İslam uygarlığında suyun kaldırılmasını sağlayan keşifler

Suyu tutma, iletme ve kaldırmak için yeni teknikler geliştiren Müslümanlar, mevcut teknolojileri harikulade şekillerde birleştirip kullanmış, kendi bilgilerini başka medeniyetlerin bilgileriyle bütünleştirmişlerdi. Eski Mısırlılar, mihverli sırığın ucuna bağlanan kovayla nehirden su çekmeye yarayan basit su kaldıracı (şaduf) düzeneğini kullanıyorlardı. Kovanın ağırlığı, bir karşı ağırlıkla dengeleniyor, düzenek yatay ahşap kalas üzerinde yükselen iki sütunla destekleniyordu. Bu düzenek bugün Mısır'da hala kullanılır. MÖ 100 yılından beri su, noria ismi verilen büyük sudolapları kullanılarak nehirlerden alınmış ve yüksekteki arazilere çıkarılmıştı. Romalı yazar, mimar ve mühendis Vitruvius, bu basit ancak güçlü makineyi anlatır. Normal su çarklarında olduğu gibi, sudolabı da akarken kanatlara çarpan suyun kuvvetiyle dönüyordu. Kanatlar üzerinde bulunan ve suyla dolan hazneler dönme hareketiyle yukarı kaldırılıyordu ve suyu bir kemere bağlı olan büyük bir tanka boşaltılıyordu. Romalılar ve İranlılar tarafından kullanılan bu makine, Müslümanlar tarafından geliştirilerek yeniden tasarlanmıştı. Müslümanların tarihi keşfi: Yel değirmeni Müslüman kaynaklarında sudolabından ilk kez bahsedilmesi 7'nci yüzyılın sonlarında Basra bölgesinde bir kanal kazılmasıyla ilgilidir. Suriye'deki Asi Nehri üzerinde bulunan Hama'daki çarklar bugün hala ayakta olmalarına rağmen artık kullanılamamaktadırlar. Son derece büyük olan bu çarkların sonuncusunun çapı 20 metreydi ve kenarı 120 ayrı hazneden oluşuyordu. İspanya'nın Mürsiye şehrindeki La Nora adı verilen sudolabı bugün hala kullanımda olmakla beraber orijinal çarkının yerine çelik bir çark takılmıştır. Mağribi sisteminde bunun haricinde başka bir değişiklik olmamıştır. Dünyanın çeşitli bölgelerinde bugün hala çok sayıda sudolabı kullanılmakta olup bunlar çoğu örnekte modern pompalarla başarılı şekilde boy ölçüşebilmektedir. Birçok Müslüman teknisyen, yapılan iş miktarının hayvan ve su gücü kullanılarak artırılabileceğini kavramıştı. İslam dünyasının bu büyük yenilikçi ve mühendislerinin başında El Cezeri ve Takiyüddin gelir. Her ikisi de deneyler yaparak otomatik makinelerin atası sayılabilecek etkileyici makineler inşa ettiler. Onların çalışmaları günümüz medeniyetini muazzam şekilde etkilemiştir. 12'nci yüzyılın sonları ve 13'üncü yüzyılın başlarında Cizre'de yaşayan El Cezeri, 1180'lerde Diyarbakır'ın Artuklu sultanının emrinde çalışıyordu. Modern mühendislerin performansı artırabilmek için en uygun şekle sokma arayışına girmesi gibi, El Cezeri de makineler icat etmeye ve onları geliştirmeye çok meraklıydı. Dünyada ilk robotu yapan Müslüman: El Cezeri Teknik çizim alanında usta olan El Cezeri, büyük miktarlar suyu tamamen kendi başına yukarı kaldırabilen bir makine icat ederken, krank milini ilk kez kullandı. Dönme hareketini doğrusal harekete aktaran krank mili, tarihte yapılan en önemli keşiflerden biri olarak kabul edildi. Günümüzde krank milleri oyuncaklardan araba motorlarına ve lokomotiflere kadar birçok yerde kullanılır. El Cezeri, hayvan gücüyle çalışan bir makine daha kullandı. Bu makinede, ark şeklindeki su kabı, dişlilerden ve sürgülü krank mekanizmasından oluşan karmaşık bir sistemle yukarı ve aşağı hareket ettirilir. Krankın Avrupa'da makine parçası olarak kullanılması, mühendislik devriminin yaşandığı 15'inci yüzyıla kadar gerçekleşmeyecekti. El Cezeri beş tane su kaldırma makinesi tasarlamıştı. Bunlardan iki tanesi su kaldıracının geliştirilmiş versiyonları olup bir tanesinde hayvan gücünün yerini dişliler ve su gücü alıyordu. Krank milinin icadını El Cezeri'nin diğer çığır açan icadı olan su kuvvetiyle çalışan pompa izledi. Dişli çarklar, bakır pistonlar, emme ve iletme amaçlı borular ve tek yönlü sürgülü vanalar kullanılan bu pompa, sulama ve sıhhi amaçlı suyu emerek 12 metre kadar yukarıdaki su isale