כיור הטווס והקסם של בובות מכניות (אוטומטונים)

הקדמה

זהו כיור אוטומטי לרחצת ההיטהרות פולחנית, וּדוּאְ. המשרת מביא את האגן ומעמיד אותו כך שראש הטווס מול האדון. המשרת מושך במוט הפתיחה המוסתר בזנב הטווס והטווס שופך מים  על ידי האדון. לאחר מכן נפתחת הדלת השמאלית ומגיח עבד מכני האוחז בסבון לבסוף לקראת סיום הרחצה יוצא עבד מכני נוסף, הפעם מן הדלת הימנית, מחזיק במגבת על מנת ליבש את ידי האדון. לאוטמטונים יש חשיבות טכנולוגית. השיטות שהומצאו כדי לשכלל בובות מכניות, הניחו את הבסיס לטכנולוגיה המודרנית אבל אני מקווה לדבר יותר על מקור הקסם שבאוטמטונים.

Basin of the peacock fig 118 p151_4

כיור הטווס, עותק טופקאפי 1206

איך זה עובד ?

ההסבר ההנדסי, ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין בסיפונים ובמנגנון האוטמטונים יוכל לדלג.

הטווס החלול עשוי נחושת, גדול מספיק על מנת להכיל את המים הנחוצים לטקס ההיטהרות. צווארו המתקמר הוא סיפון. סיפון הוא צינור בצורת האות חֵית, הגורם למים לעלות ללא משאבות, אלא בכוח הגרביטציה. הסיפון יעבד כל עוד המים בגוף הטווס נמצאים במגע עם ראשית הצוואר. זנב הטווס פרוש לראווה מחולק לשני נפחים. הנפח התחתון מחובר לגוף הטווס. החלק העליון מופרד ממנו בעזרת פקק קוני. אל הפקק הזה מחובר מוט סגירה/פתיחה המעוקל בקצהו כך שהוא מגיע אל המכסה שבקצה הזנב. בשלב הראשון ממלאים מים כאשר הפקק פתוח וכך מתמלא גוף הטווס והחצי התחתון של הזנב ואז סוגרים את הפקק. בשלב זה המים מעט נמוכים בשביל שהסיפון יפעל ולכן לא קורה דבר. עם פקק סגור ממלאים את החצי העליון של זנב הטווס וכך מביאים את הכיור לשליט. כעת  המשרת  מושך את הפקק ומחבר את כל חללי הטווס. המים ירדו לגוף הטווס יעברו את הנקודה הגבוהה בצואר הטווס ויתחיל טקס הרחצה.

אל-ג'זארי ובעקבותיו דונלד היל הסתפקו בתמונת פרופיל אבל אהובתי מ. טענה בתוקף שקשה להבין את פעולת המתקן ללא תמונה מן החזית ולבקשתה הרחבתי את השרטוט.

mechanism

שרטוט המנגנון בעקבות השרטוט של מתרגם הספר דונלד היל

כאשר המים נשפכים לתוך האגן הם זורמים דרך חור ברצפה אל תא המצוף התחתון והמצוף הולך ועולה עד שהוא דוחף את העבד המכני נושא הסבון, גורם לו לנטות קדימה ולפתח את דלתות הטירה השמאליות ובכך ל"הציע" סבון לאדון. המצוף לא ממשיך לעלות משום שהוא מוגבל ע"י תקרת תא המצוף התחתון. המים שממשיכים לזרם עולים לתא המצוף העליון והמצוף השני מתחיל לעלות. המוט שלו קצר יותר והוא יפעיל את מנגנון העבד המכני השני, סמוך מאד לתום המים בטווס. כאשר העבד השני נוטה, נפתחות הדלתות הימניות ויוצא העבד נושא המגבת.

 

הקסם שבאוטמטונים (בובות מכניות)

בובות מכניות או אוטמטונים אינן המצאה של אל ג'זארי. העדויות על בובות מכניות ראשונות הן מיוון העתיקה (מיוונית: αὐτόματον – "נע מעצמו"). האוטומטונים שימשו ככל הנראה הן במקדשים והן כאביזרים על בימת התיאטרון היווני.

הטקסט ההנדסי המפורט הראשון שאני מכיר הוא מן המאה הראשונה לספירה של הרון מאלכסנדריה, מתמטיקאי מדען מהנדס. הרון כתב את  "אוטומטופואטיקה" (αυτoματoπoιητικ'ης) מילולית מתרגמים את זה לרוב – הכנת אוטמטונים. סביר מאד להניח שהרון הכיר את הפואיטיקה של אריסטו, ניתוח העקרונות על-פיהם בנויה השירה והמחזאות, ובעיקר התמקדות בטרגדיה. ניתן להרחיב (?)  פואטיקה כסך התחבולות המאפיינות עשייה אמנותית כלשהי ובמקרה זה הכנת בובות מכניות. היום כשאנו אומרים פואטי אנו מתכוונים לירי, פיוטי. אינני יודע אם זה היה נכון גם באלכסנדריה, במאה הראשונה לספירה. הספר הוא תיאור של מכונות המבצעות "פלאים" באמצעות מכניקה או פנאומטיקה, כמו פתיחה אוטומטית של דלתות המקדש או פסלים שמוזגים יין.

אל ג'זארי פיתח ושכלל מאד את עולם האוטומטונים. הוא היה הראשון שהשתמש בבובות מכניות בגלי זיזים ראו הסירה המוזיקלית ושעון הטירה. הוא גם הרחיב את השימוש בזרימת מים, בשימוש חכם בגלגלי שיניים, במצופים ומשקולות איזון ובנה שורה ארוכה של אוטמטונים. לכמה כבר התוודענו, ועל אוטמטונים נוספים אכתב בהמשך.

אירופה של המאה ה-18 היתה תור הזהב של אוטמטונים. חלקם הגדול נסמך על גלי זיזים בדומה מאד לעבודתו של אל ג'זארי. קשה לבחר בין שלל הדוגמאות האקזוטיות. אי אפשר להתעלם מן הברווז  המעכל (Canard Digérateur) שבנה דה-ונסין. הברווז היה בגודל של ברווז חי, מצופה זהב ונחושת. הברווז געגע ואכל מכף היד של מפעילו והפריש מה שנראה כגללים.  דה ונסן טען  שהברווז מכיל  "מעבדה כימית" קטנה המסוגלת לפרק את גרעיני התבואה. במאה ה-19 התגלה כי ההפרשות של הברווז הוכנו מראש מפרורי לחם צבועים ירוק…

digesting duck

שרטוט מאוחר ומשוער של הברווז המעכל

אני אוהב במיוחד את האוטמטון של מַיַרְדֶה (Maillardet)  הידוע (בטעות) גם כ"אומן הצעיר של מאלזל (Maelzel)". בובה מכנית המציירת ארבעה ציורים שונים וגם כותבת בכתיבה תמה שני שירים אשר, בין השאר, גילו לעולם את היוצר האמיתי שלה, מַיַרְדֶה, בניגוד ליחוס המוטעה שלה למאלזל. הסיפור המלא מופיע בסרטון:

 

 

אי אפשר להתעלם שהמאה השמונה עשרה היא עת פריחתה של הרומנטיקה, תנועה אינטלקטואלית ואמנותית שהתפתחה באירופה. למשל אצל א.ת.א הופמן בסיפור "מפצח האגוזים ומלך העכברים" מציג האדון דרוסלמאייר בפני ילדי המשפחה בובה מכנית בגודל טבעי. גם אולימפיה, באופרה "סיפורי הופמן"  היא בובה מכנית יפהפייה בגודל טבעי, שהמשורר מתאהב בה. נילי מירסקי באחרית הדבר ל"קדירת הזהב וסיפורים אחרים" כותבת על ה"דואליזם הכרוני" של הופמן;  ביום שופט פרוסי קפדן, בלילה משורר רומנטי או המתח בין העולם הנגלה לעולם הנסתר בסיפוריו. אפשר להוסיף לדואליות הזו את המתח שבין הבובה המכנית לאדם החי. השיטות שהומצאו כדי לשכלל בובות מכניות, הניחו את הבסיס לטכנולוגיות מודרניות ולא רק לרובוטיקה. למשל אדמונד קרטרייט, רשם בשנת 1784 פטנט על מכונת טווייה, המכונה האוטומטית התעשייתית הראשונה, עקב התרשמותו הרבה מ"הטורקי", הבובה המכנית ששיחקה שחמט ולאחר מכן התגלתה כתרמית (הניעה מכנית את הכלים בעזרת גלגלי שיניים ומנופים, אבל אדם, בתוך תא סודי, חשב על מהלכי השחמט) "האם יותר קשה לבנות מכונה שתוכל לטוות מאשר מכונה שתוכל לבצע את כל המסעים הנדרשים במשחק מסובך זה?".  תומאס אלווה אדיסון שילב בין גל הזיזים של הבובה המציירת ובין עקרון תיבת הנגינה ויצר את הפונוגרף. המכשיר הראשון שאיפשר הקלטה והאזנה של מוזיקה או קולות ככלל. ישנן עוד דוגמאות רבות ל"זליגה" של טכנולוגיות מעולם האוטמטונים "חסר התכלית" לעולם ה"מעשי" אבל אני רוצה לדבר על מקור הקסם.

האוטמטון הוא סוג של בובה שמתנועעת ומבצעת פעולות השמורות רק ליצורים חיים. אני לא חושב שיוצרי אוטמטונים חשבו עצמם לבורא. אין בבובה המכנית מיסטיקה או כישוף, אך יש קסם ביכולת לבצע מעשה בריאה קטן ומוגבל כשיהיה. הקסם שפועל על המתבונן הוא בפער בין המערכת המכנית לבין הפעולה האנושית.  לכאורה הקסם הזה היה צריך להתפוגג בעולם המודרני. רובוט המצייר 4 ציורים וכותב שני שירים הוא דבר יחסית פשוט אפילו לרובוטי צעצוע מבוסס לגו. בMIT –  יש מעבדה החוקרת את תנועת בע"ח ויצרה רובוטים  שהולכים הרחק מעבר לפנטזיות שהיו אפשריות לבובות המכניות במאות הקודמות. אני האחרון שארצה להקטין את הפליאה מרובוט של צ'יטה (אחד התוצרים של המעבדה בMIT)  אבל אין לילדים המתבוננים ברובוט עכשווי את הפרצוף המשתאה שרואים בסרטון של ה"אומן הצעיר". האם הקסם נשמר? למה? נדמה לי שהקסם שינה במשהו את פניו. המתבונן במאה השלוש עשרה וגם במאה השמונה עשרה היה הרבה פחות טכנולוגי והבין את העולם סביבו באופן שאנחנו איבדנו. אנחנו חיים בעולם רווי טכנולוגיה שאת רובה הגדול איננו מבינים גם אם יש לנו השכלה טכנולוגית רחבה. הטלפון הסלולרי שבידנו הוא מחשב רב עוצמה. במעבד לבד עסקו מאות רבות של מהנדסים מדיסיפלינות שונות, מהנדסי חשמל, מהנדסי חומרים וכימיה, פיזיקאים של מצב מוצק. לא בטוח שבאפל או בסמסונג יש אדם יחיד שבאמת מבין את כל פרטי המעבד וזה עוד לפני שדברנו על מסך המגע, על המצלמה, על תקשורת הנתונים על האנטנה כיוצ"ב. אנו חיים (היטב!) עם חוסר ההבנה שלנו. במאה השמונה עשרה ולפניה האוטמטון היה הפגנת כוח של הטכנולוגיה. זה אפשר לפילוסוף רנה דקארט לחשוב (לפנטז?) שניתן לחשוף את העקרונות המדעיים הנמצאים בבסיס פעולתם של בני אדם ובעלי החיים כפי שניתן לחשוף את עקרון פעולתה של בובה מכנית. היה בכך קריאת תיגר על הדת ושיר הלל למדע ולכוחו.  לא כל מתבונן תם הוא דקארט, אבל זה הבסיס להשתאות. ברור שכאשר אנו חיים בעולם טכנולוגי שאנו לא מבינים שאלת ההשתאות משנה לגמרי את פניה. למה להשתאות יותר (או פחות?) מרובוט מאשר מטלפון נייד? או ממשחק של מציאות מדומה? הקסם שבבובות המכניות הישנות הוא בדיוק העובדה שאנו יכולים לראות את הטכנולוגיה עושה פלאות, ניתן לראות את גלגלי השיניים משתלבים ואת הקורא (push rod)נע על פני גל הזיזים. אנחנו, הצופה מן המאה השמונה עשרה ואל ג'זארי, נמצאים לרגע באותו מקום של התפעמות.

