Prevod, Džemo Redžematović
Potpuno automatizovani uređaji za podizanje vode, pumpe, vjetrenjače i još mnogo toga! Otkrijte neke od najfascinantnijih uređaja iz Zlatnog doba muslimanske civilizacije koji su donijeli kreativne i inovativne ideje pomažući u pokretanju poljoprivrede i industrije od južne Španije pa sve do Kine.
Tokom Zlatnog doba muslimanske civilizacije nove kreativne i inovativne ideje putovale su zemljom od južne Španije do Kine – inovacije u medicini, astronomiji, trgovini, plovidbi, arhitekturi, tehnologiji, industriji, poljoprivredi i još mnogo toga bile su uobičajeno mjesto. Na polju poljoprivrede, inovacije su značile da poljoprivrednici sade nove usjeve, razvijaju najsavremenije tehnike navodnjavanja, koriste organska gnojiva, koriste globalno znanje u lokalnim područjima, a svoju agronomiju temelje na naučnim saznanjima. Sve je to dovelo do poljoprivredne revolucije, iskorišćavanjem čistih izvora energije, čineći svježu hranu dostupnom većem broju ljudi.
A. Chebonneau
„S nelagodom se priznaje da je nacija sa većinom nomada mogla znati bilo koji oblik poljoprivrednih tehnika, osim sjetve pšenice i ječma. Zablude proizlaze iz rijetkosti radova na tu temu … Ako se potrudimo da otvorimo i pregledamo stare rukopise, toliko će se pogleda promijeniti, toliko će se predrasuda srušiti…”
Poljoprivrednici i inženjeri u Zlatnom dobu naslijedili su postojeće tehnike navodnjavanja, čuvajući neke, modificirajući, poboljšavajući i gradeći druge. U muslimanskom svijetu bilo je uobičajeno vidjeti stotine vjetrenjača i vodenih točkova kako vrše navodnjavanje usjeva. Međutim, nisu imali kapacitet za snabdijevanje svakog grada i sela. Inženjeri poput Al-Jazarija dizajnirali su mašine za podizanje vode s ciljem da se opskrba vodom dovede direktno lokalnom stanovništvu i poveća poljoprivredni kapacitet.
Ovdje ćemo pogledati nekoliko inovativnih mašina koje su pokretale poljoprivrednu revoluciju u muslimanskoj civilizaciji.
Dvostruka usisna pumpa Al-Jazarija, rani 12. vijek
Poglavlje Al-Jazarijeve knjige bilo je posvećeno mašinama za ispumpavanje vode. Takođe je uključivao sofisticirane mašine koje pokreću voda i gravitacija, simulirajući princip ravnoteže. Kako voda puni jednu kantu i dok se izlijeva u veliku cilindričnu posudu, sifon se pokreće, stvarajući vazdušni pritisak kroz kaneluru i rezultirajući zvukom u kontrolisanim intervalima. Interval se kontroliše brzinom kojom voda teče iz slavine.
Donald R. Hill
Nemoguće je prenaglasiti važnost al-Jazarijevog rada u istoriji inženjerstva. Do modernog doba ne postoji nijedan drugi dokument iz bilo kojeg kulturnog područja koji pruža uporedivo bogatstvo uputa za dizajn, proizvodnju i montažu mašina … Al-Jazari nije samo asimilirao tehnike svojih nearapskih i arapskih prethodnika, on je takođe bio kreativan. Dodao je nekoliko mehaničkih i hidrauličnih uređaja. Učinak ovih izuma može se vidjeti u kasnijem dizajniranju parnih mašina i motora sa unutrašnjim sagorijevanjem, otvarajući put automatskom upravljanju i drugim modernim mašinama. Uticaj al-Jazarijevih izuma i dalje se osjeća u modernom, savremenom mašinstvu …”
Ovo je dvocilindrična pumpa na vodeni pogon. Važne karakteristike ugrađene u ovu pumpu su princip dvostrukog djelovanja, pretvaranje rotacionog u klipno kretanje i upotreba dvije usisne cijevi. Ručne pumpe klasičnog i helenističkog doba imale su vertikalne cilindre, koji su stajali direktno u vodi koja je u njih ulazila kroz pločaste ventile na dnu cilindara na potezima usisavanja. Stoga pumpe nisu mogle biti postavljene iznad nivoa vode. Ova Al-Jazarijeva pumpa mogla bi se smatrati izvorom usisne pumpe. Pretpostavka da je Taccola (oko 1450.) prvi opisao usisnu pumpu nije potkrijepljena. Jedino objašnjenje za iznenadnu pojavu usisne pumpe u spisima renesansnih inženjera u Evropi je da je ideja naslijeđena od muslimanske civilizacije, čiji su inženjeri dugo bili upoznati s klipnim pumpama tokom srednjeg vijeka.
