آرشیو پنج‌شنبه ۲۷‌شهریور ۱۳۹۹، شماره ۳۸۱۹
علم
۶

«اسماعیل جزری»، پیشگام علم رباتیک جهان

عبدالله مصطفایی (عضو هیئت علمی پژوهشگاه نیرو)

در کتاب پایه ششم مدارس از او به عنوان معروف ترین مهندس مسلمان در قرن ششم هجری یاد شده است. البته گویا در کتاب فیزیک سال دوم دبیرستان نیز به شرح حال مختصری از او اشاره شده است؛ اما سوال اصلی این است که چند نفر از فارغ التحصیلان رشته های مهندسی و به ویژه رشته مکانیک، این دانشمند را که غربی ها به او لقب پدر علم رباتیک داده اند، می شناسند و با کارهای او آشنا هستند؟

فواره هایی که می توان روشن و خاموش شدن آنها را برنامه ریزی کرد. مدلی از یک فیلبان هندی که هر نیم ساعت یک بار روی سر فیلش ضربه می زند. خدمتکارانی که می توانند به صورت اتوماتیک حوله ای را به میهمانان ارائه دهند. اینها فقط برخی از اختراعات شگفت انگیز مخترع مسلمان قرن دوازدهم میلادی «اسماعیل جزری» (الجزری) است که زمینه ساز مهندسی مدرن، هیدرولیک و حتی رباتیک شد. درحالی که برخی از خلاقیت های پر زرق و برق و رنگارنگ او به عنوان بازی هایی جدید برای افراد ثروتمند ساخته شده بود، ولی «جزری» ماشین هایی کاربردی نیز ساخته بود که به افراد عادی کمک می کرد، از آن جمله دستگاه های کشیدن آب از چاه بود که قرن ها کشاورزان  از آن استفاده می کردند.

اشتیاق  برای  اختراع

«بدیع الزمان ابوالعز اسماعیل بن الرزاز جزری» در سال 1136 میلادی در منطقه دیار بکر در ناحیه ای که درحال حاضر ناحیه مرکزی- جنوبی ترکیه است، متولد شد. او فرزند یک صنعتگر فروتن بود و در زمان آشفتگی سیاسی که ناشی از درگیری های بین قدرت های محلی و همچنین تاثیرات جنگ های صلیبی بود، به دنیا آمد. «جزری» به عنوان مهندس در خدمت حاکمان خاندان آرتقیان (Artuqids) بود. این سلسله زمانی امپراتوری خود را در سوریه گسترش داده بود، با وجود این در دوره حیات «جزری»، قدرت آرتقیان تحت تاثیر همسایه خود یعنی سلسله زنگیان و نیز جانشینان «صلاح الدین ایوبی»، قهرمان مسلمانان قرار گرفت. با وجود تحولات جنگ های صلیبی و روابط آشفته بین قدرت های مختلف مسلمان، زندگی برای این مهندس برجسته در خدمت چندین پادشاه از خاندان آرتقیان با صلح و آرامش همراه بود که در نتیجه برای آنها بیش از صد دستگاه ابتکاری طراحی کرد. برخلاف سایر مخترعان هم دوره او که آثار کمی از آنها بر جای مانده است، «جزری» اشتیاق فراوانی به مستندسازی کارهای خود داشت و ازاین رو توضیح می داد که چگونه ماشین های باورنکردنی خود را ساخته است. او در سال 1206 میلادی، با ترسیم ابداعات شگرف خود در یک ربع قرن، فروشگاهی از «ماشین های بی همتای» خود را به جهانیان ارائه داد که امروزه به عنوان کتاب «دانش دستگاه های مبتکرانه مکانیکی» شناخته می شود. کتاب «جزری» شامل نمودارهای دقیق و تصاویر رنگی برای نشان دادن چگونگی قرارگیری همه قطعات در کنار یکدیگر بود. چندین نسخه ناقص از آثار او بر جای مانده است، از جمله یکی از آنها که توسط موزه توپ قاپوسرای در استانبول ترکیه نگهداری می شود و این کتاب به دلیل جزئیات و زیبایی هنری اش جایزه نیز گرفته است. نمودارهای رنگارنگ از کتاب دانش نه تنها چشم را می نوازد بلکه برای ذهن نیز کاربردی و مفید است. قابل ذکر است که هریک از این نمودارها به عنوان یک دستورالعمل کامل برای ساخت ماشین آلات و مکانیسم های حرکت خود عمل می کنند.