גביע שבוחר את השתיין

הקדמה

זהו גביע גבוה עשוי כסף הנמצא על הדום. על הגביע יש מכסה שטוח שבמרכזו כיפה יפה ועליה ברווז שמקורו פתוח. הגביע מוצב במרכז מעגל החוגגים. כאשר מוזגים לתוכו יין, הברווז מסתובב ונשמע צליל צווחני. נותנים את הכלי לחוגג שהברווז הצביע עליו במקורו והוא שותה את היין עד תומו ומחזיר את הכלי למוזג. במידה ונותר יין בכלי, הברווז ימשיך לצווח והמוזג יסרב לקבל את הכלי עד שהנבחר ישלים את השתיה…

הגביע הבחור, עותק טופקאפי 1206

 

איך זה עובד

ההסבר ההנדסי, ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין באיך כד יין משמיע קולות ואיך יודעים כמה יין נשתה, יוכל לדלג. השרטוט המצורף הוא עיבוד שלי לשרטוט שהכין מתרגם הספר לאנגלית דונלד היל. הוא יעזר לנו לעקוב אחרי המנגנון.

שרטוט המנגנון, בעקבות שרטוט של דונלד היל, מתרגם הספר לאנגלית

המשרת שופך את היין על השבכה, היין יורד כלפי מטה ומתנקז אל פתח הכניסה הנמצא מעל לגלגל מים. ראו למטה את השרטוט היפה של אל-ג'זארי שנראה ממש כמו טורבינה מודרנית של NASA. זרם היין פוגע בלהבים ומסובב את הגלגל והברווז הרתום לציר מסתובב איתו. היין יורד למכסה הפנימי ומגיע לפתח הצינור המולחם לדופן ויורד לתחתית הכד. הוא דוחף את האוויר בכד והאוויר יצא בנתיב היחידי שנותר לו, צינור האוויר שבקצהו המשרוקית. כאשר השתיין שותה מן הזרבובית היין חוזר בכיוון ההפוך אבל במידה והחוגג לא סיים את המשקה, היין יחזור וישוב בצינור ידחף אוויר במשרוקית והברווז ישמיע קול המעיד שהשותה לא סיים את חובתו.

גלגל המים של אל ג'זארי בהשוואה לטורבינה מודרנית מאתר NASA

אלכוהול ?

אינני מומחה לאיסלם והתפתחותו אבל ההתיחסות האגבית לשתיית אלוכוהול הפתיעה אותי מאד. חקרתי מעט את הנושא אבל אשמח מאד לקבל תגובות, תיקונים או הצעות נוספות.

האיסור על אלכוהול בקוראן הוא הדרגתי. המוסלמים מאמינים כי אללה עשה כך ברוב חכמתו מתוך הכרות עם הטבע האנושי וידיעה כמה מושרשת צריכת אלכוהול. ראשית נאסר על מוסלמים מלהשתתף בתפילות כאשר הם שיכורים:

סורה 4 פסוק 43:

"הוי המאמינים, אל תקרבו לתפילה בעודכם שיכורים עד אשר תדעו את אשר תגידו".

בהמשך נאמר כי יש באלכוהול תועלת, אבל נזקו עולה על תועלתו:

סורה 2 פסוק 219:

"ישאלוך על אודות היין ומשחקי המזל. אמור בשניהם טמון אשם גדול וגם תועלת לאנשים, ואולם האשם גדול מתועלתם ".

ורק לבסוף יש איסור גורף:

סורה 5 פסוק 90:

"הוי המאמינים, היין ומשחקי המזל ובמות האלילים והחצים, טומאה הם ומעשה השטן. על כן רחקו מעליהם למען תעשו חייל. "

הציטוטים מן הקוראן. תרגום לעברית, אורי רובין

למרות האיסור על שתיית יין ומשקאות משכרים באסלאם ניתן למצוא עדויות רבות לשתיית יין והאלכוהול בעולם האיסלאמי של ימי הביניים בשפה, בתרבות, ובשירה.

המילה אלכוהול עצמה מקורה בערבית "אל-כוחול" الْكُحْل שפירושו התמצית, כי תהליך הפקתו מזכיר את ייצור אבקת הכחל, ששמשה לתעשיית הבשמים והקוסמטיקה. ויש גם את ה"ח'מארה" שמשמשת להגדרת מקום שתייה פשוט ועממי, ומקורה במילה ח'מר שהוא שם כללי למשקאות משכרים.

בשירה, אבו נואס, משורר ערבי, ששיריו הפכו לנכס צאן ברזן של התרבות הערבית ומופיע גם ב"אלף לילה ולילה", כתב בתקופת הזהב של הח'ליפות העבאסית שירי יין (אפשר לקרא יותר פה)

אנִי רוֹאֶה אֶת הַיַּיִן מַפְרֶה אֶת הַשֶכֶל

חוֹשֶׂף אֶת סִתְרֵי-הָאֹפי וּמַאְדִיר אֶת הַחָכְמָה;

מוֹסִיף לַסִכְלוּת הַבְּרִיוֹת יֶתֶר-סִכְלוּת

וּמַשְאִיר אֶת טֶבַע-אַנְשֵי-הַמַּעֲלָה כַּיָּאוּת

מָצָאתִי כִּי מְעַטִּים הַשִכּוֹרִים שֶדַּעְתָּם צְלוּלָה

וְרַק מְתֵי-מְעַט נְבוֹנִים בִּהְיוֹתָם מְפֻכָּחִים

[אבּוּ נֻוָּאס, שירי אהבה ויין, תרגמו מערבית: עפרה בנג'ו ושמואל רגולנט, הוצאת הקיבוץ המאוחד: תל אביב 1999]

659px-Maler_der_Geschichte_von_Bayâd_und_Riyâd_002

כתב יד ביאד וריאד אוסף הוותיקן

הציור למעלה לקוח מכתב יד בשם סיפורם של ביאד וריאד (: حديث بياض ورياض).זהו כתב היד היחיד שנשמר והוא מצוי בספריית הוותיקן. הוא נוצר ככל הנראה באנדלוסיה סמוך מאד ל-1200 (השנים שבהם כתב אל ג'זארי את ספר הידע של התקנים מכניים מופלאים) והסצינה בתמונה היא בברור משתה בו חבורה של נשים וגברים שותים יין ביחד.

הכד הבוחר הוא עדות ברורה לכך שהחצר הארתוקית בדיארבקיר חיתה עם הסתירה הזו בשלום. יש שפע של איזכורים לאסלאם ולמנהגיו בספר ובו בזמן מתקיימים משתאות מלאי משחק ושעשוע ללא כל התנצלות או הסתרה. את ההסבר נותר לנו רק לנחש. השליטים הארתוקים חיו בקרב אוכלוסיה מקומית מגוונת כולל ארמנים, סורים ויוונים, חלקם הגדול נוצרים מזרחיים. בנצרות לא רק שהיין אינו אסור אלא הוא מרכיב פולחני. בסעודה האחרונה של ישוע, מברך ישוע על היין, מצהיר כי היין הוא דמו, ומורה לתלמידיו לשתות ממנו. אחר כך הוא בוצע את הלחם, מצהיר כי הלחם הוא גופו, ומורה לתלמידיו לאכול ממנו. זה יתגלגל לטקס המיסה. יתכן כי החיים המשותפים הביאו להתיחסות מרוככת לשתיית היין. העדויות לשימוש באלכוהול מגיעות מכל העולם המוסלמי מפרס ועד אנדלוסיה וגם משתרעות על פני מאות שנים. יתכן שאני משליך את החומרה שבאיסור הנוכחי על תקופות שבהן ההסתכלות על מוקדם ומאוחר בקוראן היתה אחרת ועצם התפיסה הדתית היתה יותר מתונה.

אמת או חובה ?

אהובתי מ., הקוראת הראשונה של הפוסטים שלי, העירה על הדימיון בין הברווז המסתובב לבין הבקבוק במשחק "אמת או חובה". זהו משחק חברה ששחקתי פעם אחרונה בנערותי וחשבתי שהוא אופייני לחברות מתבגרים. האינטרנט מציע אפליקציות (שונות!), ורסיה "לאמיצים" ועוד שאר ירקות שגורמים לי להרגיש שמה שהיה נועז בזמנו הוא היום תמים  לגמרי. מצד שני זה נראה כאילו המשחק עדיין פופולרי ולכן הצרכים לא באמת השתנו?

לכאורה זה משחק חברה אחר לגמרי. המשתתפים יושבים במעגל ומסובבים בקבוק. המשתתף שאליו מצביעה פיית הבקבוק נשאל את השאלה : "אמת או חובה?" אם בחר "אמת", ישאל שאלה, שעליה הוא חייב לענות. בשעתו כל השאלות נפתחו ב: "האם אמת ש…" ורובן, אם לא כולן, עסקו בעיניינים של בינו לבינה. אם בחר "חובה", יטילו עליו משימה הפותחת במילים "חובה עליך"  ולרוב אלו היו הנשיקות הראשונות או משהו מגוחך. השאלה שעולה בדעתי היא למה בקבוק ? או בהקשר של הכד הבוחר למה ברוז ?

מתבגרים, לפחות בזמנו, חשו מבוכה סביב גילוי המיניות והיחסים עם המין השני. השימוש במסגרת של משחק והפקעה זמנית של השליטה לטובת ה"בקבוק המחליט" אפשרה להרחיב את הגבולות ולהתנסות במה שהיה מסובך לבקש או להגיד ללא ההגנה של המשחק ועלול היה להביא מבוכה או לעג. האם זה אומר שהשותפים במשתה נזקקו לברווז הבוחר משום שחשו אי נוחות עם שתיית אלכוהול ? האם זה שם סימן שאלה על שכתבתי -הכד הבוחר הוא עדות ברורה לכך שהחצר הארתוקית בדיארבקיר חיתה עם הסתירה הזו בשלום ?

שעון הנר של איש החרב

הקדמה

שעוני נרות הם אמצעי עתיק מאד למדידת הזמן החולף. העדות המוקדמת ביותר, היא ככל הנראה, שיר סיני שנכתב ע"י יוּ ז'יאנגו (You Jiangu) ב-520 לספירה. זה מופיע בויקיפדיה ובמקומות נוספים, אבל לא הצלחתי לאתר את השיר עצמו, כל עזרה תתקבל בברכה. מדובר בשעונים פשוטים יחסית המבוססים על קצב הבעירה הקבוע למדי של נרות. שורה של סימנים במרווחים קבועים ציינה את הזמן החולף. כל ארבעת שעוני הנרות של אל ג'זארי הם אוטמטונים מורכבים, מלאי המצאות ,זינוק נחשוני בהשוואה לשעוני הנרות הקלסיים. בשעון איש החרב פולט בז ממקורו כדור ברונזה בכל שעה עגולה, כך שמספר הכדורים המצטבר מציין את השעות ובו זמנית מניף איש החרב את חרבו וקוצץ את החלק העליון של הפתיל.

Category I chapter 7 p85 fig 74 Farruk ibn Abd al-Latif 1315

שעון איש החרב, עותק מ-1315, סוריה

איך זה עובד ?

אל-ג'זארי פותח את התיאור של שעון איש החרב: "מעולם לא נתקלתי בספר על שעוני נרות וגם לא ראיתי שעון שכזה. שמעתי סיפור על שעון נר אשר ברגל הפמוט היה ראש אריה שמפיו הפתוח נפלו כדורי ברונזה בכל שעה עגולה". השעון שבנה הוא הגרסה שלו. ההסבר הנדסי, ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין במשקולות איזון וחיבור כידונים (bayonet mount) יוכל לדלג.

Category I chapter 7 mechanism

בצד ימין שעון החרב, עותק טופקפי 1206, עם כיתוביות הסבר שלי. בצד שמאל שרטוט תלת מימדי של המנגנון מבוסס על שרטוטו של מתרגם הספר דונלד היל

הנר המאסיבי, גובהו כארבעים סנטימטר (זרת ומחצה) וקוטרו כמעט ארבעה סנטימטר, ניצב על בסיס ברונזה יצוקה. הנר עטוף בחבק הנמצא בצינור פליז ארוך. החבק אינו עגול באופן מושלם אלא יש לו שתי שפתיים המאונכות לנר. בן השפתיים לצינור החיצוני הולחמה תעלה המכילה 14 תאים ובהם 14 כדורי ברונזה. רק הנר לבדו חוסם את הכדורים מליפול. דרך מערכת גלגלות חוברה משקולת איזון גדולה של כ-1.2 קילוגרם המושכת כלפי מטה ודואגת שבסיס הברונזה והנר איתו ימשכו כלפי מעלה. אורך הנר בכל רגע נתון מונע מן הבסיס להמשיך ולעלות. קצב הבעירה של הנר נמדד בקפדנות וגובה הנר מחושב כך שהוא מתאים לשש עשרה שעות בעירה, בפועל הוא יבער רק ארבע עשרה שעות.

כאשר חלפה השעה הראשונה, הנר התקצר ב-1/16 מאורכו. משקולת האיזון ירדה וגרמה לבסיס לעלות כך שהנר, באורכו החדש, לא חוסם יותר את  הכדור התחתון. הכדור נופל אל תעלה האיסוף המחוברת אל החלק האחורי של ראש הבז. המקור של הבז נמצא על ציר ותחת  משקל הכדור (כ-40 גרם) הוא נפתח והבז פולט את הכדור. התהליך הזה יחזור על עצמו מידי שעה, בארבע עשרה השעות הבאות, ואז יוחלף הנר.

