مهندسی مکانیک در قرون وسطی در سرزمین‌های اسلامی

غرب با این تصور خو گرفته که تحولات فکری‌اش عمدتاً از عوامل درونی شکل گرفته است. براساس این دیدگاه، میراث معنوی جهان غرب از انقلاب صنعتی به عصر روشنگری و رنسانس و از آن‌جا از طریق نوشته‌های راهبان سده‌های میانه، به سرچشمه‌های اولیه بر می‌گردد که عبارت‌اند از یونان، روم، و امپراتوری‌های کهن هلال سبز. اما این تصور ناقص است زیرا نقش میانجی تمدن‌های مسیحیت یونان (یا بیزانس)، هندوان، چینیان پیرو کنفوسیوس، و مسلمانان را نادیده می‌گیرد. در اینجا به بررسی تکنولوژی اسلامی در سده‌های میانه می‌پردازیم: دانشی که حفظ شد، اندیشه‌های تازه‌ای که به جهان سده‌های میانه عرضه شد، و ابداعاتی که مقدمه‌ای بر تحولات بعدی شد. پس از رحلت پیامبر اسلام در سال یازدهم هجری، آیینی از وی به جا ماند که مرکز دیوانی آن در مدینه و پایگاه معنویش در مکه بود. طی یک سال پس از درگذشت پیامبر بقیه‌ی مردم عربستان نیز به امت اسلام پیوستند؛ در سال 130 ه.ق، (750 میلادی) امپراتوری عرب‌های مسلمان از کوه‌های پیرنه تا آسیای مرکزی گسترده بود. ظهور اسلام با تغییرات عظیم سیاسی، مذهبی، و فرهنگی همراه بود اما تأثیر قابل توجهی بر سنت‌های فنی نداشت. مسلمانان در زمینه‌ی مهندسی مکانیک شیوه‌های تمدن‌های پیشین را برای تأمین نیازهای جامعه‌ی نوین به کار گرفتند. منشأ این نیازها زندگانی شهری گسترده‌ای بود که پس از دوران رومی‌ها در نوع خود نظیر نداشت. جمعیت بغداد در قرن چهارم هجری به حدود 5/1 میلیون نفر می‌رسید و حتی شهرهای کوچکتری چون قرطبه (کوردوبا)، قاهره، و سمرقند نیز جمعیت چشمگیری داشتند. در مقابل، جمعیت پاریس تا 400 سال پس از آن نیز به 100000 نفر نمی‌رسید. لزوم تأمین خوراک و پوشاک ساکنان شهرهای بزرگ جهان اسلام، نیازهای عمده‌ای در زمینه‌ی کشاورزی و توزیع پدید آورد. این امور به نوبت خود، مستلزم تکنولوژی مناسب برای آبیاری کشتزارها و تبدیل محصولات کشاورزی به مواد غذایی بود. بنابراین، در وهله‌ی اول به آب و نیروی آب می‌پردازیم، و سپس آسیاب‌های آبی و بادی را شرح می‌دهیم. سرانجام به سراغ توصیف‌هایی می‌رویم از چند رساله‌ای که به دست ما رسیده و موضوع آن‌ها ساعت‌های آبی، فواره‌ها و دستگاه‌های مختلف خود کار است و شاید بعضی از آن‌ها به چشم انسان امروزی پیش پا افتاده بیاید. با این حال در آن‌ها مفهوم‌ها، اجزا، و روش‌هایی به کار رفته است که پیش از دوران رنسانس به زرادخانه‌ی مهندسی اروپاییان راه نیافته بود. قدیمی ترین دستگاه برای بالا کشیدن آب تیرکی چوبی است به صورت اهرمی با وزنه‌ی تعادل که سطلی از آن به درون چاه یا رودخانه‌ای آویخته می‌شود. این ابزار در نقش‌های برجسته‌ی اکدی مربوط به 2500 سال پیش از میلاد دیده می‌شود و هنوز هم در بخش‌هایی از خاورمیانه به کار می‌رود. از دستگاه‌های سنتی دیگر برای بالا کشیدن آب، که بین