Творчество Леонардо да Винчи поражает своим многообразием и разносторонностью. Широк круг его интересов. Это физика и математика, астрономия и геология, ботаника и анатомия.
В эпоху Возрождения рушились вековые догмы и авторитеты. И тем яростнее схоластика продолжала цепляться за мёртвое и отжившее. Рост городской культуры, успехи техники и производства, развитие мореплавания и расширение торговых связей, облегчившее приток изобретений с Востока, — всё это способствовало накоплению новых фактов в различных областях механики, физики, химии. Наука к середине XV века получила новые средства экспериментирования, получила возможность создавать ранее неизвестные инструменты. Пришла пора обобщения добытых фактов, объединения их в стройную научную систему.
Леонардо создал программу нового, экспериментального естествознания. Ему принадлежат слова: «Всё наше познание начинается с ощущений». «Многие, — писал он, — будут считать себя вправе упрекать меня, указывая, что мои доказательства идут вразрез с авторитетом некоторых мужей, заслуживающих, по их незрелым суждениям, великого почёта. Они не замечают, что мои дела родились из простого и чистого опыта, который есть истинный учитель».
В его «Трактате о живописи» мы находим «похвалы глазу». Это не что иное, как похвалы опыту, раскрывающему перед художником и учёным всё богатство видимого мира. «Что побуждает тебя, о человек, покидать своё городское жилище, оставлять родных и друзей и идти в поля через горы и долины, что, как не природная красота мира, которой, если хорошенько рассудить, ты наслаждаешься только посредством чувства зрения?» Глаз, по мнению Леонардо, — достовернейший начальник астрономии; он создаёт космографию, подаёт советы всем человеческим искусствам и исправляет их, движет человека в различные части мира, является государем математических наук.
Но если опыт никогда не ошибается, то ошибаются наши суждения: «Опыты обманывают тех, кто не постиг их природы, ибо опыты, казавшиеся часто тождественными, весьма часто оказывались различными». Нужно уметь видеть, уметь ставить вопросы опыту, уметь сопоставлять.
Вот почему «увлекающийся практикой без науки» подобен кормчему, который вступает на корабль без руля и компаса; такой кормчий никогда не уверен, куда он плывёт. «Наука — капитан, а практика — солдаты», — говорит Леонардо.
Идеалом доказательной теории он считал математические науки, где «не будут возражать, что дважды три больше или меньше шести». Рай математических наук — механика, ибо «посредством неё достигают математического плода», то есть достигают новых практических результатов.
Эти высказывания Леонардо о природе научного опыта пронизывает дух эксперимента, дух активного отношения к действительности. Леонардо чужд голой созерцательности. Он не только создал программы экспериментальных наук, но и деятельно участвовал в их реализации. Он неутомимо наблюдал, ставил новые опыты и делал новые изобретения. «Мозг его никогда не прекращал своих выдумок», — писал в XVI веке его биограф Вазари. Собственные наблюдения и выводы учёный дополнял расспросами сведущих людей.
Леонардо — учёный и инженер — сформировался во Флоренции, в центре текстильной промышленности. Об этом свидетельствуют изобретённые им машины для прядения, крутки шёлка, стрижки шерсти. Мастерские флорентийских ювелиров, живописцев, скульпторов были в то время своего рода лабораториями, где проводились технические эксперименты, изучались краски, анатомия. Под влиянием бесед с Паоло Тосканелли пробудился интерес Леонардо к астрономии.
В Милане, городе оружейников и мастеров по металлу, Леонардо расширил свой технический опыт. Разрабатывая новую область механики, теорию удара, он не раз ссылается на примеры из практики чеканки металла. В Милане его занимают архитектура и вопросы строительной механики. Здесь Леонардо познакомился с физиком-филологом Джордже Балла, подружился с математиком Лука Пачоли, сочинение которого иллюстрировал, сблизился с учёным-медиком Маркантонио делла Торре.
После того, как Милан заняли французы, Леонардо, служивший у Чезаре Борджиа в качестве военного инженера, объездил большой район средней Италии. Во время путешествия он изучал движение морских волн, производил геологические исследования.
Флоренция, Милан, Рим, наконец, Франция — никогда не находил учёный благоприятных условий, чтобы реализовать свои обширные технические замыслы. «Живописец» или «военный инженер» — таковы его официальные звания. Авиация, геология, ботаника, зоология, анатомия человека — всё это были знания «для себя» и для будущего. Большое место в творчестве Леонардо занимают гидротехнические проекты, так и не осуществившиеся при его жизни. Особенно долго и упорно он размышлял о регулировании орошающей земли Флоренции реки Арно. Она то бурно разливалась в период дождей и таяния горных снегов, то мелела. В средние века делались попытки предотвратить гибельное действие разлива, однако все они носили местный характер. Дальновидный Леонардо охватил проблему в целом. Исследовав рельеф земли на большом протяжении Арно, он наметил, где следует прорыть каналы, устроить шлюзы и водохранилища. Его неистощимая конструкторская мысль создавала всё новые проекты кранов, землечерпалок и других машин.
