لئوناردو داوینچی به حق نمونه بارز مردی از عصر رنسانس بود. او با نبوغ استثنایی‌اش بارها و بارها نه‌تنها هم‌عصرانش را متحیر کرد، بلکه با گذشت بیش از ۵۰۰ سال از مرگش، همچنان استعدادهای پنهان و طرح‌های فراموش‌شده‌اش موجب شگفتی پژوهشگران می‌شود.

داوینچی که از او به‌عنوان با استعدادترین انسانی که روی کره زمین زندگی کرده یاد می‌کنند، بیشتر به دلیل آثار شاخصش از جمله تابلوی «مونالیزا» مشهور به لبخند ژوکوند و «شام آخر» مشهور است، اما طرح او برای پلی‌ که قرار بود برای امپراتوری عثمانی ساخته شود و به طولانی‌ترین پل روزگار خود بدل شود، حاکی از نبوغ بی‌نظیر او در معماری نیز است. حال، یافته‌های پژوهشی جدید نشان می‌دهد، در صورتی که این پل ساخته می‌شد، نه‌تنها استحکام بسیاری بالایی می‌داشت، بلکه می‌توانست انقلابی را در ساخت پل‌های طولانی پدید بیاورد.

مهندسی

اختراعات لئوناردو داوینچی و مطالعات معماری و طراحی‌های آناتومی او دست‌کمی از نقاشی‌هایش نداشتند. اسناد به‌جای‌مانده مجموعه‌ی وسیعی از اختراعات داوینچی را دربر می‌گیرند. این مجموعه طرح‌های اولیه‌ی هواپیماهای بدون موتور (گلایدر)، هلیکوپترها، چترهای هوایی، لباس‌های غواصی، جرثقیل‌ها، جعبه‌دنده‌ها و مجموعه‌ی وسیعی از سلاح‌های جنگی را شامل می‌شود. بسیاری از این دستگاه‌ها امروزه کاربرد دارند و در مدت ۴۰۰ سال به‌تکامل رسیده‌اند.

داوینچی با ترکیب تخیل فراتر از زمانه‌ی خود و درک اصول اولیه‌ی مهندسی و علم و نیز مهارت‌های برجسته‌‌اش، کاربردهای جدیدی برای اهرم‌ها، دنده‌ها، قرقره‌ها و فنرها ابداع کرد. اختراع‌های او در عین سودمندی، برای حامیانش، یعنی دوک‌های جنگ‌طلب و پادشاه‌های فرانسوی و ایتالیایی اواخر قرن پانزدهم و اوایل قرن شانزدهم، هم جذاب بودند.

اگرچه داوینچی جنگ را حقیر می‌شمرد، چندین‌بار به‌عنوان مهندس نظامی فعالیت کرد و روش‌ها و طرح‌های دفاعی جدیدی ارائه داد. یکی از طرح‌های او نمونه‌ی اولیه‌ی تانک زره‌پوش است که آتش را در تمام جهت‌ها می‌تواند پرتاب کند. باوجوداین، طرح تانک لئوناردو در عمل امکان‌پذیر نبود؛ زیرا در قسمت جعبه‌دنده دچار مشکلاتی بود و برای اجرای مانور نظامی بیش‌ازاندازه سنگین بود.

اغلب طرح‌های لئوناردو هرگز به مرحله‌ی ساخت یا آزمایش نرسیدند؛ اما تلاش‌های دنیای مدرن برای بازسازی طرح‌های او با موفقیت و شکست همراه بودند. قدرت تخیل او بسیار فراتر از زمانه‌اش بود و چهار قرن طول کشید تا ایده‌های او مثل تانک با تولید مواد قوی و سبک مثل فولاد و آلومینیوم و منابع انرژی مانند سوخت‌های فسیلی، به مرحله‌ی اجرا برسند.

ریاضیات

داوینچی بیشتر به‌خاطر آثار هنری‌اش به‌شهرت رسیده است؛ اما او خود را بیشتر یک دانشمند می‌دانست تا هنرمند. ریاضیات به‌ویژه مفاهیمی مثل پرسپکتیو، تقارن، تناسبات و هندسه تأثیر زیادی بر طراحی‌ها و نقاشی‌های او گذاشته و او در کاربرد ریاضی فراتر از زمانه‌ی خود عمل می‌کرد.

داوینچی از اصول ریاضی پرسپکتیو خطی (خطوط موازی و خط افق و نقطه‌ی تلاقی) برای ایجاد حس عمق در سطح صاف استفاده کرد. برای مثال، در «اثر بشارت»، از پرسپکتیو برای تأکید بر گوشه‌ی ساختمان و دیواره‌های باغ و مسیر استفاده می‌کند. اثر «شام آخر» داوینچی یکی از نمونه‌های برجسته‌ی استفاده از ریاضیات پرسپکتیو است. معماری ساختمان اطراف مسیح و ۱۲ تن از حواریون و همچنین خطوط کف زیر میز، در نقطه‌ای کانونی به یکدیگر می‌پیوندند.

آب

لئوناردو داوینچی آب را به‌عنوان ناقل یا وسیله‌ی نقلیه‌ی طبیعت توصیف کرد (vetturale di natura)، او معتقد بود آب برای طبیعت مثل خون برای بدن است. آب در بسیاری از آثار داوینچی از آبشار روی صخره‌ها (۱۴۷۳) تا نقاشی مشهور «مونالیزا» (۱۵۰۳) و طرح‌های نهایی او دیده می‌شود.