החלק של העבד השחור מניף החרב פחות מפורט לטעמי ובנייתו תדרוש יותר התנסות וכיונונים. גם אל ג'זארי עצמו מזהיר את הקורא שנדרשו לו ניסויים חוזרים על מנת לגרום לזה לעבוד. הזרוע הימנית האוחזת בחרב נמצאת על ציר, ומרכז הכובד שלה ממקם אותה בסמוך לחזה העבד. העבד הוא הוא חלול ועובר בתוכו חוט המחובר לטרֶבּוּשֶה (Trebuchet) מנחושת. זהו כלי מצור ששימש בימי הביניים ליידוי קליעים גדולים לעבר החומות של עיר נצורה. כאשר הכדור יפול לתוך הטרבושה הוא יגרם למשיכה חזקה של החוט ולתנועה חדה של החרב שתקטום את קצה הפתיל.

אל ג'זארי פעל במאה ה-12 כמעט שש מאות שנה לפני שפריסטלי זיהה את החמצן, גם הכימיה של השעווה לא היתה ידועה וכך גם הנימיות(קפילריות). למרות זאת ההבנה החזקה שיש לו בחומרים השונים, מעצם המלאכה וההתנסות מביאות אותו ללא מעט תובנות שאפשר היום להסביר בעזרת המדע שלמדנו. כך הוא מבקש למשל שהנר יהיה משעווה טהורה. אפשר להכין נרות מחומרים שונים כמו חֵלֶב, דונג דבורים, שומן לוויתנים, נגזרות נפט ועוד. קצב הבעירה תלוי כמובן בחומר הבעירה וככל שהחומר יהיה יותר אחיד קצב הבעירה יהיה אחיד. הוא קובע את משקל הפתיל, שישה גרם. ההשעווה הנוזלית עולה קפילרית בפתיל ולכן פתילים שונים יתנו קצבי בערה שונים ועוד.   

דבר אחרון, משני לשעון, אבל מעניין:  מכסה הנר מאפשר להחליף את הנרות בנוחות. לחיבור קוראים "חיבור כידונים" (bayonet mount) ולמרות שמו האקזוטי זוהי טכניקה של חיבור מאד שימושית עד היום, למשל בעדשות מצלמה או נורות חשמליות והיא מבוססת על זכר עם פין אחד או יותר ונקבה עם חריץ בצורת L  :

170px-Bayonet-mount-01.svg

חיבור כידונים (Bayonet mount)

מקור השם המוזר הוא בשימוש של חיילים בסוג החיבור הזה על מנת לחבר במהירות כידונים בקצוות של הרובים, אבל הממציא, שאצלו חיבור זה מופיע לראשונה, הוא ללא ספק אל ג'זארי.

המורָה שלי לכימיה ומייקל פאראדיי

בשנת 1972 הייתי בן שש עשרה ולמדתי בכיתה י' בתיכון חדש בת"א. זו היתה השנה היחידה שבה למדנו כימיה. לבושתי אינני זוכר את שם מורתי אף ששיעור אחד שלה נחרט בזכרוני כחוויה יוצאת דופן שהשפיעה עלי עמוקות. היינו המחזור השני שלמד בתיכון חדש מכיתה ז', עוד לפני שהיו חטיבות ביניים, עברנו בחינות מיון והיינו חכמים, לפחות בעיני עצמנו, ודעתניים. כשהמורה אמרה שהיום נלמד על בעירת נר פרצנו בצחוק, זה נראה לנו ילדותי ולא "מדעי". אני חושש שגם אני הייתי בין הצוחקים. די מהר היא שאלה למה השעווה בוערת  במעלה  הפתיל ? ולא בוערת בנר ? ובאחת, בשבריר של רגע, כמו בהתגלות, הבנתי שלושה דברים:

  • ראשית, שלמרות צחוקי אינני מבין את בעירת נר כלל.
  • שנית, שיש מדע מרתק בדברים הכי טריוויאלים מסביבנו, כמו נר שהכרתי היטב מטקסי חנוכה ומנרות שבת.
  • ושלישית, שאני לא שואל שאלות, שלו הייתי מי שאני מקווה להיות, הייתי שואל.

זה המון לשיעור יחיד. המורה שלי לכימיה לא ידעה דבר על הטלטלה שעברתי ואחרי שנים כשנהייתי מורה בעצמי חשבתי על השיעור הזה וקיוותי, שלפעמים, אני מגיע אל התלמידים גם כשאני לא בהכרח יודע על זה.

כשעבדתי במכון דוידסון, ד"ר עובד קדם, ידידי, הציג לי ספר דקיק:

200px-Faraday_title_page

שש הרצאות "ההיסטוריה הכימית של הנר" שמייקל פאראדיי העביר במכון המלכותי בלונדון ב-1848 כחלק ממסורת הרצאות חג המולד לאנשים צעירים.

מייקל פאראדיי היה פיזיקאי וכימאי אנגלי, אחד מהמדענים הניסויים הגדולים בהיסטוריה עם סיפור חיים יוצא דופן. הוא נולד למשפחה ענייה בלונדון ונאלץ לסייע לפרנסת המשפחה כשוליה אצל כורך ומוכר ספרים כבר בגיל ארבע עשרה. את כל השכלתו רכש בכוחות עצמו בעיקר ע"י קריאה של הספרים שעברו דרכו ככורך. ראשית דרכו המדעית היתה בהרצאות פופולריות של סר האמפרי דייווי, נשיא החברה המלכותית באותה העת, כך שיש בהרצאות חג המולד שלו סגירת מעגל.

אפשר למצא פה את הספר המקורי ולמי שלא רוצה להתמודד עם האנגלית החגיגית של המאה ה-19 אפשר להסתכל בסדרת הסרטים שנעשו לכבוד הספר.

כבר בעמוד הרביעי מייקל פאראדיי מתייחס לשאלה של מורתי לכימיה:

"אתם יודעים כי הלהבה בפתיל הבוער לא יורדת לשעווה, וממיסה אותה כולה, אלא נשארת במקומה הנכון. הלהבה חסומה מן השעווה הנוזלית שלמטה ולא פוגעת בנר. אני לא יכול לדמיין דוגמא יפה יותר של התאמת חלקי הנר ליעודם. דבר דליק שכזה בוער במתינות באופן שלעולם לא נפגע על ידי הלהבה. זה מראה יפה להפליא, במיוחד לאחר שלמדת כמה עוצמתית הלהבה ואיזה כוחות הרס יש בה וכיצד היתה מעוותת את השעווה לו רק היתה קרובה דיה."

הספרון הזה הוא פנינה של ממש ופגשתי אותו הרבה יותר מנוסה, אחרי שהשלמתי שלושה תארים במדעים, אבל בכל זאת הוקסמתי והופתעתי מהאמירה שבה מייקל פארדי פתח את הרצאותיו ונדמה לי שגם אל ג'זארי, היה מסתקרן:

"אין חוק טבע אשר שולט ביקום אשר לא מופיע בבערת הנר. אין דלת טובה יותר, פתוחה יותר אשר תוביל ללימוד מדעי הטבע מאשר בעירת הנר"

כד הקסם, אגוז מלך ואמנות אחזקת אופנוע

הקדמה

אל-ג'אזרי מתאר כד לצרכי רחצה. הכד הוא מלאכת אומנות יפה למראה. העבד מביא אותו בתום הארוחה ושופך ממנו מים בטמפרטורה נוחה למשתמש, לאחר מכן, להפתעת ההצופים, הוא שופך מים חמים מידי לרחצה על סועד אחד אומלל, מים קרים מידי על שני ולבסוף מטה את הכד ולא יוצאים ממנו מים כלל. לשמחת הסועדים הוא ממשיך את הסבב ובוחר את "הזוכים"  ברחצה תקינה ואת אלו שיזכו לצחוק החבורה. אנחנו רגילים לקבל מים חמים או קרים ע"פ רצוננו. אבל בטכנולוגיה של המאה ה-12 זה היה פלא אמיתי ולמיטב ידיעתי זהו אב הטיפוס של התרמוסים וכל הכלים שומרי החום/קור.

Category III chapter 1 Fig 104 p128

כד למזיגת מים בטמפרטורה משתנה, עותק טופקפי 1206

איך זה עובד ?

הסבר הנדסי, ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין במעבר חום ופטנטים למילוי והוצאה של מים יוכל לדלג.

אל ג'אזרי לקח כד נחושת יפה והסיר את תחתיתו והלחים שני חוצצים מקבילים. בין שני החוצצים יש פס אויר ברוחב של אצבע ואל ג'אזרי כותב שהוא ניסה להשתמש בחוצץ יחיד אבל המים הקרים התחממו והמים החמים התקררו כפי שהינו מצפים, לנחושת הולכת חום מצוינת, בעוד ששכבת האויר הכלואה בין הלוחות היא מבודד חום מעולה. דונלד היל, מתרגם הספר לאנגלית כתב שאין בשער השלישי של הספר המוקדש לכדים ואגנים חידושים גדולים בהשוואה לבנוּ מוּסא (אפשר לקרא יותר כאן) ולהפך מבחינות מסוימות עבודתם מורכבת יותר. אבל למיטב ידיעתי זה השימוש הראשוני בקירות כפולים ובבידוד אויר, וכמו לא מעט מעבודתו של אל ג'אזרי הושג בניסוי וטעיה. השרטוטים של אל ג'זארי לרוב מעולים אבל במקרה זה הוא בחר בחתך שמקשה, לפחות עלי, את ההבנה ולכן אני מצרף שרטוטים עכשווים שהכין היל, מתרגם הספר, המראים שני חתכים של הכד בתוספת כיתובים בעברית.

Category III chapter 1 Fig 21 p259

שרטוט מודרנישל הכד בשני חתכים ד.ר.היל

בצד ימין אנו מתבוננים בחתך של הכד בניצב לשני לוחות הנחושת החוצים אותו לשני מיכלים, האחד למים החמים והשני למים הקרים. המרחק בין הלוחות הוגדל לצרכי בהירות. הוא היה בפועל  "אצבע", כשני סנטימטר. בשליש העליון של הכד הותקנו שני משפכים המובילים את המים החמים למחצית הכד שלהם, ואת המים הקרים למחצית הכד שלהם. על מנת שאפשר יהיה למלא את הכד יש לוחית  הטיה הנמצאת על ציר. ניתן לראות אותה בשני החתכים. ללוחית יש צד כבד יותר, לכיוון המים הקרים, לכן ממלאים אותם קודם. כאשר מיכל המים הקרים מלא, המצוף דוחף את לוחית ההטיה שנוטה עכשיו לכיוון המים החמים ומאפשרת את מילוי החצי השני. מצוף שני (אל ג'זארי משתמש באגוז מלך) עם מדיד מסמן שהמילוי הסתיים.

לכד יש ידית חלולה ובה שני חורים לכניסת אוויר. אל החורים מחוברים שני צינורות, האחד למחצית הכד עם המים הקרים והשני למחצית המים החמים.

כאשר העבד משאיר את שני הפתחים גלוים, נכנס אויר לשני צידי הכד, והמים היוצאים מן הזרבובית מתערבבים לטמפטורה נוחה. כאשר הוא מכסה את אחד החורים, יצאו מים רק מן המחצית שלה יש כניסת אויר, חמים או קרים בהתאם לחור שהוא אוטם. במידה והוא אוטם את שני החורים לא יצאו מים כלל.

רוח שטות

אל ג'זארי כותב:  "זה קנקן של מלאכת מחשבת עם ידית וזרבובית. העבד מביא את הכד על מגש בסוף הארוחה וממקם אותו מול אחד הסועדים. הוא מרים את הכד ושופך מים חמים בטמפרטורה נוחה על ידיו של הסועד עד שהוא משלים את רחצת ההיטהרות (וּדוּאְ). על הידיים של האדם הבא הוא יוצק מים חמים, בלתי נסבלים למגע, כך שהסועד לא יכול לרחוץ את ידיו. על הידיים של הסועד הבא הוא יוצק מים קרים מאד, ולאחר מכן הוא מטה את הכד מעל ידי סועד ולא יוצאים מים כלל. הוא יוצק מים חמים למי שבחר, ומסרב למי שהחליט לסרב".

