خوارزمی در کتاب خود به حرکاتی که بوسیله آب بوجود می آورده اند ، اشاره کرده و آنها را «حركات بالماء » نامیده است . او ایجاد این حرکات محیر العقول رابسته به ذات آب میداند.اينك به ذکر پاره ای از دستگاه های «صناعت الحيل ، او اشاره می گردد :
پیمانه مدت :
خوارزمی این پیمانه را اجانه نامیده و در باره آن چنین مینویسد : « اجانه ،( پیاله) یا ظرفی شبیه به آن که ته آن سوراخ و خالی از هر چیز باشد ، روی آب میگذارند و آنرا مانند کفه ترازو با چند نخ می آویزند ، اجسامی را که میخواهند به حرکت در آید، به این نخها می بندند ، هر گاه پیاله پر شود ، در آب فرو میرود و نخ را با اشیائی که به آنها بسته شده به حرکت در می آورد. با این عمل حرکت انجام میشود، گاهی این حرکات به فنون و اشکال مختلف دیگر انجام میشود ، که بعضی از بعض دیگر دقیق تر است ، ولی علت آن همان است که ذکر شد .
شاردن درباره این دستگاه جزئیات جالبی را بیان می کند. بدون شک این شیوه اندازه گیری «در مدت» خصوصا درباره مدت جریان آب قنات رودخانه ، چشمه یا نهر قبل از دوره صفویه و حتی قبل از زمان حیات خوارزمی (در حدود ۱۱۰۰ سال پیش هم ) متداول و مرسوم بوده است.
شاردن درباره «پیمانه مدت» یا بقول خوارزمی اجانه چنین نوشته است :
اما راجع به تقسیم آب رودخانه ها ، یا چشمه ها بنا بر ضرورت ، این امر را هر هفته یا هر ماه انجام میدهند ، بدین طریق که کاسه ای مسین و گرد و بسیار نازك را که سوراخی در وسط دارد ، در جویی که آب را به مزرعه میرساند قرار میدهند. آب به تدریج از آن سوراخ وارد کاسه میشود ، وچون کاسه به ته آب رفت اندازه پر شده است . آنوقت مجددا شروع میکنند تا آنکه مقدار آب مقرر وارد مزرعه شود . کاسه در ظرف دو تا سه ساعت پرمیشود .
پطروشفسکی هم در کتاب خود ضمن ذکرشرح بالا که از گزارشهای شاردن اقتباس نموده به این « پیمانه مدت ، اشاره می کند و مینویسد که نمونه ای از این کاسه در موزه مردم شناسی فرهنگستان علوم شوروی در لنینگراد موجود است .
تعداد این پیمانه را به پارسی «کیل » یا «تنك» هم میگویند. انجوی شیرازی که کلیه افسانه ها و حکایات مربوط به آب را تقریبا از کلیه نقاط کشور جمع آوری کرده ، به نگارنده شفاهی اظهار داشتند که پیمانه مدت برای تعیین مدت زمان استفاده از منابع آبی در دهات کاشان و یزد هنوز متداول است . شمارش کیل را معمولا به اشخاص مورد اعتماد واگذار می کنند و پیاله را در طشتی ازآب قرار میدهند.
به روایتی در یزد به پیاله مدت «سبو» میگویند همچنین واحد دیگری بنام جرعه در تقسیم آب مصطلح است که برابر است با یکربع ساعت به عبارت دیگر یك شبانه روز مساویست با ۹۹ جرعه .
پطروشفسکی برای اجانه اصطلاح "ساعت آبی" قرار داده است . بعقیده نگارنده چون در این مورد مدت پرشدن آب با افزایش سطح آب در پیاله یکنواخت صورت نمی گیرد، بهتر است بجای ساعت آبی به آن همان « پیمانه مدت ، گفته شود .
