Leonardo da Vinci Videnskabsmand og tænker by Informations Forlag

Hvem var Leonardo da Vinci?

Fritjof Capra, der har haft adgang til 6.000 sider af Leonardo da Vincis originale noter, tegner i denne bog et fascinerende portræt af en stor tænker og videnskabsmand, som var flere hundrede år forud for sin tid.

LEONARDO DA VINCI

Leonardo da Vincis (1452-1519) videnskabelige arbejde spændte vidt. Han studerede fuglens flugt for at konstruere de første flyvemaskiner. Han studerede optik, hydraulik og det menneskelige kredsløb. Han udarbejdede planer for en gennemgribende restaurering af Milano og anvendte principper, som stadig anvendes inden for moderne byplanlægning. Men hans vigtigste arv er hans empiriske, systematiske tilgang til iagttagelsen af naturen, som foregreb, hvad vi i dag kalder “den videnskabelige metode”. Det er denne metodiske tilgang, der gør Leonardo da Vinci til den moderne videnskabs egent lige fader.

FRITJOF CAPRA

LEONARDO DA VINCI VIDENSKABSMAND OG TÆNKER

FRITJOF CAPRA Forfatteren til Fysikkens tao

Indhold

Forord 9 Introduktion 13 Første Del – Mennesket Leonardo 1 – Uendelig Gratie 29 2 – Det universelle menneske 47 3 – Florentineren 81 4 – Et godt brugt liv 109 Anden Del – Videnskabsmanden Leonardo 5 – Videnskab i Renæssancen 159 6 – En videnskab baseret på erfaring 181 7 – Geometri med bevægelse 219 8 – Pyramider af lys 241 9 – Øjet, sanserne og sjælen 269 Epilog 291 Appendiks 299 Noter 307 Kildeliste over litteratur 321 Bibliografi 323

Introduktion

En fortolker af naturen

Vestens idehistorie markerer Renæssancen en overgangtid fra Middelalderen til den moderne verden. I 1460erne, da den unge Leonardo da Vinci i Firenze var i lære som maler, billedhugger og ingeniør, var samtidens verdensbillede endnu gennemsyret af den middelalderlige tænkemåde. Videnskab i moderne forstand, forstået som en systematisk empirisk fremgangsmåde til at opnå viden om den naturlige verden på, fandtes ikke. Den viden, man havde om naturfænomener (hvoraf noget var sandt og andet ikke), stammede fra Aristoteles og andre antikke filosoffer. Denne viden var gledet ind i og smeltet sammen med kirkens skolastiske teologi. Resultatet var en officielt autoriseret opfattelse, der fordømte videnskabelige eksperimenter. Ethvert angreb på Aristoteles’ lære blev betragtet som et angreb på Kirken. Leonardo da Vinci brød med denne tradition. 100 år før Galileo Galilei og Francis Bacon udviklede han, ene mand, en empirisk baseret videnskab, der indebar systematisk iagttagelse af naturen, logisk ræsonnement og anvendelse af visse matematiske formuleringer – centrale karakteristika i den moderne videnskabelige metode. Han var fuldt bevidst om, at det, han foretog sig, var nyt og anderledes. Leonardo omtalte beskedent sig selv som omo senza lettere (“et udannet menne-

leonardo da vinci

ske”), men dog ikke uden en vis ironi og stolthed over sin nye metode, idet han betragtede sig selv som “en formidler mellem naturen og menneskene”. Overalt var der nye opdagelser at gøre. Hans videnskabelige kreativitet, der livet igennem var hans vigtigste drivkraft, udmøntede sig i en kombination af lidenskabelig intellektuel nysgerrighed, stor tålmodighed og eksperimentel opfindsomhed. I 40 år samlede Leonardo sine tanker og iagttagelser i sine berømte notesbøger sammen med beskrivelser af hundredvis af eksperimenter, udkast til breve, skitser inden for arkitektur og teknik og påmindelser til sig selv om fremtidige undersøgelser og skriverier. Så godt som hver eneste side i disse notesbøger er fyldt med prægtige tegninger. Man mener, at samlingen i sin helhed udgjorde ca. 13.000 sider, da Leonardo døde. Desværre nåede han ikke at få dem sorteret, som han ellers havde haft til hensigt. Gennem de efterfølgende århundreder gik næsten halvdelen af den oprindelige samling tabt, men man har bevaret mere end 6.000 sider, der i dag er oversat til mange sprog. Originalmanuskripterne er spredt rundt om på mange forskellige biblioteker, i museer og i private samlinger, nogle i store kompilationer, kodekser, andre som løsrevne sider og isolerede folianter og atter andre som notesbøger i deres oprindelige, indbundne form.