قرن‌های اول و سوم پیش از میلاد مطرح شده‌اند، پیچ یا حلزون آبکش است که اختراع آن را به ریاضی دان بزرگ، ارشمیدس، نسبت داده‌اند. این دستگاه عبارت است از پره‌ی چوبی مارپیچ شکلی که درون یک استوانه‌ی چوبی بشکه مانند می‌چرخد. با این دستگاه آب را نمی‌توان در شیب بیشتر از 30 درجه بالا کشید و معمولاً هم شیب 20 درجه به کار می‌رفت. برای انتقال آب به ارتفاع‌های بالاتر، از دولاب (ناعوره) استفاده می‌شد که به صورت چرخ بزرگی بود که در اثر جریان آب حرکت می‌کرد. در لبه‌ی بیرونی دولاب، یک رشته پره وجود داشت که این پره‌ها در آب فرو می‌رفتند و نیروی لازم برای چرخش را ایجاد می‌کردند. بین این پره‌ها ظرف‌هایی نصب شده بود که پر از آب می‌شدند. و سپس آب آن‌ها در بالای چرخ به داخل یک مخزن یا آبراهه تخلیه می‌شد. این دولاب‌ها را می‌توان خیلی بزرگ ساخت. دولاب‌های معروف حما بر کناره‌ی نهر العاصی در سوریه قطری حدود 20 متر دارند. دولاب دستگاهی خود گردان است و کارش نیازی به وجود انسان یا حیوان ندارد. اما ساخت و نگهداری‌اش گران تمام می‌شود.
ساقیه احتمالاً رایج‌ترین و مفیدترین دستگاه آبکشی است که مسلمانان سده‌های میانه آن را از گذشتگان اقتباس کردند و اصلاحاتی در آن پدید آوردند. این دستگاه به صورت زنجیره‌ای از ظرف‌ها است که به وسیله‌ی یک یا دو حیوان از طریق یک جفت چرخ ‌دنده به حرکت در می‌آید. حیوان‌ها از طریق راندن میله‌ای برگرد یک دایره محوری عمودی را می‌چرخانند که چرخ دنده‌ی متصل به آن، با یک چرخ دنده‌ی عمودی درگیر است. چرخ دنده‌ی دوم کلاف نگه دارنده‌ی ظرف‌ها را – که به صورت دو رشته طناب است که ظرف‌های گلی میان آن‌ها آویخته شده‌اند – حرکت می‌دهد. این زنجیره‌ی ظرف‌ها ابزار مناسبی برای بالا کشیدن مقادیر نسبتاً کم آب از چاه‌های نسبتاً عمیق است.
اما برای بالا کشیدن مقادیر نسبتاً کم آب از عمق‌های نسبتاً کم، دستگاه‌هایی از نوع دیگر لازم بود. این کار با استفاده از ناو مارپیچی گردان که آب را با بازدهی زیاد به سطح زمین می‌رساند انجام می‌شد. استفاده از این دستگاه امروزه در مصر بسیار رایج است و مهندسان یک آزمایشگاه پژوهشی نزدیک قاهره کوشیده‌اند با اصلاح شکل ناو به حداکثر بازده برسند. این طرح جدید به نظر می‌رسد اما در واقع چنین نیست: در یک مینیاتور مربوط به قرن ششم هجری از بغداد، ناو مارپیچی گردانی دیده می‌شود که به وسیله‌ی دو گاو به حرکت در می‌آید. این دستگاه‌ها هنوز در بسیاری از کشورهای خاورمیانه که نفت ندارند به کار می‌روند، زیرا بازده آن‌ها از بسیاری جهات دستکم به اندازه‌ی پمپ‌های دیزلی است. به‌علاوه، نیازی به سوخت وارداتی، لوازم یدکی، و نیروی کار ندارند. به این ترتیب در شرایطی که حتی یک روز توقف کار دستگاهی می‌تواند منجر به نابودی محصول شود و بنابراین قابلیت اطمینان کار کرد دستگاه مسئله‌ی مرگ و زندگی است، می‌توان از اتلاف وقت جلوگیری کرد.
