مبانی نظری و عملی مهندسی مکانیک در تمدن اسلامی

نویسنده: ابی‌العز اسماعیل الجزری

مترجمان: محمد جواد ناطق، حمیدرضا نفیسی، سعید رفعت‌جاه

ناشر: مرکز نشر دانشگاهی(چاپ اول 1380)

این کتاب ترجمه‌ی اثری با نام "الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل" نوشته‌ی ابی‌العز اسماعیل الجزری است که در نیمه‌ی دوم قرن ششم تا سال‌های آغازین قرن هفتم هجری می‌زیست. این کتاب که مهم‌ترین اثر برجای مانده در زمینه‌ی تاریخ فناوری در جهان اسلام است و میزان پیشرفت دانش فنی مسلمانان را تا سال‌های پایانی قرن ششم هجری نشان می‌دهد.

نویسنده‌ی کتاب، بدیع‌الزمان جزری، شیوه‌ی کار و ساختن 50 دستگاه را که خود وی ساخته و به کار برده است با دقت و روشی تحسین برانگیز شرح می‌دهد. این دستگاه‌ها شامل ساعت‌های آبی و شمعی، ظرف‌ها و فواره‌های خودکار، ابزار خودکار نواختن نی، ابزار آب‌رسانی از نهر و چاه، درب‌های فلزی با نقش‌های زیبا، ابزار هندسی، قفل رمزی و قفل کلون‌دار مرکب است.

روش وی در شرح دادن مساله‌های مهندسی و ساختن و نگارش یک کتاب فنی در مقایسه با کار پیشینیان کم‌نظیر و برای مهندسان امروز نیز آموزنده است. به طوری که می‌توان از توضیح‌های وی مبانی عملی مهندسی مکانیک و تنظیم خودکار و ساختن و تولید را در تمدن اسلامی برداشت کرد.

در این کتاب علاوه بر متن اصلی جزری، مقدمه‌های پژوهشی مفصلی از پروفسور هیل و پروفسور یوسف الحسن و نیز شرح تفصیلی دستگاه‌ها به زبان مهندسی امروزی همراه با نقشه‌های توضیحی از پروفسور دونالد هیل آمده است. پروفسور هیل در معرفی کتاب و نویسنده‌ی آن در مغرب زمین نقش چشمگیری داشته و یوسف الحسن نیز این کار را در دانشگاه حلب سوریه و برای مشرق‌زمین انجام داد.

یوسف الحسن توانست 15 نسخه‌ی خطی از کتاب جزری را گردآوری کند که این رقم بیش‌ترین تعدادی بوده است که تا زمان انتشار کتاب از سوی وی یافت شده است. مترجمان کتاب به زبان فارسی، در برسی‌هایی که درباره‌ی جزری و کارهای او انجام دادند، به سه نسخه‌ی خطی دیگر از کتاب جزری در کتاب‌خانه‌ی مدرسه‌ی عالی شهید مطهری دست یافتند. به علاوه، پی‌بردند.

دو نسخه از سه نسخه‌ی موجود در کتاب‌خانه مدرسه‌ی عالی شهید مطهری و نیز یکی از نسخه‌های پاریس، ترجمه‌ی فارسی کتاب جزری است و چنین به نظر می‌رسد که جزری و اثرش تا حدود 125 سال پیش در ایران شناخته شده بود. با وجود این، نسخه‌های فارسی برای خوانندگان امروزی قابل بهره‌برداری نیست و متن‌آن در بسیاری از جاها با همان واژه‌های عربی تکرار شده است و برخی از بخش‌های آن به طور کامل ترجمه نشده است. جالب این که در متن عربی کتاب جزری تعداد قابل توجهی واژه و اصطلاح فنی فارسی یافت می‌شود که نشان‌دهنده‌ی تاثیر شگرف ایرانیان و نقش آنان در فناوری جهان اسلام است. اسلامی است.