Videnskaben om malerkunsten Leonardo var begavet med exceptionelle evner for iagttagelse og en usædvanlig visuel hukommelse. Han var i stand til på sine tegninger at gengive hvirvler i oprørt vand eller en fugls hurtige bevægelser med en nøjagtighed, som først blev overgået med opfindelsen af fotografiet. Leonardo var fuldt på det rene med sit usædvanlige talent. Som maler og videnskabsmand betragtede han øjet som sit vigtigste instrument. “Øjet, sjælens vindue, er det afgørende redskab, hvormed den sanselige bevidsthed i rigeste og prægtigste mål kan betragte naturens grænseløse værker.”4 Leonardos tilgang til videnskabelig viden var visuel. Det var en malers tilgang. “Maleriet rummer alle naturens former i sig,” erklærede

introduktion

han.5 Denne udtalelse er nøglen til hans videnskab. Ikke mindst i sine tidlige manuskripter gør han gang på gang gældende, at malerkunsten forudsætter et studie af naturlige former, og han understreger den intime forbindelse mellem den kunstneriske repræsentation af disse former og den intellektuelle forståelse af deres væsen og underliggende principper. Således skriver han i den samling af noter om malerkunsten, der er kendt som Trattato della pittura (Afhandling om malerkunsten): Videnskaben om malerkunsten dækker alt fra farven på tingenes overflader til overfladernes former [...]. At male filosofisk og med brug af sit intellekt vil sige at forholde sig til alle formernes kvaliteter [...]. Dette er i sandhed videnskab, naturens ægtefødte datter, for malerkunsten er barn af naturen.6 For Leonardo er maleriet både en kunst og en videnskab – en videnskab om naturlige former og om kvaliteter, der er ganske forskellige fra den mekanistiske videnskab, der opstod 200 år senere. Leonardos former er levende, de dannes kontinuerligt og omdannes af underliggende processer. Gennem hele sit liv studerede, tegnede og malede han, hvordan vandet former jordens klipper, hvordan planternes stofskifte former deres vækst, og hvordan bevægelsen former dyrets (og menneskets) anatomiske krop.

Hvad kendetegner liv? For Leonardo var naturen et levende hele. Han så mønstre og processer i mikrokosmos, som spejlede sig i mønstre og processer i makrokosmos. Han drog ofte paralleller mellem den menneskelige anatomi og Jordens struktur som i denne berømte formulering fra Codex Leicester: Man kan sige, at Jordens vækst er dens livskraft, og at jorden er dens kød; dens knogler er klippernes successive strata, der danner bjergene; dens brusk er den porøse klippe; floderne dens

leonardo da vinci blodårer. Oceanet er den sø af blod, der ligger omkring hjertet. Havets ebbe og flod er dens åndedræt ligesom blodets stigning og fald i pulsen.7

Analogien mellem mikrokosmos og makrokosmos går tilbage til Platon og var almindeligt udbredt op gennem Middelalderen og i Renæssancen. Men Leonardo løsrev den fra dens oprindelige mystiske sammenhæng og forholdt sig udelukkende til den som en videnskabelig teori. I dag ved vi, at analogierne i ovenstående citat er fejlagtige, og rent faktisk korrigerede Leonardo selv senere nogle af dem.8 Ikke desto mindre kan vi uden vanskelighed betragte hans udsagn som en forløber for den moderne biologi, der betragter Jorden som et levende, selvregulerende økosystem.9 Grundlæggende bestræbte Leonardo sig altid på at forstå, hvad der karakteriserer liv. Dette har tidligere forfattere, der har skrevet om Leonardo, ikke haft blik for, fordi spørgsmålet om, hvad der karakteriserer liv, indtil for nylig af biologer udelukkende er blevet besvaret med henvisning til celler og molekyler, som Leonardo, 200 år inden opfindelsen af mikroskopet, ikke kendte til. I dag er der imidlertid ved at vokse en ny systemisk forståelse af livet frem inden for den mest avancerede forskning – en forståelse af metaboliske processer og deres organisatoriske mønstre. Og disse mønstre er netop de fænomener, som Leonardo udforskede gennem hele sit liv.

