Czy wiesz, że muzułmanin Al-Jazari tworzył średniowieczne roboty?

Al-Jazari, arabski uczony żyjący w średniowieczu, stworzył szereg projektów niesamowitych urządzeń automatycznych. Wiele z nich sam skonstruował, a inne opisał tak znakomicie, że współcześni naukowcy tworzą ich repliki. Historycy badający jego zapiski stwierdzili, że zbudował on jako pierwszy projekt funkcjonalnego robota.

Życie tego średniowiecznego muzułmańskiego wynalazcy, podobnie jak dzieje wielu jemu podobnych, owiane jest nimbem tajemnicy. Pewne jest, że żył w XII wieku i był arabskim matematykiem, zegarmistrzem oraz wynalazcą pracującym na terenach dzisiejszej Turcji. W 1206 roku stworzył epokowe, inspirujące do dziś dzieło pt. Kitab fi ma’rifat al-hiyal al-handasiyya, czyli Księga wiedzy o przemyślnych urządzeniach mechanicznych. Kopie traktatu można dziś znaleźć w jednej z bibliotek Stambułu. Książka ta, składająca się z sześciu rozdziałów, zawiera około pięćdziesięciu szczegółowych projektów automatów i urządzeń mechanicznych opisanych na 174 szkicach i instrukcjach. Uznaje się go za wynalazcę wału korbowego, dziś powszechnie używanego choćby w silnikach spalinowych, a także zamka szyfrowego, maszyny do nawadniania pół, automatycznie otwieranych drzwi czy przyrządu serwującego napoje. Jego manuskrypt zawiera również obszerne informacje o zastosowaniu tłoków oraz zaworów. Większość opisanych przez al-Jazariego wynalazków opiera się na zasadzie przepływu wody bądź przeciwwagi ciężarków. Inspirację czerpał z dzieł starożytnego wynalazcy Herona z Aleksandrii.

Do najważniejszych dzieł arabskiego konstruktora zalicza się projekt sześciometrowego Zegara Słonia – automatu liczącego czas. Cały geniusz wynalazku polega na zastosowaniu prostych praw fizyki. W brzuchu słonia znajduje się pojemnik z wodą, po której pływa dziurawa misa połączona sznurkiem z siedzącym na grzbiecie słonia człowiekiem. Misa, tonąc, wprawia w ruch owego skrybę, który pokazuje minuty. Po półgodzinie mechanizm porusza małą piłeczkę, która spada do paszczy smoka znajdującego się nad jeźdźcem, ta się obniża, jednocześnie uruchamiając tarczę godzinową. Gdy piłka wylatuje z paszczy smoka, porusza człowieka siedzącego na grzbiecie i cały misternie skonstruowany proces zaczyna się od początku.

Innym niesamowitym wynalazkiem al-Jazariego jest, podobny w działaniu do Zegara Słonia, Zegar Zamkowy, którego rekonstrukcję możemy zobaczyć w Dubaju. Uznawany jest on za jeden z pierwszych na świecie programowalnych komputerów. Zasada działania tego skompilowanego urządzenia jest w gruncie rzeczy prosta i oczywista. Na szczycie znajduje się obrotowe koło podzielone na dwanaście znaków zodiaku. Wyrzeźbiony księżyc przesuwa się wokół przedniej ściany, otwierając drzwi oznaczające godziny. Co pół godziny umieszczone po bokach ptaki wypuszczają kule do waz, a co godzinę pięciu muzyków gra na instrumentach. Wszystkim tym steruje niezwykle pomysłowa aparatura. Woda umieszczona w podłużnej rurze spływa pod wpływem grawitacji na dół wraz ze znajdującym się tam pływakiem. Jest on połączony linką z tarczą ze znakami zodiaku i wózkiem, do którego z kolei przymocowany jest księżyc. Woda spływa do zbiornika, który napędza koło wodne połączone wałem poruszającym muzykami. Co ciekawe, cały mechanizm jest niezwykle dokładny i niezwykle precyzyjnie pokazuje czas. Można go było zaprogramować w zależności od długości dnia.

Wiele ze swoich wynalazków Arab nie tylko opisał, ale i sam skonstruował. Stworzył programowalną maszynę perkusyjną, która wygrywała melodie przed zafascynowanymi słuchaczami na arabskich dworach możnych. Miała kształt łodzi pływającej po wodzie. Ciecz, zasysana pompą ciśnieniową, napędzała drewniany bęben, który za pomocą krzywków uderzających o dźwignie wprowadzał w ruch czterech muzyków – roboty i odgrywał określone dźwięki perkusyjne. Uznano go za pierwszy na świecie przykład robotyki humanoidalnej.

Skonstruował także automat do mycia rąk. Gdy przestawała w nim lecieć woda po umyciu rąk, zintegrowana z urządzeniem figura podawała korzystającemu z niej ręcznik. Projekty al-Jazariego fascynują kolejne pokolenia. Niewykluczone, że sam Leonardo da Vinci czerpał z jego wiedzy. O jego automatach wykłada się na uczelniach, omawiając je jako pierwsze roboty humanoidalne.

Patryk Tomala, autor bloga http://empiresilesia.pl/

Bibliografia:

Fulmański P., Wstęp do informatyki, Łódź 2010.

http://muslimheritage.com/article/al-jazari-mechanical-genius

Nadarajan G., Islamic Automation: A Reading of Al-Jazari’s The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices (1206), [w:] MediaArtHistories, red. O. Grau, MIT Press 2007.