Al Jazari不仅是一位杰出的工程师和发明家,也是一位才华横溢的插画家。象钟也许是他最著名的发明。(照片:公共领域/维基百科共享资源

在他70年的人生中地球,土耳其学者和发明家Al-Jazari建造了一系列令人印象深刻的机器人,时钟和机器人时钟。更令人印象深刻的是,他在12世纪创作了大部分作品。

al- jazari(1136-1206),全名al- shaykh Ra ' is al- a ' mal Badi ' al- zaman Abu al- ' Izz ibn Isma ' il ibn al- razzaz al- jazari,在11世纪和12世纪统治土耳其,叙利亚和伊拉克部分地区的阿图奇王朝总部阿图克鲁宫担任总工程师。在他任职期间,他发明了大量的设备,彻底改变了机械工程:从一个机械提供饮料的女服务员到一个一组机器人音乐家他们在宫殿的湖上演奏乐器招待客人。

虽然这些发明在今天看起来微不足道,但由于其复杂的机制和设计概念,它们对工程的贡献是毋庸置疑的。Al-Jazari是第一个在泵中使用曲轴、齿轮、输送管和单向阀的人,在其他创新中。专门研究伊斯兰力学的英国历史学家唐纳德·r·希尔(Donald R. Hill)写道中世纪伊斯兰技术研究“al-Jazari发明的影响在现代机械工程中仍然可以感受到。”

也许Al-Jazari最奇妙的发明是他的时钟,因为它们不仅仅是显示时间。除了设计几个水钟,他发明了象时钟城堡钟,以及迄今为止已知的最复杂的蜡烛钟。下面是由Al-Jazari亲自绘制的微缩图,他也是一位颇有成就的艺术家,似乎机械天才还不够。

在迪拜的一家购物中心,一个功能齐全的大象钟复制品。(照片:Jonathan Bowen/维基百科CC BY-SA 3.0

象时钟

Al-Jazari的大象钟可能是他最著名的发明,有许多现代的复制品散布在全球各地。下面是它的工作原理。根据伊斯兰探险家伊本·巴图塔的著作在美国,这个装置被安置在大象体内的一个水箱里。水中有一个容器,底部有一个洞,可以调节容器下沉的速度。这个穿孔的碗与一根绳子和一个滑轮系统相连,在大象下沉的30分钟里,滑轮可以移动坐在大象身上的抄写器。

当碗满了,它下沉到底部,触发时钟顶部的一个球。球从机械装置上掉下来,触发了给时钟戴上王冠的凤凰,然后从猎鹰的一只喙里掉到蛇的一只嘴里。蛇随着球的重量绕着它的枢轴旋转。这个动作有两个目的。首先,拉一根绳子,把水箱里的碗重置在水面上。第二步,球从蛇的嘴里掉到驯象人身后的一个容器里,让驯象人敲击铙钹,敲响半小时的钟声。

Al Jazari对他的城堡时钟的插图。从日出开始的时间显示在沿着时钟顶部开着的门上。(照片:公共领域/维基百科共享资源

城堡的时钟

城堡时钟是Al-Jazari最大的天文时钟。它有11英尺高,不仅能显示时间,还能通过表冠上的一个大旋转表盘显示黄道带、月球和太阳的运行轨道。它是如此复杂,以至于它被称为第一台模拟计算机

这个钟有一个金色的十二生肖表盘,城垛上有青铜鸟,门口有五个机械乐手。从钟顶开着的门,以及随着太阳经过而亮起的圆窗,可以看出日出后的时间。

然而,这还不是全部。根据机械工程教授萨利姆·哈桑尼的说法,一弯新月反射着分秒,它就像一个指针,在一天中穿过楣板。每一次运动都是由一系列水库、水槽和滑轮调节的。每隔一小时,当顶部的门打开时,两个球就会从两边的金猎鹰的嘴里被释放到两个铜花瓶里。

一天三次,一个滑轮从槽里拔出来,水流入一个勺子轮,五位音乐家开始演奏。有了那样的闹钟,谁还会想按贪睡键呢?

这不是普通的蜡烛钟:它包含了自动机——第一个机械机器人。(照片:公共领域/维基百科共享资源

蜡烛的时钟

希尔说,贾扎里的蜡烛钟是迄今为止已知的最复杂的蜡烛钟。传统的蜡烛钟是一种相当简单的装置:蜡烛上标有时间的名称,当蜡融化后,每个标记的小时数就可以测量了。

Al-Jazari的蜡烛钟就是在这个基本原理上工作的,但由于它是Al-Jazari时钟™,它也比这复杂得多。

根据希尔的说法,“蜡烛的底部放在一个浅盘子里,盘子的侧面有一个环,通过滑轮连接到一个配重上。”当蜡烛融化时,重量以恒定的速度推动蜡烛向上。蜡烛所在的这个“浅盘”是一个刺刀底座,时钟是第一个使用它的设备。刺刀支架现在是世界各地灯泡的标准配件。

这个故事是Atlas Obscura时间周的一部分,这一周致力于研究历史上令人困惑的时间记录细节。查看更多时代周刊故事在这里