En systemisk tænker Leonardo da Vinci var, hvad vi i moderne videnskabsterminologi ville kalde en systemisk tænker.10 For Leonardo betød det at forstå et givent fænomen at knytte det til andre fænomener via mønstre baseret på lighed. Når han studerede den menneskelige krops proportioner, sammenlignede han dem med proportionerne i renæssancearkitekturens bygninger. Hans undersøgelser af muskler og knogler førte ham til at studere tandhjul og vægtstænger, og han etablerede på den måde en forbindelse mellem kroppens fysiologi og ingeniørvidenskaben. Hvirv-

introduktion

ler i vand ledte ham til at iagttage turbulens i luftstrømninger, og derfra gik han videre til at udforske lyd og musik. Denne usædvanlige evne til at forbinde iagttagelser og ideer fra forskellige discipliner med hinanden er kerneindholdet af Leonardos tilgang til viden og forskning. Leonardo undersøgte stort set hele registret af de naturlige fænomener, der var kendt på hans tid, foruden mange andre ting, som ingen hidtil havde haft blik for. Denne tilgang betød imidlertid også, at han af og til forløb sig og drog konsekvenser af sine undersøgelser, som gik langt ud over en “videnskab om malerkunsten”. Leonardos videnskabelige arbejde var stort set ukendt, mens han levede, og det forblev ukendt i mere end 200 år efter hans død i 1519. Hans opdagelser var skelsættende, men selv om hans tanker om en videnskab om levende former periodevis dukkede op i løbet af de efterfølgende 450 år, fik de ingen direkte indflydelse på de forskere, der fulgte efter ham. I takt med at forskerne har fået en stadigt mere avanceret forståelse af materiens opbygning, kemiens love, elektromagnetismen, cellebiologien og molekylærbiologien, genetikken og evolutionens afgørende rolle i udviklingen af den levende verdens former, står vi imidlertid igen over de problemer, som Leonardo tumlede med. I dag kan vi ud fra det 21. århundredes mere avancerede videnskabssyn anerkende Leonardo som en tidlig foregangsmand for en hel slægt af forskere og filosoffer, der har spekuleret over, hvad der kendetegner den organiske form: Immanuel Kant, Alexander von Humboldt og Johann Wolfgang von Goethe i det 18. århundrede; Georges Cuvier, Charles Darwin og d’Arcy Thomson i det 19.; Alexander Bogdanov, Ludwig von Bertalanffy og Vladimir Vernadsky i begyndelsen af det 20., samt Gregory Bateson, Ilya Prigogine og Humberto Maturana i anden del af det 20. århundrede. Dertil kommer moderne morfologer og kompleksitetsteoretikere som Brian Goodwin, Ian Stewart og Richard Solé. Leonardos organiske opfattelse af livet er løbet som en understrøm op gennem århundrederne, og den er i korte perioder dukket op til overfladen og har domineret den videnskabelige tænkning. Ingen af de ovennævnte tænkere og forskere har imidlertid været opmærksom på, at Leonardo allerede havde foregrebet mange af de ideer, som de selv

leonardo da vinci

var i færd med at formulere. Mens hans manuskripter samlede støv på de europæiske universiteter, blev Galileo Galilei fejret som “den moderne videnskabs fader”. Jeg vil for min del mene, at den egentlige grundlægger af den moderne videnskab var Leonardo da Vinci, og jeg kan ikke lade være med at spekulere over, hvordan Vestens videnskabelige tænkning havde udviklet sig, hvis man havde kendt til hans notesbøger og havde gjort sig den ulejlighed at studere dem ordentligt.

