“Su üstadı”, Leonardo da Vinci

Burak Cem Coşkun- Argelander Enstitüsü - Bonn, Almanya

Leonardo ve türbülans

Fermat’ın son teoremi ile başlayan düşünme yarışını anlattığımız yazımızda 21.yy’ın hala çözülemeyen matematik ve fizik problemleri içerisinde en önemlilerinden birinin bir akışkanın (sıvı ya da gaz) hareket yasalarını betimleyen Navier-Stokes yasaları olduğu ve her ne kadar deneysel ve pratikte sonuçları gözlemlenebilir olsa da teoride bu yasaların tamamlanamadığı, Navier-Stokes denklemlerinin doğrusal olmayan denklemler içerdiği gibi çözümlerinin de genellikle türbülans olarak adlandırdığımz fenomeni içerdiğinden bahsetmiştik. Aslında herhangi bir temel bilim veya mühendislik alanına ait akışkanlar mekaniği, hidrodinamik ve hatta astrofiziksel hidrodinamik kitabında dahi referans olarak bulabileceğimiz, türbülansın doğasına dair olağanüstü bir inceleme Leonardo da Vinci tarafından yapılmaktadır. Leonardo sudaki türbülans hareketi konusundaki kuramlarını Codex Leicester adıyla bilinen ve günümüzde Bill Gates’in sahip olduğu sekiz folyoluk elyazmasında özetlemiş, Codex Atlanticus elyazmalarında da akışkan davranışı üzerine kafa yorduğu deneysel çizimleri ve analojilerini bir araya getirmiştir. Bu tarz pratik sonuçları olan fenomenleri analojilerle harmanlayarak açıklamaya çalışmak Leonardo’nun eşsiz dehasının göstergesidir. Sonuçta her ne kadar gözlem ve deney bir fikrin ilk hesap vermesi gereken merciler olsa da, herhangi bir konuda bilimsel metodun uygulamasında analojiden esinlenme de teorinin sağlam temellere oturmasına ve görece basit açıklamasına ulaşılmasına önemli katkıda bulunur. Leonardo böyle kompleks fenomenleri karakterize edip incelerken sözcüklerden umudunu keser ve yeterli görsel anlatımları ancak çizimlerle sağlayabileceğine inanır. Çizim çalışmalarının en karmaşık olanı ilk bakışta sanki sudaki turbülansın fotoğrafı çekilmiş hissiyatı verir, oysa ki bahsettiğimiz gözlemsel ve kuramsal zekanın sentezinin birer ürünüdür onlar(bkz. Şekil 1).

Çizimlerinde ve mühendislik harikası icatlarında hep bir doğadan esinlenme yatan Leonardo için suyun yüzeyindeki hareket, bir saç telininkine benzediği gibi doğrusal ve rotasyonel hareketler barındıran tüm fenomenler içerisinde gizlice mevcuttur. Bir gömleğin kumaşındaki katmanlarda da mevcut olan bu hareketler onun çizimlerine ilham olmuştur. Leda ve kuğu resmindeki peruk tasarımı kendisinin tasarladığı yapay sarmalları ve varyasyonlarını içerir(bkz. Şekil 2).

Su üstadı Leonardo

15.yy insanının su ile olan etkileşiminin günümüz çağına göre daha hayati ve karmaşık olduğunu söyleyebiliriz. Bir güç kaynağı olarak kullanılan suyun nakli, nehir ve kanallardaki suyun idaresi ekonomik olarak önemli iken su baskınları olasılığı da ciddi bir tehklikedir. Floransalı yetkililer görüşlerini almak adına, su hakkında bahsettiğimiz çalışmaları yapmakta olan, teoriyle pratiği bir araya getirmek için uğraşlar veren, bir ‘su üstadı’ olarak gördükleri Leonardo’ya başvuruyorlardı. Leonardo nehir kıyılarını aşındran girdapları açıklamak için suyun harket halinde sahip olduğu önlenemez gücün doğasına karşı koymaktan vazgeçilmesi, bu gücün istenilen şekilde kullanılması gerektiğini savunuyordu. Su idaresi kolay bir şey olmadığı gibi Leonardonun anlayışına göre her türlü dinamik duruma karşı ‘doğal bir arzu’ sergileyerek bu arzuyu da zamanı ve mesafeyi minimize edecek şekilde kullanıyordu. Bu arzuyu engellemek türbülanslı girdabın sert kayaları aşındırması ile sonuçlanırdı. Onun yerine, eğer su başka bir yolu izlemeye ikna edilir ise bu aşındırıcı etken azaltılabilirdi. Yetkililere önerileri arasında bu doğrultuda bir bendin yapılması yer almaktadır. Bir su üstadı’na yakışır şekilde, gelenekleri bilen fakat ilk akla gelmeyen çözümleri üretebilen Leonardo 1500 yılında kısa süreliğine ikamet ettiği Venedik’te de fikirleri ve projeleriyle adını duyurmuştur[1].

