211service.com
Konsten att renässansteknik
Det saknas något i vår uppskattning av renässansen, säger Paolo Galluzzi, professor i vetenskapshistoria vid universitetet i Florens - något mycket viktigt. Även om vi med rätta glorifierar denna period som en extraordinär blomning av humanism och konst, har de flesta av oss förbisett de tekniska prestationerna som var lika mycket en del av renässansen som Mona Lisa. Visserligen förundras vi över Leonardo da Vinci och hans tekniska drömmar om helikoptrar och dykutrustning, men vår instinkt är att betrakta honom som en övernaturlig, nästan freakish figur som sjunkit ner i femtonde århundradets Italien - definitionen av den aberrationen, ett geni. I själva verket, förklarar Galluzzi, representerar Leonardo kulmen på en hundralång förvandling av den tekniska konsten och de som utövade dem. För att förstå renässansen ur ett ingenjörsperspektiv, säger han, måste vi inse att Leonardo inte var någon ensam visionär profet i öknen.
Som curator för utställningen Mechanical Marvels: Invention in the Age of Leonardo, som visas på Liberty Gallery i New York City fram till 1 mars, har Galluzzi gett oss det perfekta tillfället att omvärdera renässansen. Utställningen fokuserar på karriärerna för fyra stora konstnärsingenjörer från den italienska renässansen: Filippo Brunelleschi, Mariano di Iacopo, Francesco di Giorgio och Leonardo da Vinci. Den har 50 fungerande modeller av maskiner som de tagit fram samt dussintals storskaliga reproduktioner av deras ritningar och design för dessa enheter. De mekaniska underverken inkluderar en treväxlad hiss som drivs av oxar och som kan lyfta laster på mer än ett ton till en höjd av 270 fot, en roterande kran, en mobil belägringsbro och en paddelbåt, såväl som sådana arkitektoniska mästerverk som Kupolen av katedralen i Florens, 100 fot hög och 165 fot tvärs över - ett vågat stycke teknik och konstruktion som förblir en bestående symbol för renässansen.
Denna anmärkningsvärda utställning skildrar en omvandling inte bara i de tekniker som finns tillgängliga för modelleringsteknik, utan också i yrket ingenjör. Medan medeltiden kunde göra anspråk på imponerande landvinningar och tekniska framsteg - från de stora gotiska katedralerna till teknologier som den tunga plogen och hästselen och stigbygeln - förblir hantverkarna som var ansvariga för dessa prestationer anonyma och obesjungna. Men vid höjden av 1400-talet, förklarar Galluzzi, hade konstnären-ingenjören blivit en socialt framstående och respekterad figur, beställd av mäktiga och rika mecenater, välbetald och ofta betraktad som en av de ljusaste prydnaderna i suveräna domstolar.
Det som till en början drev denna omvandling var snabb tillväxt i handeln, intensiv urbanisering och - kanske viktigast - ett klimat av stor rivalitet mellan de italienska stadsstaterna. Kraven på konkurrens, aggression och säkerhet under denna era var en stor motor för [teknisk] förändring, vilket alltid är krigets ganska bittra ironi, konstaterar Nicholas Adams, professor i arkitekturhistoria vid Vassar College och en av flera av experter som kommer att föreläsa om olika aspekter av renässansen i samband med utställningen. I det här sammanhanget var ingenjören mycket uppskattad som en tillverkare av militär teknik, säger Adams. Till och med den unge Leonardo befordrade sig själv till potentiella arbetsgivare genom att skryta med sina förmågor som militäringenjör och designer av belägringsapparater.
När konstnären-ingenjören växte i social framträdande plats, försökte han framställa sig själv som en lärd medlem av hovet, en filosof och kanske viktigast, en författare av texter. Renässansens konstnärsingenjörer mönstrade sig på sådana berömda figurer som Vitruvius, en romersk ingenjör och arkitekt från det första århundradet f.Kr. som kodifierade arkitekturens principer i ett monumentalt verk med titeln De architectura; de beströdde sina verk med citat (eller oftare, säger Galluzzi, felcitat) från klassiska källor. Men till skillnad från Vitruvius och andra klassiska forskare, vars avhandlingar var långa om text men korta på illustration, integrerade renässansens ingenjörer text och bilder på ett revolutionerande sätt. Därmed utvecklade de många långtgående innovationer inom grafisk representation.
Renässansens konstnärer-ingenjörer upptäckte perspektivets lagar och teknikerna för utskurna, exploderade och roterande vyer. De var banbrytande för tankeskissen, arbetsritningen. Som Eugene Ferguson skrev i Engineering and the Mind's Eye, denna serie av grundläggande grafiska uppfinningar ... förbättrade avsevärt precisionen med vilken en vision i en persons sinne kan förmedlas med materiella medel-ritningar-över rum och tid till en annan persons sinne. Denna avgörande utveckling både möjliggjorde och återspeglade utvecklingen av ingenjörskonst från ett verkstadsbaserat synsätt från fall till fall till en disciplin förankrad i princip och teori.