Kunstens og videnskabens syntese Hvis vi vil beskrive naturens organiske former matematisk, kan vi ikke nøjes med den euklidiske geometri eller de klassiske ligninger i den newtonske fysik. I dag er en ny matematik inden for rammerne af kompleksitetsteorien ved at blive udarbejdet, under betegnelsen nonlineær dynamik.11 Denne matematik inddrager komplekse, nonlineære ligninger og computermodellering, hvor krumme former analyseres og klassificeres ved hjælp af topologi, der er en geometri for former i bevægelse. Leonardo kendte naturligvis ikke til noget af dette. Så meget mere forbløffende er det, at han faktisk eksperimenterede med rudimentære former for topologi i sine matematiske studier af “kontinuerlige kvantiteter” og “transmutationer”, allerede længe inden denne vigtige gren af den moderne matematik blev udformet af Henri Poincaré i begyndelsen af det 20. århundrede. Leonardos vigtigste redskab til at gengive og analysere naturens former var hans usædvanlige evne til at tegne, et talent der næsten kommer på højde med hans spontane visualiseringsevne. Leonardo gjorde brug af sine kunstneriske færdigheder til at producere tegninger af bjergtagende skønhed, som samtidig fungerer som geometriske diagrammer. For Leonardo var det at tegne en perfekt måde at formulere konceptuelle modeller på – en perfekt “matematik” for hans videnskab om organiske former. Den dobbelte funktion, Leonardos tegninger har som kunst og som redskab for videnskabelig analyse, viser os, hvorfor hans videnskab ikke

introduktion

kan forstås uafhængigt af hans kunst, eller hans kunst uafhængigt af hans videnskab. Hans påstand om, at “maleriet i sig selv omfatter alle naturens former”, går begge veje. For at kunne udøve sin kunst havde han brug for den videnskabelige forståelse af naturens former; til at analysere naturens former havde han brug for sin kunstneriske evne til at tegne dem. Ud over sit skarpe intellekt, sin iagttagelsesevne, sin eksperimentelle opfindsomhed og sit kunstneriske talent var Leonardo en praktisk mand. Alt mens han undersøgte naturens former og betragtede dem med videnskabsmandens eller kunstnerens blik, havde han også blik for opdagelsernes praktiske anvendelsesmuligheder. Han tilbragte store dele af sit liv med at udtænke maskiner af enhver art, han opfandt utallige mekaniske og optiske anordninger, og han designede bygninger, haver og byer. Når han studerede vand, betragtede han det ikke kun som et habitat for fisk og planter eller som en drivkraft i naturen – han så også vandets potentiale som industriel kraftkilde, der spillede en rolle, der tåler sammenligning med den rolle, som damp – vand i en anden form – fik 300 år senere under den industrielle revolution. Leonardos omfattende undersøgelser af luftstrømme, vind og fuglenes flugt ledte til, at han opfandt forskellige flyvende maskiner, hvoraf adskillige var baseret på rationelle aerodynamiske principper – ja, Leonardos indsats som designer og ingeniør er uden tvivl på højde med, hvad han opnåede som kunstner og videnskabsmand.

Øjet og formernes fremtræden I sin Afhandling om malerkunsten gør Leonardo det klart, at malerkunsten er udgangspunktet og den røde tråd, der gennemløber alle de områder, han studerer. I afhandlingen kan man spore en sammenhængende begrebslig struktur, som han måske havde tænkt sig at fremlægge i en kommende offentliggørelse af sine notesbøger. Som alle rigtige videnskabsmænd baserede Leonardo sine undersøgelser på systematisk iagttagelse. Øjet er derfor hans udgangspunkt. I