گوی مواج:
خوارزمی این گوی را دبه نامیده است و توضیحات او در این باره از اینقرار است : گاهي آلتی بکار می برند و آن چنان است که آلتی میان تهی که ازروی (مرعوله ) یا امثال آن میسازند، البته نباید نفس کش یا هوارویی داشته باشد. این آلت را در سطل یا ظرفی مانند آن قرار میدهند و آنگاه اندك اندك وآهسته درسطل آب میریزند، هر چه آب افزون شود، دبه بحرکت در می آید و با تمام اشیائی که به آن آویخته است، بالا میرود و بدین وسیله حرکت ایجاد میشود. (شکل 34)
امروز در رشته های مختلف صنعت از حرکت شناوری اجسام میان تهی و سبك بسیار استفاده می شود . یکی از این موارد گویهای شناوری است که برای بستن منفذ آب مخزن کولر آبی و مخازن شستشوی مستراحهای فرنگی یا شرقی بکار میرود .
نمونه دوم آن شیرهای قطع و وصل در منابع بزرك آب دستگاه های مرکزی تامین آب مشروب شهرهاست که فرمان باز و بسته شدن آنها توسط گویهای شناور بطور خودکار داده میشود.
ساعت آبی:
در کلیه کتابهای قدیمی که در دسترس بوده ، اشاره يا شرحی در مورد ساعت های آبی نیافتیم ، ولی چون طبیعی بنظر میرسید که پیشینیان ممکن است از حرکت منظم و یکنواخت گوی شناور (دبه) هم برای وقت شناسی استفاده کرده باشند، لذا به مطالعه مقاله دوم از باب هشتم کتاب خوارزمی صفحه 221در باره ساعت های ادوار قدیم پرداختیم . خوارزمی در اینجا چنین مینویسد :
«الات الساعات: (ساعت ها با ابزاری که با آنها تعیین وقت می شده ) ابزار تعیین وقت مانند اصطرلاب انواع بسیار دارد ، نام برخی از آنها چنین است : طی جهارة، صندوق الساعات ، دبه الساعات ، رخامه، مكحله ولوح .. (شکل ۳۰)
به احتمال قوی جسم میان تهی و شناوری که روی آن میله ای وصل شده و با حرکت گوی بالا و پائین میرود ، در ظرفی که دارای مقطع منظم هندسی باشد ، قرار میداده اند . با ریختن یکنواخت و منظم قطرات آب در آن ظرف ، گوی و ميله متصل به آن اندك اندك بالارفته و روی صفحه مدرجی ساعات روز را تعیین میکرده است . (شکل ۳6)
سیفون یا آبدزدك:
خوارزمی به آن سارقه الماء میگوید و ساختمان آن را بدین ترتیب شرح میدهد:
«لوله ی خمیده ایست که از شیشه یاغیر آن ساخته شده ، يك سر آنرا در آب یا دیگر مایعات میگذارند و از سر دیگرش می مکند تا آب داخل آن شود و از سری که در دهان است فروریزد ، این ریزش تا هنگامی که سر لوله در آب باشد پیوسته ادامه دارد و این عمل ممکن نمیشود مگر هنگامی که سرلوله ای که می مکند از سطح آب پائین تر باشد، زیرا اگر سطح آب بلندتر باشد آبریزش نمی کند.
علت جریان آب همان اختلاف سطح بین سطح آب منبع و سطح مقطع خروجی لوله است، زیرا فشار هوا بر روی مقطع خروجی وسطح آب در منبع یکسان است و پس از آنکه هوا از درون لوله مکیده شدو خلاء ایجاد گردید ، ابتدا فشار هوای موثر روی سطح آب منبع است که آنرا به داخله لوله ، حتی تا حدودی بالاتر از سطح آن میراند و پس از آنکه آب از دهانه خروجی جاری شد، همان اختلاف سطح است که موجب جریان آب یا مایع میشود.
در زمان حاضر از این پدیده طبیعی در کشاورزی به حد وفور استفاده می شود و به آن به آلمانی (Heber) و به فرانسه (Souleveur) و به انگلیسی (Lifter) میگویند.