Före renässansen baserades design och konstruktion nästan enbart på skalenliga modeller framtagna av hantverkare. Modeller är fantastiska, säger Adams, eftersom de visar dig i tre dimensioner hur saker och ting kommer att se ut och fungera. Att rita är dock snabbare, billigare och mer bärbart; det gör att idéer kan överföras över avstånd. Vad som är intressant, tillägger han, är att den intellektuella och konceptuella ansträngning som ritningen innebär blir motorn för vidare utveckling. Det blir ett medel för uppfinning, för innovation.
I karriären för de fyra konstnärsingenjörer som presenterades i Mechanical Marvels, kan vi se hur teknisk teckning utvecklades hand i hand med ingenjörens föränderliga roll. Filippo Brunelleschi (1377-1446) var den första renässansbyggaren som bröt från ingenjörens traditionella och i stort sett anonyma roll som leverantör av tekniska tjänster. Mest känd i dag som mannen som designade och byggde kupolen i Santa Maria del Fiore, fick han större rykte bland sina ingenjörskollegor för de anläggningsmaskiner han uppfann för att bygga den, såsom den roterande kranen som visas på sidan 54. Den ambitiösa skalan och komplexa karaktären hos de byggprojekt som Brunelleschi genomförde måste verkligen ha krävt att han ritade, men ingen av hans ritningar överlever. Liksom sina samtida kan han ha förstört dem i enlighet med sekretessreglerna som är typiska för medeltida skrån. Icke desto mindre tillskrivs florentinaren, enligt Eugene Ferguson, att ha upptäckt perspektivets matematiska lagar och producerat de första demonstrationerna av dessa principer runt 1425. Reglerna han utarbetade kodifierades och publicerades senare, vilket gav en grund för andra konstnärsingenjörer som följde honom.
Brunelleschi såg sig själv som en hantverkare, inte en författare. Det är i arbetet av två ingenjörer som följde efter, Mariano di Iacopo (1382-1458?), känd som Taccola, och Francesco di Giorgio (1439-1501), som vi ser de första stora stegen i utvecklingen av ingenjören som författare och illustratör. Dessa ingenjörer, båda från Siena, var djupt engagerade i en mängd av stadens ambitiösa militära, byggande och hydrauliska projekt. Men de satsade också på att utmärka sig som författare och sammanställde tekniska skrifter med nyskapande illustrationer. Konstnärsingenjörerna i Siena förstod grafikens enorma tolknings- och exponeringspotential, säger Galluzzi, och de utarbetade medvetet sätt att förvandla den till ett kraftfullt verktyg i sina skrifter.
Taccola satte sig för att återvinna antikens tekniska visdom. Han upptäckte att det bästa sättet att förstå en svår text ofta var att göra en visuell översättning av den. Teknikerna för utskurna vyer och sprängskiss (fortfarande oumbärliga för monterings-, drift- och reparationsmanualer) har sitt ursprung i hans anteckningsböcker. Han slutade dock inte med att förklara forntiden, utan fortsatte med att fylla flera volymer med ritningar av maskiner och uppfinningar, allt från militära vapen som trebuchets (se motstående sida) och skrovpiercingsanordningar till avancerad fisketeknik och vattenhjul designade för att fånga energin från tidvattnet - ett kompendium som blandar ingenjörsdrömmar och ett sökande efter praktiska lösningar, konstaterar Galluzzi. Och i en touch som uttrycker kontinuiteten i den Sienesiska traditionen, noterar han, avslutades de sista sidorna i ett av Taccolas manuskript i Francesco di Giorgios hand.
Francescos egna skrifter klargör att han studerade Taccolas texter noggrant. Den så kallade Vatikanens codicetto, en liten anteckningsbok fylld med anteckningar och teckningar efter Taccolas manuskript, illustrerar den lärandeprocess som kännetecknade renässansverkstaden: observation, imitation och förfining av en föregångares arbete. Codicettot var uppenbarligen ett kompendium för personligt bruk, konstaterar Galluzzi, en fickanteckningsbok vars enda ovanliga egenskap är pergamentarken, som normalt skulle ha varit ganska extravaganta för ett sådant ändamål. Återigen, Francesco använde och återanvände förmodligen dessa sidor i ett decennium eller mer.
Precis som Taccola genomförde Francesco ett ambitiöst projekt för att illustrera en stor katalog av maskiner, Trattato di architettura. Det som dock var utmärkande för Francescos tillvägagångssätt var att han försökte beställa dessa maskiner enligt allmänna regler. Han kategoriserade enheter som antingen kvarnar, pumpar, drag- och lyftmaskiner eller vagnar och gav kommentarer om material, konstruktion, specifika tillämpningar och till och med tips om sätt att minska slitage. Dessutom skulle Francesco inom en grundläggande kategori, såsom kvarnar, presentera som underkategorier vattenkvarnar, väderkvarnar, människo- och djurdrivna kvarnar.
