レオナルド・ダ・ヴィンチの木に関する理論は何ですか？

レオナルド・ダ・ヴィンチはルネサンス期に、その革新的な考え方、発明、芸術などで広く知られていました。彼は何でも屋と表現するのが最適です。彼のより有名な発見には慣れ親しんでいますが、木に関する彼の理論をご存知でしたか？

レオナルド・ダ・ヴィンチによれば、樹の全ての高さの段階で枝すべてを合わせると、幹の太さと同等になるとされています。このことは、2011年に風抵抗に関する研究が行われた際に正しいことが証明されました。

ダ・ヴィンチの木に関する理論とは正確には何だったのでしょうか？

レオナルド・ダ・ヴィンチは約500年前に枝の成長パターンを最初に観察しました。秋に木が葉を落とすとき、私たちはしばしば葉の向こう側にある内部構造を見ることができます。

ダ・ヴィンチの理論はシンプルで、樹幹と枝をすべて集めたサイズは等しくなるというものです。しかし、これは単なる観察ではなく、枝と幹の間には実際の数学的関係があります。

樹の全ての高さの段階でのすべての枝を合わせると、幹の太さと等しくなります
Leonardo Da Vinci

画像提供：プロヴァンス大学のクリストフ・エロイ

この理論が今日の私たちの世界と何の関係があるのか疑問に思うかもしれません。結局のところ、500年が経ちました。では、なぜ今それが重要なのでしょうか？

ダ・ヴィンチの研究は、2011年に浮上した別の最近の研究により復活しました。この論文は、木がこのように成長する主な理由は、強風やその被害から自らを守るためであると示唆しています。

レオナルドの法則は驚くべきものです。最近まで、人々は本当にそれをテストしていませんでした。
Kate McCulloh, Oregon State University – Plant Physiology

彼の理論に真実があるかを検証するため、フランス・プロヴァンス大学の物理学者クリストフ・エロイは、コンピュータプログラムを使用して樹木の枝分かれの設計を再現することでさらなる調査を行いました。（出典：Inside Science）

エロイはフラクタル樹木の骨格から研究を開始しました。枝の小さなバージョンを繰り返し追加して、プログラム上に仮想の樹木を作成しました。各枝はそれが分岐した元の枝を模倣するとされました。これは私たちが知っている樹木のフラクタル的性質を模倣しています。仮想モデルは各枝の太さを決定する基礎となりました。

骨格段階が終了するまでに、エロイは仮想風洞を使用して構造をテストしました。枝を折るのに必要な複数の風力を加えることで、折れやすい各枝の直径を測定しました。

彼の実験はダ・ヴィンチの理論を証明したように見えますが、一部の科学者はエロイの研究結果以上に理論には別の側面があると考えています。

樹木の構造は水力学と構造的制約の組み合わせの結果であることは疑いません。しかし、水文学的議論を簡単に却下すべきではないと考えます。
Gil Bohrer