leonardo da vinci

hans samtid fandtes intet, der tåler sammenligning med hans omhyggelige udforskning af øjets anatomi og synsevnens oprindelse. Særlig opmærksomhed viede han forbindelserne mellem øjet og hjernen, som han demonstrerede i en række smukke tegninger. I nogle meget fine anatomiske dissektioner viste han for første gang synsimpulsens vej gennem pupil og linse til den optiske nerve og hele vejen til den særlige hulning i hjernen, som moderne neurologer omtaler som den tredje cerebrale ventrikel. Her, i dette hulrum, lokaliserede han “sjælens sæde”, stedet, hvor alle synsindtryk mødes. Leonardos begreb om sjælen er ikke fjernt fra det, vi i dag kalder “kognition”, erkendelsesprocessen. Hans teori om, hvorledes sanseimpulser bevæger sig langs nerver fra sanseorganerne til hjernen, er så genialt udtænkt, at jeg oprigtigt tvivler på, at vor tids neurologer kunne finde på noget bedre, hvis de var underlagt den restriktion, som det er ikke at besidde nogen viden om elektromagnetisme, biokemi og mikrobiologi. Leonardo betragtede selv sine opdagelser inden for optik og synets fysiologi som grundlaget for sin teori om malerkunsten. Denne teori begyndte med perspektivlæren, der var renæssancemaleriets enestående nyopdagelse. “Malerkunsten tager sit udgangspunkt i perspektivet, og perspektivet er ganske enkelt dybt kendskab til øjets funktion,” siger Leonardo.12 Fra perspektivet gik han videre til at udforske lysstrålernes geometri (i dag kendt som geometrisk optik), virkningen af lys på kugleformer og cylindre, skyggernes og kontrasternes væsen og farvernes forbindelser. Mest berømt var hans opfindelse og brug af sfumato – en særlige kunst, til at frembringe skyggevirkninger, der på sofistikeret vis slører et givet objekts kontur. Eller som det formuleres af kunsthistorikeren Daniel Arasse: “Det enestående udtryk inden for videnskaben om malerkunsten og denne videnskabs guddommelige karakter, Leonardos sfumato, var kilden til poesien i hans malerier og til den mystik, der synes at stråle fra dem.”13 På et tidspunkt fik disse sofistikerede studier af lys- og skyggevirkninger Leonardo til at indlede en egentlig udforskning af selve lysets væsen. Ved udelukkende at betjene sig af de mest rudimentære midler

introduktion

udnyttede han sin iagttagelsesevne og sit talent for at genkende mønsterligheder samt den intuitive forståelse af lys, som han havde udviklet som maler, til at formulere nogle begreber, der gik på tværs af samtidens forestillinger, men stort set var identiske med dem, som Christian Huygens 200 år senere fremlagde i sin berømte bølgeteori om lyset.

Naturens levende former Leonardos studier af levende former begyndte med, at han betragtede dem med malerens øje og herfra spekulerede videre og formaliserede sine iagttagelser, så man kan tale om egentlige undersøgelser af fænomenernes væsentlige egenskaber. I makrokosmos var de vigtigste emner for hans videnskabelige udforskning vandets og luftens bevægelser, Jordens geologiske former og transformationer, den botaniske diversitet og mønstrene i planternes vækst. I mikrokosmos var det den menneskelige krop, der havde hans hovedinteresse – dens proportioner, mekanikken i dens bevægelser og dens relation til dyrenes kroppe i bevægelse, ikke mindst fuglenes flugt. Videnskaben om levende former drejede sig for Leonardo om bevægelse og transformation, hvad enten han studerede bjerge, floder, planter eller det menneskelige legeme. At forstå den menneskelige form betød at fatte kroppen i bevægelse. Leonardo viste i utallige, nøje udarbejdede tegninger af stor skønhed, hvordan nerver, muskler, sener, knogler og led arbejdede sammen om at bevæge kroppens lemmer, og hvordan lemmer og ansigtsudtryk former gestikken og udfører handlinger. Som altid gjorde Leonardo brug af den indsigt, han havde erhvervet sig gennem malerkunsten. Som det formuleres af Daniel Arasse: Fra de tidlige Madonnaer og portrætterne til Johannes Døberen fangede Leonardo legemet i bevægelse. Den umiddelbare og usædvanlige effekt, vi ser i Den sidste nadver skyldes ikke mindst den omstændighed, at Leonardo skiftede den traditionelle opstilling ud med en dynamisk komposition, der i høj grad ændrede selve emnets idé.14