میراث فکری

کتاب دانش تنها منبع اطلاعات زندگی نامه ای است که درباره «جزری» وجود دارد. این متن او را به عنوان بدیع الزمان (بی نظیر و منحصربه فرد) و الشیخ (آموخته و شایسته) تعالی می بخشد، اما وامداری او به «دانشمندان باستان و خردمندان» را نیز تصدیق می کند. اختراعات «جزری» از قرن ها نوآوری و نبوغ به دست آمده از دوره های قبلی منتفع شده و به علم و خرد فرهنگ های یونان باستان، هند، ایران، چین و سایر فرهنگ ها متکی است. در طول گسترش سریع اسلام در قرن هفتم، حاکمان مسلمان علاقه زیادی به دانش سرزمین هایی که فتح می کردند، نشان دادند. آنها نسخه های خطی و کتاب ها را در بیت الحکمه (خانه حکمت) جمع آوری می کردند. این موسسه در دوره خلفای عباسی بغداد در قرن های هشتم و نهم به عنوان کتابخانه و آکادمی رونق گرفت و در کنار سایر مراکز، نقش اساسی در پیشرفت های علمی و دانشی دوران طلایی اسلام داشت. در کنار فلسفه، پزشکی، نجوم، جانورشناسی و مهندسی مکانیک مسلمانان به دست چهره های برجسته ای از جمله مخترعان سه گانه ایرانی قرن نهم میلادی، یعنی برادران «بنو موسی» به قله های رفیعی رسید. آنها آثار بسیاری منتشر کردند، اما «جزری» به احتمال زیاد تحت تاثیر اختراعات آنها در کتاب دستگاه های مبتکرانه (همچنین به عنوان کتاب الحیل - ترفندها) بوده است. «جزری» همچنین تحت تاثیر مخترعان غیرمسلمان اواخر قرن سوم قبل از میلاد یعنی «آپولونیوس» از پرگا بوده که یک هندسه دان اثرگذار است که «جزری» در کارهایش از روش های او استفاده کرده است.

دستاوردهای  جدید

هدف «جزری» نه تنها ساختن بر پایه میراث این مخترعان بزرگ، بلکه تکمیل آن نیز بوده است. او در مقدمه کتاب دانش خود نوشته: «فهمیدم که برخی از دانشمندان و بزرگان پیشین دستگاه هایی ساخته اند و آنچه را که ساخته بودند، شرح داده اند. آنها آن دستگاه ها را به طورکامل در نظر نگرفته بودند و راه درست را برای همه آنها دنبال نکرده بودند... و بین حق و باطل موج زده اند». دستگاه های موجود در کتاب «جزری» کاربردی و سرگرم کننده بودند، از ساعت ها گرفته تا جام هایی که به صورت اتوماتیک نوشیدنی ها را پخش می کردند. او دستگاه های اندازه گیری خون هنگام رگ زنی، فواره، پخش اتوماتیک موسیقی به همراه دستگاه های جمع آوری آب و دستگاه های اندازه گیری را طراحی کرد. بارزترین اختراع «جزری» ساعت فیلی اوست که امروزه همچنان لذت بخش است. ضمنا بازآفرینی های مدرن از دستگاه کشیدن آب او را می توان در چندین مکان از جهان، ازجمله بازار ابن بطوطه در دوبی و انستیتوی تاریخ علوم عربی و اسلامی در فرانکفورت آلمان و موزه هورولوژی در لولوک سوئیس یافت. یکی از معروف ترین دستگاه های او یک ساعت آبی عظیم است که در اصل یک فیل را نشان می دهد که فیلبان خود را در پشت دارد و یک برج پر از موجودات مختلف را حمل می کند. قابل ذکر است که در مصر باستان و بابل از ساعت های آبی ساده استفاده شده بود، اما اختراع پیچیده «جزری» به روشنی آرزوی او را برای تکمیل آنها بیان می دارد. باید توجه داشت که موجودات مختلفی که هر نیم ساعت یک بار متحرک می شوند، فرهنگ های مختلفی را نشان می دهند، مانند اژدها از چین و فیل از هند. نحوه کار به این صورت است که هر نیم ساعت، سازوکارهای داخلی فعال می شوند: پرنده در بالای گنبد فعال می شود، یک مرد توپ را به دهان اژدها می اندازد و راننده فیل ضربه ای به سر فیل می زند. «نمونه ای از این ابداعات یک قایق زیبا بود که از آن می توان گذشت یک ساعت را فهمید: در قایق یک مرد است. در دست راست او لوله ای است. انتهای لوله در دهان او است. قایق در مدت یک ساعت پر و غوطه ور می شود و ملوان لوله فلوت مانند را می نوازد. من این وسیله را ساخته ام تا [فرد خوابیده] از صدای لوله دریابد که قایق غرق شده است و از آن صداها او بیدار شود».

