Léonard de Vinci a compris le « principe d’équivalence » quatre siècles avant qu’Albert Einstein ne prouve sa théorie. Des croquis trouvés dans son carnet le corroborent. (avec RTS).

Une équipe de recherche a étudié des croquis oubliés du génie universel, Leonard de Vinci, montrant que, déjà à l’aube des années 1500, il avait saisi l’accélération subie par la chute d’un objet. Léonard de Vinci avait même calculé une constante avec une précision de 97%!

L’analyse de ses notes montre que, 100 ans avant Galilée, 200 ans avant Isaac Newton, Leonard De Vinci a commencé à saisir le lien entre l’accélération et la gravité, à la base de toute la physique moderne.

En témoigne une étude publiée le 1er février dans la revue « Leonardo » : l’équipe s’est penchée sur des croquis faisant partie du Codex Arundel, un recueil d’articles datant de 1480 à 1518, avec des thèmes scientifiques et artistiques, ainsi que des notes personnelles. Ces articles ont été numérisés par la British Library et peuvent être consultés en ligne.

Le professeur d’ingénierie aéronautique et médicale, Morteza Gharib, a découvert les croquis pour la première fois en 2017, lorsqu’il a exploré les techniques de visualisation des flux du maître italien. Il remarqua une série de triangles dessinés avec des perles sortant d’un vase.

« Ce qui a attiré mon attention, ce sont les mots ‘Equatione di Moti’ [« égalisation (équivalence) des mouvements », ndlr.] notés sur l’hypoténuse de l’un de ses triangles esquissés – celui qui était un triangle rectangle isocèle », explique l’auteur principal de l’étude, dans le communiqué de Caltech: « J’ai voulu savoir ce que Leonardo voulait dire par cette phrase ». Et voici l’expérience du scientifique à l’orée du XVIe siècle : un pichet d’eau serait déplacé le long d’un chemin droit parallèle au sol, déversant de l’eau ou un matériau granulaire – très probablement du sable – en cours de route.

Les notes de Léonard de Vinci montrent clairement qu’il était conscient que l’eau ou le sable ne tomberait pas à vitesse constante mais accélérerait. Il perçoit aussi que le matériau cesse d’accélérer horizontalement, car il n’est plus influencé par le lanceur, et que son accélération s’effectue purement vers le bas à cause de la gravité.

Si le lanceur se déplace à vitesse constante, la ligne créée par la chute du matériel est verticale: aucun triangle ne se forme. S’il accélère à un rythme constant, la ligne créée par la collecte de matériel tombé forme une ligne droite mais inclinée, dessinant alors un triangle.

Léonard a essayé de décrire mathématiquement cette accélération, mais il était limité par les outils à sa disposition et n’a pas pu traduire ses observations en une équation. Il lui a notamment manqué un moyen de mesurer précisément le temps lors de la chute des objets.

Pour mémoire, ce n’est qu’en 1604 que Galileo Galilei a théorisé que la distance parcourue par un objet qui tombe était proportionnelle au carré du temps écoulé. Et il faut attendre la fin du XVIIe siècle pour que Sir Isaac Newton développe une loi universelle de la gravitation: il y décrira comment les objets sont attirés les uns vers les autres.

Quant à Albert Einstein, c’est en 1905 qu’il élabore sa théorie de la relativité restreinte, après avoir revisité les principes de Galilée et de Newton. Sa relativité générale façonnée entre 1907 et 1915 finira par supplanter la théorie de la gravitation universelle d’Isaac Newton.

Bruno Mariotti