لماذا يعد الجزري الأب الروحي للروبوتات؟

لماذا يعد الجزري الأب الروحي للروبوتات؟
روبوت قابل للبرمجة في القرن الثاني عشر؟ لا تستغرب من فضلك من هذه الفرقة الموسيقية التي تضم أربعة روبوتات: اثنان يعزفان الطبول، وواحد للقيثارة، وواحد للناي يملؤون قصور ديار بكر بالموسيقى. أما ما تتعجب منه بحق فهو أنه يمكنك إعادة برمجة عازفَيْ الطبول ليعزفا إيقاعات مختلفة! إذن لماذا يعد الجزري الأب الروحي للروبوتات؟

انتظر! لم تر بعد هذه الخزانة ذات الرقم السري، ولا هذا الإبريق الذي يغرد طائر آلي من فوق غطائه قبل أن يصب الماء، ولم تر هذا الطاووس الآلي أيضًا. جرب أن تشدَّ ذيله سيصب لك الماء من منقاره ثم يناولك الخادم الآلي الأول صابونًا، ثم يناولك الثاني المنشفة!
هناك أيضًا جهاز الوضوء الذي أغنى السلطان عن الاستعانة بالخدم، وهو عبارة عن صبي يمسك إناء ويقف فوق رأسه طائر يصب الماء على ثمان دفعات!

هل اكتفيت؟ على كل حال هناك المزيد من الآلات اللطيفة منها هذا الروبوت الجالس على متن قارب الذي يعزف ليوقظك من قيلولتك بعد مرور ساعة، وهذه النادلة الآلية التي تخرج من بابها كل سبع دقائق لتملأ لك كأسك!

لعلك تعرف مخترع تلك الآلات من عنوان المقال، ولقد تأثر به دافنشي بعد قرون واستفادت المدن العربية ثم الأوروبية بتقنياته، لكن كيف بدأ كل هذا؟

لماذا يعد الجزري الأب الروحي للروبوتات؟

في أواخر القرن الثاني عشر الميلادي، يلتحق الفتى الحرفي بخدمة حكام ديار بكر من بني أرتق خلفًا لوالده بعيدًا عن الصراعات السياسية والحروب الصليبية الدائرة في بلاد الشام. نشأ هناك في قصور بني أرتق وتحت رعايتهم في أجواء من الرخاء والترف، فلمع نجمه، وتفجرت عبقريته التي سبقت زمانه بقرون طويلة. إنه بديع الزمان أبو العز بن إسماعيل الجزري من أبرع مهندسي الميكانيكا في التاريخ، وأحد الآباء المؤسسين لعلوم الروبوتات والبرمجة.

استقى الجزري معرفته من التراجم التي ذخرت بها مكتبات العرب في عصرهم الذهبي، من اليونانيين والهنود والصينيين، ومن “علم الحيل” الذي أبدعه الإخوة “بني موسى” من قبله. لم يكن مهندسًا أو مخترعًا فحسب، بل كان حرفيًّا بارعًا اهتم بتطوير وتحسين ما ورثه وأضاف إليه ليخرج بابتكارات جديدة.

“وكنت وجدت فريقًا ممن خلا من العلماء، وتقدم من الحكماء صنعوا أشكالًا، وذكروا أعمالًا لم يباشروا إكمالها تحقيقًا، ولا تمكنوا إلى تصحيح جمعها طريقًا… فاستنبط فنونًا لطيفة المدارج… ولمَّا وجدت في ذلك من المشقَّة، كرهت أن يذهب اجتهادي أدراج الرياح… وألَّفت هذا الكتاب يشمل على بعض خروق دفعتها، وأصول فرَّعتها، وأشكال اخترعتها”

الجزري في مقدمة كتابه

“دليل المستخدم” الأول في الهندسة الميكانيكية للجزري!