درباره‌ی زندگی جزری اطلاعات کافی در دست نیست. هر چند ملیت وی به درستی مشخص نیست، اما به نظر می‌رسد در دیار بکر می‌زیسته است که امروزه در ترکیه قرار دارد. وی در دربار سلجوقیان مورد توجه قرار گرفت و کتاب خود را به فرمان ناصر الدین محمود بن محمد، از فرمانروایان اُرتُقی، نوشت.(ارتق‌ها دومانی ترکمن از تبار ارتق بودند که حکوکت مستقل کم‌دوامی در ناحیه‌ی بکر برقرار کردند.)

جزری کتاب خود را به شش"نوع" تقسیم کرده است:

نوع اول: ساختن ساعت‌هایی که با آن‌ها گذشت ساعت‌های مستوی و زمانی با آب و شمع معلوم می‌شود.

دستگاه اول: ساعتی "بنکام" که با آن گذشت ساعت‌های زمانی با آب معلوم می‌شود

دستگاه دوم: ساعت آبی طبال‌ها که با آن گذشت ساعت‌های زمانی معلوم می‌شود

دستگاه سوم: ساعت آبی قایق

دستگاه چهارم: ساعت آبی فیل که با آن گذشت ساعت‌های مستوی معلوم می‌شود

دستگاه پنجم: ساعت آبی جام که با آن گذشت ساعت‌های مستوی و اجزای آن معلوم می‌شود

دستگاه ششم: ساعت آبی طاووس‌ها که با آن گذشت ساعت‌های مستوی معلوم شود

دستگاه هفتم: ساعت شمشیرزن که با آن به کمک شمع گذشت ساعت‌های مستوفی معلوم می‌شود

دستگاه هشتم: ساعت منشی که با آن گذشت ساعت‌های مستوی و اجزای آن به وسیله‌ی شمع معلوم می‌شود

دستگاه نهم: ساعت میمون که با آن گذشت ساعت‌های مستوی و اجزای آن به وسیله‌ی شمع معلوم می‌شود

دستگاه دهم: ساعت درها با آن گذشت ساعت‌های مستوی به وسیله‌ی شمع معلوم می‌شود

نوع دوم: ساختن ظرف‌ها و مجسمه‌های مناسب مجالس شربت‌خوری

دستگاه اول: جامی که در مجالس شربت‌خوری حکم می‌کند

دستگاه دوم: جامی که در مجالس شربت‌خوری حکم می‌:ند و من شکل ظاهری و طرز کار آن را توصیف می‌کنم

دستگاه سوم: حکم مجالس شربت‌خوری

دستگاه چهارم: قایقی که در مجالس شربت‌خوری درون یک آبگیر قرار می‌گیرد

دستگاه پنجم: ظرف شربتی که گوشه‌ی مجلس شربت‌خوری گذاشته شود و در آن رنگ‌هایی از شربت و آب ریخته می‌شود، یک شیر دارد که از آن می‌توان تنها یک رنگ گرفت

دستگاه ششم: مجلس ندیم مردی که باقی‌مانده‌ی شربت شاه، یعنی شربتی را که در ته جام می‌ماند، می‌نوشد

دستگاه هفتم: غلام ایستاده‌ای که در دستش یک ماهی و یک جام قرار دارد و از آن شربت به شاه می‌نوشد

دستگاه هشتم: آدمکی که در دستش یک جام و یک صراحی قرار دارد، از صراحی به درون جام شربت می‌ریزد و آن را می‌نوشد

دستگاه نهم: تختی که دو شیخ روی آن قرار دارند، در دست‌های هر یک از آن دو جام و یک صراحی است که از آن به درون جام رفیقش شربت می‌ریزد و آن را می‌نوشد

دستگاه دهم: کنیزکی که هر از گاهی در حالی که در دستش یک جام حاوی شربت قرار دارد از گنجه‌ای خارج می‌شود