Leonardo’nun yaşayan dünya kavramına bakış açısı, mikrokozmos teorisi ışığında çoğu çalışmasıda mevcuttur. Venediğin su kanallarını, incelediği vadileri, pınarları, onların oluşma süreçlerini ve bir bitkinin damarlarındaki suyun hareketini kanın vücuttaki hareketi ile ilişkilendirirken uyguladığı yöntem bütünüyle doğanın kanunlarına duyulan saygının, süreçleri anlama aşamasında deneyimlediği zevk ve keyifin ürünüdür. Pulmoner aortun boynu içindeki kan girdapları üzerine çalışmaları bu esinlenme süreçlerinin ne kadar olağanüstü olduğunun kanıtıdır(bkz. Şekil 3). Bu gibi çizimleri ve daha nicesi 3 boyutlu çizim yönteminin ilk örneklerini içerdiği gibi geometrik uyum ve doğruluk sadece mühendislik çizimlerinde değil bir bütün olarak onun sanatının merkezinde yer alır. Ne de olsa ona göre bir karenin köşegeninin kenar uzunluğuna oranı ( karekök(2)/1), 2/1 gibi bir orana göre, aritmetiksel olarak kusursuz olmadığından(irrasyonel olduğundan) daha üstün ve ilgi çekici geliyordu. Leonardo hayatını geometrik doğaçlamalarla doldurmuş ve bir çok ‘Arşimetyen’ cismin yer aldığı çizimler yaratmıştır.

Modern bilimin öncülerinin yaşadığı ve bilimsel metodun bugünkü anlamıyla kullanılmaya,tartışılmaya başlandığı yüzyıllar Leonardonun neredeyse iki asır önündeydi. Leonardo kuramsal felsefenin soyutlamalarından haz etmeyen ve onu sert bir üslupla ‘akılda başlayıp akılda biten’ yalancı bilgi olarak tanımlayan biriydi. Kendisinden asırlar sonra keşfedilen bir çok bilimsel olayı(bir fenomen,astronomik bir olay vb.) betimlemiş olsa da ironik olarak deneysel gözleme dayalı bir kanıt yoksunluğu hiç peşini bırakmamıştır. Bu nedenledir ki Gallileo’nun insanların eline teleskop vererek, “Haydi bakın bakalım ayın yüzeyi düzgün müymüş yoksa girintili çıkıntılı mı?” dediği ve Aristocu geleneği yıktığı an tam anlamıyla modern bilimsel metodun uygulanmaya başlandığı, modern bilimin başladığı an olarak kabul edilir. Fakat Leonardo’nun kendi zamanının problemleri ile uğraşırken zamanının ötesinde geliştirdiği anlayış evrensel insanlık mirasına eşi benzeri olmayan bir kazanımdır.

Şekil 1. Sudaki türbülans çizimleri, [2].

Şekil 2. Leda ve Kuğu’da peruğu için yapılan çalışmalar, [3].

Şekil 3. Pulmoner aortun boynu içindeki kan girdapları üzerine çalışmalar,[4].

Referanslar

1. Martin Kemp, 2004, Leonardo, Dost Kitabevi Yayınları

2. https://www.royalcollection.org.uk ‘den alınmıştır.

3.Windsor, Kraliyet Kütüphanesi, 12516

4.Windsor, Kraliyet Kütüphanesi, 19117v

**Bu yazı HBT dergi 114. sayısında basılmıştır.