قام العلماء المسلمون بإبتكار وتطوير العديد من الأدوات والإختراعات في الكثير من مجالات العلم مثل الفلك والكيمياء. معظم هذه الإختراعات كانت في العصر الذهبي للإسلام.
فهرس
|
الأدوات الفلكية
الفلكيون المسلمون قاموا بتطوير العديد من الأدوات الفلكية ، بالإضافة إلى أنواع متعددة من الأسطرلابات ، والتي تم اختراعها في الأصل على يد أبرخش في القرن الثاني قبل الميلاد ، لكن تم إدخال العديد من التحسينات الهامة في العالم الإسلامي. هذه الأدوات استخدمها المسلمون في مجالات شتى مثل الفلك والتنجيم والأبراج والملاحة ومعرفة الوقت وتحديد إتجاه القبلة وما إلى ذلك.
الأسطرلابات
- الأسطرلاب النحاسي على يد محمد الفزاري في القرن الثامن.
- أسطرلاب يعمل بتروس ميكانيكية على يد ابن سمح.
- أسطرلاب ملاحي يستعمل نظام الإحداثيات القطبية.
- الأسطرلاب المتعامد على يد أبو الريحان البيروني في القرن الحادي عشر.
- أسطرلاب عام لجميع خطوط العرض على يد إبراهيم بن يحيى الزرقالي في القرن الحادي عشر في الأندلس.
- في القرن العاشر ، كان عبد الرحمن بن عمر الصوفي أول من وصف ما يزيد عن 1000 استخدام مختلف للأسطرلابات.
الحاسبات التناظرية
- البلانيسفير على يد أبو الريحان البيروني في القرن الحادي عشر.
- حاسوب تناظري لتقويم قمري شمسي ميكانيكي يعمل بتروس على يد أبو الريحان البيروني.
- طبق الإقتران ، وهي آلة حسابية استخدمت لتحديد الوقت الذي سيحدث فيه الإقتران الكوكبي. صنعت على يد غياث الدين الكاشي في القرن الخامس عشر.
كرات جغرافية محلّقة
كرات محلّقة تعني أنها ذات حلقات (في الغالب متداخلة).
- أنواع مختلفة من الكرات المحلّقة.
- كرات سماوية يمكن من خلالها حساب إرتفاع الشمس والمطلع المستقيم والميل الزاوي للنجوم. صنعت في القرن الحادي عشر.
- الأسطرلاب الكروي في القرن الرابع عشر.
أدوات اخري
- العِضادة ، وهي جزء من الأسطرلاب.
- مربع الظل ، وهي أداه يمكن من خلالها تحديد الإرتفاع الخطي لجسم ، وتوصل مع العِضادة للرؤية الزاويّة في القرن التاسع على يد محمد بن موسي الخوارزمي.
- ساعات فلكية ذات دقة عالية.
- خريطة للنجوم صنعت على يد أبو الريحان البيروني في القرن الحادي عشر.
تقنيات للملاحة الجوية
مظلة هبوط
في القرن التاسع في الأندلس ، قام عباس بن فرناس بإختراع نسخة بدائية من مظلة الهبوط أو ما يطلق عليه الآن باراشوت (بالإنجليزية : Parachute). وصف جون لينهارد هذه المظلة في كتابه محركات إبداعنا كالآتي : "في عام 852 ، خليفة جديد وتجربة غريبة : شخص جرئ يدعي عباس بن فرناس قرر أن يطير من على برج في قرطبة. لقد حطّ ثانية على الأرض بإستخدام عباءة ضخمة على شكل أجنحة ليخفف من سقوطه. لقد أصيب بجروح طفيفة ، وكان ابن فرناس الشاب هناك لكي يري هذا."
مظلة شراعية
بعد هذا الحدث بفترة قصيرة ، قام ابن فرناس ببناء أول مظلة شراعية. معرفة ابن فرناس لميكانيكية الطيران انتشرت لأجزاء اخري من أوروبا من مصادر عربية. طبقاً لفيليب حتي في كتابه تاريخ العرب: "ابن فرناس كان أول رجل في التاريخ يقوم بمحاولة علمية للطيران".
مُتَحَكمْات طيران
عباس بن فرناس كان أول من قام بمحاولة طيران مُتَحَكمْ فيها. لقد قام بالتعديل في مُتَحَكمْات الطيران لمظلته الشراعية بإستخدام جناحين صناعيين لكي يتحكم في إرتفاعه ويتمكن من تغيير إتجاهه. لقد عاد إلى الموضع الذي طار منه بنجاح ، لكن هبوطه لم يكن ناجحاً.
أجنحة صناعية
طائرة ابن فرناس الشراعية كانت الطائرة الأولي التي تملك أجنحة صناعية ، والتي استخدمها في محاولة الطيران التي كللت بعدم النجاح. طبقاً لاوليا چلب في القرن السابع عشر ، أن هيزارفين أحمت سيليبي كان أول طيار قام بمحاولة طيران ناجحة بإستخدام جناحين صناعيين.
تقنية الكاميرا
في العصور الماضية ، آمن إقليدس و كلاوديوس بطليموس بأن العين تبعث أشعة ضوئية تمكننا من الرؤية. كان أول من أدرك أن الأشعة الضوئية لا تنبعث من العين ، بل تدخل إليها ، هو العالم المسلم الحسن بن الهيثم في القرن العاشر ، والذي يعد أباً لعلم البصريات. وهو يعد أيضاً أول من نقل علم الفيزياء من الممارسة النظرية الفلسفية إلى الممارسة العملية ، عن طريق تطويره للمنهج العلمي. كلمة كاميرا (بالإنجليزية : Camera) ذات أصل عربي من كلمة قمرة (بالإنجليزية : Qamara) وهي الغرفة المظلمة أو الخاصة.