Vad som var betydelsefullt med denna mekaniska taxonomi, förklarar Galluzzi, var att den representerade det gradvisa uppkomsten av kriterier för att beskriva maskiner efter typ och kategori baserat på identifiering av gemensamma principer. Baserat på sin studie av dessa enheter kunde Francesco designa nya maskiner som var mycket mer avancerade i mekanisk design än Taccolas.
Det var naturligtvis Leonardo da Vinci (1452-1519), som initierade den mest ambitiösa expansionen i rollen som konstnär-ingenjör, som gick från skarpsynt iakttagare till uppfinnare till teoretiker. I hans anteckningsböcker, som kombinerade text och illustration, ser vi vad som verkligen är tankeexperiment inom alla möjliga områden, säger Galluzzi. Han analyserade, i nästan anatomisk detalj, elementen i maskiner och kombinerade dem på innovativa sätt, som i den komplexa fjädermotorn. Teckning spelade en nyckelroll i detta arbete: det gjorde det möjligt för Leonardo att på ett skickligt sätt dissekera mekaniska anordningar och sätta ihop dem igen med hjälp av hela skalan av illustrationstekniker han hade behärskat. Hans teckning av Brunelleschis roterande kran är ett sådant exempel - i själva verket byggdes modellen som för närvarande är utställd enligt specifikationerna i Leonardos skisser.
Eftersom hans intressen sträckte sig till andra ämnen - optik, hydrologi, geologi och i slutändan människokroppen - var hans studier informerade av hans fascination för maskiner. Till exempel presenterar Leonardo människokroppen, säger Galluzzi, som en anmärkningsvärd ensemble av mekaniska enheter. Han skisserar muskler, leder och rörelser hos lemmar i termer av kilar, axlar, stödpunkter, spakar och mothävarmar - resultatet, konstaterar Galluzzi, av ett djärvt försök att förena naturen under ett litet antal universella lagar.
Och återigen är det teckningen som ger en ny dimension till dessa undersökningar. Enligt Leonardos uppfattning var teckning oumbärlig om en maskin eller kropp eller ett fenomen skulle vara riktigt och helt känt. O författare, med vilka bokstäver kommer du att beskriva med sådan perfektion allt som här avbildas i teckning? frågade Leonardo; … försök inte förmedla till öronen de saker som hör till ögonen, för målaren kommer att vara mycket bättre på det än du … . Därför är det nödvändigt att rita såväl som att beskriva.
Vad renässansens konstnärsingenjörer hittade på, förklarar Adams, var ett sätt att arbeta genom teckningsmediet. Leonardo kommenterar sin kopia av Francesco di Giorgios avhandling, säger han, och Francesco gör anteckningar om sin kopia av Taccola. Det finns en intern kommentar till teckning som äger rum, en intern diskurs. Det fanns inget liknande under tidigare perioder. Det vi har under renässansen är teckningar om idéer, teckningar om experiment.
Leonardo var stormästaren i denna form av experiment, tillägger Adams: Han bara ritade och ritade och ritade och skapade fler och fler idéer. Och även om relativt få av dessa idéer faktiskt förverkligades, är det viktiga att han fortsatte att utveckla språket. Och det är detta språk som blir grunden för vetenskapliga experiment och teknisk utveckling under århundradena som följer.
Idag tar vi för givet vetenskapsmannens och ingenjörens anteckningsbok fylld med frågor, anteckningar, citat, ritningar, klotter och raderingar. Men det var renässansens konstnärsingenjörer som uppfann formen. Vi ser i deras texter och teckningar det komplexa samspelet mellan praktik och teori, och konstens, vetenskapens och teknikens överlappande mål. Att skildra naturen, förstå naturen och modifiera naturen var alla sammanflätade, säger George Bugliarello, tidigare president för Polytechnic University, och både konstnärer, ingenjörer och vetenskapsmän var alla huvudsakligen engagerade som forskare. I det femtonde århundradets konstnär-ingenjörs arbete, säger han, är det svårt att avgöra var ingenjörskonsten börjar och vetenskapen eller konsten slutar.
Renässansen representerade ett förkastande av begränsningar och en omfamning av konstnärskap som samtida ingenjörer skulle göra klokt i att efterlikna. Som Eugene Ferguson observerade i Engineering and the Mind's Eye, är omvandlingen av en idé till en artefakt en komplex och subtil process som alltid kommer att vara mycket närmare konst än vetenskap. Vad Invention in the Age of Leonardo presenterar så slående är en påminnelse om hur inspirerande suddandet av dessa gränser kan vara.