el-Cezerî ve fil saati: Ortaçağ'da mühendislik

Yıl 1206, Amid, yani bugünkü Diyarbakır. Yaşlı bir usta, yıllardır üzerinde çalıştığı kitabın son sayfalarını bitiriyor. Sayfalarda renkli çizimler var: sırtında kule taşıyan bir fil, göl üstünde yüzen bir tekne ve içinde çalgı çalan figürler, kuyudan su çeken çarklar. Her çizimin yanında parçaların ölçüleri ve hangi sırayla birleştirileceği yazılı. Ustanın adı el-Cezerî. Kitabı, bugün mühendislik tarihinin en çok incelenen ortaçağ eserlerinden biri.

Artuklu sarayında yirmi beş yıl

Tam adı Ebu’l-İz İsmail bin er-Rezzâz el-Cezerî’dir. Yaklaşık 1136’da doğduğu tahmin edilir. Adındaki “Cezerî”, Dicle ile Fırat arasındaki Cezîre bölgesinden geldiğini gösterir; bazı yorumlara göre doğduğu yer Cizre’dir. Kitabında, Artuklu hükümdarlarının hizmetinde yirmi beş yıl çalıştığını anlatır. Artuklular o dönemde Diyarbakır, Mardin ve Hasankeyf çevresine hâkim bir Türkmen hanedanıydı.

Kitabını hükümdar Nâsırüddin Mahmud’un isteğiyle yazdı ve 1206’da tamamladı. Uzun adı el-Câmi’ beyne’l-ilm ve’l-amel en-nâfi’ fî sınâ’ati’l-hiyel, kabaca “Hünerli düzenekler sanatında bilgi ile uygulamayı birleştiren yararlı derleme” demektir. Adındaki “ilim ile amel”, yani bilgi ile uygulama vurgusu, kitabın ruhunu özetler.

Elli düzenek, altı bölüm

Kitap altı bölümde toplam 50 düzenek anlatır:

1. Su ve mum saatleri
2. Ziyafetlerde kullanılan kaplar ve figürler
3. El yıkama ve abdest düzenekleri
4. Biçim değiştiren fıskiyeler ve kendi kendine çalan flütler
5. Su yükseltme makineleri
6. Çeşitli düzenekler (kapı ve kilit düzenekleri gibi)

Her düzenek çizimleriyle, parça ölçüleriyle ve yapım sırasıyla verilir. el-Cezerî bunların çoğunu kendisinin yaptığını ve okurun da yapabilmesi için yazdığını söyler. Kitap bu yüzden bir “harikalar listesi” değil, bir yapım kılavuzudur.

Fil saati adım adım

Kitaptaki en ünlü düzenek fil saatidir. Dışarıdan bakınca sırtında kule taşıyan bir fil görürsün; zamanı ölçen asıl parça ise filin gövdesinin içindeki su deposunda saklıdır. Yarım saatlik bir döngü şöyle işler:

1. Suyun üstünde, dibinde küçük bir delik olan bir tas yüzer. Su delikten yavaş yavaş içeri girer.
2. Yaklaşık yarım saat sonra tas dolar ve batar. Tasa bağlı ipler aşağı çekilir.
3. İpler, kuledeki bir tahterevalli düzeneğini oynatır ve tepeden bir bilye serbest kalır.
4. Bilye bir yılan başının ağzına düşer; ağırlaşan yılan öne eğilir.
5. Eğilen yılan, iplerle batmış tası sudan yukarı çeker. Aynı anda filin sürücüsü tokmağını indirir ve yarım saati duyuran bir ses çıkar (kaynaklar bu sesin zilden mi davuldan mı geldiğinde ayrışır). Tas yeniden yüzmeye başlar ve döngü baştan başlar.

Yani saatin “beyni” küçük bir deliktir. Delik büyürse tas daha çabuk dolar ve saat ileri gider; küçülürse geri kalır. Su saati yapmanın asıl ustalığı bu deliği doğru ayarlamaktı. Bilyeler, yılan ve tokmağını indiren sürücü ise ölçülen zamanı göze ve kulağa duyuran bir gösteridir.

Saatin içindeki miras

Suya yavaşça batan delikli tasla zaman ölçmek el-Cezerî’nin icadı değildi. Bu yöntem Hindistan’da ve İran’da, örneğin sulama sırasını adil biçimde paylaştırmak için, uzun süredir biliniyordu. Hünerli düzenekler yazma geleneği ise İskenderiye’de, MÖ 3. yüzyılda Bizanslı Filon ve MS 1. yüzyılda İskenderiyeli Heron ile başlamıştı. 9. yüzyılda Bağdat’ta Benû Mûsâ kardeşler yaklaşık yüz düzenek anlatan bir kitap yazdı.

Fil saatindeki fil, ejder başlı yılan ve kuş figürleri bugün bazen farklı kültürlerin simgeleri olarak yorumlanır. Bu yorumun el-Cezerî’nin kendi niyetini yansıtıp yansıtmadığını bilmiyoruz. Bildiğimiz şu: Saatin mekanizması, Hint, İran, Yunan ve Bağdat’tan gelen bilgilerin Diyarbakır’da birleştiği bir eserdir.

