Leonardo da Vinci was tijdens de renaissance goed bekend om zijn radicale denken, uitvindingen, kunst en meer. Hij kan het best worden omschreven als de jack of all trades. Terwijl we goed gewend zijn aan zijn beroemdere ontdekkingen, wist je iets over zijn theorie over bomen?

Volgens Leonardo da Vinci, wanneer je alle takken van een boom op elke hoogte samenvoegt, zijn ze gelijk aan de dikte van de stam. Dit werd vervolgens in 2011 bewezen toen er studies naar windweerstand werden uitgevoerd.

Wat was Da Vinci’s theorie over bomen precies?

Leonardo Da Vinci observeerde voor het eerst het takgroeipatroon ongeveer 500 jaar geleden. Wanneer bomen hun bladeren verliezen in de herfst, zien we vaak hun interne structuur achter het loof.

Da Vinci’s theorie is eenvoudig, de grootte van de stam en de takken bij elkaar zouden even groot zijn. Echter, dit was niet slechts een observatie; er is een daadwerkelijke wiskundige relatie tussen de takken en de stam.

Alle takken van een boom op elke hoogte, wanneer samengevoegd, zijn gelijk in dikte aan de stam

Leonardo Da Vinci

Afbeelding courtesy van 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 vandaag. Tenslotte is het 500 jaar geleden. Waarom is het nu zo belangrijk?

Da Vinci’s onderzoek is nieuw leven ingeblazen door een andere recente studie die in 2011 naar voren kwam. Het artikel suggereert dat de belangrijkste reden waarom bomen op deze manier groeien, is dat ze zichzelf beschermen tegen sterke wind en de schade die die kan veroorzaken.

Leonardo’s regel is een verbazingwekkend ding. Tot voor kort hebben mensen het echt niet getest.

Kate McCulloh, Oregon State University – Plant Physiology

Om te verifiëren of er enige waarheid in zijn theorie zit, onderzocht Christophe Eloy, een natuurkundige van de Universiteit van Provence in Frankrijk, verder door een computerprogramma te gebruiken om het ontwerp van de boomtakken te repliceren. (Bron: Inside Science)

Hoe bleek het onderzoek van Christophe Eloy’s?

Eloy begon zijn onderzoek met een fractale boomskelet. Kleinere versies van de takken werden herhaaldelijk toegevoegd om de virtuele boom in zijn programma te creëren. Elke tak zou de vorm van de tak waaruit hij voortkwam nabootsen. Dit nabootste de fractale aard van bomen 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 structuur getest met een virtuele windtunnel. Door verschillende windkrachten toe te passen die nodig waren om de takken te breken, bepaalde hij de diameter van elke tak die een kleine kans had om te breken.

Hoewel zijn experiment lijkt te bewijzen dat Da Vinci’s theorie klopt, geloven sommige wetenschappers nog steeds dat er meer aan de theorie zit dan de resultaten van Eloy’s onderzoek.

Ik betwijfel niet dat de boomstructuur het resultaat is van een combinatie van hydrauliek en structurele beperkingen. Echter, ik denk niet dat het hydrologische argument zo gemakkelijk moet worden afgewezen.

Gil Bohrer

(Bron: Inside Science)