sistemine çıkarıyordu. İkili hareket prensibinin en eski örneklerinden olan bu düzenekte, bir piston suyu emerken diğeri basıyordu. El Cezeri, her şeyin sorunsuz çalışması için pistonlar üzerindeki contaları ve tek yönlü vanayı mükemmelleştirmişti. Su değirmenleri gibi bu pompa da nehir kenarına kurulur ve su kanatlarının yarısı su akıntısının içinde kalmasına özen gösterilirdi. Dâhili dişli mekanizmasını çalıştıran bu kanatlı çarkın manivela kolunun çalıştırdığı pistonları tahriklemesi sonucunda pistonlu pompa kurulmuş oluyordu. İslam uygarlığında barajlara dair 15 ilginç bilgi Disk vanalar borulardan su çekmek ve borulara su basmak için kullanılıyordu. Giriş vanası suyun altındaydı. Piston silindir boyunca çekildiğinde giriş vanasından içeriye su alınıyordu. Bu süre zarfından menteşeli, çıkış disk vanası yerçekimi nedeniyle kapalı kalıyordu. Pistonun basma hareketinde, silindir içerisindeki su çıkış vanasından ve girişi borusundan daha dar olan bir çıkış borusundan geçecek şekilde basılıyordu. Bu süre içerisinde giriş disk vanası yer çekimi nedeniyle kapalı kalırdı. Bu hareket düzeneğin iki tarafında birbirine tersti, yani cihazın bir tarafı basma fazındayken diğer tarafı emme fazındaydı. Bu sebeple, su çarkının bir tam turunda iki birim miktar kadar su yukarı çıkarılıyor ve tahrik sağlayan su akımı olduğu müddetçe bu işlev aksamadan devam ediyordu. Teknoloji alanının bir diğer dâhisi ise Ruhani Makineler Yapmak İçin Yüksek Yöntemler adlı makine mühendisliği kitabını yazan 16'ncı yüzyıl Osmanlı mühendisi Takiyüddin Rasıd'tı. Takiyüddin, su pompalarını anlatmasının yanı sıra iptidai bir buhar motorunun çalışma prensiplerini buhar gücünün 'keşfedilmesinden' yüz yıl kadar önce açıklamıştır. Takiyüddin'in altı silindirli pompası ve su kaldırma makinesi, kâğıt üretimi ve metallerin işlenmesi ile ilgili tarihi araştırmaların da kapsamına girer. İşlevsel bakımdan, kâğıt hamuru üretiminde ya da metal nesneleri dövmede kullanılan tokmaklı sistemlere benzer. Bu pompanın çalışma prensibini Takiyüddin el yazmasında açıklar. Altı silindirli pompada, üzerinde altı tane kam bulunan uzun yatay eksene ya da kam miline bağlı bir su çarkı bulunuyordu. Akıntının su çarkını çevirmesiyle birlikte kam mili dönmekteydi. Kam mili üzerindeki her bir kam bir bağlantı çubuğunu aşağıya bastırıyordu; tüm bağlantı çubukları merkez eksende birleşecek şekilde yerleştirilmişti. Bağlantı çubuğunun diğer ucunda, yukarı kalkarak pistonu beraberinde yukarıya çeken bir ağırlık bulunuyordu. Bu merhalede oluşan boşluk sayesinde su tek yönlü valf tarafından emilerek piston silindirine aktarılıyordu. Kam mili belirli bir açı kadar döndükten sonra, kam bağlantı çubuğunu serbest bıraktırmakta ve böylece pistonun bir devri tamamlanmaktaydı. Kurşun ağırlık, yerçekimi sayesinde pistonu aşağı doğru itiyor, böylece disk valfa doğru akmaya zorlanıyordu, ancak disk valf kapandığında, su başka bir delikten akarak iletim borularına yönelmek zorunda kalıyordu. Bu sistemin güzel tarafı kamların farklı açılarda yerleştirilmesi nedeniyle pistonların birbirini izleyerek farklı zamanlarda devreye sokulmasıydı. Makinelere bağımlı olarak yaşadığımız, otomobillerin, bisikletlerin ya da elektrikli tulumbaların çevirdiği bugünlerimizin öncesinde, bu keşifler toplumu tam anlamıyla değiştirmiştir. Bu makineler fabrikalarda seri olarak üretilmiyordu; ancak birçok kasabada kurulan su pompaları sayesinde bazı insanların hayatı büyük ölçüde kolaylaşmaktaydı. Artık insanlar kaplarla su taşımak ya da su kaldıracını kullanmak için sıranın kendisine gelmesini beklemek zorunda değildi. Tek yapmaları gereken pompanın ya da su kemerinin yanında durup su çarklarıyla toplanan bu değerli sıvıdan ihtiyaç duyduğu kadar almaktı; tıpkı bizim bugün musluktan su akmasını bir saniye beklememiz gibi.

İslam uygarlığında suyun kaldırılmasını sağlayan keşifler

SUYU KALDIRMA VE İLETME KONUSUNDA BİR DEVRİM