نوع سوم: ساختن آفتابه‌ها، تشت‌ها و مانند آن‌ها

دستگاه اول: آفتابه‌ای که از آن آب داغ، آب سرد و آب مخلوط می‌ریزد

دستگاه دوم: آفتابه‌ای که خدمتکار در کنار یک تشت روی پایه‌ای زیبا جلو حاکم می‌گذارد. خدمتکار از آن فاصله می‌گیرد، سپس پرنده‌ی روی آن سوت می‌زند و آب بیش از اندازه‌ای که برای وضو گرفتن لازم است از لوله آن خارج می‌شود

دستگاه سوم: غلامی که بر دست‌های حاکم آب می‌ریزد تا وضو بگیرد

دستگاه چهارم: طاووسی که از منقارش آب می‌ریزد و خواجه با آن وضو می‌گیرد

دستگاه پنجم: تشت راهب که با آن مقدار خون ریخته شده در آ» معلوم می‌شود

دستگاه ششم: تشت منشی‌ها برای رگ‌زنی که با آن مقدار خون جمع‌شده در آن مشخص می‌شود

دستگاه هفتم: تشت مساحب برای رگ‌زنی است با آن مقدار خون جمع‌شده در آن مشخص می‌شود

دستگاه هشتم: تشت قصر که با آن مقدار خون ریخته شده در آن معلوم می‌شود

دستگاه نهم: تشت طاوس برای شستن دست‌ها

دستگاه دهم: تشت غام

نوع چهارم: فواره‌هایی که در فاصله‌های زمانی معین تغییر شکل می‌دهند و طرز کار نی دایمی

دستگاه اول: فواره‌ای که دو کفه دارد و رد فاصله‌ی زمانی معین تغییر شکل می‌یابد

دستگاه دوم: دو فواره با دو کفه و یک لوله با چهار خروجی

دستگاه سوم: فواره‌ای با دوئ شناور که تغییر شکل می‌دهد

دستگاه چهارم: دو فواره با دو شناور

دستگاه پنجم: فواره‌ی طرجهار که در فاصله‌های زمانی معین تغییر شکل می‌دهد

دستگاه ششم: فواره‌ای با دو کفه که در فاصله‌های زمانی معین تغییر شکل می‌دهد

دستگاه هفتم: ابزار نی‌زنی دایمی با استفاده از دو گوی

دستگاه هشتم: ابزار نی‌زنی دایمی با استفاده از دو کفه

دستگاه نهم: ابزاری با یک ترازو برای نی‌زنی دایمی

دستگاه دهم: ابزاری با دو شناور برای نی‌زنی دایمی

نوع پنجم: دستگاه‌هایی که آب را از آبگیر، چاه کم‌عمق و رود جاری بالا می‌آورند

دستگاه اول: دستگاهی که با استفاده از چهارپایی که بازویی را می‌چرخاند، آب را از یک آبگیر به مکانی مرتفع می‌رساند

دستگاه دوم: دستگاهی است که با استفاده از چهارپایی که آن را می‌چرخاند آب را از یک آبگیر یا چاه بالا می‌آورد.

دستگاه سوم: آبگیری که ستونی توخالی در وسطش است و قرصی روی آن ستون قرار دارد و روی قرص مجسمه‌ی گاوی است که چرخی را می‌چرخاند و چرخ آب را از آبگیر حدود ده وجب بالا می‌آورد

دستگاه چهارم: دستگاهی که آب را از چاه بالا می‌آورد

دستگاه پنجم: دستگاهی که آب را با استفاده از یک چرخ حدود بیست ذرع از آب روان بالا می‌آورد

نوع ششم: در وضوع‌های گوناگون است و دستگاه‌های آن شبیه هم نیستند

دستگاه اول: دری که از برنج ریخته‌گری شده برای سرای ملک در شهر آمد ساختم و شاهکاری است که برای تماشایش سفرها می‌شود. به درستی چون مرواریدی است بی‌همتا و کالایی گرانبها

دستگاه دوم: ابزاری که با آن بدون استثنا مرکز هر سه نقطه‌ی دلخواه واقع بر سطح یک کره یا بر صفحه‌ای موازی افق بجز وقتی که بر یک خط مستقیم واقع می‌شوند، به دست می‌آید. همچنین زوایای رایج تند یا باز که به کار می‌روند با آن به دست می‌آید

