Badīʿ az-Zaman Abu l-ʿIzz ibn Ismāʿīl ibn ar-Razāz al-Jazarī (1136–1206, árabe : بَدِيعُ الزَّمانِ أَبُو العِزِّ بْنُ إسْماعِيلَ بْ نِ الرَّزَّازِ الجَزَرِيّ , IPA: [ældʒæzæriː] ) fue un erudito musulmán : [2] un erudito , inventor , ingeniero mecánico , artesano , artista y matemático de la dinastía artuquí de Jazira en Mesopotamia . Es mejor conocido por escribir El libro del conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos ( árabe : كتاب في معرفة الحيل الهندسية , romanizado : Kitab fi ma'rifat al-hiyal al-handasiya , iluminado. 'Libro sobre conocimientos de trucos de ingeniería', también conocido como Autómatas ) en 1206, donde describió 50 dispositivos mecánicos, junto con instrucciones sobre cómo construirlos. Se le atribuye la invención del reloj de elefante . [3] Ha sido descrito como el "padre de la robótica " y de la ingeniería moderna. [4]
Al-Jazari nació en el área de la Alta Mesopotamia en 1136. Las fuentes afirman que se desconoce su ubicación exacta, pero especulan que podría haber nacido en Jazirat ibn Umar , de donde obtuvo el nombre de Jazari o Al-Jazira, que se usaba para denota la Alta Mesopotamia. [5] [6] [7] La única información biográfica que se conoce sobre él está contenida en su Libro del conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos . [8] Al igual que su padre antes que él, se desempeñó como ingeniero jefe en el Palacio Artuklu , la residencia de la rama Mardin de los artuqidas que gobernaron en la Alta Mesopotamia como vasallos de la dinastía Zengid de Mosul y más tarde del general ayyubí Saladino . [9] Poco se sabe sobre su origen étnico, por lo que se le ha descrito de diversas formas como árabe , [10] [11] : 21 [12] [13] kurdo [14] o persa . [15]
Al-Jazari formaba parte de una tradición de artesanos y, por tanto, era más un ingeniero práctico que un inventor [16] que parece haber estado "más interesado en la artesanía necesaria para construir los dispositivos que en la tecnología que había detrás de ellos" y su Las máquinas solían "montarse mediante prueba y error más que mediante cálculos teóricos". [17] Su Libro sobre el conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos parece haber sido bastante popular, ya que aparece en una gran cantidad de copias manuscritas y, como explica repetidamente, solo describe dispositivos que él mismo ha construido. Según Mayr, el estilo del libro se parece al de un libro moderno de "hágalo usted mismo". [18]
Algunos de sus dispositivos se inspiraron en dispositivos anteriores, como uno de sus monumentales relojes de agua, que se basó en el de un Pseudo-Arquímedes . [19] También cita la influencia de los hermanos Banū Mūsā por sus fuentes, al-Saghani por el diseño de un reloj de velas y Hibatullah ibn al-Husayn (m. 1139) por los autómatas musicales. Al-Jazari continúa describiendo las mejoras que introdujo en el trabajo de sus predecesores y describe una serie de dispositivos, técnicas y componentes que son innovaciones originales que no aparecen en los trabajos de sus predecesores. [11] : 21-22
Se sabe que el gobernante artuquí Nasr al-Din Mahmud (r. 1201-1222) encargó la primera edición de Al-Jāmi' fī ṣinā'at al-ḥiyal de Ibn al-Razzaz al-Jazari, en abril de 1206 en el Artuqid. corte. [20] [21] Este manuscrito se conoce como Ahmet III 3472, ahora en la Biblioteca Topkapı Sarayı . Se cree que las miniaturas reflejan varios aspectos de la corte artuquí de la época. [20] Ibn al-Razzaz al-Jazari trabajó en la corte artuquí durante el último cuarto del siglo XII, y este es el manuscrito más antiguo conocido de su obra. [21]
El aspecto más significativo de las máquinas de al-Jazari son los mecanismos , componentes, ideas, métodos y características de diseño que emplean. [9]
Un árbol de levas , un eje al que se unen levas , fue descrito en 1206 por al-Jazari, quien los empleó en sus autómatas , [22] relojes de agua (como el reloj de velas ) [23] y máquinas elevadoras de agua. [22]
El mango montado excéntricamente del molino de piedra giratorio en la España del siglo V a. C. que se extendió por todo el Imperio Romano constituye una manivela . [24] La evidencia más antigua de un mecanismo de manivela y biela data del siglo III d. C. en el aserradero de Hierápolis en el Imperio Romano . [24] La manivela también aparece a mediados del siglo IX en varios de los dispositivos hidráulicos descritos por los hermanos Banū Mūsā en su Libro de los ingeniosos dispositivos . [25]