Saraydan tarlaya: su yükseltme makineleri

el-Cezerî’nin kitabı yalnız saray eğlencesi değildir. Beşinci bölüm, kuyudan ya da nehirden su yükselten beş makineyi anlatır. Bunlardan bazılarında bir hayvan yatay bir çarkı çevirir ve bu çark, dişleriyle dikey bir çarkı döndürür. Birinde ise akarsuyla dönen bir çarkın hareketi, bir yarıklı kol aracılığıyla iki pistonun ileri-geri hareketine çevrilir; pistonlar sırayla su emip basar.

Dönmeyi ileri-geri harekete çeviren bağlantılar el-Cezerî’den çok önce de biliniyordu. Pamukkale yakınındaki antik Hierapolis’te bulunan, MS 3. yüzyıla ait bir mezar kabartması, su çarkıyla çalışan bir taş kesme düzeneğini gösterir. Bu yüzden el-Cezerî’yi “krankın mucidi” diye anmak yanıltıcıdır; onun katkısı, bu ilkeleri ayrıntılı ve uygulanabilir tasarımlarda bir araya getirmesidir.

“İlk robot” mu?

İnternette sık karşılaşılan bir cümle: “İlk robotu el-Cezerî yaptı.” Durum daha ilginç.

Ziyafetlerde göl üstünde yüzen bir tekne otomatında dört müzisyen figür vardı. Davulcunun tokmakları, dönen bir milin üstündeki çıkıntılarla, yani kamlarla kalkıp iniyordu. Bazı araştırmacılar, çıkıntıların yeri değiştirilerek ritmin ayarlanabildiğini ve bunun bir tür programlama olduğunu öne sürer; bu yorum tartışmalıdır.

Ama programlanabilir düzenekler ondan önce de vardı. Heron, MS 1. yüzyılda bir mile sarılan iple yolu önceden belirlenen bir araba tarif etti. Benû Mûsâ kardeşler 9. yüzyılda, dönen bir silindirdeki çıkıntılarla çalan otomatik bir flüt anlattı. Bugünkü anlamda robot ise çevresini algılayıp ona göre davranan bir makinedir.

Dengeli ifade şudur: el-Cezerî’nin otomatları programlanabilir otomatların erken örneklerinden biri olarak anılır. Onu önemli kılan “ilk” olmak değil, bu mirası ayrıntılı, uygulanabilir ve öğretilebilir bir mühendislik kitabına dönüştürmesidir.

Yaparak bilmek

el-Cezerî’nin kitabında bir atölyenin sesi duyulur. Tasarımları önce kâğıt modellerle denediği, eğilmesinler diye ağaç parçalarını katmanlı yapıştırdığı, çarkları dengelediği, su deliklerini tek tek ayarladığı anlatılır. Bunlar bugün bir mühendislik öğrencisinin de öğrendiği alışkanlıklardır: modelle dene, ölç, ayarla, yeniden dene.

Bu gelenek ondan sonra da sürdü. 16. yüzyılda, sonradan İstanbul rasathanesini kuracak olan gökbilimci Takiyüddin de mekanik düzenekler ve saatler üzerine kitaplar yazdı.

Bugün nerede görebiliriz?

Kitabın birçok el yazması kopyası bugün İstanbul’daki kütüphaneler dahil dünyanın pek çok yerinde korunur; en güzel resimli sayfalarından bazıları müzelere dağılmıştır. İngilizce tam çevirisini 1974’te mühendis ve tarihçi Donald R. Hill yayımladı. İstanbul’da Gülhane Parkı’ndaki İslam Bilim ve Teknoloji Tarihi Müzesi’nde, İslam dünyasından bilim ve teknoloji aletlerinin modelleri sergilenir. Dubai’deki bir alışveriş merkezinde ise fil saatinin büyük boyutlu bir kopyası sergilenir.

Evde de küçük bir deneme yapabilirsin: Bir yoğurt kabının dibine bir yetişkinin yardımıyla küçük bir delik aç, kabı bir leğendeki suya yüzdür ve batma süresini ölç. Deliği büyütünce ne olduğuna bak. Fil saatinin kalbi tam olarak budur.

Özet

• el-Cezerî (yaklaşık 1136–1206), Artuklu sarayında yirmi beş yıl çalıştı ve 1206’da Diyarbakır’da (Amid) 50 düzeneği anlatan kitabını tamamladı.
• Fil saatinde zamanı, suya yarım saatte batan delikli bir tas ölçer; bilye, yılan ve sürücünün çıkardığı ses bu ölçümü gösteriye dönüştürür.
• Kitapta saray otomatlarının yanında sulama ve su sağlama için beş su yükseltme makinesi de vardır.
• “İlk robot” demek abartıdır; el-Cezerî’nin otomatları programlanabilir otomatların erken örneklerinden biri olarak anılır ve Heron ile Benû Mûsâ’nın mirası üzerine kurulur.