התיאור הזה מתאים לליצן חצר יותר מאשר לעבד משרת, ובהנחה שהוא שרד את הערב בשלום, הוא מעיד גם על איזו רוח ליצנית בחצר המלך בדיארבקיר. ליצן חצר היה ממש מקצוע בימי הביניים, האחראי על בידור ושעשוע בחצרות האצולה. רובנו מכירים את הגרסה המערבית  עם בגדי ליצן צבעוניים, שרביט ומצנפת השוטים. אבל יש גם גרסות בחצרות השליטים האיסלמים. גרסה פרסית הנקראת  DALQAK  הנשמעת דומה למדי. בספר-
"Fools Are Everywhere: The Court Jester Around the World" יש רשימה של ליצני חצר בכליפות העבאסית, המפורסם שבינהם הוא אבו נואס שהיה משורר וליצן חצר אצל הרון אל רשיד ומופיע כבן לוויתו באלף לילה ולילה.

court jester turkish miniatures

ליצני חצר, נגנים ורקדנים במינאטורה טורקית, ארמון טופקפי

תפקיד הליצן בחצרו של המלך בימי הביניים אפשר לו לדבר לעיתים בכנות, אפילו ללעוג למלך או לאנשי חצרו ולא לשאת בתוצאות. למשל  בספר "Of Fools at Court" מספר קלמנס אמלונקסן שכאשר אציל רב עוצמה התלונן שהשוטה צועד לימינו , ליצן החצר קיפץ שמאלה וענה בעוקצנות "לי לא אכפת ששוטה הולך לימיני".

יתכן שתעלול הכד היה חלק מן המרווח שהיה אפשרי לשוטה החצר. כך או כך יש כאן הצצה, קצת מפתיעה, אל תרבות החצר של השליט הארתוקי.

זן ואמנות אחזקת האופנוע

את ״זן ואמנות אחזקת האופנוע״ של רוברט מ' פירסיג קראתי בצעירותי, שנים אחדות לפני שהיה לי אופנוע BSA משלי, שהיה זקוק לכל מה שאני יודע על אחזקת אופנוע וגם איתגר את המוסכניקים בצ'לנוב כשידי קצרו מלהושיע.

מצאתי את הספר בחנות ספרים משומשים, גם אם לא התעמקתי בשורשי הויכוח בין הפילוסופים הסופיסטים לבין סוקרטס, התחברתי עמוקות לרוח הספר ושלושה או ארבעה סיפורים ממנו, הולכים איתי כל חיי.

PIRSIG1-blog427

רוברט מ. פירסיג

הספר הוא סיפור מסעם של פירסיג ובנו על גבי אופנוע ברחבי ארצות הברית. זהו ספר  אוטוביוגרפי למחצה, האורג את המסע בכבישי ארצות הברית עם מסע לא פשוט של חיפוש  פנימי (הוא עבר התמוטטות ואשפוז פסיכאטרי) ודיון פילוסופי חסר גבולות במושג האיכות.

יחד עם פירסיג ובנו נוסעים גם ג'ון וסילביה. יש להם אופנוע BMW  יקר וג'ון, כמו רובנו, רוצה רק לנסוע עליו במרחבי אמריקה, בלי להסתבך בתחזוקה ובבעיות טכנולוגיות.  ידיות הכידון של ה-BMW מתחילות להשתחרר ופירסינג מציע לו לתקן אותם בעזרת פחית בירה. הוא כותב:

 "היתה זו לדעתי הצעה פקחית ביותר, זה יחסוך לו נסיעה מי יודע לאן. יחסוך לו זמן ויחסוך לו כסף. אבל להפתעתי הוא לא ראה את הפקחות שבדבר….ועד כמה שאני יודע ידיות הכידון עדין אינן מחוזקות. היתה לי החוצפה להציע לתקן את ה-BMW  החדש שלו, גאוותן של חמישים שנות מיומנות מכנית גרמנית, באמצעות פחית בירה ישנה … מה שהתגלה תחילה במעומם ואחר כך בקוים חדים יותר היה ההסבר … אני נגשתי אל הדבר מבחינת הצורה העומדת בתשתיתו, ג'ון ניגש אל הדבר על פי מראיתו. אני ראיתי את משמעותה של אותה פחית, ג'ון ראה את הוויתה."

תשאלו איך הסיפור הזה מתחבר אל אל ג'זארי? ללא נימוקים ודיונים הוא משתמש באגוז מלך(walnut) כמו מצוף. בעיני זה זהה לחלוטין לפחית הבירה ולהסתכלות על דברים על פי מהותם. אסיים בציטוט אחרון מפירסיג על מהות וצורה. אם נחליף את הפלדה בנחושת,  אל ג'זארי היה (לדעתי) חותם על כל מילה:

"אנשים שמעולם לא עבדו עם פלדה אינם מצליחים לראות שאופנוע הוא בראש ובראשונה תופעה מנטלית. הם מקשרים מתכת לצורות נתונות; צינורות, מוטות, קורות, כלים, חלקים – כולם קבועים ובלתי ניתנים לערעור, והם חושבים על המתכת כעל דבר-מה שבעיקרו הוא גשמי. אולם אדם שעובד במכונאות או ביציקה או בנפחות או בריתוך רואה "פלדה" כחסרת כל צורה. פלדה יכולה להיות בכל צורה שתרצה אם אתה מוכשר דייך, ובכל צורה חוץ מזו שתרצה, במידה ולא."

 

המזרקה המתחלפת והמחלוקת עם בנוּ מוּסָא

אללה הבטיח למאמינים ולמאמינות גנים אשר נהרות זורמים ואשר לנצח יהיו בהם.

סורה 9, ההצהרה, פסוק 72. תרגום אורי רובין.

Category IV chapter 1 fig 122 p 159

המזרקה עם שני מיכלי הטיה, עותק טופקפי, 1206

הקדמה

גן העדן המוסלמי נקרא ג'נה ( جنّة‎ ), תרגום מילולי – גן. בכל פעם שגן עדן מוזכר בקוראן, יש תיאור של מים זורמים ועצים נושאי פרי. זה לא מפתיע משום שהאסלאם התפשט באקלים מדברי,חם וצחיח. אני מתמקד בכוונה ב"תפאורה" ולא עוסק בבתולות שחורות העין ומרכיבים  נוספים. בדומה לגן העדן בתנ"ך, גם בקוראן זורמים ארבעה נהרות, הפרת משותף לשני הספרים אבל  שאר הנהרות שונים ומקור כל הארבעה הוא מעין בשם סאלסביל (سلسبيل).

גנים באיסלם חשובים כמעט מראשיתו, ולעיצובם יש משמעות רוחנית החורגת מן הצורך האנושי בצל ומים. הם נתפסים כמקום של מנוחה והתבוננות, מקבילה ארצית של החיים בגן עדן. המטאפורה מגיעה לשיאה בצאר באג (چهارباغ), מילולית ארבע גנים. גן סימטרי המחולק לארבעה חלקים על ידי מים זורמים המדמים את נהרות גן עדן ובמרכזו לעיתים קרובות מזרקה בתוך בריכה המיצגת את מעין סאלסביל. אני חושב שהעיסוק הרב של אל-גז'ארי וקודמיו במזרקות קשור לחשיבות הגנים באיסלאם.

jannah miniature

מינאטורה של גן עדן מן המאה ה16

איך פועלת המזרקה?

המזרקה של אל ג'זארי מותקנת בתוך בריכה. במשך שעה המזרקה מתיזה את המים מן הנחיר המרכזי ישר למעלה ולאחר מכן מתיזה את המים משישה נחירים בקשת וחוזר חלילה. היום זה טריוויאלי, במאה ה-12 זה פלא של ממש. ההסבר ההנדסי ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין במערכות בקרה מוקדמות יוכל לדלג.

במרחק מה מן הבריכה בנה אל ג'זארי ביתן מוגבה אליו מעלים את המים. חלק זה אינו מופיע בשרטוט. המים מן הביתן זורמים אל קערת הנחשת המחוברת לצינור עם 4 פתחים. זהו אותו שרטוט, שהופיע למעלה, אבל הפעם עם כתוביות שלי.

Category IV chapter 1 fig 122 p 159_כתוביות

אותו שרטוט עם כתוביות שלי

בתחתית הצינור רותכה טבעת היושבת על ציר כך שכל הצינור הוא מעין "נדנדה". הצד הימני מעט יותר כבד ולכן היא נוטה ימינה והמים יוצאים בשני הפתחים הימנים. מן הפתח הראשי יוצא זרם גדול אשר ממלא את המיכל הימני, ממנו לצינור דק העולה במרכז המזרקה ומשפריץ בזרם חזק כלפי מעלה. הפתח המשני קטן יותר. הוא ימלא לאיטו מיכל הטיה, אדום, במשך שעה. המיכל מאוזן כמו בשרטוט אבל כאשר יתמלא, משקל המים בחרטום יגרם לו לנטות על צירו והמוט המחובר אליו (שחור) ידחף את הנדנדה כלפי מעלה. הצינור כולו יטה שמאלה. כתוצאה המים יזרמו למיכל השמאלי אליו מחובר צינור רחב. הצינור הרחב היוצא אל הבריכה מסביב לצינור הצר שעד כה זרמו בו מים. בקצה הצינור הרחב רותך מכסה עגול ובו 6 חורים. בהתאמה תהינה שש קשתות של מים. מיכל ההטיה שבצד השמאלי מתמלא עכשיו לאיטו. בתום שעה הוא יטה על צידו, יחליף את כיוון ה"נדנדה" וחוזר חלילה.   

בנוּ מוּסָא

אל ג'אזרי פותח את השער הרביעי המכיל מזרקות המשנות צורתן וחלילים מתמידים, באמירה הקצרה, ש"הוא לא הולך בדרכם  של הבנוּ מוּסָא (Banū Mūsā), אללה ירחם עליהם, אשר קנו לעצמם שם בנושאים אלה בזמנים קדומים".

Banu Musa kitab_al-hiyal

ספר ההתקנים המופלאים של בנו מוסא

האחים בנוּ מוּסָא הקדימו את אל ג'זארי והם חשובים להבנת עבודתו. בנו מוסא (בני משה) הוא הכינוי המשותף לשלושה אחים מלומדים מהמאה התשיעית, בניו של מוסא אבן שאקר, אסטרונום ממוצא פרסי. בגיל צעיר הם הצטרפו לבית אל-חכמה, מוסד המחקר, התרגום והלימוד המפורסם בבגדד. ידוע ששלושת האחים חיברו יחדיו למעלה מעשרים ספרים, אך מרביתם אבדו עם השנים. הספר המפורסם מכולם, שגם ממנו שרדו רק שני עותקים, הוא ספר ההתקנים המופלאים שאליו מתייחס אל ג'זארי. הספר הוזמן על ידי הח'ליף העבאסי השביעי של בגדד, אבו ג'עפר עבדאללה אל-מאמון אבן הארון אשר הנחה את הבנו מוסא לרכוש את כל כתבי היד ההלניסטים שנשמרו במנזרים במהלך התפוררותה של האימפריה הביזנטית. לפעולת ההצלה זו יש חשיבות תרבותית החורגת מן הפוסט הנוכחי. מקצת ההתקנים המתוארים בספר נוצרו מן הסתם, בהשראת הספרים היוונים והביזנטינים שאספו אבל רבים מהתקנים הן המצאות מקוריות של האחים בנו מוסא. דונלד היל שתרגם גם את ספרם כתב ש"העיסוק שלהם בבקרה מבדיל אותם מכל קודמיהם היוונים, כולל השימוש בשסתומים אוטומטיים, שליטה על תזמון, השהיית מערכת והתקנים אחרים המדגימים תחכום נהדר." בין מאה המכשירים וההמצאות השונות יש שבע מזרקות.

מה המחלוקת ?

אל ג'זארי לא מציין לאיזה מזרקה של הבנו מוסא הוא מתיחס. אבל הוא כותב:

הם שלטו בהחלפות (צורת המזרקה) ע"י ברזים הנשלטים ברוח או במים. כך צורת המזרקה התחלפה בכל מחזור, אבל פרק הזמן לשינוי היה קצר מדי. בשני תכנונים הם השתמשו בצינור כזרוע איזון כמעט אופקית. המים זרמו דרכו לתוך מיכל ולאחר מכן למזרקה. על הצינור הותקן מיכל קטן, אשר לתוכו זרמו המים… 

ולכן ברור שזו המזרקה בה מדובר:

banu musa fountain use of a balance

שרטוט של המזרקה המשנה צורתה ע"י שימוש ב"מאזניים"  מתוך: The Self Changing Fountain of Banu Musa bin Shakir

הוא חותם: "אני לא יודע מה מקור הבלבול, האם הוא בספר המקורי או בעותק שלי."

למי שבאמת רוצה לצלול אל הפרטים אפשר לראות כאן את המזרקות של הבנו מוסא. ניתן לראות שאל ג'זארי שאל רעיונות מרכזיים מן הבנו מוסא כולל את המעבר של צינור דק בתוך צינור רחב, את הרעיון של מערכת הזנה מתחלפת בזמן ועוד. עיקר ההסתייגות שלו היא משיטת הבקרה, לדעתו המרווחים היו קצרים מדי, וכתוצאה הפעולה היתה בלתי יציבה. הוא ככל הנראה צודק. אל ג'זארי מסביר מה הבעיה עם התכנון אבל פרטי הדיון פחות מעניינים היום. עולם הבקרה השתנה כל כך דרמטית שהטכניקות ההיסטוריות לשליטה בתזמונים מסקרנות רק כחידה מוזרה, מה ואיך ניתן לתזמן ללא מיקרומעבדים ושערים חשמליים. לעומת זאת הסקרנות והספקנות מדריכות גם היום כל מהנדס טוב, ממש כמו לפני שמונה מאות שנים.