Šestocilindrična vodena pumpa Taqi al-Dina iz 16. vijeka
Među originalnim mašinama opisanim u korpusu tehnologije iz muslimanske civilizacije, posebno mjesto zauzima šestocilindrična „monoblok“ klipna pumpa koju je dizajnirao Taqi al-Din Ibn Ma’ruf krajem 16. vijeka. Radi kao usisna pumpa, ova složena mašina uključuje komponente koje su često povezane sa modernom tehnologijom, poput bregastog vratila, bloka cilindara, klipova i nepovratnih ventila. U ovom članku, Joseph Vera, stručnjak za re-inženjering drevnih izuma, opisuje kako je stvorio SolidWorks CAD model ove izuzetne pumpe, koji je dovršio simulacijom pokreta. Zaključak koji je izvukao nakon stvaranja modela i simulacije je da su inženjeri muslimanske tradicije, koje je predstavljao Taqi al-Din, vrlo dobro shvatili kinematiku, dinamiku i mehaniku fluida. Takođe napominje da je Taqi al-Dinova “monoblok” pumpa izvanredan primjer mašine koja koristi obnovljivu energiju, tema koja je trenutno od najveće važnosti …
Ragheb al-Sergany
Taqi al-Din … završava najvažniju fazu u mašinskom inženjerstvu islamske ere … “
Vertikalne vjetrenjače, od 6. vijeka nadalje
[Većina istoričara vjeruje da su krstaši bili ti koji su uveli vjetrenjače u Evropu u 12. vijeku. Perzijanac je došao kod drugog halife Omera, r.a., koji je vladao deset godina od 634. godine, i tvrdio je da može sagraditi mlin kojim upravlja vjetar, pa mu je halifa naložio da ga izgradi. Nakon toga, snaga vjetra postala je široko korišćena za pokretanje mlinskih kamenja za mljevenje kukuruza, kao i za skupljanje vode za navodnjavanje. To je prvo učinjeno u Seistanu, a Al-Masudi, geograf koji je živio u desetom vijeku, opisao je regiju kao „zemlju vjetra i pijeska“. Takođe je napisao, „Karakteristično za ovo područje je da se snaga vjetra koristi za pogon pumpi za navodnjavanje vrtova.“]*
John Freely
Joseph Needham, u svom vrijednom radu o nauci i civilizaciji u Kini, primjećuje da “istorija vjetrenjača zaista započinje s islamskom kulturom u Iranu”. Braća Banu Musa spominju vjetrenjače u svojoj Knjizi o mehaničkim uređajima, gdje kažu da ih ‘narod često koristi’. Te su vjetrenjače bile horizontalnog tipa a u Evropi su počele biti uobičajene u šesnaestom stoljeću. Prema Needhamu, “ovo je sigurno bio prenos prema Zapadu iz iberijske kulture izvorno izvedene iz muslimanske Španije”. Needham vjeruje da je vertikalna vjetrenjača bio evropski izum, potaknut horizontalnim tipom koji je nabavljen iz Al-Andalusa …”
Prije hiljadu godina, geograf Al-Istakhri napisao je da je vidio kako se vjetrenjače koriste za napajanje, rade mlinovi koji su svuda građeni. Za razliku od tradicionalnog evropskog dizajna, srednjoazijske vjetrenjače imale su vertikalne lopatice za hvatanje vjetra. Izgrađene na vrhu dvoraca ili na grebenu brda, vjetrenjače su imale dvije etaže. U jednoj su priči bili mlinski kamenčići, jedan povezan s vertikalnim drvenim oknom. Ovo se okno proširilo na drugu priču, gdje je šest do dvanaest vjetrenjača bilo postavljeno okomito, prekriveno platnom ili palminim lišćem. Struktura vjetrenjače bila je otvorena da uhvati vjetar sa sjeveroistočne strane. *
Veliki vodeni točkovi (nurije), početak 7. vijeka pa nadalje
Veliki vodeni točkovi ili nurije podižu vodu iz brzih plovnih puteva na više kopno od 100. godine p.n.e. Vitruvije, rimski pisac, arhitekta i inženjer, spomenuo je ovaj jednostavan, ali moćan uređaj. Kao i svaki vodeni točak, okretan je silom strujanja vode prema odjeljcima vesla na obodu. Oni su napunjeni vodom i odvedeni na vrh, gdje su se ulivali u rezervoar povezan sa akvaduktom. Već korišćeni od strane Rimljana i Perzijanaca, muslimani su ih prilagodili i obnovili. *
Al-Djazairi, S.E.
