Veda a konštrukcia strojov

Možno pôsobivejšie než jeho umelecká tvorba sú jeho vedecké a konštrukčné štúdie zaznamenané v denníkoch, ktoré obsahujú asi 13 000 strán poznámok a kresieb, a v ktorých sa prelína veda a umenie. Bol ľavák a počas celého života používal zrkadlové písanie, asi preto, že je ľahšie písacie brko ťahať ako tlačiť; použitím zrkadlového písania môžu ľavorukí pisatelia pero ťahať sprava doľava.

Jeho prístup k vede charakterizuje jedno: pokúšal sa porozumieť fenoménu jeho opisom a nákresmi do najmenších podrobností a nekládol pritom dôraz na pokusy alebo teoretické vysvetlenia. Počas celého života plánoval zostaviť veľkú encyklopédiu založenú na detailných kresbách všetkého. Odvtedy ako formálne zanechal štúdium latinčiny a matematiky, Leonarda ako vedca vtedajší učenci väčšinou ignorovali.

Leonardo nikdy nepublikoval ani inak nerozširoval obsah svojich denníkov. Mnoho vedcov sa ale domieva, že Leonardo tak chcel urobiť a zverejniť svoje pozorovania. Tieto zápisky ostali záhadné a nezrozumiteľné až do 19. storočia a nemali vplyv na vývoj vedy a techniky. V januári 2005 bádatelia objavili tajné laboratórium, ktoré Leonardo používal na štúdium lietania a pri iných priekopníckych a vedeckých prácach a ktoré sa nachádza v bývalých zapečatených kláštorných izbách hneď vedľa Baziliky Nasvätejšej panny (Santissima Annunziata) priamo v srdci Florencie.[8]


Astronómia

V astronómii, Leonardo veril, že Slnko a Mesiac krúžia okolo Zeme, a že Mesiac odráža slnečné svetlo, pretože je pokrytý vodou. Zistil však vplyv Mesiaca na príliv a odliv.


Anatómia
 
Podieľal sa na pitvách a vytvoril množstvo veľmi podrobných anatomických kresieb, pričom plánoval rozsiahle práce: ľudskú a porovnávaciu anatómiu. Prišiel na spôsob ako pitvať oko, ktorý sa používal až do 19. storočia. Okolo roku 1490 vytvoril do svojho náčrtníka štúdiu Canon of Proportions (Kánon proporcií) podľa ideálnych proporcií mužského tela, ktoré popísal vo svojej práci rímsky architekt Marcus Vitruvius Pollio. Štúdia nazývaná Homo Vitruvius (Vitruviánsky muž) je jedna z Leonardových najznámejších prác.

Jeho štúdium ľudskej anatómie viedlo k návrhu prvého známeho robota v písanej histórii. Návrh, ktorý sa nazýva aj Leonardov robot, bol pravdepodobne nakreslený okolo roku 1495, ale objavený bol až v 50-tych rokoch 20. storočia. Nie je známe, či sa ho niekto pokúsil zostrojiť.


Lietajúce stroje

Leonardo, fascinovaný fenoménom lietania, vytvoril podrobné štúdie letu vtákov a plány na zostrojenie niekoľkých lietajúcich strojov, vrátane helikoptéry poháňanej štyrmi ľuďmi (ktorá by nefungovala, lebo by začala celá rotovať) a ľahkého rogala (ktoré by mohlo letieť). V jeho poznámkach sa tiež vyskytuje náčrt lietacieho stroja, pri ktorom stojí za povšimnutie pedantné prepracovanie chvostového kormidla. 3. januára 1496 neúspešne vyskúšal lietajúci stroj, ktorý sám zostrojil. Okrem konštrukcií napodobňujúcich krídla vtáčie vytvoril tiež jednu podľa netopierích krídel. Vo svojich poznámkach sa tiež zaoberal myšlienkou padáka, ktorý však rozpracoval len teoreticky. Ako pohon pre svoje lietajúce stroje častokrát využíval ľudskú silu (napr. pedály ako na bicykli), aj keď si uvedomoval, že to môže fungovať len teoreticky.

Vynašiel však anemometer na zisťovanie smeru fúkania vetra a bol to veľmi významný vynález z hľadiska zlepšovania bezpečnosti letov. Viatím vetra sa tiež zaoberal anemoskop, ktorý však pravdepodobne zisťoval rýchlosť vetra. Inklinometer mal zasa za úlohu kontrolovať vodorovnú pozíciu pri lete.


Bojové stroje

Jeho denníky obsahujú tiež niekoľko vynálezov vojenského zamerania, ako napríklad guľomety, obrnený tank poháňaný ľuďmi alebo koňmi (podrobnosti [9]) či klastrovú bombu, a to aj napriek tomu, že neskoršie pokladal vojnu za najhoršiu ľudskú činnosť. Skonštruoval niečo ako bojové delo, ktoré malo možnosť nastavenia uhla a výšky, bolo pohyblivé a využiteľné v boji. Oprášil náčrty z dávneho stredoveku a vylepšil baranidlo, ktoré sa dalo používať priamo na hradby miest. Jeho nápady dali základ, síce v zmenšenej podobe, dnešným zbraniam ako sú revolvery či samopaly. Z ďalších stredovekých zbraní si ako inšpiráciu zobral aj kušu, ktorú však vytvoril ako zbraň hlavne na spôsobenie zmätku v nepriateľských šíkoch a dohnal ju ku gigantickým rozmerom, asi tak na 6 vozov. Vytvoril rôzne druhy projektilov, ktoré síce neboli doplnené matematickými výpočtami dráhy letu, ale už z ich tvaru bolo zrejmé, ako veľmi si Leonardo uvedomoval význam aerodynamiky.


Iné vynálezy

Ďalšie vynálezy zahŕňajú ponorku, zariadenie s ozubenými kolieskami, ktoré môže byť považované za prvú mechanickú kalkulačku, a auto poháňané pružinovým mechanizmom. Počas svojho pobytu vo Vatikáne naplánoval priemyselné využitie slnečnej energie pomocou parabolických zrkadiel na zohrievanie vody. Okrem týchto vynálezov vynašiel skafander, vo svojich štúdiách ho do detailov rozpracoval, aj keď v tej dobe pozostával len zo zvona na hlavu a plávacích plutiev. Až neskôr domyslel kožený odev určený na pobyt pod vodou. Tiež skonštruoval vŕtačku, ktorá pozostávala z hlavice, kolieskového mechanizmu a kľuky, pomocou ktorej sa otáčala.

Z ďalších jeho nápadov, ktoré by našli zúžitkovanie aj v dnešnej dobe, bola napríklad hydraulická píla. Mal aj svojský systém klimatizácie, ktorý mal za úlohu zabraňovať prudkým zmenám teploty, ktoré by mali ničivý účinok na jeho laboratórium. Jednoduchým systémom skonštruoval zariadenie na meranie vlhkosti vzduchu: boli to kvázi váhy, na jedenej strane mali vosk a na druhej rovnaké množstvo vlny, ktorá na rozdiel od vosku absorbuje vlhkosť. Odchýlka, ktorá vznikla vo vlhkom prostredí, keď vlna nasiakla vodou, sa prenášala na stupnicu na váhach. Zaujímavosťou je tiež napríklad jeho funkčný prístroj na výrobu lán, pričom sa kvalita lana dala regulovať.

Aj keď väčšina z Leonardových vynálezov nebola realizovaná, mnohé z nich boli technologicky uskutočniteľné ako to demonštruje napríklad jeho tank [10].