با توجه به اهمیت ابزارهای آبکشی در اقتصاد بسیاری از جوامع دوره‌ی اسلامی، تلاش‌های انجام شده برای عرضه‌ی طرح‌های جدید و اصلاح طرح‌های موجود قابل درک است. برخی از جالب‌ترین این ابداعات در بخشی از کتاب الجامع بین‌العلم و العمل النافع فی صناعه الحیل نوشته‌ی ابن رزاز جزری یافت می‌شود که تألیف آن در سال 603 هجری در دیار بکر واقع در شمال بین‌النهرین به پایان رسیده است. از دیدگاه ما، مهمترین ویژگی این دستگاه‌ها، تدابیر و قطعاتی است که در آن‌ها به کار رفته است. مثلاً، یکی از آن‌ها آشکارا چنان طراحی شده است که از بی‌توازنی اجتناب شود و دستگاه نرمتر کار کند. در یکی دیگر از آن‌ها میل لنگ به کار رفته است، که این اولین نمونه‌ی کاربرد غیر دستی این قطعه‌ی مهم است. بعضی از این ابزارها حکم تحفه‌های عجیب و غریب را داشتند. اختراعی که بیش از همه مصداق پیشرفت در طراحی دستگاه‌های مکانیکی بود، تلمبه‌ای برای انتقل آب به ارتفاع‌های زیاد بود که دو سیلندر داشت و با نیروی جریان آب کار می‌کرد جریان آب چرخ پره‌داری را می‌گرداند که به چرخ دندانه‌داری وصل بود که این چرخ هم با یک چرخ دندانه‌دار افقی درگیر بود. چرخ افقی روی چاهکی که به جریان آب راه داشت نصب می‌شد و دارای شکافی بود که یک انگشتی عمودی نزدیک لبه‌ی چرخ در آن قرار می‌گرفت. این چرخ متحرک دو میل رابط (شاتون) را به جلو و عقب می‌راند و به این ترتیب دو پیستون رو به رو را که از قرص‌هایی مسین به فاصله‌ی تقریبی شش سانتی متر از یکدیگر تشکیل شده بودند حرکت می‌داد. فضای بین قرص‌های مسی هر پیستون را، برای آب بندی، با کنف پر کرده بودند. این پیستون‌ها وارد سیلندرهای مسی می‌شدند که هرکدام دارای لوله‌ی مکش و لوله‌ی خروجی آب بودند. وقتی یک پیستون حرکت مکشی را شروع می‌کرد، در پیستون دیگر حرکت خروجی آب آغاز می‌شد. این دستگاه به سه لحاظ بسیار جالب است: اولاً شامل ابزار کارآمدی برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت رفت و برگشتی است؛ ثانیاً از اصل کارکرد مضاعف در آن استفاده شده است و ثالثاً اولین تلمبه‌ی شناخته شده‌ای است که لوله‌های مکش واقعی داشته است. طراحان دوره‌ی اسلامی به نیروی آب توجه خاصی داشتند. مثلاً به طور معمول هنگام کفتگو از یک رودخانه، این نکته را هم ذکر می‌کردند که تخمیناً چند آسیاب را می‌تواند بچرخاند. گویی از نظر آن‌ها رودخانه‌ها پیش از هر چیز نیروی محرکه‌ی آسیاب‌ها بودند.