En 1206, al-Jazari inventó uno de los primeros cigüeñales , [26] [27] que incorporó con un mecanismo de biela y manivela en su bomba de dos cilindros . [28] Al igual que el cigüeñal moderno, el mecanismo de al-Jazari consistía en una rueda que ponía en movimiento varias muñequillas , siendo el movimiento de la rueda circular y los pasadores moviéndose hacia adelante y hacia atrás en línea recta. [26] El cigüeñal descrito por al-Jazari [26] [27] transforma el movimiento giratorio continuo en un movimiento alternativo lineal , [28] y es fundamental para la maquinaria moderna como la máquina de vapor , el motor de combustión interna y los controles automáticos . [27] [29]
Usó el cigüeñal con una biela en dos de sus máquinas elevadoras de agua: la bomba de cadena saqiya accionada por manivela y la bomba de succión de pistón alternativo de doble acción. [28] [30] Su bomba de agua también empleó el primer mecanismo de manivela-deslizador conocido . [8]
El historiador de tecnología inglés Donald Hill escribe:
Vemos por primera vez en la obra de al-Jazari varios conceptos importantes tanto para el diseño como para la construcción: la laminación de la madera para minimizar la deformación, el equilibrio estático de las ruedas, el uso de plantillas de madera (una especie de patrón), el uso de papel modelos para establecer diseños, la calibración de orificios , el rectificado de los asientos y tapones de válvulas junto con polvo de esmeril para obtener un ajuste estanco, y la fundición de metales en cajas de moldes cerrados con arena . [9]
Al-Jazari inventó un método para controlar la velocidad de rotación de una rueda mediante un mecanismo de escape . [31]
Según Donald Hill , al-Jazari describió varios controles mecánicos tempranos , incluyendo "una gran puerta de metal, una cerradura de combinación y una cerradura con cuatro pernos ". [9]
Un engranaje segmentario es "una pieza para recibir o comunicar un movimiento alternativo desde o hacia una rueda dentada, que consta de un sector de un engranaje circular o anillo, que tiene dientes en la periferia o cara". [32] La profesora Lynn Townsend White, Jr. escribió:
Los engranajes segmentarios aparecen claramente por primera vez en al-Jazari, en Occidente emergen en el reloj astronómico de Giovanni de Dondi terminado en 1364, y sólo con el gran ingeniero sienés Francesco di Giorgio (1501) entraron en el vocabulario general del diseño de máquinas europeas. . [33]
Al-Jazari inventó cinco máquinas para elevar agua, [1] así como molinos de agua y ruedas hidráulicas con levas en su eje utilizadas para accionar autómatas , [34] en los siglos XII y XIII, y los describió en 1206. Fue en estos máquinas elevadoras de agua donde presentó sus ideas y componentes más importantes.
El primer uso conocido de un cigüeñal en una bomba de cadena fue en una de las máquinas saqiya de al-Jazari . El concepto de minimizar el trabajo intermitente también está implícito por primera vez en una de las bombas de cadena saqiya de al-Jazari , cuyo objetivo era maximizar la eficiencia de la bomba de cadena saqiya. Al-Jazari también construyó una bomba de cadena saqiya para extracción de agua que funcionaba con energía hidroeléctrica en lugar de mano de obra , aunque los chinos también utilizaban energía hidroeléctrica para bombas de cadena antes que él. Las máquinas Saqiya como las que describió han estado suministrando agua en Damasco desde el siglo XIII hasta los tiempos modernos, [35] y fueron de uso cotidiano en todo el mundo islámico medieval. [36] Curiosamente, la representación de la cadena en la bomba de al-Jazari parece tener la forma de una tira de Möbius , mucho antes de que la tira de Möbius fuera identificada por primera vez como un objeto de estudio en matemáticas. [37]
Citando como inspiración el sifón bizantino utilizado para descargar el fuego griego , [38] al-Jazari pasó a describir su versión de tubos de succión , bomba de succión , bomba de doble acción , e hizo usos tempranos de válvulas y un mecanismo de cigüeñal - biela. , cuando desarrolló una bomba de succión de pistón alternativo de dos cilindros . Esta bomba es accionada por una rueda hidráulica que acciona, a través de un sistema de engranajes, una varilla ranurada oscilante a la que están unidos los vástagos de dos pistones. Los pistones trabajan en cilindros horizontalmente opuestos, cada uno provisto de tubos de succión y suministro accionados por válvulas. Las tuberías de entrega están unidas por encima del centro de la máquina para formar una única salida al sistema de riego. Esta máquina de extracción de agua tuvo una importancia directa para el desarrollo de la ingeniería moderna. Esta bomba es notable por tres razones: [9] [39] [40] [41]
