Novas Lições De Leonardo

Este ensaio é uma adaptação de uma palestra na qual Fritjof Capra discute algumas das descobertas descritas em seu livro mais recente, Aprendendo com Leonardo: Decifrando os Cadernos de um Gênio (2013: Berrett-Koehler Publishers).

Leonardo da Vinci, o grande gênio do Renascimento, desenvolveu e praticou uma síntese única de arte, ciência e tecnologia, que não é apenas extremamente interessante em sua concepção, mas também muito relevante para os nossos tempos.

Ao reconhecermos que nossas ciências e tecnologias se tornaram cada vez mais restritas em seu foco, incapazes de compreender nossos problemas multifacetados a partir de uma perspectiva interdisciplinar, precisamos urgentemente de uma ciência e tecnologia que honrem e respeitem a unidade de toda a vida, reconheçam a interdependência fundamental de todos os fenômenos naturais e nos reconectem com a Terra viva. O que precisamos hoje é exatamente o tipo de síntese que Leonardo delineou há 500 anos.

Uma ciência das formas de vida

No cerne da síntese de Leonardo reside sua busca constante pela compreensão da natureza das formas vivas da natureza. Ele afirma repetidamente que a pintura envolve o estudo das formas naturais, de suas qualidades, e enfatiza a íntima conexão entre a representação artística dessas formas e a compreensão intelectual de sua natureza intrínseca e princípios subjacentes. Para pintar as formas vivas da natureza, Leonardo sentia que precisava de uma compreensão científica de sua natureza intrínseca e princípios subjacentes, e para analisar as formas da natureza, precisava da habilidade artística para desenhá-las. Sua ciência não pode ser compreendida sem sua arte, nem sua arte sem a ciência.

A busca pelo segredo da vida

Tenho sido fascinado pelo gênio de Leonardo da Vinci e passei os últimos dez anos estudando seus escritos científicos em edições fac-símile de seus famosos cadernos. Em meu novo livro, apresento uma análise aprofundada dos principais ramos da obra científica de Leonardo — sua dinâmica de fluidos, geologia, botânica, mecânica, ciência da aviação e anatomia. A maioria de suas descobertas e realizações surpreendentes nessas áreas é praticamente desconhecida do público em geral.

O que emergiu das minhas explorações de todos os ramos da ciência de Leonardo foi a constatação de que, no nível mais fundamental, Leonardo sempre buscou compreender a natureza da vida. Minha principal tese é que a ciência de Leonardo da Vinci é uma ciência das formas vivas, radicalmente diferente da ciência mecanicista de Galileu, Descartes e Newton, que surgiu 200 anos depois.

Isso muitas vezes passou despercebido por comentaristas anteriores, porque até recentemente a natureza da vida era definida pelos biólogos apenas em termos de células e moléculas, às quais Leonardo, que viveu dois séculos antes da invenção do microscópio, não tinha acesso. Mas hoje, uma nova compreensão sistêmica da vida está emergindo na vanguarda da ciência — uma compreensão em termos de processos metabólicos e seus padrões de organização; e esses são precisamente os fenômenos que Leonardo explorou ao longo de sua vida, tanto no macrocosmo da Terra quanto no microcosmo do corpo humano.

Em macrocosmo, os principais temas da ciência de Leonardo eram os movimentos da água, as formas e transformações geológicas da Terra e a diversidade botânica e os padrões de crescimento das plantas. Em microcosmo, seu foco principal era o corpo humano — sua beleza e proporções, a mecânica de seus movimentos e a compreensão da natureza e da origem da vida. Permita-me apresentar um breve resumo de suas realizações nesses diversos campos científicos.

Os movimentos da água

Leonardo era fascinado pela água em todas as suas manifestações. Ele reconhecia seu papel fundamental como meio e fluido vital da vida, como a matriz de todas as formas orgânicas: "É a expansão e o humor de todos os corpos vivos", escreveu ele. "Sem ela, nada conserva sua forma original." Essa visão do papel essencial da água na vida biológica é plenamente corroborada pela ciência moderna. Hoje sabemos não apenas que todos os organismos vivos precisam de água para transportar nutrientes para seus tecidos, mas também que a vida na Terra começou na água e que, por bilhões de anos, todas as células que compõem os organismos vivos continuaram a prosperar e evoluir em ambientes aquáticos. Portanto, Leonardo estava completamente correto ao considerar a água como o veículo e a matriz da vida.