„Nurije su bile široko rasprostranjene u području islama, a vodeni točkovi Hame, prema Sartonu, predstavljaju neku od njenih velikih slava“
„Tvrdi se da su krstaši doveli vodene točkove u Evropu. Neki vodeni točkovi morali su postojati u Evropi prije tog vremena (usp. Npr. Grgur od Tura), ali vjerovatno je da su ih krstaši vidjeli više i bolje na Istoku i vratili kući taj poboljšani tip ili barem jasnije shvatanje njihove korisnosti. Štaviše, ogromna ekonomska ekspanzija koja se dogodila u zapadnoj Evropi u dvanaestom i trinaestom vijeku zacijelo je stvorila veliki broj vodenih točkova, bilo zapadnog ili istočnog tipa …” George Sarton
[Prvo muslimansko spominjanje nurija odnosi se na iskopavanje kanala u regiji Basra krajem sedmog vijeka. Točkovi u Hami, na rijeci Orontes u Siriji, koje je Sarton nazvao: Hama’s Great Glories, i dalje postoje, iako više nisu u upotrebi. Bili su to veliki točkovi, a najveći je bio promjera oko 20 metara (65,6 stopa), a obod mu je bio podijeljen u 120 odjeljaka. Nurija u španskoj Murciji, LaNora, i dalje je u funkciji, iako je originalni točak zamijenjen čeličnim. Osim toga, ‘Maurski’ sistem je praktično nepromijenjen. Još uvijek ima mnogo nurija u raznim dijelovima svijeta, a one su često u mogućnosti da se uspješno takmiče sa modernim pumpama.] *
Arnold Pacey, na primjer, primjećuje kako su mehaničke tehnike dostigle visok nivo sofisticiranosti u muslimanskoj civilizaciji, kao i u Kini, posebno u pogledu primjene vodenih točkova za proizvodnju energije …
Treći uređaj za podizanje vode od Al-Jazarija, 12. vijek
Treći uređaj za podizanje vode zamišljen je kao ukrasna atrakcija u blizini ukrasnog jezera, s elementom njegove mistifikacije. Otuda ukrasno jezero podiže elegantnu otvorenu strukturu, sa samo svojim radnim dijelovima automata koji su vidljivi gledaocima, ostavljajući gledaoce znatiželjnim o načinu napajanja uređaja (vidi sliku). Uzmite u obzir prirodu Al-Jazarijeve radne okoline, ona je najvjerovatnije podignuta u kraljevom vrtu, gdje je izazivala divljenje i estetsko zadovoljstvo u dvorskim krugovima i istovremeno podigla vodu za navodnjavanje u vrt. Bio je to, međutim, jednostavno elegantan razvoj utilitarnog uređaja koji se koristio za snabdijevanje vodom za navodnjavanje i za kućne potrebe. Razvoj saqije, čija je glavna razlika u tome što se uređaj napaja vodenom snagom, a ne životinjskom. Sama struktura je prilično mala, podijeljena u 2 dijela; donja komora pri čemu je vodeni mehanizam ‘skriven’ ispod zemlje i gornja komora čime je automatizovani mehanizam iznad bazena učinjen vidljivim.
Al Jami ‘Bainal Al I'lm wal A'mal al Nafi’ fi Sina'at al Hiyal (Kompendij o teoriji i korisnoj praksi mehaničke umjetnosti), takođe nazvan Kitab ilm al-Hiyal (Knjiga znanja o genijalnim mehaničkim uređajima). Al-Jazari iznosi svoje iskustvo: „Jednog dana bio sam u prisustvu [sultana Nasira ad-Dina] i donio sam mu nešto što mi je naredio. Pogledao me i vidio šta sam napravio i o čemu sam razmišljao, a da to nisam primijetio. Pogodio je o čemu sam razmišljao i nepogrešivo je otkrio ono što sam skrivao. Rekao je, „Napravio si uređaje bez premca i snagom umijeća si ih iznio kao svoja djela, zato nemoj izgubiti ono čime si se umorio i što si očito konstruisao. Želim da mi napišeš knjigu koja zasebno sadrži ono što si stvorio i okuplja odabir pojedinačnih predmeta i slika…”
I tako je Al-Jazari dovršio svoju raspravu, koja je, prema Sartonu, vidjela „vrhunac ove linije muslimanskih dostignuća“.
