关于水流波浪的多样性

大英图书馆说明

这篇文章和《大西洋手稿》中的一些段落有关，列奥纳多·达·芬奇研究了水速和水压之间的关系。他记录了在河流中不同深度的流水流动的测试实验；然后着手证明水的压力；接着是流速，当水越深，水流流速越大。在手稿二十一中描述的另一个室内实验中，他对这个假设进行了实验。

他用科学而有趣的方式，思考各种复杂的力对水流的影响。为测量水压，他分析了不同水深的水流速度。

然后他对比了运动的水和静止的水在性质上的差别，得出结论：静止的水对于底部来说没有产生压力。这个结论的证据是生长在河底的草的摆动方式，以及“这些浮泥几乎和水一样轻。另外，如果浮泥上部承受水的重力，河底的浮泥可能被夯实，进而变得坚固无比。这里从反面证明了已有经验所证明的‘水对其底部没有产生压力’的原理”。

因此，列奥纳多·达·芬奇总结出，水压是因为他所谓的冲力作用即运动水的冲击力而产生的。

他是第一个用数学公式计算体积流量的科学家，也可能是采用闭环控制的第一人。

洪水在城市上空 列奥纳多·达·芬奇

水流与潮汐

大海潮汐出现的时段基本一致，但因为全球各地白天开始的时间不同，潮汐的时间似乎也不同。这么说来，当我们这边的半球正值正午，另外一半半球则是午夜。在两个半球东方交接的地方，白天结束后，夜晚开始；而在两个半球西部交接的地方，一个半球承接了对面那个半球的夜晚，白天开始。这些均反映在大海浪潮高度的涨落上，潮起潮落，汹涌澎湃。尽管潮起潮落发生在完全相同的时间间隔内，但是和上述原因对比起来，还是各不相同。潮水会退缩到岸边的罅隙，这些罅隙从大海深处开始，一直向高处延伸，向下则交错分叉，努力延伸到地球内部，试图去索源寻根。

河水不断地注入大海，又从大海的底部源源不断地抽出，同时大量的水持续不断地从海面蒸发（变成雨，降落到地面，汇聚到河流）。

在地中海的东端，月亮缓缓升起，便立刻诱惑了那儿的海水。随后马上可以观察到，大海东端月球所产生的效应（水面缓缓升高，逐渐汹涌澎湃，使劲儿地拍打着海岸）。

而且，地中海的长度为3 000英里，大约是地球上水域周长的1/8，而24小时内仅出现4次潮汐。这些结果可能不符合24小时内应该出现的次数，除非地中海长度为6 000英里。因为，假如过量的水随着月球移动通过直布罗陀海峡——海水前呼后拥，涌向海峡，水量巨大无比，浪潮奇高，跃过海峡，一下子冲进大海，沸沸扬扬达好几英里，引起大风大浪及可怕的洪水——则不可能顺利通过。而这汹涌的浪潮在事实上的确通过了直布罗陀海峡大大小小的峡口，在每个小时，这些海潮都安全通过，但是当风向和水流方向相同时，会出现巨大的落潮。

大海并没有抬高从海峡出来的水位，但抑制了水位下降，延迟了退潮，随后迅速加速，好像要弥补失去的时间，直到落潮结束。

尽管河流在宽度和深度上不同，相同数量的水必然在同一时间通过河流的任何部分。

这是必然的，如果某一处通过的水比其他地方少，只可能是水被蒸发掉了。因为下游的水不可能比上游流入的水多；这样，如果下游没有接收到等量的水，则上游的水位在短时间内必定升高。假设在abc三个地方，让6磅^[1]水分三次顺利通过，这样，每次每个地方通过的水是2磅；假设在后面的dcf三个地方，3磅的水分三次通过——换句话说，每次在每个地方通过的水是1磅，这样就出现很大的问题：在第一组的最后c点，每次会多出1磅水，这就意味着，在一个小时之内，有1 080次这样的情况，也就是要多出1 080磅水，这就因d处而形成滞胀，水位提高。而且，当通过gh两处的水每次是1磅，而ik两处同时通过的水为2磅，这样ik两处需要的水可能是gh两处所能同时提供的两倍。

河流从崇山峻岭中流出，碎石遍布的河床上留下大量的巨大石块，有一些棱角依然分明。在石块顺水而下的时候，河水携带的小块石头边角多数磨损；同样，大块的石头也变得越来越小，进而失去粗糙的棱角，成为漂亮的鹅卵石。然后是由大而小的砾石，接着又变成沙子——开始的时候棱角分明，粗粗糙糙，最后越来越细，不断缩小，河水浑浑噩噩，携带着碎石泥沙冲向大海。

砾石被海水冲回海岸，不断堆积，直到最后砂子越来越细，成为泥沙，几乎和水一样轻盈细腻。这样的泥沙不会停留在海岸，因为自身很轻，它会随着海浪返回，像腐烂的水草和其他特别轻的物质一样，随水漂流，然后变成具有和水一样性质的物质，在风平浪静的时候，慢慢下沉，在海底安家。因为特别细腻，不断沉淀，逐渐变得坚实；因为表面光滑，不断对通过其上的风浪形成阻力。泥沙中，扇贝随处可见，这样的泥沙就是用作制陶的白泥。

【注释】

[1]1磅≈0.4536千克。