Müslüman alimlerin mühendislik çalışmaları

Bir ülkenin kalkınmasında en önemli unsurlardan biri üretimdir. Bunun için de şüphesiz enerjiye ihtiyaç vardır. Petrolle çalışan makinelerin icadından önce enerji ihtiyacı, sürdürülebilir kaynaklardan elde ediliyordu. 1000 yıl öncesinin İslam dünyasında enerjinin bir kısmı sudan elde ediliyor; suyun kemerlere çıkarılarak şehirlere iletilebilmesi için krank mili sistemine benzer makineler kullanılıyordu. Buğday öğüten değirmenleri döndürmek için su gücünden yararlanılıyor; ayrıca, İslam dünyasının kurak bölgelerinde alternatif enerji kaynakları aranıyordu. Yazın derelerin kurumasıyla birlikte, Arabistan'ın uçsuz bucaksız çöllerinde bulunabilecek yegâne şey, sürekli aynı yönde esen çöl rüzgârlarıydı. Yani rüzgâr yaklaşık 120 gün boyunca sabit bir yönde esmeye devam ediyordu. Basit, ancak etkili bir icat olan yel değirmeni, ilk kez 7'inci yüzyılda İran'da kullanıldı. Sonrasındaysa hızla dünyaya yayıldı. Bir İranlı, MS 634 yılından itibaren Müslümanlara on yıl liderlik eden ikinci halife Hz. Ömer'e gelerek, rüzgârla çalışan bir değirmen inşa edebileceğini söyledi. Bunun üzerine Hz. Ömer, yer değirmeninin inşa edilmesini emretti. Rüzgâr gücü, mısır öğütülen değirmen taşlarını döndürmek ve sulama amacıyla su çekmek için yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Müslümanların tarihi keşfi: Yel değirmeni 9. yüzyılda yaşayan ve Benu Musa Kardeşler olarak tanınan Muhammed bin Musa bin Şakir, Ahmed bin Musa bin Şakir ve Hasan bin Musa bin Şakir adlı üç kardeş, insanları şaşırtacak türden düzenekler yapıyorlardı. Büyük matematikçiler olmalarının yanında, Yunanlılara ait bilimsel eserleri tercüme eden Benu Musa Kardeşler, oyuncakların ve eğlenceli eşyaların atası sayılabilecek türden otomatlar icat etmişlerdi. Onların tasarladığı dönemin halkını şaşkına çeviren 100'den fazla otomat, Harika Aletler Kitabı adlı bir kitapta toplanmıştı. Bu çalışmalar mekanik teknoloji alanında atılan ilk adımlardı. Benu Musa Kardeşler'in icat ettikleri mekanizmaların çoğunda su, yapay hayvanlar ve sesler kullanılıyordu. Mesela, su içen boğa otomatı suyu içip bitirdiğinde, doymuş gibi bir ses çıkarıyordu. Bu ses bir dizi hazne, şamandıra, hava boşluğu ve valf kullanılarak gerçekleştiriliyordu. Bu girift ve oldukça akıl karıştırıcı düzenek, o dönemde yaşayan insanların zihinlerini saatlerce meşgul ediyordu. Benu Musa Kardeşler tarafından geliştirilen diğer bir şaşırtıcı düzenek de iki ağızlı şişeydi. İki ağzından iki farklı renkte sıvı doldurulan bu şişede, boşaltmaya sıra geldiğinde sıvılar doldurulduğu ağızdan değil diğer ağızdan çıkıyordu. Benu Musa Kardeşler, bunun için prensipte basit görüntüde karmaşık bir tasarımdan istifade ediyordu. İslam uygarlığının matematiğe dair keşifleri Eğlence konusunda geniş bir tahayyül gücüne sahip olan kardeşler, farklı türde fıskiyeler; fıskiyenin şekli sürekli değişen havuzlar da tasarlamışlardı. Bu havuzlar, görkemleri ve su şekillerinin çeşitliliği ile günümüz insanını dahi hayrete düşürecek cinstendi. Benu Musa Kardeşler'in fıskiye tasarımları sonsuz dişli, vana, denge kolu, su ve rüzgâr türbini gibi çok çeşitli ileri teknolojiler içeriyordu. Bu cihazlara baktığımızda, göbek vanası gibi bir teknolojiyi yapanların yetkin birer tasarımcı ve üretim teknikleri ve akışkan mekaniği hakkında çok iyi bilgi sahibi olmaları gerektiğini anlamaktayız. Bazı havuzlarda sonsuz dişli ve içi boş akıllı göbek vanası kullanılmıştı. Suyun nereye gideceği ve sonuç olarak hangi fıskiye şeklinin oluşacağı bu vana ile belirleniyordu. Hareketi dönen boruya aktarmak için sonsuz dişli ve çark kullanımı, endüstriyel devrim kapsamında otomatik makinelerin geliştirilebilmesi için büyük önem taşıyan kontrol sistem mühendisliğinde atılmış çok önemli bir adımdır. Su ile ilgili insan yaşamına doğrudan dokunan bir başka gelişme ise 13. yüzyılın başlarında yaşandı. 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. İslam uygarlığında barajlara dair 15 ilginç bilgi 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. El Cezeri, öncülerinden daha iyi tasarlanmış, daha verimli ve daha yüksek kapasiteli makineler geliştirmek istiyordu. Tasarladığı Filli Su Saati, onun bu isteğinin bir tezahürüydü. Filli Su Saati'nin görüntüsü ihtişam duygusu uyandırmakla beraber, temel özelliği dibi delik bir kâsenin düşey batması yerine, ağzı etrafında çevrilerek bir saatlik çevrimini tamamlanmasıdır. Bu özellik zaman ölçüm sisteminin kalbini oluşturur. 9 asır önce icat edilen Filli Su Saati nasıl çalışıyordu? 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' 100 yıl kadar önce açıklamıştı. 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 su pompasının 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. 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.

Müslüman alimlerin mühendislik çalışmaları

ÜRETİM İÇİN ENERJİ İHTİYACINI KARŞILAYAN KEŞİFLER