達文西與運動螺旋:現代研究如何重新定義其傳世遺產

作者: Irina Davgaleva

透過他長期研究水的觀點,講述了 Leonardo da Vinci 迷人生活與遺產的故事。

2026年夏季,列奧納多·達文西在法國的最後居所——位於巴黎郊外的克洛·呂斯城堡(Château du Clos Lucé),將舉辦一場名為「水之大師列奧納多·達文西」(Leonardo da Vinci, Master of Water)的大型展覽。這場展期從6月6日至9月13日的盛會,旨在探討其遺產中最具現代感卻又鮮為人知的一面:他對水流、漩渦及自然流體運動的研究。展覽匯集了素描、工程圖稿、《大西洋手稿》(Codex Atlanticus)的書頁,以及對大師觀察成果的現代科學解讀。策展人強調,達文西的許多構想在今日的流體力學、生物力學及複雜自然系統研究中,產生了意想不到的共鳴。

Leonardo da Vinci 對湍流的觀察,模擬空氣與水之間的相互作用。

科學界對這些作品的關注也日益升溫。在2025年發表的一項研究中,現代湍流模型被拿來與達文西的素描進行比對。研究作者指出,這位大師的觀察精準地捕捉了許多漩渦流動的視覺特性,而這些特性正是當今流體力學研究的核心。

對於達文西而言,水不僅僅是一種自然元素。他在筆記中將其視為自然界的主導力量之一,更是萬物運動的普世模型。

  • 水作為執念

達文西對水的痴迷近乎狂熱。他會花費數小時觀察河流的流向、漩渦以及雨後的積流,試圖理解漩渦如何誕生、運動為何會化作螺旋,以及混沌之中遵循著何種規律。

他的筆記本中留下了大量關於流體、湍流與波浪的素描。對於科學史學家來說,這些紀錄深具價值:許多現代研究者認為達文西是歷史上首位觀察到「湍流」現象的人。

他對自然界中不斷重複的形狀展現出濃厚興趣。他注意到水的螺旋結構與頭髮的捲曲相似,煙霧的流動如同織物的褶皺,而氣流的運動則與人體的動態美感異曲同工。這種自然界存在統一律動的想法,後來成為了他藝術語言的基石。

  • 統一的奧秘:自然的重複律動

透過觀察水流,達文西逐漸體會到,即便看似混亂的過程也隱藏著內在秩序。他在研究中秉持著一種信念:自然界是透過運動與形式的重複規律來運作的。

他發現同樣的結構會以不同規模出現:河流的漩渦與雲朵的形狀相呼應,水流的線條與人體的曲線相類比,而空氣的流動則與布料的褶皺如出一轍。

對達文西而言,這並非單純的視覺相似性。他將自然視為一個互相關聯的律動系統,而水則是描述運動的普世語言。

這正是為何他的畫作被視為具有生命力的系統。光影、姿態、風景與構圖都服從於同一種內在律動——那正是他在水流中所觀察到的節奏。

  • 水如何改變了達文西的繪畫

對水流的觀察直接影響了大師的藝術語彙。在達文西的作品中,幾乎沒有靜止的元素——線條、姿態、織物褶皺與風景始終透過共同的運動聯繫在一起。

在《蒙娜麗莎》中,光影的細膩過渡令人聯想到流水的波動。背景中河流的曲線與人物的輪廓及手部柔和的線條相映成趣。而在《岩間聖母》中,人體的形態彷彿是岩石與洞穴輪廓的延伸。

即使是著名的「渲染層次」畫法(sfumato)——那種模糊形體邊界的技巧——在很大程度上也源於他對空氣、水與光線如何相互交融的觀察。

對達文西來說,畫作不應僅是描繪世界,而應重現其內在的律動。

  • 達文西與心臟內的漩渦

達文西最令人驚嘆的研究,莫過於關於血液流動的解剖實驗。

在研究心臟時,他製作了主動脈瓣的玻璃模型,並利用水和蠟進行實驗,試圖理解血流的力學原理。他特別關注主動脈內的漩渦流。

達文西推測,正是這些漩渦協助瓣膜正常關閉。數百年後,現代生物力學研究證實,漩渦結構在主動脈瓣的運作中確實扮演著至關重要的角色。

對他而言,水、空氣與血液的運動規律,都是大自然單一普世系統的一環。

  • 現代科學與達文西的素描

近年來,流體力學領域對達文西研究的興趣顯著增長。2025年,在《工程成果》(Results in Engineering)期刊上發表了一篇論文,專門對比現代湍流模型與這位大師的素描。

研究人員分析了障礙物後方的漩渦結構,發現儘管缺乏科學儀器與現代流體力學理論,達文西的觀察仍極其準確地傳達了湍流的許多特徵。

對於當代科學家而言,達文西的研究方法尤為重要:他將自然視為重複規律的系統,同樣的形式在水流、人體解剖、大氣與藝術中反覆顯現。

  • 「大洪水」:當水化作破壞之力

然而,達文西對水的態度並不侷限於崇敬。在他晚期的《大洪水》(Deluge)系列素描中,水轉化為一種末日般的破壞力量。

漩渦吞噬了樹木、岩石與人物,構圖空間化作混沌的運動。藝術史學家將這些作品視為對人類世界脆弱性,以及對不可控自然力量的深層思考。

即使在這些作品中,達文西依然在探索運動——此時的運動已不再是和諧,而是破壞的能量。

  • 為何達文西在今日重現光芒

如今,達文西的遺產日益被視為不僅是文藝復興藝術史的一部分,更是結合藝術、科學與自然觀察的早期跨學科思維模式。

這正是為何2026年克洛·呂斯城堡的展覽顯得格外具有時代意義。在達文西逝世五個世紀後,他的水流素描再次成為焦點——不僅吸引了藝術史學家,也吸引了研究流體運動、生物力學與複雜自然系統的科學家。

透過對水的研究,達文西試圖掌握更普世的原則:世界的運動如何構成,以及為何同樣的形式會重複出現在自然、人體與藝術之中。

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來源

  • Статья «Леонардо о природе воды»

  • Статья на сайте Resolved Analytics «Leonardo da Vinci’s Fluid Dynamics».

  • “Scaling turbulent wake flow downstream of isolated piers in laboratory and river” журнал Results in Engineering, 2025.

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