Dodatne informacije
Postoji mnogo više drugih mehaničkih uređaja. Od njih je Al-Jazari dizajnirao još tri mašine za podizanje vode i mnoge dodatne domišljate uređaje poput satova, a neki od njih su predstavljeni u našoj prethodnoj priči pod naslovom „Genijalni satovi iz muslimanske civilizacije koji su prkosili srednjem vijeku“. Drugi uključuju one koje su razvili Taqi al-Din, Al-Muradi i Ridhwan al-Sa’ati. Braća Banu Musa takođe su proizvela fascinantne mašine poput hidrauličnih organa, sprave za abdest, samopromjenjive fontane i uređaja za piće za životinje (desna slika). Takođe su proizveli trik-uređaje poput bika za piće i dama-robot za pravljenje čaja (vidi knjigu 1001 izumi, Trick Devices), a ne zaboravimo da spomenemo i Al-Muradijevu “Knjigu tajni”. Ostali uređaji i alati izumljeni ili poboljšani od učenjaka iz muslimanske civilizacije uključuju mašinu za izradu papira, staklokeramike, keramike, razne muzičke, astronomske, medicinske, vojne, poljoprivredne i alhemijske instrumente. Oni će biti spomenuti u našim narednim pričama.
S. Lane-Poole
Gotovo osam vjekova, pod muhamedanskim vladarima, Španija je čitavoj Evropi postavila blistav primjer civilizovane i prosvijećene države. Njene plodne provincije, bile su dvostruko plodnije zahvaljujući industriji i inženjerskim vještinama njezinih osvajača, rađale su sto puta više. Bezbrojni gradovi nikli su u bogatim dolinama Guadelquivira i Guadiane, čija imena, i samo imena, još uvijek podsjećaju na nestalu slavu njihove prošlosti…“
„Muslimanski uređaji korišćeni su za mnoge praktične ciljeve, poput ribolova na bisere, zaštite u zagađenim bunarima, clepsydre koja se koristi za regulisanje vremena navodnjavanja s izuzetnom tačnošću tokom godine. Što se tiče glomaznih mašina, bila je na snazi ista briga o praktičnosti; uređaji za dizanje vode, na primjer, korišćeni su za navodnjavanje, dok su ostali strojevi korišćeni za drobljenje šećerne trske i za vađenje biljnih ulja. Al-Hassan, u svom izdanju Taqi al-Din (Taqi Eddin), takođe ističe da je muslimanski inžinjer s početka rane islamske civilizacije, koristio svoje vještine i znanje za izgradnju gradova i brana, projekte za navodnjavanje i za izradu mašina koje su imale širu javnu upotrebu. Colish takođe primjećuje: – Postoji još jedna dimenzija muslimanske nauke koju moramo primijetiti zajedno sa nesumnjivim kreativnim dostignućima svog zlatnog doba. Muslimane su zanimala odabrana područja i posebni problemi … U svakom slučaju, tema je bila privlačna jer je imala praktičnu primjenu. Čista naučna teorija, mamac naučnog znanja za sebe koji je animirao stare Grke, nije bila prisutna” (Al-Djazairi, S.E.).
History Channel
Korišćenje radilice i njeno povezivanje sa onim što nazivamo bregastom osovinom, ovo je razvilo mašine i motore poput parnih i dizel motora i benzinskih motora …
Ova jednostavna mehanička komponenta omogućava pretvaranje kontinuiranog rotacijskog gibanja u klipno. Ručice koje se pokreću bile su poznate vjekovima, ali ugradnja sistema klipnjača u rotirajuću mašinu bila je nevjerovatna inovacija. Moderni inžinjeri koji su proučavali dizajn Al-Jazarija otkrili su da je vodoravna osovina stroja okrenuta zupčanicima i na kraju radilica klizila u zglobnoj klipnjači uzrokujući da se ona može vrtjeti oko svoje šarke i tako uzrokovati da se kanta za vodu podiže i pada; sve dok moderni naučnici nisu dekodirali Al-Jazarijev dizajn, vjerovalo se da je ovaj sistem izum Evrope iz 15. vijeka, ali izuzetno je Al-Jazari dva vijeka ranije koristio ovu radilicu u svojim mašinama … ”Drevna otkrića – Mašine Istoka
muslimheritage.com/article/self-changing-fountain-banu-musa-bin-shakir
Lucidne ideje umjetnika o metodi povećanja hidroenergetskog sklopa iz 1,0 vijeka za 1,0 vol. Snage za lift sa kantama za vodu za snabdijevanje vodom.