الكاميرا ذات الثقب
ابن الهيثم أول من وصف الكاميرا ذات الثقب بعد أن لاحظ الطريقة التي يمر بها الضوء خلال ثقب في مصراعي نافذة.
الكاميرا المظلمة
استنتج ابن الهيثم أنه كلما صَغُر ثقب الكاميرا كلما كانت الصورة أفضل ، وبهذا أنشأ أول كاميرا مظلمة (بالإنجليزية : Camera Obscura) ، والتي تعتبر كسلف للكاميرا الحالية.
الكمياء
الكميائيون المسلمون أول من إخترعوا عمليات تقطير خالصة تمكنهم من فصل المواد الكميائية بصورة كاملة. بالإضافة إلى ذلك ، فقد طوروا أنواعاً عديدة من التقطير مثل التقطير الجاف والتقطير الهدّام والتقطير البخاري. وقد إخترعوا أيضاً أدوات تقطير مثل المعوجة والإمبيق والمِقْطر ، هذا بالإضافة إلى إبتكار عمليات كميائية مختلفة وما يزيد عن 2000 مادة كميائية.
العمليات الكميائية
جابر بن حيان أول من إخترع العمليات الكميائية الآتية في القرن الثامن:
- التقطير الخالص.
- الترشيح.
- التبلور ، التَمَيّع Liquefaction ، التكرير ، الأكسدة و التبخير.
قام أبو بكر الرازي بإختراع العمليات الكميائية الآتية في القرن التاسع:
- التقطير الجاف.
- التكليس Calcination.
- التحليل ، التصعيد ، التلغيم Amalgamation ، التشميع ، بالإضافة إلى طريقة لتحويل المادة الكميائية إلى عجينة سميكة أو مادة صلبة قابلة للإنصهار.
وهناك عمليات كميائية أخري أُخترعت من قبل علماء مسلمين آخرون مثل:
- التقطير الهدّام ، وقد أُخترعت في القرن الثامن لإنتاج القار من البترول.
- التقطير البخاري على يد ابن سينا في بدايات القرن الحادي عشر لإنتاج الزيوت الأساسية Essential Oils.
- تكرير المياه.
أدوات معملية
- الإمبيق والمِقْطر على يد جابر بن حيان في القرن التاسع.
- المعوجة على يد جابر بن حيان.
- مقياس الحرارة أو الترمومتر Thermometer و ترمومتر الهواء في القرن الحادي عشر على يد ابن سينا.
- دورق المعمل Laboratory Flask والمِثْقًلًة أو البكنومتر Pycnometer على يد أبو الريحان البيروني.
- ميزان الموائع والميزان القبّانيّ على يد عبدالرحمن الخزيني.
صناعة العطور
- بدأت صناعة العطور على يد جابر بن حيان ويعقوب بن إسحاق الكندي.
- أجري الكندي أبحاثاً مكثفة وتجارب على دمج نباتات مختلفة ومصادر أخري لإنتاج العطور.
- استخراج الشذي من خلال التقطير البخاري على يد ابن سينا في القرن الحادي عشر.
تقنية الساعة
الساعات الفلكية
قام الفلكيون والمهندسون المسلمون بإنشاء أنواعاً مختلفة من الساعات الفلكية عالية الدقة لإستخدامها في مراقباتهم.
- قام الجزري بإبتكار ساعية فلكية ضخمة تعمل بقوة الماء والتي تعرض أجسام متحركة تمثل الشمس والقمر والنجوم. هذه الساعة كانت تعرض أيضاً دائرة الأبراج والمدار الشمسي والقمري. بها أيضاً خاصية فريدة هي مؤشر ينتقل عبر قمة ممر دخول ويجعل أبوباً تفتح تلقائياً كل ساعة.
- قام تقي الدين محمد بن معروف بإختراع الساعة القابلة للملاحظة ، والتي وصفها على أنها "ساعة ميكانيكية بها ثلاثة أقراص تعرض الساعات والدقائق والثوانِ". كانت تستخدم في الأغراض الفلكية ، وبخاصة حساب المطلع المستقيم للنجوم. وتعتبر هذه الساعة من أهم الإبتكارات في الممارسة الفلكية في القرن السادس عشر ، حيث أن الساعات السابقة لها لم تكن دقيقة بما يكفي لإستخدامها في الأغراض الفلكية.
الساعات الشمعية
الساعة الشمعية هي شمعة رفيعة عليها علامات ذات مسافات ثابتة (عادة تكون مرقمة) ، وعندما تُحرق تدل على مقدار الزمن الذي مضي. على الرغم من أن الساعات الشمسية لم تعد تستعمل الآن ، فهي تقدم طريقة ذات كفاءة جيدة للدلالة على الوقت في الليل أو الأيام الغائمة.
وصف الجزري أعقد ساعاتن شمعية عرفت حتي الآن. هذه الساعات صممت على أساس استخدام شمعة كبيرة ذات وزن ومقطع عرضي ثابت وذات معدل إحتراق معروف ، موضوعة في غلاف حديدي مع غطاء ملائم. الجزء السفلي من الشمعة يرقد في إناء عميق له حلقة جانبه متصلة بثقل موازن من خلال بكرة. كلما إحترقت الشمعة ، كلما دفعها الثقل إلى أعلى بسرعة ثابتة ، في حين وجود آلة ذاتية التشغيل تعمل من الإناء الذي هو في أسفل الشمعة.