تنبيه! هذه الترجمة من إعدادي (باستخدام chtgpt، وترجمة جوجل، والقواميس).أعتذر مسبقًا عن أي أخطاء في اللغة العربية، ويمكنكم مراسلتي وسأقوم بتصحيحها. شكرًا لكم!
مقدّمة
يتناول النوع الخامس مضخّات المياه، أو كما يسميها الجزري:
” في آلات ترفع ماء من غمرة وبير ليست بعميقة ونهر جار”
الجزري رجل قليل الكلام، ومقدّماته موجزة للغاية، لكنه في هذا الفصل يدخل مباشرة في صلب الموضوع. يفتتح بقوله:
” وأمثّل صورة ذلك، وأبيّن كيفية عمله: يُعمد إلى غَمْرَةِ ماءٍ على صورتها هاهنا، ويُتَّخذ فيها رُكنان ثابتان، عليهما كذا وكذا، ويُتَّخذ على رأسي الركنين محورٌ، طرفاه على الركنين”
ولا يذكر كلمةً واحدة عن المضخات المتوفرة في ذلك الوقت، أو الحاجة إلى تحسينات، أو أي كلمة تمهيدية على الإطلاق. ومع ذلك، فإن أول مضخّتَين تمثّلان تحسينًا وأتمتةً للشادوف، أو ما يُعرف بالعبرية بـ״קילון״ (كيلون). وهو جهاز يدوي لرفع الماء، عرفه الإنسان منذ آلاف السنين. يتضمّن تصميم الجزري ثلاثة تحسينات: الميكنة، وتحسينًا كبيرًا في الكفاءة، واستخدام التروس المُجزّأة. وفي عصرنا الحاضر، قد يقوم المهندس بتسجيل ما لا يقل عن ثلاث براءات اختراع لمثل هذا الابتكار، مما يقودنا إلى مناقشة براءات الاختراع وعلاقتها بالجزري.
ولا يذكر شيئًا عن الوضع القائم في عصره، أو عن المضخّات التي كانت معروفة آنذاك، أو عن الأسباب التي دعت إلى تطويرها، ولا يورد أي ملاحظات تمهيدية أخرى.
الشادوف
الشادوف جهازٌ يدويّ لرفع الماء. لا نعرف على وجه الدقّة من اخترعه أو متى اختُرع، لكنه كان مستخدمًا في مصر القديمة وبلاد الرافدين لريّ الأراضي منذ آلاف السنين، ومن اللافت أنه لا يزال يُستخدم حتى اليوم في الهند ومصر وبعض البلدان الأخرى.
يتكوّن الشادوف من إطارٍ قائم تُعلَّق عليه عصًا طويلة؛ في أحد طرفيها دلْوٌ أو مغرفة، بينما يحمل الطرف الآخر ثِقلاً موازنًا يعمل كقوّة معاكسة لرافعة.
وبجهدٍ قليل نسبيًا، يقوم المُشغِّل برفع الدلو أو المغرفة ونقل الماء من مصدر مائي (غالبًا نهر أو بركة) إلى نظام الريّ. ومن هناك يتدفّق الماء إلى المحاصيل في الحقول بفعل الجاذبية.
تشغيل الشادوف يدويّ بالكامل، لكن سحب الحبل إلى الأسفل باستخدام الثقل الموازن أسهل من رفع الماء مباشرةً. إضافةً إلى ذلك، ينقل الشادوف الماء إلى بداية قناة الريّ.
ومن اللافت أن الشادوف ذُكر في النص العبري القديم، المشناه، أي «الدراسة بالتكرار»، وهو أول تدوين رئيسي للتقاليد الشفوية اليهودية، وقد أُقِرّ في مطلع القرن الثالث الميلادي. لم أعثر على ترجمة جاهزة، لذا فهذه ترجمة تقريبية لا تعكس جمال العبرية القديمة:
“משקין בית השלחין במועד ובשביעית, בין ממעיין שיצא כתחילה, בין ממעיין שלא יצא כתחילה; אבל אין משקין לא ממי הגשמים, ולא ממי הקילון.” (משנה: מועד קטן, פרק א)
«يُسقى الحقل المُروى في العيد وفي السنة السابعة، سواء من نبعٍ خرج حديثًا أو من نبعٍ لم يخرج حديثًا؛ لكن لا يُسقى لا من ماء المطر ولا من ماء الشادوف (الكيلون).»
كيف يعمل الشادوف لالجزري؟
أول مضخّتَين للمياه عند الجزري هما آلات بسيطة نسبيًا مقارنةً بتعقيدات الساعات والآلات الذاتية الحركة (الأوتوماتا) التي شُرحت في الفصول السابقة. وقد خصّص الجزري صفحةً واحدةً لكلٍّ منهما.
