Аль-Джазари

Аль-Джазари — арабский изобретатель, инженер-механик и ремесленник, живший в XII—XIII веках. Полное имя — Абу аль-Из ибн Исмаил ибн ар-Раззаз аль-Джазари. Наиболее известен как автор трактата «Книга знаний об остроумных механических устройствах» (1206 год), в котором подробно описал конструкции около ста механизмов, включая водяные часы, насосы, автоматические устройства и роботов. Считается одним из пионеров кибернетики и робототехники.

Биография

Точные даты рождения и смерти аль-Джазари неизвестны. Принято считать, что он родился около 1136 года и умер около 1206 года. Место рождения — регион Верхняя Месопотамия (современная территория юго-восточной Турции, северной Сирии и Ирака). Его имя «аль-Джазари» указывает на происхождение из области Джазира (араб. الجزيرة — «остров»), расположенной между реками Тигр и Евфрат.

Основная часть жизни аль-Джазари прошла при дворе правителей династии Артукидов в городе Диярбакыр (современная Турция). Он служил главным инженером (раис аль-амаль) при дворе султана Насир ад-Дина Махмуда (правил в 1201—1222 годах). По собственным словам, он проработал на этом посту 25 лет, создавая механизмы по заказу правителя.

«Книга знаний об остроумных механических устройствах»

Главный труд аль-Джазари — «Книга знаний об остроумных механических устройствах» (араб. الكتاب في معرفة الحيل الهندسية, «Аль-Джами’ байна аль-‘ильм ва аль-‘амаль ан-нафи’ фи сан’ат аль-хийяль»). Она была завершена в 1206 году и представляет собой иллюстрированное руководство по конструированию и изготовлению механизмов. Книга содержит подробные чертежи, описания деталей, инструкции по сборке и эксплуатации устройств.

Книга разделена на шесть глав (или «типов» устройств):

1. Водяные часы и свечные часы — десять конструкций, включая большие напольные часы с автоматическими фигурами, отбивающими время.
2. Сосуды для питья и фигуры для развлечений — десять устройств, в том числе автоматы, подающие напитки, и механические слуги.
3. Сосуды для омовения и кровопускания — десять конструкций для медицинских и гигиенических целей.
4. Фонтаны и музыкальные автоматы — десять устройств, воспроизводящих звуки, движущиеся фигуры и фонтаны с переменной струей.
5. Устройства для подъема воды — пять типов водоподъемных машин (насосов), включая цепной насос с поршнями.
6. Разные устройства — пять механизмов, включая замки, весы и автоматические двери.

Изобретения и технические достижения

Аль-Джазари известен рядом изобретений, опередивших своё время. Многие его конструкции содержат элементы, ставшие основой современной механики.

Кривошипно-шатунный механизм

Одним из важнейших вкладов аль-Джазари в механику считается использование кривошипно-шатунного механизма для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. В его водоподъемных машинах коленчатый вал соединялся с шатуном, что позволяло передавать усилие от водяного колеса к насосу. Хотя отдельные элементы (кривошип, шатун) были известны и ранее, аль-Джазари впервые применил их в составе единой системы, что считается прообразом современного двигателя внутреннего сгорания.

Автоматические устройства (роботы)

Аль-Джазари создал несколько механических фигур (автоматов), которые могли выполнять простые действия. Наиболее известны:

• Механический слуга — фигура, которая автоматически подавала воду для омовения рук, а затем убирала сосуд.
• Музыкальный автомат — устройство в виде лодки с четырьмя музыкантами (два барабанщика, флейтист и арфист), которые играли мелодии, приводимые в движение водой.
• Автоматические часы с фигурами — большие водяные часы, где фигуры (например, соколы, слоны, писцы) двигались и издавали звуки в определённое время.

Эти устройства считаются одними из первых программируемых автоматов, так как их действия можно было менять, регулируя подачу воды или положение рычагов.

Водоподъемные машины

Аль-Джазари описал пять типов водоподъемных машин, включая:

• Цепной насос с поршнями — устройство, в котором по цепи двигались поршни, засасывающие и поднимающие воду. Этот принцип позже лёг в основу гидравлических насосов.
• Двухцилиндровый насос с возвратно-поступательным движением — конструкция, где два цилиндра работали попеременно, обеспечивая непрерывную подачу воды.

Регулировка и клапаны

В своих часах и автоматах аль-Джазари использовал регулируемые клапаны и поплавковые механизмы для управления потоком воды. Он также применил систему с обратной связью: например, в водяных часах поплавок, опускаясь, открывал клапан, и вода поступала в нужный резервуар.

Влияние и наследие

Труды аль-Джазари оказали значительное влияние на развитие механики в исламском мире и в Европе. Его книга была переведена на персидский, турецкий и, частично, на латинский языки. Европейские инженеры эпохи Возрождения, такие как Леонардо да Винчи, могли быть знакомы с его чертежами, хотя прямых доказательств заимствования нет.

В современной историографии аль-Джазари признаётся:

• Пионером робототехники — его автоматы считаются первыми программируемыми устройствами.
• Основоположником гидравлики и пневматики — его насосы и клапаны предвосхитили многие разработки XVI—XVII веков.
• Изобретателем кривошипно-шатунного механизма — хотя этот вопрос остаётся дискуссионным, его вклад в популяризацию и практическое применение этого механизма неоспорим.

В 1977 году Международный астрономический союз назвал в честь аль-Джазари кратер на обратной стороне Луны (Al-Jazari, диаметр около 10 км).

Критика и спорные вопросы

Некоторые историки техники отмечают, что аль-Джазари не столько изобретал принципиально новые механизмы, сколько систематизировал и усовершенствовал известные ранее технологии. Например, водяные часы с фигурами существовали ещё в Древней Греции и Китае. Однако его заслуга заключается в подробной документации и практическом применении сложных механизмов, что позволило сохранить и передать знания следующим поколениям.

Также существуют разногласия по поводу того, насколько самостоятельным было его изобретение кривошипно-шатунного механизма. Некоторые исследователи считают, что он лишь заимствовал идею из греческих или римских источников, но другие указывают на отсутствие прямых аналогов в античной литературе.

Источники

1. Аль-Джазари. Книга знаний об остроумных механических устройствах. Перевод с арабского и комментарии. — М.: Наука, 1984.
2. Хилл Д. Р. (Hill, Donald R.) «Аль-Джазари и его гидравлические механизмы». — В кн.: История механики в исламском мире. — Лондон, 1973.
3. Наср С. Х. (Nasr, Seyyed Hossein) «Исламская наука: иллюстрированная история». — Лондон, 1976.
4. Британская энциклопедия (Encyclopædia Britannica), статья «Al-Jazari».
5. Энциклопедия «Исламский мир» (The Encyclopaedia of Islam), статья «Al-Jazari».