سه نوع اصلی چرخ‌ها، یعنی چرخاب افقی و دو نوع چرخاب عمودی از دوران باستان وجود داشتند. چرخاب افقی پره‌هایی دارد که به استوانه‌ی چوبی گردان وصل‌اند و افشانه‌ی آبی به سوی آن فوران می‌کند. در اروپای امروزه با تغییر این طرح، به آب حرکت محوری داده‌اند (مثال هوایی که از درون یک پروانه گذرانده شود) و توربین آبی ساخته‌اند. جالب اینکه طرح پروانه‌ای با پره‌هایی خمیده که جریان آب در راستای محوری به آن اصابت کند در یک دست نوشته‌ی عربی مربوط به قرن سوم هجری (نهم میلادی) تشریح شده است. چرخاب‌های عمودی قویتر دو طرح مختلف داشتند: چرخاب‌های زیر آبرو و رو آبرو در طرح زیر آبرو چرخاب پره‌دار با نیروی جریان آب می‌چرخد. در طرح روآبرو، آب از بالا و معمولاً از طریق آبراهه‌های مخصوص به سمت چرخاب هدایت می‌شود، در این طرح نیروی گرانش نیز با نیروی حاصل از جریان آب جمع می‌شود. در فصل گرما که سطح آب رودخانه‌ها پایین می‌رود و جریان آن‌ها کاهش می‌یابد، چرخابهای زیر آبرو بخشی از توان خود را از دست می‌دهند. در واقع اگر این چرخاب‌ها در کناره‌های رودخانه به طور ثابت نصب شده باشند، ممکن است در این شرایط پره‌هایشان داخل آب قرار نگیرد. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل، نصب چرخاب‌ها بین پایه‌های پل‌ها بود که در آن‌جا جریان آب بیشتر می‌شد. راه حل رایج دیگر، استفاده از آسیاب‌های قایقی بود که با چرخاب‌های زیر آبروی نصب شده در دو طرف قایقی که وسط رودخانه لنگر می‌انداخت کار می‌کرد. در قرن چهارم هجری، بر روی رودخانه‌های دجله و فرات در بین‌النهرین علیا، که انبار غله‌ی بغداد بود، تعداد زیادی آسیاب‌های قایقی ساخته شده از چوب ساج و آهن وجود داشت که قادر بودند در هر 24 ساعت 10 تن آرد غله تولید کنند. معمولاً مهم ترین کار این آسیاب‌ها آردکوبی یعنی ساییدن غله و حبوبات برای مصارف غذایی بود. اما کاربردهای گوناگون صنعتی هم برای آسیاب‌ها وجود داشت، از جمله نمدمالی، خرد کردن کانی‌های فلزی پیش از فرایند استخراج فلز، برنجکوبی، کاغذ سازی، و خمیر کردن نیشکر. معمولاً برای تطبیق دادن چرخاب‌ها با این گونه مقاصد، محور را درازتر می‌گرفتند و بادامک‌هایی روی آن قرار می‌دادند. این بادامک‌ها موجب بالا رفتن کوبه‌ها و سپس رها شدن و افتادن آن‌ها روی مواد مورد نظر می‌شدند. هر جا نیروی آب کم بود، مسلمانان از باد استفاده می‌کردند. در واقع اختراع آسیاب بادی در سرزمین بی رودخانه‌ی سیستان، که اکنون در بخش غربی افغانستان و شرق ایران قرار دارد، احتمالاً در قرن اول هجری صورت گرفت. این آسیاب‌ها روی پایه‌هایی که به همین منظور بنا می‌شد، یا روی برج دژها یا نوک تپه‌ها ساخته می‌شد. آسیاب‌های بادی شامل یک اتاقک بالایی برای سنگ آسیاب‌ها و یک اتاقک زیرین برای بدنه‌ی چرخنده بودند. به یک محور عمودی 12 یا 6 پره‌ی چرخان وصل بود که روی هرکدام با پارچه‌ی دو لایه پوشانده شده بود. دریچه‌های قیفی شکلی در جداره‌های اتاقک زیرین تعبیه شده بود که دهانه‌ی باریکتر آن‌ها رو به داخل بود و باعث افزایش سرعت باد هنگام دمیدن به پره‌ها می‌شد. این نوع آسیاب بادی به سراسر قلمرو اسلامی و از آن‌جا به چین و هند راه یافت. در سده‌های میانه، آسیاب بادی در مصر برای صنعت نیشکر به کار می‌رفت، ولی کاربرد اصلی آن در آردکوبی بود. اکنون به سراغ نوعی مهندسی می‌رویم که با تکنولوژی کاربردی که تا اینجا از آن صحبت کردیم کاملاً فرق دارد. این نوع مهندسی را شاید بتوان مهندسی ظریف نامید، زیرا وجه تمایز آن استفاده از ساز و کارها و کنترل‌های ظریف است. بعضی از این ابزارها کاربردهای عملی مشخصی داشتند: ساعت آبی در رصدهای نجومی به کار می‌رفت و همچنین در مکان‌های عمومی نصب می‌شد؛ ابزارهای نجومی، هم برای رصد کردن و هم برای محاسبه به کار گرفته می‌شدند. بعضی دستگاه‌ها برای سرگرمی و ارضای ذوق زیبایی شناسی اعضای محافل درباری ساخته می‌شدند. دستگاه هایی هم بودند که مشخصاً برای مقاصد آموزشی از آن‌ها استفاده می‌شد – مثلاً برای نشان دادن اصول حاکم بر دستگاه‌های بادی (پنوماتیک) چنان که در آن ایام تصور می‌شد. گذشته از ابزارهای نجومی و بازمانده‌های دو ساعت آبی بزرگ در شهر فارس (مراکش) هیچ یک از این دستگاه‌ها باقی نمانده است. تقریباً همه‌ی آگاهی ما در این زمینه متکی به دو رساله به زبان عربی است که به ما رسیده است. نخستین آن‌ها رساله‌ی بنوموسی (پسران موسی) است – سه برادری که در قرن سوم هجری در بغداد می‌زیستند. آن‌ها حامی اهل علم و مترجمان بودند و خودشان هم دانشمندان و مهندسان برجسته‌ای به شمار می‌آمدند. این برادران کارهای عام‌المنفعه و نقشه‌برداری‌هایی انجام دادند و چند کتاب درباره‌‌ی ریاضیات و موضوع‌های علمی نوشتند که تنها سه تا از آن‌ها به جا مانده است.