اولین  ربات  تاریخ؟

دستگاه های جالب ساخته شده توسط «جزری»، از جنبه دیگری مورد توجه مورخان علم قرار گرفته اند، زیرا بسیاری از آنها را می توان اولین ربات قابل برنامه ریزی تاریخ محسوب کرد. مانند اختراع جعبه موسیقی که در آن یک قایق با چهار «نوازنده»، یک نوازنده چنگ، یک فلوت زن و دو نوازنده سنج (درامر) برای پخش آهنگ و به منظور سرگرمی، طراحی شده بود. مکانیسم های متحرک مخصوص نوازندگان سنج می توانستند برای نواختن ضربه های مختلف برنامه ریزی شوند. چنین دستگاه هایی به دلیل نبوغ به کاررفته در آنها باعث سرگرمی ثروتمندان بودند. «جزری» به دلیل ملازمت با درباریان، نیاز به خیره کردن اطرافیان ثروتمند خود را درک کرده بود و با نبوغ خود آن افراد عالی مقام را متحیر می کرد. ضمنا او به عنوان یک صنعتگر از طبقه متوسط، نیاز به اسباب هایی مفید برای امور روزمره را می شناخت که باعث می شدند سنگینی امور روزمره سبک تر شود. این کتاب با تفصیل حداقل پنج دستگاه را شرح داده است که کشیدن آب و آبیاری را در مزرعه و خانه تسهیل کرده است. سایر ماشین های بسیار کاربردی نیز در کتاب او گنجانده شده اند: شفت لنگانی که حرکت خطی را به حرکت چرخشی تبدیل می کند و وسیله ای است برای کالیبراسیون دقیق قفل ها و دیگر دیافراگم ها که بین دیگر تجهیزات قرار دارد. ماهیت فروتنانه کتاب دانش در زبان آن نیز منعکس است؛ یعنی درحالی که سایر مخترعان عمدا نثر خود را به زبانی مبهم برای محدودکردن آن در یک جمع کوچک نخبگان بیان کرده اند، «جزری» زحمت را به جان خریده تا اطلاعات به آسانی در دسترس عموم خوانندگان آن زمان باشد تا آنها احتمالا بتوانند برخی از ماشین های کاربردی تر او را بسازند. با توجه به اینکه «جزری» به همان اندازه که در تئوری ها و محاسبات دقیق بوده، به مراحل ساخت وساز نیز علاقه مند است، برخی از محققان حتی کتاب او را به عنوان نوعی «کتابچه راهنمای کاربر» توصیف کرده اند.

زندگی  و  میراث

«جزری» در سال 1206 درگذشت؛ یعنی سالی که کتاب دانش خود را به سلطان تقدیم کرد. او اساسا به خاطر این کتاب در یادها مانده، اما اختراعات تحقق یافته توسط او تا سال های زیادی نقش اساسی در زندگی اجتماعی آن دوران ایفا کرده است. ازجمله آنها سیستم آب رسانی با استفاده از چرخ دنده ها و انرژی هیدرولیک بود که در مساجد و بیمارستان های دیاربکر و دمشق مورد استفاده قرار گرفته بود. حتی در بعضی موارد سیستم هایی که بر پایه طرح های او ساخته شده بودند تا زمان های اخیر نیز مورد استفاده قرار داشته اند. بیشتر ابتکارات او قرن ها از دستاوردهای علم اروپا جلوتر بود. کار او درمورد شیرهای مخروطی که یک مولفه اصلی در مهندسی هیدرولیک است بیش از دو قرن بعد برای اولین بار در اروپا توسط «لئوناردو داوینچی» ذکر شد که گفته می شود مجذوب تجهیزات اتوماتیک «جزری» نیز بوده است. امروزه نام «جزری» باعث نوعی هیبت آمیخته با احترام در بین مورخان علوم می شود. مهندس و مورخ فناوری «دونالد آر. هیل» که نگارش ترجمه برجسته کتاب دانش را در سال 1974 انجام داد، گفته اهمیت کار «جزری» به قدری است که «نیاز به تاکید بیش از حد ندارد». از او به عنوان پدر علم رباتیک و نیز به عنوان «لئوناردو داوینچی» شرق یاد شده که از بسیاری جهات نادرست است، چون شاید دقیق تر این باشد که «لئوناردو داوینچی» را «جزری غرب» توصیف کنیم.