La bomba de pistón de succión de Al-Jazari podría levantar 13,6 metros de agua, [ cita necesaria ] con la ayuda de tuberías de suministro. Sin embargo, no era más eficiente que la noria comúnmente utilizada por el mundo musulmán en ese momento. [42]
al-Jazari desarrolló el primer sistema de suministro de agua impulsado por engranajes y energía hidroeléctrica , que se construyó en Damasco en el siglo XIII para suministrar agua a sus mezquitas y hospitales de Bimaristan . El sistema tenía agua de un lago que hacía girar una pala y un sistema de engranajes que transportaba tinajas de agua hasta un canal de agua que conducía a mezquitas y hospitales de la ciudad. [43]
Al-Jazari construyó pavos reales móviles automatizados impulsados por energía hidroeléctrica. [44] También creó puertas automáticas como parte de uno de sus elaborados relojes de agua , [9] e inventó ruedas hidráulicas con levas en el eje que se usaban para operar autómatas. [34] Según la Encyclopædia Britannica , el inventor del Renacimiento italiano Leonardo da Vinci puede haber sido influenciado por los autómatas clásicos de al-Jazari. [45]
Mark E. Rosheim resume los avances en robótica realizados por los ingenieros musulmanes, especialmente al-Jazari, de la siguiente manera:
A diferencia de los diseños griegos, estos ejemplos árabes revelan un interés, no sólo por la ilusión dramática, sino también por la manipulación del entorno para el confort humano. Así, la mayor contribución que hicieron los árabes, además de preservar, difundir y aprovechar la obra de los griegos, fue el concepto de aplicación práctica. Éste era el elemento clave que faltaba en la ciencia robótica griega. [46]
Los árabes, por otra parte, mostraron interés en crear máquinas similares a las humanas con fines prácticos, pero carecieron, como otras sociedades preindustriales, de cualquier impulso real para dedicarse a su ciencia robótica. [47]
Uno de los autómatas humanoides de al-Jazari era una camarera que podía servir agua, té o bebidas. La bebida se almacenaba en un depósito con un depósito desde donde la bebida gotea a un cubo y, después de siete minutos, a una taza, tras lo cual la camarera aparece por una puerta automática sirviendo la bebida. [48]
Al-Jazari inventó un lavamanos automático que incorpora un mecanismo de descarga que ahora se utiliza en los inodoros modernos . Este dispositivo es otro ejemplo de autómata humanoide . Consistía en una figura humana, hecha de cobre articulado, que sostenía un cántaro que parecía un pavo real en su mano derecha. La jarra está hecha de latón y contiene en su interior una cámara, dividida en dos partes por una placa de metal. Este mecanismo ayudó a verter el agua por el pico para que fuera suave y no chisporroteara. El depósito en el que se almacena el agua está situado en el lado derecho de la figura humana. En el codo derecho de la figura humana se coloca un eje para permitir que el líquido fluya desde el depósito a través del pico de la jarra. El brazo izquierdo de la figura tenía un peso fijo que subía y bajaba el brazo que sostenía una toalla, un peine y un espejo.
Este autómata fue diseñado para ayudar al rey mientras realizaba sus abluciones rituales . Un sirviente del rey cargaría la figura y la colocaría junto a una palangana que pudiera contener líquido. Luego, el sirviente giró una perilla en la parte posterior de la figura que abrió una válvula que resultó en el vertido de agua desde la mano derecha de la figura al recipiente. Cuando el depósito está casi vacío y se ha vertido la mayor parte del agua, se activa un mecanismo y la mano izquierda de la figura, que sostiene la toalla, el peine y el espejo, se extiende en dirección al rey para que pueda secarse y cuidar su barba. [49]
El agua y sus usos tienen especial importancia en el Islam ; tanto como parte integral de los procesos de lavado previo a la oración wudu y ghusl , como como una característica clave en los jardines islámicos: cuatro fuentes en el Jardín del Paraíso; el lugar de descanso final islámico al que se hace referencia en el Corán . Además, dado que Mesopotamia era un lugar naturalmente afectado por la sequía, las máquinas relacionadas con el agua desempeñaban una función importante; en un sentido tanto divino como práctico.