کتابی که در اینجا مورد نظر ماست کتاب الحیل نام دارد. این اثر شامل توضیحات مصوری برای 100 نوع ابزار است که حدود 80 تای آن‌ها وسیله‌هایی برای ترفندهای مختلف است. در این میان فواره‌هایی هست که متناوباً تغییر شکل می‌دهند، فانوس دریایی، چراغ‌هایی با تنظیم خودکار یا تغذیه‌ی خودکار، ماسک برای استفاده در چاه‌های آلوده و چنگکی برای بیرون آوردن اشیا از بستر نهرها. ساختمان این چنگک درست مثل جرثقیل‌های امروزی است. ابزارهای ترفند به صورت‌های مختلف ساخته می‌شد. مثلاً از یک لوله واحد در ظرفی، ابتدا شراب، سپس آب، و دست آخر مخلوط این دو بیرون می‌ریخت. اگر چه از این وسایل نتایج مهمی عاید نمی‌شد اما نحوه‌ی ساختن آن‌ها از لحاظ تاریخ مهندسی اهمیت زیادی دارد. برادران بنو موسی در استفاده از تغییرات کوچک فشار هوا و آب و استفاده از شیرهای مخروطی به عنوان اجزای داخل مدار سیستم‌های سیالاتی زبردست بودند. این نخستین مورد از کار برد شیرهای مخروطی به عنوان کنترل کننده‌های خودکار است که سراغ داریم. در بسیاری از این مخزن‌ها مقادیر کم مایع را می‌توان پی درپی برداشت کرد اما اگر کسی مقدار زیادی مایع برداشت کند، دیگر مایعی از آن خارج نمی‌شود. به بیان امروزی، این مخزن‌ها به نوعی شیر ایمنی مجهز بودند. دومین رساله‌ای که تا امروز باقی مانده، در اواخر قرن ششم هجری به دست جزری نوشته شده است. وی از خادمان سلاطین ارتقیه بود که تحت امر صلاح الدین ایوبی (شکست دهنده‌ی ریشارد شیردل در سومین جنگ صلیبی) بودند. کتاب جزری وی را ردیف برجسته‌ترین مهندسان مکانیک همه‌ی قلمروهای فرهنگی پیش از دوران رنسانس قرار می‌دهد. نمونه‌ی بسیاری از دستگاه‌های تشریح شده در کتاب جزری را صنعتکاران امروزی با استفاده از مشخصات و جزئیات فنی دقیقی که جزری بیان کرده است، ساخته‌اند. در ایامی که هنوز حق ثبت اختراع وجود نداشت، کمتر کسی این گونه به شرح جزئیات فنی می‌پرداخت. چنین سعه‌ی صدری به‌ندرت سابقه داشته است. در همه‌ی ساعت‌های جزری برای نشان دادن گذشت زمان از دستگاه‌های خودکار استفاده می‌شد. این دستگاه‌ها از جمله به شکل پرندگانی بودند که از نوکشان گلوله‌هایی روی صفحه‌ی سنج می‌افتاد، یا در درهایی که باز می‌شدند و آدمک‌هایی پشت آن‌ها دیده می‌شد، یا دایره‌های گردنده‌ای به صورت منطقه‌البروج، یا پیکره‌ی نوازندگانی که طبل یا شیپور می‌نواختند. به طور کلی، نیروی حرکت از محرک‌های اولیه به وسیله‌ی مجموعه‌هایی از قرقره و اجزای متحرک به این دستگاه‌های خودکار منتقل می‌شد. در بزرگترین ساعت‌های آبی که صفحه‌ی نمایشی به ارتفاع 5/3 متر و پهنای 5/1 متر داشت. نیروی حرکت از سقوط آرام جسم شناور سنگینی که در یک مخزن استوانه‌ای قرار داشت