سيُكتب الشرح الهندسي باللون الأزرق – كما جرت العادة، بحيث يمكن لمن لا يهتم بالتروس المُجزّأة أن يتجاوز هذه الأجزاء.
صُممت المضختان الأوليان على يد الجزري. تحتوي المضخة اليسرى على مغرفة واحدة. صفحة واحدة من نسخة متفرقة، مؤرخة بعام ١٣١٥. أما المضخة اليمنى فتتضمن أربع مغارف. نسخة توبكابي، ١٢٠٦.
سنبدأ بالرسم الموجود على يسار المضخّة، والذي يُظهر مغرفةً واحدة. في الحجرة العلوية، يقوم حمارٌ بتدوير المحور الرئيسي والعجلة المسنّنة المتصلة به. وهذه بدورها تدير عجلةً مسنّنة أخرى بزاوية 90 درجة. في أيامنا هذه قد نستخدم ترسًا مخروطيًا لهذا الغرض، لكن الجزري لا يقدّم تفاصيل.
اشتكت عزيزتي م. من أنّه في الرسم لا يمكن رؤية التروس وهي متلامسة، وأن الترس المُجزّأ، الذي سأشرحه في الفقرة التالية، مرسوم عموديًا على اتجاهه الحقيقي. كل هذه الإشكالات وغيرها مرتبطة بطبيعة الرسم في القرن الثاني عشر. وآمل في المستقبل أن أضيف رسومًا متحركة تساعد القارئ المعاصر على فهم الآلية.
على المحور نفسه يوجد ترسٌ مُجزّأ له نفس عدد الأسنان ونفس التباعد بينها، غير أنّ جزءًا فقط من محيطه يحمل أسنانًا، وفي هذه الحالة هو ربع دائرة. ويتشابك هذا الترس المُجزّأ مع عجلةٍ ذات درجات (أو عتبات)، وهي متصلة بمحور المغرفة. وعندما تتداخل الأسنان مع درجات العجلة، فإنها تدير المحور، فترفع المغرفة نحو 15 لترًا من الماء في كل مرة. وبعد ربع دورة، تنتهي الأسنان، فلا يبقى ما يمنع العجلة ذات الدرجات من الدوران عكسيًا، فتهبط المغرفة إلى الماء، وتتكرر العملية من جديد.
أما المضخّة الموجودة على اليمين فهي مماثلة في آليتها، لكنها تحتوي على أربع مغارف وأربعة تروس مُجزّأة. وهذا يعني أن كل دورة للحمار تنتج نحو 60 لترًا من الماء. غير أن تحسّن الكفاءة قد يكون أقل من أربعة أضعاف، لأن الحمار سيتحرّك ببطء أكبر نتيجة الحمل الثقيل.
الكفاءة
يُعَدّ هذا الفصل غير معتاد إلى حدٍّ ما في الكتاب، لأنه يتناول جوهر العمل الهندسي، أي تحسين كفاءة العمليات، في حين أن معظم الفصول الأخرى تدور حول الآلات العجيبة والطواويس الدوّارة. أما مسألة الكفاءة في معظم آلات الجزري فتبدو في غير موضعها، إن لم تكن تنتمي كليًا إلى مجالٍ آخر.
تُعَدّ الكفاءة عنصرًا أساسيًا في أي عملية هندسية؛ فتصبح العملية أكثر كفاءة عندما نزيد مقدار العمل المُنجَز مع تقليل استهلاك الموارد (المواد، واليد العاملة، والوقود، والزمن، وغيرها). الجزري مهندسٌ بطبعه) بالعبرية)، وعندما تناول موضوع مضخّات المياه، قدّم تصميمًا يحقق تحسّنًا ملحوظًا في الكفاءة.
الجزري وبراءات الاختراع
في عالمنا اليوم، فإن ميكنة الشادوف تستحق براءة اختراع، كما أن تحسين الكفاءة بمقدار يقارب ثلاثة إلى أربعة أضعاف يستحق براءة اختراع أخرى. ما بالنسبة للترس القطاعي، فلا يزال هناك خلاف حول مخترعه. فبعض الباحثين يرى أنه ظهر لأول مرة في كتاب «الأسرار في نتائج الأفكار» لابن خلف المرادي، بينما ينسب آخرون هذا الابتكار إلى الجزري. وآمل أن أحصل على نسخة من «كتاب الأسرار»، وعندئذٍ سأتمكن من تكوين رأيي الخاص في هذه المسألة. وأظن أن الجزري، لو كان على علم بهذا الجدل، لأصابه قدرٌ كبير من الدهشة.