کرجی نیز در کتاب خود به این پدیده اشاره کرده و چنین مینویسد :: «اما بالا آمدن آن (آب) در جام عدل از آن جهت است که محل ریختن آب در محلی پائین تر از آنجا است که صعود کرده است . و همچنین است صعود آب در لوله شیشه ای زانودار (سیفون ) که به وسیله آن از مجرائی که در بلندی واقع است آب می گیرند». (شکل 3۷)
جام عدل :
طبق توضیحات خوارزمی شرح جام عدل از این قرار است:
ظرفی مخصوص است که در داخل آن دولوله را روی هم سوار می کنند ، لوله زیرین دارای سوراخی است و ته ظرف نیزسوراخ است ، پس اگر در این ظرف مایعی باشد که سطح آن از سر لوله زیرین پائین تر باشد ، آن مایع در ظرف باقی میماندولی اگر بالاتر از آن باشد ، مایع از سوراخی که در ته ظرف است بیرون میریزد واز آن چیزی باقی نمیماند ، مگر به اندازه حجم دولوله ».
در تصویر ۳۸شکل تخیلی جام عدل را طبق توضیحات خوارزمی ترسیم کرده ایم. دهانه تحتانی لوله بالائی باید از کف ظرف کمی بالا تر قرار گیرد ، تا مایع بتواند وارد آن شود. لوله زیرین از سوراخ واقع در ته ظرف طوری عبور داده شده که آب یا هر مایع دیگر نتواند از اطراف آن بیرون بریزد.
اینک اگر در ظرف آب بریزیم و سطح آب یا مایع پائین تر از بلندترین نقطه اتصال لوله ها بیکدیگر باشد، آب در ظرف باقی میماند ولی اگر سطح آب از بلندترین نقطه شتر گلو بگذرد ، مایع لوله اولی را پر کرده و از لوله دوم به خارج میریزد . فشار آب هوا را از لوله زيرين خارج میسازد و در مدتی که آب جریان دارد نباید هوا وارد این لوله بشود . در غیر این صورت هوا در بلندترین نقطه جمع شده و مانع عبور آب میگردد . بهترین راه حل آنست که سر لوله دوم در ظرف دومی قرار گیرد که در آن تا حدودی که سر لوله در داخل آب قرار داشته باشد ، خالی نباشد . پس از آنکه هوا از داخل لوله زیرین خارج شد ، دستگاه مانند لوله سیفون که فوقا شرح آن داده شد (سارقة الماء) کار خواهد کرد. و خروج آب از ظرف فوقانی (طبق تصویر 3۸) تا حدودی صورت میگیرد که انتهای تحتانی لوله زیرین از داخل مایع خارج گردد.
مقدار مایعی که در ظرف بالائی باقی خواهد ماند ، عبارت خواهد بود از ذخیره ظرف که نمی تواند خارج شود باضافه مقدار آبی که در لوله اولی جای میگیرد .
خوارزمی در باره اجزای جام عدل به ذکر چند اصطلاح وشرح آن میپردازد . یکی از آن ابزار را بثيون مینامد. نام دیگرش بزال است . این ظرف را از لوله ای می پردازند و در آن سوراخی مخصوص ایجاد می کنند . در این سوراخ لوله دیگر سوار میشود . برای باز و بسته شدن سوراخ در جای خود می گردد . به لوله ای که در ظرف سوار شده است ماده می گویند ولوله ای را که در سوراخ لوله دیگری جای داده شده " نر" می نامند و این دو کلمه در مورد هر لوله یا تنبوشه یا عصایی که دارای این خصوصیت باشد بکار می رود ، یعنی قسمت داخل شونده آنها را نر و به قسمتی که چیزی داخل آن شده ماده میگویند . بنابراین مقصود از بثيون دولوله ایست که در جام عدل بکار میرفته است.