یک  جوالدوز  به  خودمان

اگر در ویکی پدیای فارسی سری به بخش «اختراع های دوران طلایی اسلام» بزنید، می توانید مطلب زیر را ببینید: «دانش مکانیک نزد مسلمانان «علم الحیل» خوانده می شد. مهندسی اسلامی را می توان دنباله سنت خاورمیانه و مدیترانه و ترجمه آثاری چون: پنوماتیک (فیلون بوزنطی)، مکانیک (هرون اسکندرانی)، رساله ساعت های آبی (ارشمیدوس) دانست. نخستین مهندسان دنیای اسلام فرزندان موسی بن شاکر خراسانی (احمد و محمد و حسن) معروف به بنوموسی بودند. کتاب الحیل نوشته بنو موسی نخستین اثر در علم مکانیک است که شرح صد دستگاه و از جمله استفاده از میل لنگ برای نخستین بار در دستگاه ها بود. (500 سال قبل از اروپاییان) از مشهورترین مهندسان مکانیک مسلمان جزری دیاربکری (قرن 6 و 7 ق) بود که مقام رئیس الاعمال (رئیس مهندسین) را داشت. کتاب وی با عنوان المعرفه الحیل الهندسیه الجامع بین العلم و العمل با کوچک ترین جزئیات و با رسم فنی دستگاه هایی چون ساعت های آبی و شمعی، وسایل سرگرمی، وسایل شستن و وضوگرفتن، فواره ها، ماشین های کشیدن آب و... دارای اهمیت است». البته در مرجع دیگری ذکر شده است که «جزری» را می توان از شاگردان معنوی بنو موسی شمرد. ولی تعداد نسبتا فراوان نسخه های به جامانده از کتاب «جزری» و تاریخ استنساخ آنها که پس از وی از سده هفتم تا اواخر سده سیزدهم صورت گرفته است ، از اهمیت این اثر حکایت دارد. گویا تاکنون 19 نسخه از کتاب «جزری» در جهان شناخته شده است. دو نسخه از سه نسخه موجود در مدرسه عالی شهید مطهری و یک نسخه از دو نسخه موجود در کتابخانه ملی پاریس ترجمه فارسی این کتاب است. در سایتolama-orafa.ir  به نقل از دانشنامه جهان اسلام مطلب مفصلی درخصوص زندگی نامه این استاد مهندسی مکانیک آورده شده است. در نشریه وقف میراث جاویدان شماره پاییز سال 1375 نیز مقاله جامع تر و کامل تری درخصوص این دانشمند مسلمان به قلم آقای «محمدجواد ناطق» آورده شده است که مطالعه آنها برای همه و به خصوص مهندسان کشورمان توصیه می شود. درخصوص نوشته های این دانشمند برجسته مسلمان دو کتاب فارسی مربوط به سال های اخیر در دسترس است که یکی از آنها سنت مصورسازی سازه های مهندسی در هنر اسلامی نام دارد که توسط خانم ها «اسدی»، «کامیار» و آقای «ظفرمند» در نشر چهار درخت در سال 1397 به زیور طبع آراسته شده است و دیگری مبانی نظری و عملی مهندسی مکانیک در تمدن اسلامی (الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل) در سال 1381 توسط مرکز نشر دانشگاهی منتشر شده است و مترجمان علاوه بر ترجمه روانی که از این اثر تهیه کرده اند، برخی از دستگاه های جزری را نیز بازسازی و مشاهده کرده اند که هنوز هم کار می کنند. آنان دو نمونه از دستگاه ها، یکی مجموعه توربین و پمپ آب رسانی از نهر جاری و دیگر قفل رمزی را طی طرح اعطای کمک های فنی و تکنولوژی به صنایع و نمونه سازی ماشین آلات و تجهیزات صنعتی و با کمک وزارت صنایع و مدیریت صنایع و معادن سازمان برنامه و بودجه، ساختند که آزمایش و تایید شد. البته در سال 1392 به همت «یوسف بیک باباپور» و نشر مجمع ذخایر اسلامی نسخه عربی این کتاب نیز منتشر شده است. قابل ذکر است که در سال 1393 نشر اردهال نیز اقدام به چاپ کتاب این دانشمند کرده است. ضمنا در این بین می توان مطالعه کتاب 5000 سال مهندسی ایرانی به قلم «فرزین رضائیان» و پیشگفتاری از پروفسور «فضل الله رضا» را به اهل فن توصیه کرد. کتاب تاریخ مهندسی در ایران به قلم «مهدی فرشاد» نیز از کتب قابل مراجعه است. در همین راستا به نظر می رسد که باید در مقاطع مختلف دانشگاهی بعضی از این دستگاه ها و فناوری ها ساخته شود و درس یا دروسی نیز تحت عنوان تاریخ مهندسی تدریس شود تا فارغ التحصیلان علاوه بر پایه تئوریک موضوعات، بر نحوه ساخت و کاربردهای آن نیز احاطه یابند، چون به نظر می رسد دانشجویان و فارغ التحصیلان ما بیشتر دانشمندان و فناوران غربی مثل «بیل گیتس» و «استیو جابز» را می شناسند و اعتقادی به افراد خودی ندارند که شاید این یکی از نقاط ضعف کل سیستم آموزشی و به خصوص سیستم آکادمیک ما باشد. شاید اینجا محل مناسبی برای پیشنهاد انجام پژوهش های بیشتر و وسیع تر درخصوص فعالیت های علمی سه پسر «موسی بن شاکر» خراسانی معروف به «بنو موسی» باشد تا جامعه علمی کشور آشنایی بیشتری با این گونه فعالیت ها در قرون گذشته داشته باشد، چون به نظر می رسد بعضی بزرگان علمی قدیمی مورد غفلت و بی مهری قرار گرفته اند و فقط تلاش های بعضی از دانشمندان قدیمی پررنگ شده است.