סקרנות וספקנות

כל מי שלימד מדע או טכנולוגיה בתיכון, או בתואר הראשון באוניברסיטה, יודע שהצלחה בלימודים אינה ערובה לסקרנות או לספקנות ולחשיבה ביקורתית ככלל. תלמידים מצטיינים מיטיבים לענות על שאלות הבחינה אבל כאשר הם מתבקשים לשאול שאלות על מאמר מדעי או מצגת הנדסית, לבדוק אם ההנחות איתנות ועומדות במבחן הביקורת או אם אפשר לספק הסבר חלופי או מודל נוסף, הם מתקשים. תלמידים מצטיינים רבים חשים חוסר נוחות מן הדרישות החדשות, השונות כל כך מן הלימוד כפי שחוו אותו בבית ספר. בסוגריים, איש החינוך שבי, דורש לכתוב שזאת לא גזרה משמיים ובית הספר או האוניברסיטה יכולים לעשות המון, אבל זה דיון אחר. הפגישה שלי עם אל ג'זארי מוגבלת לספר, אבל נראה לי שמעבר ליכולת הגבוהה ההנדסית היתה לו מידה בריאה של חקרנות וספקנות. הוא בדק את הבקר המתכוונן המיוחס לארכימדס ומצא שאינו מספק, הוא קרא את הבנו מוסא וחלק על שיטת הבקרה. מעבר לתועלת בכוחה של הספקנות, ככל שהוא מרבה בסימני שאלה כך הוא מתחבב עלי יותר.

סירה מנגנת במִשְתה

al-jazari-musical-boat_scan

הסירה המוזיקלית, עותק טופקפי 1206

הקדמה

הסירה המוזיקלית היא הרביעית מתוך עשרה האוטומטונים (בובות מכניות) וכלים שנועדו לשעשע את האורחים במשתים המלכותיים בחצר המלך בדיארבקיר. זוהי סירת עץ יפה שעליה ניצבות דמויות המלך, נושא הגביע, שותפים למשתה, שומר ראש נושא נשק וארבע שפחות מנגנות, שתי מתופפות עם תוף מרים, חלילנית ופורטת על נבל. המלך ואנשי חצרו הם פסלים סטטים מעיסת נייר. השפחות המנגנות עשויות נחושת והזרוע שלהן היא מפרק שיכול לנוע. פרופסור נואל שארקי רואה במנגנון היחודי שאל ג'זארי תכנן למתופפות את מְבַשְרָם של הרובוטים הניתנים לתכנות ועל כך בהמשך.

איך פועלת הסירה ?

הסירה מתנדנת בנחת על מי הבריכה בארמון. אחת לחצי שעה יש הפתעה,  ללא כל התערבות חיצונית מתחילה הופעה מוזיקלית; החלילנית משמיעה קול, המתופפות מתופפות על תופי מרים והנבלית מעבירה את ידיה על מיתרי הנחושת. הנה סרטון קצר ואילם (לצערי) המראה דגם של הסירה מפליגה. אחרי כ-50 שניות ניתן לראות את המנגנון בפעולה.

הסבר הנדסי, ייצבע בכחול, כמו תמיד, כך שמי שלא מתעניין במיכלי הטיה, גלגלי כפות וגל זיזים יוכל לדלג.

musical-boat_mechanism

מנגנון הסירה המוזיקלית, קטע מתוך השרטוט שבספר עם באורים

השפחות המנגנות יושבות על מיכל מים. המיכל מתרוקן לאיטו לתוך מיכל הטיה שמתמלא מידי כחצי שעה, נוטה על צירו ושופך את מימיו על גלגל הכפות. וכתוצאה הגלגל מסתובב ואיתו הציר המחובר אליו. יחד עם הציר מסתובבים גם מוטות ההפעלה (יתדות הניצבות לציר) ובתנועתם הם פוגעים במנופים המחוברים לזרועות המתופפות והנבלנית. זה גורם לזרועות לעלות ולרדת ובכך לתופף או לפרט על הנבל. גם הנבלנית עשויה נחשת ושתי ידיה נעות באופן שונה, יד אחת מופעלת ע"י שלושה מוטות הפעלה וליד השניה יש מוט יחיד. המוטות הם גרסה מוקדמת של גל זיזים (camshaft) ומעבירים תנועה מעגלית לתנועה קוית כאשר מספר המוטות והמרווח בינהם יוצרים תבניות שונות של תיפוף. כאשר המים נשפכים ממיכל ההטיה למיכל האויר הם דוחפים  אוויר בצינור המחובר לחלילנית ובקצהו יש משרוקית. באופן זה גם החלילנית משמיעה קול.

Qiyan – השפחות המנגנות

הציורים במהדורת הפקסימליה שבידי לא נעשו ע"י אל ג'זארי. דונלד היל, מתרגם הספר לאנגלית, מונה אחד עשר כתבי יד ידועים של הספר. העתיק מכולם בספריית טופקאפי MS) 3472) הושלם על ידי מוחמד אבן יוסוף אבן עת'מאן אל הסקפית באפריל 1206 והוא המקור לעותק הפקסימיליה. כשהשלימו מעתיקי הספרים את מלאכתם, שנמשכה שבועות וחודשים, נהגו רבים מהם להוסיף 'קולפון' הכולל פרטים אישיים על הסופר, מזמין הספר, מקום ומועד ההעתקה. כך אנו יודעים שעותק זה הושלם בשנם 1206, שנת מותו של אל ג'זארי. סביר להניח שעותק זה הוכן מן הספר המקורי ועל כן הציורים שבו דומים למקור. זה מעניין בגלל הזיקה בין הלבוש של אנשי החצר לבין שמלותיהן של השפחות המנגנות. נושא הגביע היושב לצד המלך לובש גלבייה כחולה וכך גם השפחה המנגנת בחליל. ההתאמה בצבעי הגלבייות נשמרת אצל כל ארבע המנגנות וארבעה אנשי החצר. מסיבה זה חשבתי עליהן כעל "מוזיקאים" למרות שהטקסט מדבר מפורשות על שפחות מנגנות.

שפחות מנגנות ושרות (Qiyan ) היו שפחות משכילות, משוררות, זמרות, נגניות ורקדנות, שהיו אחראיות על ביצוע והפצת יצירותיהם של מלחיני התקופה בארמונות האיסלאם מהמאה השמינית ועד למאה השלוש עשרה. הן קבלו השכלה רחבה, מגיל צעיר, כולל מדעים, פילוסופיה ואמנות. מעבר להיותן משוררות, רקדניות או מוזיקאיות מחוננות, הן היו אמורות להיות בנות שיחה לאליטות המשכילות. יש לא מעט אינפורמציה על Qiyan  בבגדד, בירת החליפות העבאסית. בשנים אלו בגדאד היתה עיר קוסמופוליטית במידה רבה ומרכז של מדע, תרבות, ופילוסופיה. השפחות המוזיקליות באו מרקעים תרבותיים שונים. אנו יודעים על שפחות מנגנות מכל העולם, החל מרומא ועד להודו. הן נקנו בסכומים שערוריתים אבל נושא העבדות יחסית מעורפל וגם כאלו ששוחררו נשארו בארמונות באותו התפקיד. אי אפשר להשוות את הממלכה הזעירה של הארתוקים לחליפות העבאסית בבגדד, אבל השפחות המנגנות מרמזות על פריחה תרבותית שמתיישבת עם האדריכלות המקורית והיוזמה לכתב את ספר הידע של ההתקנים המופלאים.

רובוט מוזיקלי

המילה "רובוט" מופיעה לראשונה במחזה של הסופר הצ'כי קארל צ'אפק. היא נגזרה מן המילה "רובוטה" שמשמעותה בצ'כית "עבדות" או "עבודת פרך". ההגדרה של מילון אוקספורד לרובוט: "מכונה המסוגלת לסדרה של פעולות מסובכות באופן אוטומטי, בייחוד בעזרת מחשב הניתן לתכנות" היא בעייתית ולו רק משום שהמכונית שלי מסוגלת לעשות סדרה מורכבת של פעולות באופן אוטומטי, יש לה מספר רב של מיקרומעבדים הניתנים לתכנות ו…היא אינה רובוט לפי שום הגדרה. לחלופין אנחנו מדברים על רובוט דמוי אדם קרוי גם אנדרואיד. שימוש זה נפוץ בעיקר בספרות ובקולנוע המדע הבדיוני.

הספר של צ'אפק נכתב ב-1920 הרבה לפני שטד הוף המציא את המיקרו מעבד. ברור שכשאנו מדברים על רובוטים עתיקים ועל אל ג'זארי והאוטמטונים שבנה, כמבשרי הרובוטיקה, השאלות צריכות להיות שתים :

  • האם ניתן ל"תכנת" אותם ? או במילים אחרות האם יש להם יכולת לעשות פעולות שונות ע"פ בחירת המתכנן ?
  • האם יש להם אוטונומיה? היכולת להחליט איזה פעולה לבצע ובאיזה מידה לבצע אותה?

השאלה מהו המכשיר הראשון הניתן לתכנות היא יותר תיאורטית מאשר תכליתית והסירה המוזיקלית המוזיקלית היא מועמד משמעותי. פרופ נואל שארקי מאוניברסיטת שפילד בנה דגם של מתופף יחיד מן הסירה המוזיקלית כדי להדגים כיצד ניתן ל"תכנת" אותו. הלב של המנגנון הוא גליל מסתובב עם מוטות ממש כמו בתכנון של אל גזארי. המוטות לוחצים על  המנופים המפעילים את כלי ההקשה. מטרת המודל היא להדגים כי ניתן יהיה לנגן מקצבים שונים ודפוסי תוף שונים ע"י העברת מוטות ההפעלה מנקודה לנקודה וזה אכן הודגם בהצלחה.

האם אל ג'זארי "תיכנת"  את הסירה המוזיקלית? לעולם לא נדע. סביר לחשב שהוא השתמש בשיטה זו, לכל הפחות, בזמן הפיתוח על מנת לקבל מקצב שמצא חן בעיניו. בין אם מומש ובין אם לאו הסירה המוזיקלית מדגימה אפשרות מוקדמת של תכנות. שאלת האוטונומיה תצטרך להמתין כשמונה מאות שנה עד שיהיו ברשות המהנדסים גלאים ומערכות ממוחשבות.

למי שרוצה להרחיב מצורף הסרט הבא של ערוץ ההיסטוריה, כעשר דקות, הוא מציג את נושא הרובוטיקה וגם מזכיר את תרומתו של אל גזארי וכמה "רובוטים" עתיקים נוספים. משום מה הם הפכו את אל ג'זארי לפרסי.

משאבה המופעלת בכוח גלגל מים

הפוסט הזה מוקדש באהבה לאבא וגדליה נאמן (סבא רבא, וסבא של אהובתי) שעל מצבותיהם חקוק "אהב את העבודה ומלאכה וייצור משאבות מים בארץ ישראל".

הקדמה

משאבת גלגל המים המהפכנית היא המשאבה החמישית בפרק החמישי אשר מוקדש ל"מכונות המעלות מים מבריכות, בארות שאינן עמוקות ומי נהר".

cat V chap 5 p189 Topkapi_web

משאבת המים החמישית, ספריית טופקאפי מתוארך ל1206

אל-ג'אזרי זכה לתהילתו בעיקר בגלל שעונים אקזוטיים ומלאי הפתעות כמו שעון הטירה או שעון הטווסים ואוטומטות עליהן אכתב בפוסטים עתידים. המשאבה הזו, כמו ארבע משאבות נוספות שפיתח מראה כי אל-ג'זארי עסק  במצוקות האמת של האנשים סביבו. שאיבת מים חיונית לכל חברה, לצורך שאיבת מי שתיה, השקיית היבולים, פינוי מי שיטפונות, כיבוי שריפות, ועוד.

המשאבות השכיחות בעולם האיסלם במאה ה-12 היו  הקילון או ה"שאדוף" (בערבית شادوف) הסאקיה (בערבית  ساقية‎‎). שניהם מכשירים עתיקים להרמת מים. השאדוף הוא ידני ומורכב ממוט ארוך על ציר, בקצהו האחד כלי לשאיבת המים, ובקצהו השני משקל מאזן. המפעיל מושך את החבל עד שהכלי מלא במים ומאפשר למשקל המאזן להרים את המים ולשפך אותם בתעלת ההשקיה. הסאקיה היא מתקן מכני המעלה חגורה של דליים או כדים בעזרת  חמור או שור.

משאבות מים עתיקות

משאבות מים עתיקות

שתי המשאבות האלו דומות מאד לפעולה האנושית של הורדת כד למאגר מים, רק חוסכות בעבודה ומאמץ.