خوارزمی در صفحه ۲۳۸ مینویسد که سخاره مختومه التي است که در جام عدل بکار میرود شاید مقصود از این اصطلاح همان لوله زیرین باشد که در جام عدل مورد استفاده قرار می گرفته است.
کوزه های ته غربالی:
خوارزمی این نوع کوزه ها را سحاره نامیده و در کتاب خود صفحه ۲۳۸ راجع به آن چنین مینویسد :
سحاره ، به کوزه ته غربالی وتنك دهان میگویند ، این کوزه را از آب پر میکنند و سر آن را می بندند ، در نتیجه آب از سوراخ های آن بیرون نمی ریزد عامه مردم این کوزه را غيم (ابر) می نامند.
در تصویر ۳۹ شکل تخیلی این کوزه ته غربالی نشان داده شده است .
.علت عدم خروج آب از سوراخهای کف کوزه از یکطرف اصطكاك بين جدار سوراخها و مایع و از طرف دیگر فشار یکطرفه هوا بر روی سوراخهای واقع در ته کوزه (از خارج به داخل ) می باشد . چون کوزه پر است و سر آن نیز بسته می باشد ، لذا فشار هوا فقط یکجانبه و آنهم بر خلاف جریان خیالی آب از سوراخها است . قطر وطول سوراخها در این دستگاه دارای اهمیت مخصوص است. ساختمان این دستگاه محیر العقول میرساند که پیشینیان عملا از اصطكاك بين جدار لوله و مایع استفاده می کرده اند و ما نیز اثر آن و عواملی را که در اصطکالك موثر بوده اند و میشناخته اند. (شکل ۳۹)
می دزد:
خوارزمی در صفحه ۲۳۹ این آلت را چنین شرح میدهد:
این کلمه در پارسی بمعنی رباینده می وشراب است .این ظرف را پس از آماده شدن با شراب پر میکنند و سپس وارونه مینمایند و از مایع درون آن ذره ای بیرون نمی ریزد بطوریکه نوشندگان گمان میکنند تمام محتوی آنرا نوشیده اند .
در اشکال (40 و 41) اشكال تخیلی می دزدرسم شده است .
نام دیگر می دزد جام جور است و خوارزمی جام الجور را چنین تعریف کرده است « نام دیگر می دزد است و جام عدل ضد آن است زیرا اگر در جام عدل قطره ای بیش از مقدار معلوم ریخته شود تمام مایع درون آن بیرون میریزد .
ظروف آهنگی:
خوارزمی اصطلاح عربی آنرا حنانات ذکر میکند و میگوید:
«آلاتی است که بشكل مخصوص ساخته میشود و از آنها نغمه هایی مانند آوای ساز دهنی و سوتك و امثال آنها به اندازه مورد نیاز بیرون می آید . ظاهرا ایجادصوتها در اثر ریختن آب در آن آلات و نوسان یافتن آب بوسیله دمیدن هوا یا حرکات انگشت بوده است.
عطرپاش : (نضاحات)
طبق تعریف خوارزمی عطرپاش وسیله ایست که برای پاشیدن مایعات بصورت مردم ساخته میشود . این وسیله را صنعتگران به انواع مختلف میسازند . طرز کار این آلت همان است که امروز در عطرپاش ها بکار میرود ، با این فرق که راه دمیدن هوا به داخل ظرف سربسته با استفاده از دهان صورت میگرفته است.
از مشروحات فوق و توضیحاتی که درباره هر يك از آلات محیر العقول داده شد چنین استنباط میکنیم ، که پیشینیان به مقدار و اثرات فشار هوا عملا اگاهی داشته اند و از آن در ساختن دستگاه های محیر العقول خود استفاده کرده اند . در علم فیزیک برای نشان دادن اثر فشار هوا تصاویری رسم میشود که نمونه آن در شکل 43 نشان داده شده است.
آب و فن آبیاری – عنایت الله رضا ، غلامرضا کورس ، محمدعلی امام شوشتری ، علی اکبر انتظامی
مهدی زیدآبادی نژاد