على عكس الكثير من علماء المسلمين العمليين ممن لم يهتموا بتدوين ما توصلوا إليه، اهتم الجزري بجمع ما صنعه من آلات، وشرح آلية عملها، وتفصيل خطوات صنعها على طريقة “اصنعها بنفسك-Do It Yourself” الشهيرة حاليًا، مما يجعله أول من يضع دليل مستخدم أو(كتالوجًا) لمخترعاته. حقق كتاب (الجامع بين العلم والعمل النافع في صناعة الحيل) نجاحًا وشهرة واسعة للجزري، واحتوى على خمسين جهازًا من صنعه، واهتم فيه باستخدام لغة سهلة القراءة للعامة والعلماء على حد سواء، كما رسم بنفسه الكثير من الرسوم التوضيحية على أبهى ما يكون من الفن الإسلامي. فنان ومهندس ومخترع في آنٍ واحد!

كم براءة اختراع استحق الجزري؟

اشتهر الجزري بآلاته العجيبة التي تعمل باستمرار من تلقاء نفسها. ساعات أوتوماتيكية، وآلات موسيقية، ومضخات مائية وغيرها. لم يكن في هذا العصر العتيق ما يعرف ببراءات الاختراع، وإلا لكان الجزري صاحب رقم قياسي في زمانه! تضمنت آلات الجزري العديد من التقنيات والمبادئ التي لم تعرفها أوروبا إلا بعد قرون طويلة، هذه بعض منها:
• التحكم بسرعة العجلة الدوارة باستخدام تقنية الهروب.
• التروس المقطعية.
• عمود الحدبات.
• العمود المرفقي(الكرانك-Crank) لتحويل الحركة الدائرية إلى حركة خطّية مستقيمة، وأصبح فيما بعد جزء أساسي لصنع المحرك البخاري ومحركات الاحتراق الداخلي المستخدمة حتى الآن.
• تصفيح الأخشاب للحد من تشوهها.
• استخدام نماذج خشبية وورقية للتصميم.
• أنظمة لمعايرة الفتحات بدقة.
• تحقيق الثبات الإستاتيكي للعجلات.
• صب المعادن في صناديق مقفلة ومغلفة بالرمال.

“من الصعب المبالغة في تأكيد أهمية عمل الجزري في تاريخ الهندسة إنه يقدم ثروة من التعليمات المتعلقة بتصميم الآلات وتصنيعها وتجميعها”

دونالد ر. هيل(Donald R. Hill) ، مهندس ومؤرخ بريطاني مرموق.

ساعات الجزري: حِيَل تخطف الألباب!

عاش الجزري في خدمة الملوك، فسخر ما تعلمه في توفير الرفاهية لهم، وإدخال السعادة إلى نفوسهم، فتفتق ذهنه عن العشرات من الآلات ذاتية الحركة التي لا تزال مثارًا لإبهار كل من يراها. من بين كل مخترعات الجزري، لا يوجد ما يضاهي ساعة الفيل في الدقة والإمتاع والقيمة الحضارية. واحتفى من خلالها الجزري بالحضارات المختلفة التي استقى منها علومه، فالروبوتات المعممة والقلعة ذات القبة من الحضارة العربية، والفيل من الهند، والتنين صيني، والعنقاء من مصر القديمة، والسجادة فارسية.

استخدم الجزري الطاس أو “غاني” الذي استخدمه الهنود في ساعاتهم المائية، وطبق قوانين أرخميدس للطفو. وتجلت عبقريته في قياس الثقب الموجود في الطاس الذي يستغرق نصف ساعة بالضبط كي يمتلأ مولدًا سلسلة من الأحداث والحركات تنتهي بدوران وصفير العنقاء، وتحرك ذراعي الفيال. يتم ضبط الساعة مرتين يوميًا، وتتكر سلسلة الأحداث كل نصف ساعة.