משאבת גלגל המים אינה מחקה את הפעולה האנושית ואפשר לראות בה הרחבה ופיתוח של משאבת הבוכנה של קטסיביוס (Κτησίβιος;‏ המאה השלישית לפני הספירה). קטסיביוס היה מתמטיקאי וממציא בתור הזהב של אלכסנדריה התלמאית. הוא כתב את המסות הראשונות על חקר אוויר דחוס ובשל כך יש המכנים אותו "אבי הפנאומטיקה". הוא המציא  את משאבת הבוכנה הראשונה והיא הייתה ככל הנראה פופולרית באימפריה הרומית כי לפחות 25 משאבות כאלו נמצאו בחפירות באתרים רומיים. אפשר לקרוא יותר כאן. אף אחד מספריו של קטסיביוס לא שרד למרבה הצער, ואנחנו יודעים עליו רק בשל כותבים מאוחרים המצטטים את עבודתו. אינני יודע על משאבות קטסיביוס בעולם המוסלמי ואין בספר הידע של התקנים מופלאים התייחסות כל שהיא לקטסביוס. לעולם לא נדע מה, אם בכלל, ידע אל-ג'זארי על קטסיביוס ומשאבתו.

איך פועלת משאבת גלגל המים של אל ג'זארי?

הסבר טכנולוגי, כפי שהבטחתי, יהיה בצבע כחול כך שמי שלא מעוניין לקרוא על שסתומי יניקה וסניקה יוכל לדלג. וראשית סרטון YouTube  קצרצר של  Technology &Science In Islam  שמסביר היטב את פעולת המשאבה.

מקור הכוח של המשאבה הוא  גלגל מים נמצא בתוך הנהר, ומסתובב בהשפעת המים הזורמים. גלגל המים מחובר דרך גלגלי שינים אל גלגל עם פין אקסצנטרי (לא במרכז) הנמצא בתוך מסילה בתוך מוט הארכובה המחובר לנקודה קבועה. כאשר הגלגל מסתובב המוט ינוע ימינה ושמאלה ימשוך בוכנה אחת וידחוף בוכנה שנייה. למנגנון הזה קוראים מנגנון  ארכובה במסילה (slider crank mechanism) והוא ממיר תנועה סיבובית לתנועה קווית ולהפך. זהו מרכיב חיוני במנועים ומשאבות גם היום.

crank slider mechanism

מנגנון  ארכובה במסילה

שתי הבוכנות מחוברות לצינורות יניקה היורדים אל הנהר. צינורות היניקה ממשיכים כלפי מעלה ומתאחדים לצינור אספקה יחיד. בחיבור לצינור היניקה/אספקה יש שני שסתומים חד כיוונים הנקראים שסתום יניקה ושסתום סניקה. השרטוט למטה הוא עיבוד שלי לשרטוט של אל-גז'ארי. בשרטוט המקורי אין מים ושני השסתומים סגורים, מצב שהוא אפשרי רק במהלך הבניה ולא אפשרי במהלך השאיבה. בנוסף, במהדורת הפקסימיליה שלי, השרטוט קטוע בקצהו.

בוכנה

מבנה הבוכנה והשסתומים, שרטוט מעובד

כאשר הבוכנה נעה אחורנית (נמשכת, כמו בציור) היא פותחת את שסתום היניקה וסוגרת את שסתום הסניקה וכך את צינור האספקה ושואבת מים מן הנהר. כאשר הבוכנה נעה קדימה (נדחפת) נפתח שסתם הסניקה, נסגר שסתום היניקה ומים נדחפים כלפי מעלה לצינור האספקה. המנגנון הזה נקרא פעולה כפולה משום שכאשר בוכנה אחת נמשכת הבוכנה השנייה נדחפת כך שאספקת המים היא רציפה.

יש שלושה חידושים מרכזים במשאבה של אל-ג'זארי בהשוואה למשאבת קטסיביוס. כל אחד מהם בנפרד היה מצדיק בימינו פטנט. באינטרנט יש רשימות של מה שאל-ג'זארי המציא. למשל כאן או כאן. הדיון על ה"זכות לפטנט" זר לאל ג'זארי ולמאה ה-12. בפוסט עתידי אני מקווה לכתוב על ההיסטוריה של הפטנטים ועל תפיסת הקניין הרוחני בספר הידע של התקנים מכניים מופלאים.

  1. המשאבה של קטסיביוס ידנית ודורשת אדם שיפעילה. אל-ג'זארי משתמש בכוח הנהר להפעיל את המשאבה. אל-ג'זארי אף כותב שגלגל המים דומה לטחנות מים שהיו מוכרות היטב בתקופתו. זה יתרון גדול במשאבות לצרכי מי שתיה או השקיה.
  2. השימוש בגלגל מים דרש המרה של התנועה המעגלית (גלגל המים)  לתנועה קווית (תנועת הבוכנות). ההיסטוריה של הארכובה (בצורותיה השונות) מתועדת עד למאה השנייה לפני הספירה בסין. אל ג'זארי הכיר את ספרם של ה"בנו מוסא" בו מופיע גל ארכובה. אבל מנגנון הארכובה במסילה  יותר יעיל ועל כן נשאר בשימוש עד היום ללא שינויים משמעותיים.
  3. המשאבה של קטסיביוס פועלת רק כאשר היא שקועה במים. במידה ומפלס המים ירד היא תחדל מלשאוב. למשאבה של אל-ג'זארי יש צינורות יניקה המאפשרים לה להיות לתפקד היטב מעל מפלס הנהר. ירידת המפלס במידה מוגבלת לא תשפיע עליה כלל.

האם המשאבה הזו נבנתה או היא רק בגדר רעיון ?

מידי פעם עולה השאלה אם אל-ג'זארי אכן בנה את מכונותיו המופלאות או שאלו רק שרטוטים או הצעות שלא מומשו מעולם?

לצערי אין לנו עובדות קשיחות. הארמון בדיארבקיר נחפר רק חלקית ואין עדות ארכאולוגית למכונה של אל-ג'זארי. אינני מכיר שום עדות חיצונית של נוסעים מוסלמים שבקרו בארמון במאה ה-13 ויכלו לדווח על אחת המכונות האקזוטיות כמו שעון הפיל למשל.

למרות זאת אני משוכנע שהמשאבה הזו (כמו דלת הארמון ושעון הטירה שתיארתי בפוסטים קודמים ) אכן נבנתה ויש לי שני נימוקים:

  1. הפרוט הרב של דקויות העשייה גורם לתחושה שאל-ג'זארי בנה את המשאבה. על בוכנת הנחושת, למשל, הוא מלפף חבל כדי לשפר את האטימה. עצם השימוש בחבל מרמז על "מקצה שיפורים". קשה לי לראות בו חלק מתכנון שלא מומש. בנוסף אל-ג'זארי מבקש חבל ספציפי, העשוי מצמח הקנאביס ששימש ימאים בתקופתו. החבל הזה נבחר, מן הסתם, בשל עמידותו במים. האם יתכן שאל-ג'זארי חשב על כל הפרטים האלו למרות שהמשאבה לא נבנתה ? אפשרי אבל לא מאד סביר.
  2. ב-1976 בנה מוזאון המדע בלונדון (London Science Museum), דגם מדויק בקנה מידה של המשאבה. ההבדל היחיד היה שהמשאבה הופעלה חשמלית ולא ע"י מי התמזה. צילום של הדגם מופיע למטה. הדגם שאב מים ללא כל בעיה והפיק זרם מים קבוע. יתכן שאל ג'זארי היה מתכנן כה מוצלח שצוות המוזיאון היה הראשון שמימש את תכנוניו והם פשוט עבדו נפלא. סביר יותר לחשוב, וגם הניסיון מלמד, שהמעבר מלוח השרטוט למכונה עובדת דורש שיפורים ותיקונים. הצלחה של צוות המוזיאון נסמכת לפיכך על הניסיון המעשי של אל-ג'זארי בבניית המשאבה.

 

london science museum degem_2

דגם המשאבה, המוזיאון הבריטי למדע, 1976

אבא נאמן משאבות בע"מ

ב1980 למדתי כימיה באוניברסיטת ת"א וחיפשתי עבודת קיץ לפרנסתי. אינני זוכר איך בדיוק התגלגלו הדברים אבל סוכם שאעבד בבית החרושת "אבא נאמן משאבות בע"מ" אותו ניהל גדליה נאמן, סבה המאד אהוב של  אהובתי.

ביומי הראשון במפעל  עזרתי ליצוק אימפלורים (מאיצים)  ב"חול ירוק" מאד דומה למה שאל-ג'זארי עשה 800 שנה לפני. כדי שלא יתקבל רושם מוטעה על יכולתי המקצועית, הסבירו לי בחמש דקות מה צריך לעשות ועד לסוף יום העבודה שברתי עם פטיש גדול חלקי ברונזה מיותרים. המשרדים היו זעירים ואיש לא נזקק לידע שלי בכימיה או במחשבים. רוב הקיץ הייתי שולית חרט. זה היה נפלא. כל כך נהניתי שהתחלתי קורס חרטות ערב, למבוגרים, בבית הספר מקס פיין.

את המפעל הקים אבא נאמן ב-1900. הוא היה אוטודידקט אמיתי ; לימודיו הפורמליים הסתכמו בלימודים בישיבה. כל מה שידע על מכונות למד מתוך עבודה ועשיה. הוא עבד בבית המלאכה של ליאון שטיין לעבודות מתכת, שעשה את כל עבודות במתכת שהישוב הצעיר נדרש להן: תיקון כרכרות, תחזוקת משאבות, תיקון דוד הקיטור ביקב בזכרון או מכונת מצות. בהיעדר חשמל ומנועים הופעלו המחרטות בתנועת רגלי הפועל (כמו מכונות תפירה ישנות של זינגר). מחרטה ידנית שכזו היא ראשית המפעל של אבא נאמן. אבא נאמן התמחה במשאבות מים ולמרבה הפלא ההבדל היחידי כמעט בין המשאבה של אל-ג'זארי שמוסברת למעלה לבין המשאבה של אבא נאמן היא שהאחרונה מופעלת בעזרת מנוע דיזל והראשונה בעזרת גלגל מים.

הסופר, איכר משה סמילנסקי כתב כי "המשאבה של נאמן פעלה בפרדסו 44 שנה ללא דופי"   (מצוטט מהספר "ממציאים ומאמצים" שכתב שאול אביצור). זה לא היה לפני מאות שנים רק במאה שעברה. אבל גם "האיכר הסופר" וגם משאבה שמחזיקה 44 שנים נשמעים רחוקים ומעוררי געגועים כמעט כמו אל ג'זארי.

מה יפה בדלת הזאת? (דלת פליז יצוקה עבור ארמון הארתוקים בדיארבקיר)

הקדמה

הקטגוריה השישית והאחרונה בספר מכילה חמש עבודות ייחודיות של אל-ג'זארי. הראשונה והמפוארת מכולן היא דלת הארמון הארתוקי (Artuqids ) בדיארבקיר שבמזרח אנטוליה.

בניגוד להרגלו, אל-ג'זארי פותח בהודעה שזו יצירת מופת, שרוכבים אכפו את סוסיהם על מנת לראותה, שהיא פנינה של ממש, אחת ויחידה, לא תסולא בפז. הטקסט המתפעם הזה הפתיע אותי משום שהדלת הזו מבחינה הנדסית פשוטה למדי ואינה מכילה המצאות והפתעות כרבות מעבודותיו של אל ג'זארי. היופי פה הוא לא בהנדסה, כי אם ביצירת אוּמנות (craft).

דונלד היל, מתרגם הספר לאנגלית, מהנדס בכל רמ"ח אבריו, מתעניין בעיקר במלאכת היציקה (casting) ובהתפתחותה. הוא כמעט משוכנע שטכנולגית היציקה בה עבד אל ג'אזרי היא "חול ירוק" שהגיעה לאירופה רק במאה ה-16. יציקה היא תהליך ייצור שבו יוצקים מתכת מותכת (אל ג'זארי יצק גם ברונזה וגם נחושת) לתוך תבנית בעלת צורה רצויה. ב"חול ירוק" משתמשים גם היום. זה שם קצת מבלבל כי החול כלל לא בצבע בירוק אלא רטוב ממים וחומרים אורגניים העוזרים לתבנית לשמר את צורתה. הכוונה ב"ירוק" היא טרי או חדש, משמע ללא תהליכי יבוש והרפייה בתנור.

לי יש שתי שאלות לגמרי אחרות:

  • סליחה, אבל מה כל כל יפה בדלת הזו? או לפחות למה אל-ג'אזרי נשבע ביופיה?
  • איך זה יתכן ששיקולים צבאיים לא באו לכדי ביטוי בתכנון הדלת? ומה זה אומר על אל-ג'אזרי כמהנדס?

תיאור הדלת ושאלת יופיה

לדלת שתי כנפיים והיא מתמרת לגובה של כארבע וחצי מטר (במקור 18 זרתות או בערבית שיברים ( شِبْر) ורוחב כל כנף הוא כמטר וחצי.

כנף הדלת, עותק טופקאפי, 1206

במרכז כל כנף יש תבנית גיאומטרית מורכבת הכוללת כוכבים משושים (מגן דויד או הקסגרם בלע"ז) וכוכבים מתומנים (אוקטגרם).