تأمین می‌شد. دیهی است که برای این منظور وسیله‌ای لازم بود تا خروج یکنواخت مایع از مخزن را تأمین کند و این وسیله هم به صورت جالبی ساخته شده بود. لوله‌ای از جنس برنز از کف مخزن بیرون می‌آمد. به این لوله شیری وصل بود و لوله را به زاویه‌ی قائمه خم می‌کردند و به شکل نشیمنگاه شیر مخروطی در می‌آوردند. درست زیر این خروجی، محفظه‌ی استوانه‌ای کوچکی قرار داشت که داخل آن جسم شناوری روی مایع قرار می‌گرفت و توپی شیر به سطح بالای آن وصل بود. وقتی شیر باز می‌شد، آب به درون محفظه‌ی حاوی شناور می‌ریخت، شناور بالا می‌آمد و موجب می‌شد که توپی روی نشیمنگاه شیر بنشیند. به این ترتیب آب از طریق لوله‌ی کف محفظه تخلیه می‌شد، بلافاصله شیر باز می‌شد، آب از مخزن به این محفظه می‌ریخت، و شیر فوراً بسته می‌شد، و الی آخر. با این تدبیر، به کمک کنترل پسخوراندی، ارتفاع آب در محفظه‌ی حاوی شناور ثابت می‌ماند و شناور بزرگ درون مخزن با سرعت ثابت پایین می‌آمد. جزری گفته است که فکر این اختراع را از نمونه‌ی ساده‌تری منسوب به ارشمیدس اقتباس کرده است. این ساعت، به جای ساعات متساوی 60 دقیقه‌ای، ساعت‌های زمانی (نابرابر) را ثبت می‌کرد که عبارت است از یک دوازدهم طول مدت روشنایی یا تاریکی و در فصل‌های مختلف تغییر می‌کند. این اندازه‌گیری، ابزار دیگری هم لازم داشت: لوله‌ای که محفظه‌ی شناور را به تنظیم کننده‌ی جریان وصل می‌کرد. این وسیله، چرخش روزنه‌ی خروجی را به اندازه‌ی یک دایره‌ی کامل و در نتیجه تغییر فشار استاتیک زیر سطح آب درون مخزن را مقدور می‌ساخت. تنظیم کننده‌های جریان که قبل از آن ساخته شده بودند، همه نادقیق بودند، ولی جزری شرح می‌دهد که چطور با روش‌های پر زحمت آزمون و خطا، دستگاه خود را مدرج کرده است. یک نوع ساعت دیگر که شاید اختراع خود جزری باشد، شامل یک مدار بسته‌ی کنترل بود، این ساعت مادام که گلوله‌های فلزی برای اصبات به صفحه‌ی زنگ در آن قرار می‌گرفت، کار می‌کرد. جزری همچنین به شرح ساعت‌های شمعی می‌پردازد که همه بر اساس اصل مشابهی کار می‌کردند. در هر طرح، شمع بزرگی با مقطع ثابت و وزن معلوم وجود داشت (حتی وزن فتیله‌ی شمع را هم به حساب می‌آوردند). این شمع درون غلافی فلزی قرار می‌گرفت که کلاهکی به آن وصل بود. کلاهک را با ساییدن کاملاً صیقلی کرده بودند. در وسط کلاهک سوراخی وجود داشت که دور آن در طرف بالا دندانه‌دار بود. سرعت سوختن شمع معلوم بود و درست زیر کلاهک قرار می‌گرفت چنان که فتیله‌اش از سوراخ کلاهک رد می‌شد. شمع مذاب داخل فرورفتگی می‌ریخت و منظماً آن را خارج می‌کردند تا سرعت سوختن شمع ثابت بماند. ته شمع در ظرف کم عمقی قرار می‌گرفت که حلقه‌ای در کنار آن از طریق یک قرقره به وزنه‌ی