A los mecanismos de las fuentes se dedicó una sección entera del Libro del conocimiento de los ingeniosos dispositivos mecánicos , titulada: "Sobre la construcción en los estanques de fuentes que cambian de forma y de máquinas para la flauta perpetua". [50]
La "fuente del pavo real" de Al-Jazari era un dispositivo de lavado de manos más sofisticado que presentaba autómatas humanoides como sirvientes que ofrecían jabón y toallas . Mark E. Rosheim lo describe de la siguiente manera: [46]
Al tirar de un tapón en la cola del pavo real, se libera agua del pico; A medida que el agua sucia del lavabo llena la base hueca, un flotador se eleva y acciona un mecanismo que hace que una figura de sirviente aparezca detrás de una puerta debajo del pavo real y le ofrezca jabón. Cuando se usa más agua, un segundo flotador en un nivel más alto se dispara y provoca la aparición de una segunda figura de sirviente, ¡con una toalla!
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La palangana de la "fuente del pavo real" formaba la palangana para realizar el wudu , y habría sido operada por un sirviente, que habría desenchufado el tapón y posicionado el pico del pavo real; permitiendo que el mecanismo libere el agua en el recipiente frente al usuario. [51]
Sin embargo, si bien los objetos que mueven agua, como la fuente del pavo real, tenían un uso ritual, se sugiere que los sistemas hidráulicos que mueven agua tenían un uso profano. Ayhan Aytes sugiere que: [52]
Muchos de los dispositivos también tenían funciones adicionales que contradecían la omnipotencia divina. El propósito más profano de varios de sus autómatas hidráulicos y neumáticos era emborrachar lo más rápido posible a los invitados a las fiestas.
La obra de Al-Jazari describía fuentes y autómatas musicales, en los que el flujo de agua alternaba de un gran tanque a otro a intervalos de una hora o media hora. Esta operación se logró mediante su uso innovador de conmutación hidráulica . [9]
Al-Jazari creó un autómata musical, que era un barco con cuatro músicos automáticos que flotaba en un lago para entretener a los invitados en las fiestas reales. El profesor Noel Sharkey ha argumentado que es muy probable que se tratara de uno de los primeros autómatas programables y ha producido una posible reconstrucción del mecanismo; tiene una caja de ritmos programable con clavijas ( levas ) que chocan con pequeñas palancas que accionan la percusión. Se podría hacer que el baterista tocara diferentes ritmos y diferentes patrones de batería si se movieran las clavijas. [53]
El reloj de agua de los bateristas, que se diferencia de la banda de robots musicales en que carece de un muñeco que toque la flauta y en su lugar tiene dos trompetistas , se compone de siete figuras masculinas articuladas en madera, incluidos los trompetistas antes mencionados y dos muñecos que tocan platillos. y el resto tocando otros instrumentos de percusión . [54] El mecanismo de este autómata específico sirve como un reloj al producir una salida musical una vez cada hora, lo que ilustra la capacidad de Al-Jazari para crear autómatas multifacéticos que funcionaban a un nivel práctico y de entretenimiento. El movimiento del autómata lo inicia al amanecer otro muñeco masculino, que se encuentra en el borde del friso del diseño, moviéndose hasta llegar a un punto específico en el que un halcón tallado se inclina hacia adelante dejando caer una bola desde su pico sobre un platillo. [55] Todos los aspectos mecánicos del autómata son impulsados por agua y una serie de pistones y cables. Cada hora, el agua sale de la cisterna principal y hace que otro cubo se vuelque impulsando una rueda hidráulica que está conectada a los músicos. Se describe que el autómata "realiza un sonido clamoroso que se escucha desde lejos" y puede tocar varias melodías diferentes. [56] Como muchos otros autómatas de Al-Jazari, este fue creado para entretener a los invitados en el palacio real.
Al-Jazari construyó una variedad de relojes de agua y de velas . Entre ellos se encontraba un reloj escribano portátil impulsado por agua , de un metro de alto y medio metro de ancho, reconstruido con éxito en el Museo de Ciencias en 1976 [34] [57]. Al-Jazari también inventó monumentales relojes astronómicos impulsados por agua que mostraban modelos en movimiento. del Sol, la Luna y las estrellas.