Ao longo de sua vida, Leonardo estudou seus movimentos e fluxos, desenhou e analisou suas ondas e vórtices. Ele experimentou não apenas com a água, mas também investigou os fluxos de sangue, vinho, óleo e até mesmo de areia e grãos. Foi o primeiro a formular os princípios básicos do fluxo e reconheceu que eles são os mesmos para todos os fluidos. Essas observações estabelecem Leonardo da Vinci como um pioneiro na disciplina hoje conhecida como dinâmica dos fluidos.

Os manuscritos de Leonardo estão repletos de desenhos requintados de vórtices espirais e outros padrões de turbulência na água e no ar, que até agora nunca foram analisados ​​em detalhes, pois a física dos fluxos turbulentos é notoriamente complexa. Neste livro, apresento uma análise aprofundada dos desenhos de fluxos turbulentos de Leonardo, baseada em extensas discussões com Ugo Piomelli, professor de dinâmica de fluidos na Queen's University, no Canadá, que gentilmente me auxiliou na análise de todos os desenhos e descrições de fluxos turbulentos de Leonardo.

A Terra viva

Leonardo da Vinci considerava a água o principal agente na formação da superfície da Terra. Essa percepção da interação contínua entre água e rochas o impeliu a empreender extensos estudos em geologia, que fundamentaram as fantásticas formações rochosas que aparecem com tanta frequência nos fundos sombrios de suas pinturas. Suas observações geológicas são impressionantes não apenas pela grande precisão, mas também porque o levaram a formular princípios gerais que foram redescobertos apenas séculos depois e ainda são utilizados por geólogos atualmente.

Leonardo foi o primeiro a postular que as formas da Terra são o resultado de processos lentos que ocorrem ao longo de extensas épocas, que hoje chamamos de tempo geológico.

Com essa visão, Leonardo estava séculos à frente de seu tempo. Os geólogos só tomaram consciência da grande duração do tempo geológico no início do século XIX, com o trabalho de Charles Lyell, frequentemente considerado o pai da geologia moderna.

Leonardo também foi o primeiro a identificar dobras em estratos rochosos. Suas descrições de como as rochas se formam ao longo de períodos extremamente longos em camadas de sedimentação e, posteriormente, são moldadas e dobradas por poderosas forças geológicas, aproximam-se de uma perspectiva evolucionista. Ele chegou a essa perspectiva 300 anos antes de Charles Darwin, que também encontrou inspiração para o pensamento evolucionista na geologia.

O crescimento das plantas

Os cadernos de Leonardo contêm inúmeros desenhos de árvores e plantas com flores, muitos deles obras-primas de imagens botânicas detalhadas. Esses desenhos foram inicialmente feitos como estudos para pinturas, mas logo se transformaram em verdadeiras investigações científicas sobre os padrões de metabolismo e crescimento que fundamentam todas as formas botânicas. Leonardo dedicou especial atenção à nutrição das plantas pela luz solar e pela água, e ao transporte da seiva através dos tecidos vegetais.

Ele distinguiu corretamente entre a camada externa morta da casca de uma árvore e a casca interna viva, conhecida pelos botânicos como floema, que ele chamou apropriadamente de "a camisa que fica entre a casca e a madeira". Ele também foi o primeiro a reconhecer que a idade de uma árvore corresponde ao número de anéis na seção transversal de seu tronco e — ainda mais notável — que a largura de um anel de crescimento é uma indicação do clima durante o ano correspondente. Como em tantos outros campos, Leonardo levou seu pensamento botânico muito além do de seus contemporâneos, estabelecendo-se como o primeiro grande teórico da botânica.

O corpo humano em movimento

Sempre que Leonardo explorava as formas da natureza no macrocosmo, ele também buscava semelhanças de padrões e processos no corpo humano. Para estudar as formas orgânicas do corpo, ele dissecou inúmeros cadáveres de humanos e animais, examinando seus ossos, articulações, músculos e nervos, desenhando-os com uma precisão e clareza nunca antes vistas. Leonardo demonstrou, em inúmeros desenhos elaborados e impressionantes, como nervos, músculos, tendões e ossos trabalham juntos para movimentar o corpo.

Ao contrário de Descartes, Leonardo nunca considerou o corpo como uma máquina, embora fosse um engenheiro brilhante que projetou inúmeras máquinas e dispositivos mecânicos. Ele reconhecia claramente que a anatomia de animais e humanos envolve funções mecânicas. "A natureza não pode dar movimento aos animais sem instrumentos mecânicos", explicava, mas isso não implicava, para ele, que os organismos vivos fossem máquinas. Implicava apenas que, para compreender os movimentos do corpo animal, era necessário explorar os princípios da mecânica. De fato, ele considerava essa a função mais "nobre" desse ramo da ciência.