تعادل وصل می‌شد. با سوختن تدریجی شمع، این وزنه آن را با سرعت ثابت به سوی بالا می‌راند. حرکت یکنواخت ظرف نگهدارنده‌ی شمع، اجزای ساعت شمعی را به کار می‌انداخت. این پیچیده‌ترین نوع ساعت شمعی است که سراغ داریم. در فصل‌های دیگری از کتاب جزری طرز کار فواره‌ها و آلات موسیقی خودکار شرح داده شده که بسیار جالب است، زیرا در آن‌ها جریان آب در فواصل زمانی یک ساعته یا نیم ساعته متناوباً از مخزن بزرگی به مخزن بزرگ دیگر برقرار می‌شد. برای دستیابی به این کارکرد، ابزارهای استادانه‌ای به کار می‌رفت تا جریان مایع، قطع و وصل شود. همچنین در فصل‌های دیگر شیوه‌های کنترل مکانیکی به کار رفته در مجموعه‌ی متنوعی از ابزارها شامل یک در بزرگ فلزی، یک قفل ترکیبی با چهار زبانه تشریح شده است. در کتاب جزری بسیاری تدبیرها و مفاهیمی که از لحاظ طراحی و ساخت اهمیت دارند برای نخستین بار مطرح شده‌اند. مثلاً لایه‌لایه کردن تخته برای آنکه حتی‌المقدور کمتر تاب بردارد، موازنه کردن چرخ‌ها به روش ایستا، استفاده از شابلون‌های چوبی (به عنوان الگو) استفاده از نمونه‌های کاغذی برای تجسم طرح‌ها، مدرج کردن روزنه‌ی خروج آب از ظرف‌ها، ساییدن نشیمنگاه و توپی شیرها به یکدیگر با گرد سمباده برای آنکه سطح آن‌ها کاملاً به هم بچسبد و آب بندی شود، و ریخته گری فلزات در قالب‌های جعبه‌ای حاوی ماسه. دقیقاً معلوم نیست که فنون مکانیک دوره‌ی اسلامی چگونه به اروپا راه یافت. شاید در بعضی موارد اندیشه‌هایی از سنت‌های دوره‌ی یونان و روم باستان، مستقیماً به اروپای سده‌های میانه رسیده باشد. این را هم نمی‌توانیم مشخص کنیم که در چه مواردی اختراع مجدد صورت گرفته است. با این‌همه محتمل به نظر می‌رسد که بعضی مبانی دستاوردهای غنی مهندسی مکانیک دوره‌ی اسلامی به اروپا منتقل شده باشد. این اقتباس تکنولوژی احتمالاً از طریق تماس‌های موجود میان صنعتکاران، بررسی نمونه‌های سالم یا از کار افتاده‌ی دستگاه‌های موجود، و یا به کمک گزارش‌های مسافران صورت گرفته است. متحمل ترین محل برای این انتقال اطلاعات شبه جزیره‌ی ایبری است – طی سال‌های متمادی‌ای که مسیحیان و مسلمانان توأماً در آن می‌زیستند. موضوع راه یافتن مبانی مکانیکی از سرزمین‌های اسلامی به اروپا ممکن است از پاره‌ای جهات برای همیشه در پرده‌ی ابهام بماند. اما این امر به هیچ وجه از منزلت دستاوردهای مهندسان معروف یا گمنام مسلمان نمی‌کاهد. از سوی دیگر نباید در مورد نقش اختراعات مسلمانان در پیشرفت‌های علم مکانیک امروزی به دیده‌ی اغراق نگریست. دیگر آنکه سهم مهندسان مسلمان در ذخایر مادی، و به تبع آن غنای فرهنگی خاور نزدیک در سده‌های میانه، به همین میزان و حتی شاید بیش از آن اهمیت داشته است.