پیشنهاد  ساخت  دوباره  تجهیزات  قدیمی  برای  موزه ها در سایت www.1001inventions.com اشاره شده است که در سال 2018 یک لگو بر پایه ساعت فیلی «جزری» در کوالالامپور مالزی ساخته شده که همان عملکرد را بازآفرینی کرده است. در حقیقت این پایگاه متعلق به موزه ای است که در حال جمع آوری و بازسازی 1001 اختراع مهم دانشمندان مسلمان است. در این پایگاه، تصویر مینیاتوری هر دانشمند، همراه با توضیح مختصری از زندگی نامه اش به زبان انگلیسی، به صورتی گرافیکی و جذاب، ارائه شده است. آشکار است که وجود کتاب هایی به زبان اصلی به همراه ترجمه آنها با توضیحات مفصل و جامع، ساخت دستگاه های قدیمی را سهل تر خواهد ساخت. ضمنا به نظر می رسد بازسازی این دستگاه ها در موزه های علوم و فناوری در کنار جذابیتی که برای بازدیدکنندگان خواهد داشت، تاریخ علم و فناوری را به صورت زنده نیز برای آنان روایت خواهد کرد. چنین کاری در چند موزه علمی جهان در حال انجام است که می تواند الگوی خوبی برای کار مشابه در ایران باشد. حال باید دید که آیا امکان همکاری کشورمان با این گونه برنامه ها وجود دارد یا خیر و دیگر اینکه در کشور چه تلاش هایی در این گونه امور صورت پذیرفته و نتیجه آنها چه بوده است. بر این اساس می توان برنامه های جدیدی برای آشنایی فرهیختگان کشور و به ویژه فرهیختگان جوان تدوین و اجرا کرد.

National Geographic, 30Jul. 2020