מעניין לציין ששני הכוכבים האלו שייכים למשפחת  "כוכבי הקסם". בכוכב קסם ניתן למקם מספרים בקודקודים ובנקודות ההצטלבות של הצלעות, כך שסכום המספרים לאורך כל צלע קבוע ושווה למספר הקסם: M=4n+2.

הפתרונות שאני מכיר לכוכבי קסם הם רק מן המאה העשרים אבל השימוש בשתי הצורות מאד שכיח באיסלאם. היתכן שאל גז'ארי חש ביופי המתמטי בלי להכיר את המתמטיקה הנחוצה?

 

כוכבי קסם

מאחר והתבנית יחסית מורכבת שמתי ציור עזר שיקל על זיהוי כוכבי הקסם:

נושא התבניות הגיאומטריות המורכבות מאד מפותח באומנות האסלאם. יש באמנות האסלאם "אחידות אמנותית" המגשרת על פני זמן ומקום. אני מביא שלוש תמונות של דלתות משלש גיאוגרפיות שונות, עם רקע תרבותי והיסטורי מאד שונה, מתקופות שונות, אסלאם שיעי וסוני:

השמאלית היא דלת טורקית מן המאה ה-14, הדלת האמצעית היא מארמון המלך בפס במרוקו מן המאה ה-13 ודלת העץ לא מתוארכת מאירן.

החיבה למבנים גיאומטריים סבוכים  מיוחסת לפעמים לאיסור המפורש בקוראן על אובייקטים פיגורטיביים. המבנים הגיאומטריים הם מופשטים, והאלמנטים החוזרים מבטאים את האין סופיות של אללה והיקום. ההסבר הזה לא מספק אותי משום שהדיברה השניה " לֹא יִהְיֶה לְךָ אֱלֹהִים אֲחֵרִים עַל פָּנָי. לֹא-תַעֲשֶׂה לְךָ פֶסֶל, וְכָל-תְּמוּנָה" לא הפיקה מסורת מקבילה באומנות היהודית. אני אינני רואה משהו שיצדיק התלהבות מיוחדת דוקא מן המבנים הגיאומטרים של אל ג'אזרי. אבל אם משהו מן הקוראים כן מזהה יופי מיוחד, או מסר נשגב סמוי אשמח להשכיל.

את התבנית הגיאומטרית מקיפה כתובת ברונזה, "המלוכה לאללה, היחיד, הכובש"

"המלוכה לאללה, היחיד, הכובש" קליגרפיה בכתב כופי

היא כתובה בקליגרפיה ערבית עתיקה, כתב כופי (كوفي ). הכתב הכופי מאופיין בקווים ובזוויות ישרות, ולעתים בקווים מאורכים. במקור לא כלל הכתב הכופי את הסימנים הדיאקריטיים המבחינים בין אותיות הכתב הערבי. כתב כופי היה נפוץ בכתבי יד מן המאות השביעית ועד העשירית. בשלהי מאה ה-12, בזמן בו נעשתה הדלת, הוא היה פחות בשימוש ואינני יודע אם לבחירה הזו יש משמעות?

 את הקליגרפיה מקיפות לוחיות ברונזה אשר קושטו בעלי נחשת יצוקים.

עלי נחשות יצוקים (באדום) בתוך פלטות ברונזה (צהבהבה)

התהליך היא יחסית מורכב, ראשית הוא יצק לוחות ברונזה. בעזרת אזמל הוא חרט בברונזה את תבנית העלים ומלא את העלים בנחושת מותכת.

בשרטוט לא מופיעות כלל כיפות ברונזה, יש בספר הסבר מילולי נפרד וגם שרטוט של הכיפה. הרשיתי לעצמי  לנסות להוסיף את זה לציור המקורי של אל ג'זארי:

כיפות ברונזה, מופיעות במקור בשרטוט נפרד

אני מדלג על מקצת הפרטים. לסיום מקושי הדלת עוצבו כמו שני דרקונים מכונפים העומדים אחד מול השני, הציר נראה כמו לשונות הדרקונים, הנוגסים ואולי מלקקים ראש אריה.

הדלת אמנם לא שרדה (אני משוכנע שנבנתה בגלל התיאורים המפורטים של העשיה) אבל מקושים דומים מאד מן המסגד הגדול בג'זיירה בדרום-מזרח אנטוליה שרדו והיום שוכנים במוזיאון לאמנות מוסלמית באיסטנבול, במפתיע יש גרסאות די דומות שמצאו את דרכן לקופנהגן וברלין.

מקושי הדלת, בצד שמאל שרטוט מן הספר בצד ימין מקושים מן המסגד בג'זיירה

לעולם לא נדע מה גרם להתלהבותו של אל ג'אזרי ממלאכתו. יתכן שאל ג'זארי נהנה מן הפתרון הגיאומטרי שלו וחשב שהוא יפה במיוחד, יתכן שנהנה מהצלחתו ביציקות מורכבות, בעבודה עם מתכות מגוונות, ברונזה, נחושת וכסף, אולי שמח בעושר הפרטים הגדול ואולי מן השילוב של כולם.

מהנדסים צבאיים והיסטוריה של ההנדסה

הנדסה קיימת מימי קדם, המצאת הגלגלת, בניית הפירמדות או תהליך יצור הנחושת הם כולם "הנדסה" על פי כל הגדרה מודרנית אבל  רק במאה ה-14 נעשה לראשונה שימוש במונח " "engine'er, מילולית מפעיל מנוע ולמעשה "מהנדס". במאה ה-14 לא היו עדיין מנועים, והכוונה למפעיל כלים צבאים כמו הקטפולטה. במשך שנים רבות כל המהנדסים היו מהנדסים צבאיים. ארכימדס, מתמטיקאי מחונן, מדען ומהנדס היה שותף משמעותי במלחמה הפונית השניה. הוא שיפר את העוצמה והדיוק של הקטפולטה, המציא מנוף ענק שכונה "טלף ארכימדס" להרים ולשמוט לים את האוניות הרומיות. ושיא השיאים, שריפת הצי הרומי באמצעות מראות. בהנדסה של  ליאונרדו דה וינצי היו פרקים צבאיים. במכתב לשליט מילנו, לודוביקו ספורצה, פורש לאונרדו את יכולותיו לבנות גשרים קלים לניוד בעת מרדף, לרוקן חפירות ממים בעת מצור, להרוס מבצרים, לבנות תותחים קלים, לבנות כלי רכב משוריינים ועוד. לפקולטה להנדסה בטכניון קוראים עדיין הנדסה אזרחית, באנגלית civil engineering, על מנת להפרידה מן ההנדסה הצבאית למרות שהאחרונה הפכה להיות שולית בעולם ההנדסה.  בהמשך לכך קצת מפתיע שאין אצל אל ג'זארי שום פרק צבאי ואפילו כשהוא בונה את שער הכניסה לארמון, שיקולי חוזק ויכולת הגנה הם כמעט מתבקשים, אין על זה אפילו מילה יחידה.

בדעתי עולים שני הסברים אפשרים:

  • הממלכה בדיארבקיר היתה כל כך שלווה שלא היה צורך במהנדס צבאי
  • הצרכים והציפיות של החצר בדיארבקיר ממהנדס החצר היו אחרים

שינוי בחצר בדיאבקיר ואל ג'זארי כ"קוסם הנדסה"

השושלת נוסדה על ידי ארתוק ביי שהיה גנרל מוסלמי תחת האמיר הסלג'וקי בדמשק. בשנת 1086 הוא מונה למושל ירושלים, תפנית מפתיעה לסיפור על שושלת מוסלמית ששלטה בדיארבקיר שבאנטוליה. צריך לזכר שמפת המזרח התיכון במאות ה-11 וה-12 שונה מאד מן המפה שאנו מכירים היום.  אחרי מותו של ארתוק ב-1091 בניו סוקומן ואל-גאזי גורשו מירושלים ב- 1098 והתיישבו בדיארבקיר ובמרדין שבאנטוליה. השער הזה הותקן בארמון הארתוקי בדיארבאקיר. המקום  בו אל ג'אזרי היה מהנדס החצר. הארמון נבנה בתוך חומות דיארבקיר בתקופת שלטונו של  סאלח נאסרדין מחמוד (1200-1222) המלך הארתוקי אשר העסיק את אל ג'אזרי כמו אביו ואחיו לפניו. הארמון נחפר חלקית בשנות השישים אבל מרביתו עדיין קבורה תחת תלולית ויש לי פנטזיה שהאתר יחפר פעם שניה ונמצא שרידים של עבודתו של אל ג'אזרי. במאה ה-12 יש לא מעט קרבות עם הצלבנים, עם גיאורגיה והתכתשויות תוך מוסלמיות. אני לא חושב שתקופה שלוה נטולת עימותים היא הסבר להעדר הפן הצבאי באל ג'אזרי כמהנדס. 

הארתוקים הם שושלת טורקמנים אשר שראשיתה כשבט לוחם וכוחה המקורי היה צבאי. במאה ה-12 הם במהלך של התחברות למרכזים העירונים בהם התישבו. גם דיארבקיר, בשמה הקודם אמידה וגם מרדין הם מרכזים עירונים עתיקים מאד עם היסטוריה של תרבות עירונית מאז ימי האשורים. האוכלוסיה היא מגוונת וכוללת אוכלוסיה נוצרית ותיקה, טורקמנים זה מקרוב באו, וכנראה הגירה מאירן ומקומות נוספים שהמשיכה לתוך המאה ה-13. מעבר לספרו המונומנטלי של אל ג'אזרי היתה ככל הנראה סדנה להעתקה ולאיור של כתבי יד. Rachel Ward מזהה לפחות שני כתבי יד נוספים שאוירו שם. יש פריחה ארכיטקטונית, שרון טלמור שחקרה במסגרת התואר השני שלה באוניברסיטת ת"א שלושה מסגדים ארתוקים מצאה שהם מסמנים רצף סגנוני חדש והם ראשית של תקופה חדשה בארכיטקטורה המוסלמית. בתהליך ההטמעות של שבט לוחם בסביבה עירונית ככל הנראה השתנו הצרכים והיה צמא לפעילות תרבותית ואמנותית, החצר בדיארבקיר היתה בתהליך שינוי ממקום של אנשי חרב, לחצר שמכילה ומעודדת, אנשי עט, אומנים, בנאים.  אשמח לשמע גם הצעות אחרות אבל זה הסבר אפשרי בעיני למחיקה של הפן הצבאי בעבודת המהנדס.

אם כך המעגל נסגר. שאלת היופי של הדלת חוזרת ומתחברת לשאלה מה "תפקידו" של אל ג'אזרי. ככל שנפסע יותר לתוך הספר אני חושב שנשתכנע שהוא מן  "קוסם הנדסה" האיש שרותם את המדע והטכנולוגיה בשביל ליצר הפתעה ויופי.

שעון הטירה

הקדמה

אל-ג'זארי פתח את  "ספר הידע של התקנים מכאניים מופלאים" בשעון מונומנטאלי, אולי המורכב מכל עשרת שעוני המים והנרות המוסברים בספר, שעון הטירה.

לפעמים אתה יודע שאתה קורא ספר נפלא בשניה שקראת את הפיסקה הראשונה:

"קראו לי ישמעאל. לפני שנים אחדות – אין זה חשוב כמה בדיוק – בעת שלא היה, או כמעט לא היה, כסף בארנקי, ולא היה לי דבר שיעניין אותי על החוף, אמרתי בלבי שאולי אפליג מעט כה-וכה ואראה את חלקו המימי של העולם. זו דרכי לגרש את המרה-השחורה ולווסת את מחזור-הדם."

(מובי דיק, הרמן מלוויל, בתרגום אהרון אמיר)

בידיים הנכונות, תחילתו של רומן יכולה לגרום לך להרגיש כאילו כבר נחטפת מן המציאות ואתה נסחף במורד נהר שיקח אותך לעולמות אחרים. לא רק מהנדסים שפותחים את ספרו של אל ג'זארי נשבים מידית בקסם המכונות שתכנן לפני למעלה משמונה מאות שנה.  לעולם לא נדע אם אל ג'זארי רצה פתיחה רבת רשם על מנת להדגים את יכולתו בשיאה, אם בחר בכוונה את המסובך בשעונים על מנת להרחיק את ההדיוטות ממלאכתו המעודנת,  או שמא שיבץ את המכונות באקראי והיה תמה על עצם השאלה?

 לשעון הטירה יש תנועה מורכבת לאורך כל היום, והוא על הגבול בין שעון לבין אוטומטון (בובה מכנית). בחלק ניכר מהאטומטונים יש משהו מאד תיאטרלי. לעיתים הם יועדו לכך כמו האוטומטונים שימשו ל"דאוס אקס מכינה" (האל מתוך המכונה) על בימת התיאטרון היווני , ולעיתים היו להם מטרות אחרות כמו האוטומטון של אריה שבנה ליאונרדו דה וינצ'י לפרנסואה הראשון מלך צרפת, כאשר המלך טפח על האריה בחרבו , נפתח חזה האריה ונגלו חבצלות המסמלות את המלוכה הצרפתית.  גם השעון של אל ג'זארי תיאטרלי להפליא. בתחילת היום סגורים עשרים וארבעה החלונות, בשתי השורות, וחצי הסהר העשוי זהב, שמעט קשה לראותו בתמונה, נמצא לגמרי בשמאל.