leonardo da vinci

Det var Leonardos opfattelse, at han som maler skulle gøre brug af gestik til at portrættere de sindstilstande og følelser, der fremprovokerede denne gestik. Således hævdede han, at den vigtigste opgave i forbindelse med maleriets fremstilling af en menneskelig skikkelse var via gestikken at udtrykke sjælens lidenskab;15 ja, at portrættere legemet som udtryk for den menneskelige ånd var for Leonardo det højeste, en kunstner kunne aspirere til. Og at dette var en kunst, som han selv udmærkede sig i, bevidnes af malerierne fra hans modne periode. Som kunsthistorikeren Irma Richter forklarer i de indledende bemærkninger til sit klassiske udvalg fra notesbøgerne, var “den menneskelige krop for Leonardo et ydre og synligt udtryk for sjælen; kroppen var formet af sin ånd”.16 Vi skal senere se, at denne opfattelse af sjæl og ånd, som ikke var fordærvet af den deling mellem sjæl og legeme, som René Descartes fremførte i det 17. århundrede, er i fuldstændig overensstemmelse med forestillingen om den “legemliggjorte bevidsthed”, som man finder i vor tids kognitive videnskab. Leonardo var en fremragende ingeniør, der tegnede utallige maskiner og mekaniske anordninger. Alligevel forestillede han sig i modsætning til Descartes aldrig kroppen som en maskine. Han indså klart, at dyrs og menneskers anatomi indebærer mekaniske funktioner, og han dokumenterede dette i sine storslåede gengivelser (jf. fig. I-1). “Naturen kan ikke give dyret bevægelse uden mekaniske instrumenter,” sagde han.17 Men det indebar ikke, at levende organismer var maskiner. Hvad det betød, var, at han for at forstå den animalske krops bevægelse var nødt til at udforske mekanikkens principper, hvilket han også i mange år gjorde på en grundig og systematisk måde. Leonardo havde en klar forståelse af, at de redskaber, kroppen anvendte til at udføre bevægelser, var mekaniske. Men bevægelsens udspring skulle findes i sjælen, hvis væsen ikke var mekanisk.

Arven fra Leonardo Leonardo beskæftigede sig ikke med videnskab og ingeniørkunst for at beherske naturen, som Francis Bacon gjorde det 100 år senere. Han

Figur I-1: â&#x20AC;&#x153;Armens mekanismeâ&#x20AC;?, cirka 1510, Anatomiske Studier, foliant 135v

leonardo da vinci

nærede en dyb respekt for livet, en særlig omsorg for dyr og en stor ærefrygt for naturens kompleksitet og mangfoldighed. Selv var han en glimrende opfinder og designer, men han holdt livet igennem fast på, at naturens opfindsomhed langt overgik det menneskeskabte. Det var hans opfattelse, at vi gør klogt i at respektere naturen og forsøge at lære af den. Dette udtrykker en holdning, der i dag gør sig gældende inden for økologisk orienteret design. Leonardos syntese af kunst og videnskab er gennemsyret af en stærk fokusering på økologi og systemtænkning. Det er ikke overraskende, at han talte med største foragt om de såkaldte “abreviatorer”, den tids reduktionister: Abreviatorerne skader videnskaben og kærligheden [...]. Hvilken værdi har det menneske, der for at mindske antallet [abreviate] af dele på de ting, som han påstår at give et fuldstændig indsigt i, udelader størstedelen af de ting, som helheden er dannet af? [...] Ak, du menneskelige dårskab! [...] Du ser ikke, at du begår den samme fejl som den, der fratager træet den skønhed, som dets grene fulde af blade og vellugtende blomster og frugter udgør, blot for at demonstrere, at træet er egnet til fremstilling af planker.18 Udsagnet er et karakteristisk vidnesbyrd om Leonardos tænkemåde. Det er også ildevarslende profetisk. At ville reducere livets skønhed til mekaniske dele og udelukkende værdsætte træet for dets tømmer er en uheldssvanger præcis karakteristik af den tænkemåde, der har domineret i vor tid. Dette gør kun arven fra Leonardo så meget mere betydningsfuld. Vores videnskab og vores teknologier er i stigende grad blevet snæversynede, og vi er ude af stand til at forstå komplekse problemer fra et interdisciplinært perspektiv. Vi har brug for en videnskab, der respekterer alt livs enhed, og som anerkender den fundamentale gensidige afhængighed, der kendetegner alle naturlige fænomener. Hvad vi i dag har brug for, er præcis den slags tænkning og videnskab, som Leonardo

introduktion

da Vinci foregreb og skitserede for 500 ĂĽr siden, dengang RenĂŚssancen var pĂĽ sit hĂ¸jeste, og da den moderne videnskabelige tidsalder gryede.

Hvem var Leonardo da Vinci?

LEONARDO DA VINCI

FRITJOF CAPRA

LEONARDO DA VINCI VIDENSKABSMAND OG TÆNKER

FRITJOF CAPRA Forfatteren til Fysikkens tao

Leonardo da Vinci ­ Videnskabsmand og tænker

Leonardo da Vinci Videnskabsmand og tænker