Leonardo da Vinci stond tijdens de renaissance bekend om zijn radicale denken, uitvindingen, kunst en meer. Hij kan het best worden omschreven als de manusje van alles. Hoewel we goed gewend zijn aan zijn bekendere ontdekkingen, kende je zijn theorie over bomen?
Volgens Leonardo da Vinci, als je alle takken van een boom in elk stadium van zijn hoogte bij elkaar zet, zullen ze gelijk zijn aan de dikte van de stam. Dit bleek toen in 2011 juist te zijn toen studies naar windweerstand werden gedaan.
Wat was Da Vinci's theorie over bomen precies?
Leonardo Da Vinci observeerde ongeveer 500 jaar geleden voor het eerst het groeipatroon van takken. Wanneer bomen in de herfst hun bladeren verliezen, zagen we vaak hun interne structuur voorbij het gebladerte.
Da Vinci's theorie is eenvoudig, de grootte van de boomstam en de takken die bij elkaar zijn verzameld, zouden even groot zijn. Dit was echter niet slechts een constatering; er is een werkelijke wiskundige relatie tussen de takken en de stam.
Alle takken van een boom in elk stadium van zijn hoogte zijn bij elkaar gelijk in dikte aan de stam
Leonardo Da Vinci
Afbeelding met dank aan Christophe Eloy van de Universiteit van Provence
(Bron: Inside Science)
Hoe beïnvloedt zijn theorie de wereld van vandaag?
Je vraagt je misschien af wat deze theorie te maken heeft met onze wereld van vandaag. Het is tenslotte 500 jaar geleden. Dus waarom is het nu van essentieel belang?
Da Vinci's onderzoek is nieuw leven ingeblazen vanwege een ander recent onderzoek dat in 2011 is opgedoken. Het artikel suggereert dat de belangrijkste reden waarom bomen op deze manier groeien, is dat ze zichzelf beschermen tegen harde wind en de schade die ze kunnen veroorzaken.
Leonardo's regel is iets verbazingwekkends. Tot voor kort hebben mensen het niet echt getest.
Kate McCulloh, Oregon State University – Plantenfysiologie
Om te verifiëren of zijn theorie enige waarheid bevat, onderzocht Christophe Eloy, een fysicus van de Universiteit van de Provence in Frankrijk, verder door een computerprogramma te gebruiken om het ontwerp van de vertakking van de boom te repliceren. (Bron: Inside Science)
Hoe verliep de studie van Christophe Eloy?
Eloy begon zijn studie met een fractal boomskelet. Er werden herhaaldelijk kleinere versies van de takken toegevoegd om de virtuele boom op zijn programma te creëren. Van elke tak werd gezegd dat hij de tak volgde waarvan hij afstamde. Dit bootst de fractale aard van bomen na zoals wij die kennen. Het virtuele model diende als basis voor het bepalen van de dikte van elke tak.
Tegen de tijd dat de skeletfase voorbij was, had Eloy de constructie getest met behulp van een virtuele windtunnel. Door verschillende windkrachten uit te oefenen die nodig waren om de takken te breken, bepaalde hij de diameter van elk die een zeldzame kans had om te breken.
Hoewel zijn experiment Da Vinci's theorie lijkt te hebben bewezen, geloven sommige wetenschappers nog steeds dat de theorie meer is dan de resultaten van Eloy's onderzoek.
Ik twijfel er niet aan dat de boomstructuur het resultaat is van een combinatie van hydraulische en structurele beperkingen. Ik denk echter niet dat het hydrologische argument zo gemakkelijk moet worden afgewezen.
Gil Bohrer
(Bron: Inside Science)