دستگاه سوم: قفلی که با دوازده حروف از حروف الفبا، در یک صندوق را قفل می‌کند

دستگاه چهارم: چهار کلون پشت یک در

دستگاه پنجم: قایقی زیبا که با آن گذشت یک ساعت مستوی معلوم می‌شود

Book of the Knowledge of Ingenious Mechanical Devices by al-Jazari, A.H. 715/ 1315-16; Mamluk period (1250-1517) Abu'l Izz Isma'il al-Jazari, Author; Farkh ibn `Abd al-Latif, Copyist, The Metropolitan Museum

هر چند جزری دستگاه‌هایی را که در کتاب خود شرح می‌دهد، ساخته است، اما به نظر نمی‌رسد همه‌ی آن‌ها را خود اختراع کرده باشد. برای مثال، نخستین ساعتی که او در کتاب خود شرح می‌دهد، که مهم‌ترین دستگاه او نیز هست، تا اندازه‌ی زیادی به ساعت باب جیرون در مشق شباهت دارد که محمد‌ساعاتی، دانشمند ایرانی، ساخته بود. پسر محمد ساعاتی، رضوان ابن ساعاتی، مشهور به ابن ساعاتی، در همان دوران که جزری می‌زیست کتابی درباره‌ی ساعت‌های ساخت پدرش و شیوه‌ی کار و نگهداری از آن‌ها نوشت. این ساعت را جهان‌گردانی مانند قزوینی و ابن‌بطوطه نیز در کتاب‌های خود توصیف کرده‌اند.

بنابراین، جزری به دانش فیزیک‌دانان و مهندسان پیش از خود آگاه بوده و البته خود مهندس و مخترع بزرگی است . ابزارهای مکانیکی و هیدرولیکی پیچیده‌ای نیز اختراع کرده است که تا زمان وی شناخته شده نبود. با وجود این کتاب او این ضعف را دارد که سرچشمه‌ی دانش و مهارت خود و ابزارهایی را که دیگران ساخته یا او با الهام از کار آنان ساخته است، مشخص نکرده است.

کتاب جزری به طور گسترده از سوی پژوهشگران تاریخ فناوری در غرب نیز برسی شده است. با وجود این، با انتشار ترجمه‌ی کتاب او، نخستین‌بار است که جزری و تنها اثر برجای مانده از او به پژوهشگران ایرانی معرفی می‌شود. مطالعه‌ی این کتاب می‌تواند برای علاقه‌مندان تاریخ فناوری، پژوهشگران و دانشجویان مهندسی، به‌ویژه دانشجویان مهندسی مکانیک، ساخت و تولید، فلزشناسی و صنعت، مفید باشد.

مترجمان علاوه بر ترجمه‌ی روانی که از این اثر تهیه کرده‌اند، برخی از دستگاه‌های جزری را نیز بازسازی کرده و مشاهده کرده‌اند که هنوز هم کار می‌کنند. آنان دو نمونه از دستگاه‌ها، یکی مجموعه‌ی توربین و پمپ آب‌رسانی از نهر جاری و دیگر قفل رمزی، را طی طرح اعطای کمک‌های فنی و تکنولوژی به صنایع و نمونه‌سازی ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی و با کمک وزارت صنایع و مدیریت صنایع و معادن سازمان برنامه و بودجه، ساختند که آزمایش و تایید شد.

به نظر می‌رسد بازسازی این دستگاه‌ها در موزه‌های علوم در کنار جذابیتی که برای بازدیدکنندگان خواهد داشت، تاریخ علم را به صورت زنده نیز برای آنان روایت خواهد کرد. چنین کاری در چند موزه‌ی علمی جهان در حال انجام است که می‌تواند الگوی خوبی برای کار مشابه در ایران باشد. برای مثال نگاه کنید به :

Museum of Ancient Inventions