    

תמונה 1 - דף מתוך עותק שהתפזר של ספר הידע של התקנים מכאניים מופלאים מתוארך ל-1315

תמונה 1 – דף מתוך עותק שהתפזר של ספר הידע של התקנים מכאניים מופלאים מתוארך ל-1315

במשך היום נע חצי הירח ימינה ובכל שעה עגולה מתרחשים שלשה דברים :

א. החלון העליון נפתח ומופיעה דמות אדם.

ב. החלון התחתון מסתובב על צירו, ומתגלה הטקסט "לֹּה אִלמַלֵכּ " שפירושו אלוהים (הוא) המלך.

ג. שני הבזים פרושי הכנף נוטים קדימה,פורשים כנפיים ומטילים כדור לתוך הכד שלפניהם.  בתוך הכדים תלויות מצילות כך שהשעון מצלצל למרחקים.

התמונה של הבזים מטילי הכדורים כמו לקוחה מחלום או ממיתוס עתיק. במיתולוגיה המצרית אל המלחמה נקרא חוֹר או חֶר, שפירושו בז. במהלך הקרב שלו נגד סת (אל עתיק אחר) הוא איבד את עינו  והאל תחות הכין לו עין חדשה העשויה אור ירח הנקראת "עין הירח" או "עין היהלום" ומסמלת את הראייה האינסופית. אין לי שום סיבה להניח שאל ג'זארי הכיר את המיתולוגיה המצרית אבל מי יודע?     

מעל לשורת החלונות העליונה מציץ גלגל המזלות עליו מצויירים גם השמש והירח. במהלך היום גלגל מזלות מסתובב. בבוקרו של היום השמש במזרח, הירח הוא בלתי נראה וששה מן המזלות גלויים למתבונן. בשעת הצהרים נפתח החלון השישי, שלושה מזלות שקעו במערב, שלושה מזלות עלו מן המזרח והשמש המצוירת בגלגל המזלות גם היא ברום השמים. המוזיקאים  המכאניים בבסיס השעון יכנסו לפעולה וינגנו בכליהם, המתופפים יכו בתופים ומיד אחריהם יובא תורם של החצוצרנים.  

אל ג'זארי אינו כותב דבר על ריבוי המנגנונים להצגת הזמן החולף. למעשה חצי הירח מתפקד כמו מחוג אנלוגי בשעון מודרני וכל השאר הם רק "קישוט" ואולי תיבת תהודה. בעולם ההנדסי המודרני זה היה נחשב עודף ואפילו בזבזני אבל יש קסם שעובר דרך מאות השנים שחלפו בתמונת הבזים המטילים כדור מתכת אל הכדים המצלצלים, גם אם אין בזה אינפורמציה נוספת.

המכניקה של השעון

כשאריך קסטנר רוצה לשלב הרהורים  בעלילות "פצפונת ואנטון"  הוא דואג לילדים ש"היו מעדיפים לאכל רק דייסה במשך שלשה ימים ולא להתעסק בעניינים מורכבים שכאלו" ומחליט להדפיס את הרהוריו "באותיות אחרות מאשר הסיפור. כך שאם אתם רואים משהו שמודפס באותיות כאלה.., אתם יכולים לדלג עליו כאילו לא היה כתוב כלל… "

נדמה לי שזה נכון שבעתיים עבור הסברים מכניים של מהנדסים שיופיעו בצבע כחול.

שעון הטירה הוא גרסה מתוחכמת של שעון מים קלאסי. שעון זה מורכב מכלי עם שנתות אשר בתחתיתו נוקב חור קטן. המים שממלאים את הכלי מטפטפים דרך החור. הזמן שבו המים יורדים בשנתה שלמה מציין מעבר של יחידת זמן.

הקושי הוא שקצב יציאת המים אינו אחיד ותלוי בלחץ (גובה) המים בכלי הקיבול. על מנת להתגבר על הבעיה השתמש אל ג'זארי בשסתום הקוני (תמונה 2) ותא המצוף.

תא המצוף מלא מים תמיד ולכן המים יוצאים ממנו בקצב אחיד. בכל פעם שרמת המים יורדת השסתום (מצוף שהוא פקק בצורה קונית) יורד ומאפשר לכלי הקיבול המרכזי למלא את החסר.

תמונה 3 – שסתום קוני

תמונה 2 – שסתום קוני

בכל פעם שתא המצוף מלא הקונוס עולה מעלה, אוטם את יציאת המים ומבודד את תא המצוף. באופן זה תא המצוף מתרוקן אט אט, אבל בקצב קבוע, משום שהוא מלא במים כל הזמן ואינו תלוי בגובה המים במיכל המרכזי. 

תמונה 2 - שרטוט של מנגנון השעון. עותק טופקאפי מתוארך למחצית הראשונה של המאה ה-13

תמונה 3 – שרטוט של מנגנון השעון. עותק טופקאפי מתוארך למחצית הראשונה של המאה ה-13

כאשר המים יורדים במיכל יורד יחד אתם המצוף הראשי עשוי נחושת וכבד דיו. כאשר הוא יורד,עם ירידת מפלס המים, הוא מושך את החבל, שמסובב את הגלגל המרכזי אשר אליו רתומה קרונית הזמן. בזריחה מוודא משרת הבית שכל הדלתות סגורות והקרונית נמצאת בקצה הימני (כשמסתכלים מאחורנית). במהלך היום כשהמצוף ירד, הוא ימשוך את הקרונית אשר תנוע שמאלה. אל הקרונית מחובר חצי הירח המוזהב אשר נוסע בחזית לפני החלונות ומציג את הזמן החולף, בתחילת השעה הוא בשמאל הטקסט וככל שהשעה חולפת הקרונית  מתקדמת כלפי החלון הבא. מנגנון חכם פותח את הדלתות בעת מעבר הקרונית ובו בזמן מפיל שני כדורי ברונזה. הכדורים המתגלגלים למטה ומגיעים לפתח מעל ראשי הבזים. טפריהם המעוקלים של הבזים הבזים מרותכים לצינור הנחושת היכול להסתובב על צירו. הם עומדים זקופים בשל המשקולת המאזנת. כאשר הכדור מגיע, הוא משנה את האיזון, הבז רוכן קדימה, כנפיו, המחוברות לגוף בציר, נפרשות והוא "מטיל" את כדור הברונזה על המצלתיים המוסתרות באגרטל. עכשיו שהבז שוב קל תחזיר אותו המשקולת המאזנת למקומו ותקפל את כנפיו. השעון מלא וגדוש "פטנטים" והמצאות שכאלו.

תמונה 4 - שרטוט של הבז והמצילתיים

תמונה 4 – שרטוט של הבז והמצילתיים

הספר מכיל כמעט 50 עמודים המפרטים את המנגנונים השונים עם הוראות בניה מפורטות. מי מהקוראים שמעוניין בפרטי המנגנון יכול ללמד אותם כאן ואפשר לקרוא גם כאן ולראות סימולציה כאן 

מה למדתי על אל ג'אזרי?

אין לנו כל מידע על אל ג'זארי מלבד מה שטמון בטקסט עצמו. ניתן ל"הציץ" לעולמו של  אל ג'זארי מתוך הקריאה בספר. קחו למשל את בקר הזרימה המתכוונן המיועד להבטיח שתנועת השעון תתאים לאורך היממה המשתנה. הבקר הזה הוא פלא הנדסי קטן בפני עצמו אבל אני מתעניין בו במיוחד  בשל המפגש המשולש ,אני חושב, שהוא מציע עם אל ג'זארי ועולמו:

ראשית מדובר באיש יודע ספר. השורה הפותחת את ההסבר של שעון הטירה " למדתי את השיטה של ארכימדס, המעולה, בחלוקות המזלות ע"פ חצי מעגל"  מתייחסת ככל הנראה ל "על הבניה של שעוני מים"  كتاب أرشميدس في عمل البنكامات , ספר שיוחס לארכימדס ומקורו לא ברור. זה מחזק את האמירה בהקדמה "למדתי את הספרים של [המלומדים] המוקדמים ואת עבודתם של [האומנים] המאוחרים" . שאלת הפתיחות לעולמות ידע או הסתגרות בעולם של אמונה מעסיקה אותנו עד היום, יהודים כמוסלמים.

הרמב"ם, רבי משה בן מימון מגדולי הפוסקים בכל הדורות וגם  איש אשכולות, מדען  ורופא, חי כמעט במקביל בקורדובה, הרחק מדיארבקיר שבאנטוליה, היה שותף לאותו עולם מוסלמי. במסגרת לימודי הרפואה שלו, התוודע הרמב"ם לכתבי אריסטו במדעי הטבע ולא חש כל איום על יהדותו. אפילו כתב, "הכרחי למי שירצה להגיע אל השלמות האנושית להכשיר את עצמו תחילה במלאכת ההיגיון ואחר כן במקצועות ההכשרתיים כפי הסדר, ואחר כך במדעי הטבע, ואחר כך במדעי האלוהות." (מורה נבוכים). זה מדהים לקרוא, כאשר היום ילדים חרדים אינם לומדים מתמטיקה או מדעי הטבע או לימודי ליבה אחרים. אל ג'זארי יותר מהנדס מהוגה דעות, אינו עוסק בענייני אמונה באופן מפורש אבל אמונתו משובצת בטקסט אבל זה לא מפריע לו כלל לקרוא וללמד ממלומדים פגניים.

שנית בדיארבקיר שבמזרח טורקיה יש מעט יותר מ- 14 שעות אור בקיץ ו-9 שעות בחורף. אל ג'אזרי השקיע מאמץ הנדסי רב לדאוג לכך שיחלפו 12 שעות בין זריחה לשקיעה גם בקיץ וגם בחורף. זה תפקידו של הבקר המתכוונן המסדר שעת חורף קצרה בהשוואה לשעה בקיץ. הזמן אינו אשליה או מושג אנושי, כדור הארץ סבב את השמש לפני שהיו כאן בני אנוש ובהתאמה השמש זרחה ושקעה והיו חורף וקיץ לפני שנתנו להם את שמם. אבל תפיסת הזמן ומדידתו היא המצאה אנושית ואם הייתי פוגש את אל ג'זארי ואומר לו שהשנייה, שיתכן שהכיר כ1/60 דקה, למרות שהייתה בלתי ניתנת למדידה בתקופתו) היא יחידת הזמן המדעית והגדרתה היא כ-9 ביליון (למי שרוצה לדייק 9,192,631,770) מחזורי מעבר בין שתי רמות אנרגיה של אטום צסיום. הוא לא רק שלא היה מבין מלה אלא גם היה חושב שאני מאד מוזר.  אין לו כל צורך בדיוקים שכאלו שאינם מתאימים לחוויה היומית שלו. אבל אני משתמש בWaze, אפליקציית ניווט ואנו נזקקים לשעונים אטומים מדויקים ברמה זו, על מנת שהיא תביא אותי ליעדי במועד. בעולם זה, הקונספט של זמן משתנה ע"פ עונות השנה, נראה מופרך לגמרי,  אך בעולם של אל ג'זארי המכיר רק שעוני שמש ומים זה היה טבעי לגמרי.

שלישית אל ג'זארי ערך מדידות מפורטות והשתכנע שהבקר המתכוונן המיוחס לארכימדס אינו מספק. לאחר מכן הוא מסביר בפרוטרוט את האופן שבו הוא נסה לפתור את הבעיה ללא הצלחה בדרך של ניסוי וטעייה. זה מגוחך להשוות את הכלים של למהנדס מודרני בהשוואה לאל ג'זארי ודווקא בשל כך יש משהו מלבב בקריאת דיווח של מהנדס מוכשר מאד לפני למעלה משמונה מאות שנה. מתברר שהלבטים שלו אינם שונים במהותם מן הלבטים של מהנדס עכשווי. מן הטקסט מתברר שהוא עשה את "סקירת הספרות" ואת החישובים התאורטיים (שבמקרה זה לא צלחו), ואף תכנן ובצע את הניסויים אלא שהיה גם בעל המלאכה שמכיר את הנחושת, העץ והברונזה  ואת דרכי עיבודם. כשאל ג'זארי מסביר, למשל, איך להכין את מיכל המים הראשי, הוא לא מסתפק בשרטוט ובבחירת החומרים  (נחושת) אלא מפרט כיצד לקבל גליל מושלם בעזרת דיסקת עץ מדויקת ואיך לוודא שהגליל זהה בקוטרו לכל אורכו. קל לקורא הטכנולוגי להזדהות עם הקשיים והפתרונות. יש משהו מושך לב בחיבור הזה של איש הספר, המהנדס והאומן  המציץ אלינו מבין דפי הספר ומאות השנים שחלפו.