يبدأ التاريخ الرسمي لبراءات الاختراع بقانون البندقية الصادر سنة 1474، والذي نصّ على ما يلي:
«كلُّ شخصٍ في هذه المدينة يبتكر جهازًا جديدًا وبديعًا لم يُصنع من قبل في دولتنا، عليه، بمجرد أن يكتمل بحيث يصبح صالحًا للاستعمال والتطبيق، أن يُبلِّغ عنه مكتب الـ Provveditori de Comun (المكتب القضائي للدولة). ويُحظر، لمدة عشر سنوات، على أي شخص آخر في أي إقليم أو مكان تابع لدولتنا أن يصنع جهازًا مماثلًا له في الشكل أو الهيئة، من دون موافقة صاحبه وترخيصه.»
على الرغم من أن قوانين براءات الاختراع المعاصرة أصبحت أكثر تعقيدًا، فإن جوهرها يكاد يكون مطابقًا: فنظام براءات الاختراع يحمي المخترعين، ويمنحهم فرصة للحصول على تعويض عادل مقابل جهودهم. فلماذا كانت قوانين براءات الاختراع ضرورية في البندقية في القرن الخامس عشر، بينما لم تكن ضرورية في ديار بكر في القرن الثاني عشر؟
لقد نشأت الحاجة إليها مع ازدهار صناعة الزجاج. ففي منتصف القرن الخامس عشر، ابتكر المعلم أنجيلو باروفييه طريقةً لصناعة زجاجٍ صافٍ ونقيٍّ كالبلور الصخري، عُرف باسم «كريستالو» (Cristallo). وقد ظلت هذه الوصفة من أكثر الأسرار الصناعية التي حرصت جمهورية البندقية على حمايتها، وظلت طيَّ الكتمان لعدة قرون.
ومن الواضح أنه لو أُتيح لأي مُصنِّع آخر أن ينسخ هذه الوصفة بأقل قدر من الجهد، لتضاءلت الرغبة في الاستثمار في الابتكار والتطوير. وفي أيامنا هذه، تُعد براءات الاختراع قضيةً محورية في صناعات التكنولوجيا المتقدمة والأدوية، لكن كانت هناك حقبةٌ كان فيها تصنيع المرايا يمثل قمة التقدم التقني، وكانت تقنيات إنتاجها من أكثر الأسرار الصناعية قيمة.
إن عالم الجزري مختلفٌ تمامًا. فهو ليس عالمًا صناعيًا متطورًا تتنافس فيه الشركات على كل شيء، بما في ذلك المعرفة والخبرة التقنية. ولم تكن مسألة تحويل المعرفة إلى سلعةٍ تجارية مطروحة أصلًا.
وقد تطوّر عالم البرمجيات بطريقة مختلفة؛ فإلى جانب البرمجيات الاحتكارية وحماية براءات الاختراع، ظهر نموذج البرمجيات الحرة ومفتوحة المصدر (Free and Open-Source Software – FOSS)، الذي تقوم فكرته الأساسية على تعزيز التعاون بين الناس من خلال مشاركة المعرفة البرمجية.
ولعلّ من الممكن القول إن الجزري كان، بمعنى من المعاني، رائدًا سابقًا لحركة المصدر المفتوح، ولكن في مجال مضخّات الماء والآلات الذاتية الحركة. وليس هذا مجرد رأيي، بل هو استنتاج تدعمه الوقائع.
والاقتباس الآتي مأخوذ من مقدمة كتابه. وهو اقتباس طويل نسبيًا، لكنه يعبّر بوضوح عن الدافع الذي حمل الجزري على نشر معارفه ومشاركتها مع الآخرين:
ثم إني عدلت عما به هممت وتركت ما عليه عزمت حذار انكار عايب صائبٍ بنظر ثاقب. وعند اتصالي بخدمة الملك الصالح أبي الفتح محمود بن محمد بن قرا أرسلان ملك ديار بكر من الارتق ابقاه الله وذلك على اثر خدمتي ابيه واخيه مدة خمس وعشرين سنة أولها سنة ٥٧٧ إلى ان أفضى الامر اليه، وبينا انا ذات يوم لديه وقد عرضت شيئا ًمما صنعته عليه وهو ينظر إلي ثم ينظر ويفكر فيما كنت هممت به ولا أشعر فرمى حيث كنت رميت وكشف باصابته عما اخفيت فقال لقد صنعت اشكالاً عديمة المثل وأخرجتها من القوة إلى الفعل فلا تضع ما أتعبت فيه وشيدت مبانيه، واحب ان تصنف كتاباً ينظم وصف ما استبددت بتمثيله وانفردت برصف تصويره وتشكيله.


















