البته داوینچی فقط مجذوب ویژگی‌های هنری آب نشده بود. او به‌دنبال درک دینامیک سیال آب ازجمله گرداب‌ها و جریان‌های زیرزمینی و آب‌های سطحی بود. او به‌عنوان دانشمندی خبره، برای طراحی پروژه‌ها و ایده‌ها و ابزار می‌توانست دانش خود را با هنر، طراحی، علم، فلسفه و مهندسی ترکیب کند.

مقاله مرتبط: آیا لئوناردو داوینچی بیش‌فعال بوده است؟

لئوناردو در مجموعه‌ای از نوشته‌های خود با عنوان Codex Leicester، فقط ۷۳۰ نتیجه‌گیری درباره‌ی آب آورده است. داوینچی نظریه‌های متعددی درزمینه‌ی مهندسی و علم مدرن آب ارائه کرد که می‌توان به توصیف دقیق چرخه‌ی هیدرولیکی آب، درک تأثیر جریان آب بر فشار و پیشنهاد روش‌هایی برای مهندسی کانال‌ها و مخازن آبی و هدایت جریان سیل و آبیاری اشاره کرد.

البته، تمام ایده‌ها و اختراع‌های آبی او در عمل اجراشدنی نبودند؛ اما درمجموع، نبوغ و نقش او در مهندسی و علوم آبی، به توسعه‌ی روش‌های علمی کمک کرد. او اولین مهندس آبی است که فرضیه‌ها را براساس شواهد تجربی فرمول‌بندی کرد. دیدگاه او درباره‌ی آب باعث شد ایده‌های جدیدی در این زمینه خلق کند.

بزرگترین راز نقاشی داوینچی

دانشمندان یکی از بزرگ‌ترین رازهای نقاشی لئوناردو داوینچی را حل کردند و توانستند به این سؤال پاسخ دهند: چرا گوی کروی در نقاشی سالواتور موندی (مورخ ۱۵۰۰ میلادی) هیچ نشانه‌ای از شکست یا انعکاس نور را ندارد. بر اساس مدل‌های کامپیوتری پژوهشگران دانشگاه ایروین کالیفرنیا در نقاشی سالواتور موندی اثر داوینچی،  در دست مسیح یک گوی توخالی قرار دارد نه یک گوی یکپارچه.

نظریه‌ی گوی توخالی، قبلا توسط مورخان هنری پیشنهاد شده بود. فرضیه‌های  جایگزینی مثل کریستال سنگی هم پیشنهاد شده بودند اما بر اساس رندر پیشرفته‌ی سه‌بعدی، داوینچی، شیء شیشه‌ای توخالی را نمایش داده است. به گفته‌ی پژوهشگرها: «رندر نور منطبق با نقاشی نشان‌دهنده‌ی استفاده از مواد، منابع نور و دانش علمی لئوناردو داوینچی در سال ۱۵۰۰ میلادی بوده است.»

در نقاشی سالواتور موندی (کلمه‌ای لاتین به معنی ناجی جهان)، ردای مسیح در قسمت پشت گوی، دچار اعوجاج یا بزرگ‌نمایی نشده است در حالی که سه نقطه‌ی سفید هم روی سطح گوی دیده می‌شود. برخی مورخان ثابت کرده‌اند که داوینچی عمدا گوی را به شکلی غیرواقع‌گرایانه تصویر کرده است.

آن‌ها با استفاده از روش گرافیک کامپیوتری به نام رندر معکوس، موفق به بازسازی نقاشی داوینچی در صدها سال پیش شدند. در این روش، جزئیات سه‌بعدی صحنه از تصویر دوبعدی استخراج می‌شود. بر اساس محاسبات پژوهشگرها، شعاع گوی، ۶.۸ سانتی‌متر و طول آن در مقابل سوژه‌ی نقاشی به ۲۵ سانتی‌متر می‌رسد. طبق تحلیل‌ها، ضخامت گوی بیش از ۱.۳ میلی‌متر نیست.

سایه‌های نقاشی نشان می‌دهند، منبع نوری قوی در بالا و نور توزیع‌شده‌ای کلی در صحنه وجود دارد.این پژوهش هنوز نیاز به نظارت و مرور مشترک دارد اما تحلیل‌های کامپیوتری  منطبق با نقاشی روی بوم هستند. بر اساس تاهای ردای مسیح که در پشت گوی قرار گرفته‌اند، به نظر می‌رسد داوینچی آگاهی خوبی از عملکرد گوی‌های شیشه‌ای داشته است. در واقع داوینچی در آن زمان مشغول به مطالعه‌ی نور بود. اغلب تاها دچار اعوجاج نشده‌اند، اما یکی از تاها، تغییرات پشت گوی را نشان می‌دهد.

نقاشی سالواتور موندی در سال ۲۰۱۷ به مبلغ ۴۵۰ میلیون دلار به فروش رسید و به‌عنوان گران‌ترین نقاشی در دنیا ثبت شد. این نقاشی هنوز هم موضوع بحث است و به عقیده‌ی بسیاری از پژوهشگرها، داوینچی تنها بخشی از نقاشی را کشیده است و برخی می‌گویند این نقاشی اصلا اثر داوینچی نیست.

گوی شیشه‌ای این فرضیه را تقویت می‌کند که داوینچی فقط در ترکیب‌بندی نقاشی مشارکت کرده است  و از دانش نور و روشنایی خود برای ارائه‌ی نمایشی واقعی استفاده کرده است. به گفته‌ی دانشمندان این پروژه:

بر اساس تحلیل‌ها، داوینچی از ویژگی‌های نوری گوی‌های توخالی آگاه بوده است و از اعوجاج‌های نوری گمراه‌کننده‌ی حاصل از رندر گوی، خودداری کرده است.