Elementos de mecânica

Para compreender em detalhes como os "instrumentos mecânicos" da natureza funcionam em conjunto para mover o corpo, Leonardo mergulhou em estudos prolongados de problemas envolvendo pesos, forças e movimentos — os ramos da mecânica conhecidos hoje como estática, dinâmica e cinemática. Enquanto estudava os princípios elementares da mecânica em relação aos movimentos do corpo humano, ele também os aplicava ao projeto de inúmeras máquinas novas e, à medida que seu fascínio pela ciência da mecânica crescia, explorava tópicos cada vez mais complexos, antecipando princípios abstratos que estavam séculos à frente de seu tempo.

Essas contribuições incluem sua compreensão da relatividade do movimento, sua descoberta do princípio hoje conhecido como a terceira lei de Newton, sua intuição sobre a conservação de energia e — talvez o mais notável — sua antecipação da lei da dissipação de energia, a segunda lei da termodinâmica. Embora existam muitos livros sobre a engenharia mecânica de Leonardo, ainda não há nenhum sobre sua mecânica teórica. No capítulo mais extenso deste livro, apresento uma análise aprofundada desse importante ramo da ciência de Leonardo.

A ciência do voo

A partir dos textos que acompanham os desenhos anatômicos de Leonardo, sabemos que ele considerava o corpo humano como um corpo animal, como fazem os biólogos hoje em dia; e, portanto, não é surpreendente que ele comparasse os movimentos humanos com os movimentos de vários animais. O que o fascinava mais do que qualquer outro movimento animal era o voo dos pássaros. Foi a inspiração para uma das grandes paixões de sua vida — o sonho de voar.

O sonho de voar como um pássaro é tão antigo quanto a própria humanidade. Mas ninguém o perseguiu com mais intensidade, perseverança e dedicação à pesquisa meticulosa do que Leonardo da Vinci. Sua ciência do voo envolvia inúmeras disciplinas — da aerodinâmica à anatomia humana, da anatomia das aves à engenharia mecânica.

No meu capítulo sobre a ciência do voo de Leonardo, analiso detalhadamente seus desenhos e escritos sobre o assunto e chego à conclusão de que ele tinha uma compreensão clara da origem da sustentação aerodinâmica, que entendia plenamente as características essenciais tanto do voo planado quanto do voo batido e que foi o primeiro a reconhecer o princípio do túnel de vento — que um corpo se movendo através do ar estacionário é equivalente ao ar fluindo sobre um corpo estacionário. Isso estabelece Leonardo da Vinci como um dos grandes pioneiros da aerodinâmica.

Em seus numerosos projetos de máquinas voadoras, Leonardo tentou imitar os complexos movimentos de bater de asas e planar dos pássaros. Muitos desses projetos eram baseados em sólidos princípios aerodinâmicos, e foi apenas o peso dos materiais disponíveis no Renascimento que o impediu de construir modelos viáveis.

O mistério da vida

Como já mencionei, o grande tema unificador das explorações de Leonardo do macrocosmo e do microcosmo foi sua busca persistente para compreender a natureza da vida. Essa busca atingiu seu ápice nos estudos anatômicos que ele realizou em Milão e Roma, quando já tinha mais de sessenta anos, especialmente em suas investigações sobre o coração — o órgão que, ao longo dos tempos, tem servido como o principal símbolo da existência humana e da vida emocional. Ele não apenas compreendeu e representou o coração de maneiras nunca antes vistas, como também observou sutilezas em seu funcionamento que escapariam aos pesquisadores médicos por séculos.

Durante a última década de sua vida, Leonardo se interessou intensamente por outro aspecto do mistério da vida: sua origem nos processos de reprodução e desenvolvimento embrionário. Em seus estudos embriológicos, ele descreveu os processos vitais do feto no útero, incluindo sua nutrição através do cordão umbilical, com detalhes surpreendentes. Os desenhos embriológicos de Leonardo são revelações graciosas e comoventes dos mistérios que envolvem as origens da vida.

Leonardo sabia muito bem que, em última análise, a natureza e a origem da vida permaneceriam um mistério, por mais brilhante que fosse sua mente científica. "A natureza está repleta de causas infinitas que nunca ocorreram na experiência", declarou ele por volta dos quarenta anos, e, à medida que envelhecia, seu senso de mistério se aprofundava. Quase todas as figuras em suas últimas pinturas têm aquele sorriso que expressa o inefável, frequentemente combinado com um dedo apontando. "O mistério para Leonardo", escreveu o famoso historiador de arte Kenneth Clark, "era uma sombra, um sorriso e um dedo apontando para a escuridão."