Según Donald Hill , al-Jazari construyó los relojes de velas más sofisticados conocidos hasta la fecha. Hill describió uno de los relojes de velas de al-Jazari de la siguiente manera: [9]
La vela, cuya velocidad de combustión se conocía, atravesaba la parte inferior de la tapa y su mecha pasaba a través del agujero. La cera se acumulaba en la hendidura y podía eliminarse periódicamente para que no interfiriera con la combustión constante. El fondo de la vela descansaba en un plato poco profundo que tenía un anillo en su costado conectado mediante poleas a un contrapeso. A medida que la vela se consumía, el peso la empujaba hacia arriba a velocidad constante. Los autómatas se accionaban desde el plato situado en la parte inferior de la vela. No se conocen otros relojes de velas de esta sofisticación.
El reloj de vela de Al-Jazari también incluía una esfera para mostrar la hora y, por primera vez, empleaba un cierre de bayoneta , un mecanismo de cierre que todavía se utiliza en los tiempos modernos. [58]
El reloj de elefante descrito por al-Jazari en 1206 destaca por varias innovaciones. Fue el primer reloj en el que un autómata reaccionaba tras determinados intervalos de tiempo (en este caso, un robot humanoide golpeando el platillo y un pájaro robótico mecánico cantando) y el primer reloj de agua que registraba con precisión el paso de las horas temporales para coincidir con el Duración desigual de los días a lo largo del año. [59]
El reloj astronómico más grande de Al-Jazari era el "reloj del castillo", que era un dispositivo complejo que medía aproximadamente 11 pies (3,4 m) de altura y tenía múltiples funciones además de la hora. Incluía una visualización del zodíaco y las órbitas solar y lunar , y una característica innovadora del dispositivo era un puntero en forma de luna creciente que viajaba a través de la parte superior de una puerta, movido por un carro oculto, y provocaba puertas automáticas. para abrir, cada una revelando un maniquí , cada hora. [9] [60]
Otra característica del dispositivo eran cinco músicos autómatas que reproducen música automáticamente cuando se mueven mediante palancas accionadas por un árbol de levas oculto unido a una rueda hidráulica . [23]
Al-Jazari inventó relojes de agua que eran impulsados tanto por agua como por pesas . Entre ellos se encontraban relojes de engranajes y un reloj de escritura portátil impulsado por agua , que medía un metro de alto y medio metro de ancho. El escriba con su pluma era sinónimo de la manecilla de las horas de un reloj moderno. [34] [57] El famoso reloj escribano impulsado por agua de Al-Jazari fue reconstruido con éxito en el Museo de Ciencias de Londres en 1976.
Además de sus logros como inventor e ingeniero, al-Jazari también fue un artista consumado. En El libro del conocimiento de ingeniosos dispositivos mecánicos , dio instrucciones de sus inventos y los ilustró utilizando pinturas en miniatura , un estilo medieval del arte islámico .
Como los árabes llamaban la Alta Mesopotamia **al Jazire", que significa "isla", es muy posible que naciera en esta zona y, por lo tanto, se le llamara al-Jazari.
Nacido en la Alta Mesopotamia en el siglo XII d.C., al-Jazari fue empleado, aproximadamente desde 1180 en adelante, por los gobernantes de...
Nacido en Jazirat al-'Umar, al-Jazari es más conocido como el autor de...
Al-Jazari (1136-1204) fue un astrónomo, matemático, erudito islámico, innovador y...
El erudito kurdo Al-Jazari (1136-1206), por ejemplo, construyó dispositivos impulsados por animales y agua para elevar el agua de riego, bombas de succión, manivelas,...
![Escena de la corte. En medio de la actual Diyarbakır, Turquía, 1206 (Sra. Ahmet III 3472).[20]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Mechanical_boat_(court_scene),_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472).jpg/1280px-Mechanical_boat_(court_scene),_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472).jpg)
![Sirviente turco mecánico. En medio de la actual Diyarbakır, Turquía, 1206 (Sra. Ahmet III 3472).[20]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/Mechanical_male_servant,_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472,_fol._121v).jpg/1280px-Mechanical_male_servant,_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472,_fol._121v).jpg)
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![Sirviente turco mecánico. En medio de la actual Diyarbakır, Turquía, 1206 (Sra. Ahmet III 3472).[20]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Mechanical_Slave,_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472,_fol._121v).jpg/1280px-Mechanical_Slave,_probably_Amid,_modern-day_Diyarbak%C4%B1r,_Turkey,_1206_(Ms._Ahmet_III_3472,_fol._121v).jpg)
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