أما أضخم الساعات التي ابتكرها فهي ساعة القلعة التي ترتفع 3.4 مترًا، وهي ساعة فلكية تقوم بحساب الوقت والأبراج ومدارات الشمس والقمر! كما اشتملت على روبوتات ذات أزياء مختلفة تخرج في أوقات مختلفة، وروبوتات لموسيقيين يعزفون الموسيقى في أوقات معينة من اليوم. الساعة يمكن ضبطها بسهولة حسب اختلاف طول الليل والنهار خلال العام، وتحتوي على نظام معقد للتغذية الراجعة. تعتبر الآليات والحسابات المستخدمة في هذه الساعة معقدة للغاية حتى أن البعض يعتقد أن الجزري-على ما هو عليه من عبقرية هندسية- اعتمد على التجريب والخطأ للوصول للنسب الصحيحة.

كذلك قام بصناعة أدق ساعة شمعية تعمل من تلقاء نفسها -كالعادة-، وحين تصل الشمعة للقاع تصعد مرة أخرى بنظام من البكرات والأوزان.
كما صنع عدة ساعات أخرى منها ساعة القرد، وساعة الرامي، وساعة الكاتب وغيرها.

آلات رفع المياه: وداعًا للعضلات وأهلًا بالعقل

كان السائد في تلك الأيام إن أردت جلب المياه من النهر-دون أن يجرفك التيار طبعًا- أن تستخدم الشادوف أو النواعير (السواقي) الأكثر تقدمًا من حيث الاعتماد على قوة دفع المياه لإدارتها. أتى الجزري ووضع خمس تصميمات جديدة لآلات رفع المياه:
• اثنتان منهما تحسين للشادوف.
• آلة استخدم فيها ترسًا مسننًا لتحريكها بالطاقة المائية بدلًا من الحيوانات.
• مضخة استخدم فيها العمود المرفقي لتحويل الحركة الدورانية للدولاب المائي إلى حركة خطية.
• مضخة ترددية استخدم فيها دوران الدولاب المائي لتوليد الطاقة للمكابس التي ترفع المياه لما يزيد عن 13 مترًا باستخدام نظام من أنابيب الشفط وصمامات الدخول والخروج التي تعمل بشكل متعاكس تبعً لحركة المكبس.

لم يكن هذا هو أقصى ما توصل له العرب في هذا المجال، بل تلاه العالم (تقي الدين بن معروف الراصد) بابتكار مضخة سداسية الأسطوانات وضع فيها تقنيات استخدمت فيما بعد في صناعة الورق وتشكيل الصفائح المعدنية.

ما زال تراث الجزري حاضرًا

استفادت مدن الدولة الإسلامية بتقنيات رفع وتوزيع المياه التي ابتكرها الجزري، واستخدمت الأدوات التي ابتكرها في صناعة المحرك البخاري ومحرك الاحتراق الداخلي. وبعد قرون عديدة من وفاته، ما زالت كتابات وآلات الجزري حاضرة كجزء مهم من تطور الهندسة الميكانيكية، وهناك متحف كامل له بتركيا، كما تُعرَض مجسَّمات لساعة الفيل في ألمانيا ودبي وغيرها.

كما ترى عزيزي القارئ، كان الجزري مهندسًا عبقريًا بالفطرة، ولكنه لم يكن استثناءًا بل كانت هذه هي النتيجة الطبيعية للعوامل التي توافرت في العصر الذهبي للإسلام: أشخاص موهوبون، رخاء اقتصادي، ودولة داعمة للعلم والابتكار. أختم المقال بكلمات ندر وجودها في زماننا كمثال حي لدعم الدولة للعلماء وتشجيعهم:

“لقد صنعت أشكالًا عديمة المثال، وأخرجتها من القوة إلى الفعل، فلا تضيع ما تعبت فيه وشيدت مبانيه، وأحب أن تصنف كتابًا ينتظم وصف ما تفرَّدت بتمثيله وانفردت بوصف تصويره وتشكيله”

السلطان ناصر الدين محمود بن أرتق مخاطبًا الجزري.

المصادر

1001 Inventions: The Enduring Legacy of Muslim Civilization, Prof. Salim T.S. Al-Hassani, Foundation of Science Technology and Civilization, National Geographic, 2012.
Wikipedia
Robotshop
National Geographic
Historyfactory