ترازو

معرف

وسیله‌ای‌ برای‌ سنجش‌ وزن‌ و نیز تعیین‌ مشخصات‌ اجسام‌ در مواردی‌ که‌ به‌گونه‌ای‌ به‌ وزن‌ آنها مرتبط‌ می‌شود، مانند تعیین‌ وزن‌ مخصوص‌ و تعیین‌ ترکیب‌ وزنی‌ همبسته‌ (آلیاژ)های‌ فلزی‌

متن

ترازو ، وسیلهای برای سنجش وزن و نیز تعیین مشخصات اجسام در مواردی که بهگونهای به وزن آنها مرتبط میشود، مانند تعیین وزن مخصوص و تعیین ترکیب وزنی همبسته (آلیاژ)های فلزی. واژة ترازو در فارسی میانه (پهلوی) به صورت g ¦ zu ¦ tara (مکنزی، ذیل واژه) آمده که بازماندة -az- ¦ tara * ایرانی باستان (ریشة az به معنای انتقال دادن) است (نیبرگ ، ذیل واژه). رایجترین معادل آن در عربی «میزان» است که عموماً برای نامیدن ترازوهای معمولی بهکار میرود، اما نامهای مختلفی برای انواع ترازوها وجود دارد، از جمله قِسطاس، شاهین (نه در معنای عقربة ترازو)، تَریس، مِحمَل (ترازوهای ویژة وزن کردن طلا)، حَبّابَه، قَبّان/ قپان * و قَرَسطون * ( د. اسلام ، چاپ دوم، ج ۷، ص ۱۹۵).ترازو یکی از قدیمترین ابزارهاست و قدمت ساخت آن، با استناد به تصاویر بعضی انواع آن در مقبرههای فراعنة مصر، به حدود پنج هزار سال پیش از میلاد میرسد ( بریتانیکا ؛ ذیل "balance" ). همچنین در عهد عتیق (مثلاً سفر پیدایش، ۲۳:۱۶؛ سفر لاویان، ۱۹:۳۶) اشارههایی به ترازو وجود دارد. در قرآن نیز به «میزان» (مثلاً الرّحمن: ۷ـ۹) هم به معنای ابزار سنجشِ وزن و هم به مفهوم وسیلة برپا داشتن عدل اشاره شده است. در دورة اسلامی، ترازو علاوه بر وزن کردن اجسام، کاربردهای دیگری نیز داشته است، از جمله در اندازهگیری زمان و تنظیم خودکار دستگاههای مکانیکی ( رجوع کنید به ادامة مقاله؛ ساعت * ). در مفاهیم انتزاعیتر در ریاضیات، از ترازو برای به دست آوردن نسبتهای مستقیم و معکوس استفاده میشده است (خازنی، ص ۱۴۱ـ ۱۴۵). ابوریحان بیرونی نیز (ص ۲۵، ۴۸ـ ۴۹) از ترازو برای نشان دادن نسبتهای معکوس و برای توضیح مفاهیمی در جبر و مقابله (در حل معادلات درجه اول) استفاده کرده است. ساخت ترازو و کار با آن در عالم اسلام در حوزة علم الاوزان و الموازین (یکی از فروع ریاضیات) بررسی میشد (قطبالدین شیرازی، بخش ۱، ص ۱۵۴ـ ۱۵۵؛ طاشکوپریزاده، ج ۱، ص ۳۵۲). گاهی کیمیاگری را نیز علمالمیزان، به معنای علم مقیاسها یا علم اندازهگیریهای دقیق، مینامیدهاند، زیرا در تهیة انواع اکسیرها، انتخاب نسبت درست از اجزای تشکیلدهندة آن موضوع بسیار مهمی بود ( د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۸).سادهترین ترازوها از یک شاهین و دو پله (کفه) تشکیل میشود. جسم را برای وزن کردن در یک پله و وزنهها را در پلة دیگر قرار میدهند تا شاهین به حالت تعادل درآید و وزن جسم معلوم گردد. اساس کار این ترازوها بر قوانین اهرم است و دانشمندان عالَم اسلام، آرای مختلفی در بارة بهکارگیری آن داشتهاند، از جمله الیاس نصیبینی (زنده در قرن چهارم) در رسالة خود در بارة ترازوها، ویژگیهای مطلوب ترازو را برشمرده است (دوما، ج ۲، ص ۴۴۸). به مرور زمان انواع ترازو، بر اساس نوع کاربرد آنها ساخته شد، برخی از آنها عبارتاند از: قَپان، ترازوی آبی، و ترازوهای ترکیبی از جمله ترازوی حکمت. این ترازوها بسیار پیچیدهتر از انواع معمولی و سادة ترازوها بودند و پلههای بیشتری داشتند که تعدادشان در پیشرفتهترین آنها به پنج پله میرسید ( رجوع کنید به ادامة مقاله). وزن کردن اجسام در ترازوهای معمولی با معلقماندن پلهها در هوا صورت میگرفت، اما در ترازوی آبی، جسم موردنظر در آب غوطهور میشد و بر اساس «اصل ارشمیدس»، وزن مخصوص آن به دست میآمد. در ترازوهای ترکیبی، وزن کردن هم در آب هم در هوا انجامپذیر بود. قپان نیز، برخلاف ترازوهای دیگر، فقط یک پله داشت ( رجوع کنید به قپان * ).در کشورهای اسلامی ترازوهای گوناگونی ساخته میشد. به گفتة مقدسی، جغرافیدان سدة چهارم (ص ۱۴۱)، صحت ترازوهای ساخته شده در حرّان زبانزد بود.گذشته از ساخت انواع ترازوها و قپانها، بحثهای نظری گوناگونی در بارة ساخت و کار ترازوها و قپانها بهوجود آمد و دانشمندان در بارة ساخت انواع ترازوها و قپانها رسالههایی نوشتند. مهمترین بحث در این رسایل، توجه به مفهوم «اجسام مختلط» و سعی در بهدست آوردن مقادیر مختلف فلزهای یک همبسته است و اساس کار نیز اصل تعادل مایعاتِ ارشمیدس است ( د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۶). علاوه بر کتاب الیاس نصیبینی (دوما، همانجا)، دیگر کتابهایی که در بارة انواع سادة ترازوها و قپانها نوشته شده، عبارتاند از: کتاب ثابتبن قرة فیالقرسطون در بارة قپانها (آلوارت ، ج ۵، ص ۳۵۵) و رسالة مراکز الاثقال و صنعة القفان ــ که ارشاد ذوی العرفان الی صناعة القفان نیز نامیده شده است ــ از ابوحاتم مظفربن اسماعیل اسفزاری * (عمر، ص ۴۲). مهمترین کتابهای باقیمانده در عالم اسلام در بارة ترازوها، آثاری است در بارة ساخت و کار انواع ترازوهایی که برای وزن کردن اجسام مرکّب (اجسام مختلط) و تعیین مقدار اجزای تشکیلدهندة آنها (عیارسنجی) بهکار میرفتهاند. قدیمترین مأخذ دانشمندان مسلمان در این باره، آرای دو ریاضیدان و دانشمند یونانی، ارشمیدس * و منلائوس (مانالائوس)، است. از ارشمیدس رسالة مختصری در بارة سنگینی و سبکی اجسام به نام فیالثقل و الخفة باقی مانده است (پرچ ، ج ۲، ص ۳۶۷). خازنی نیز در میزان الحکمة (ص ۷۸ـ۷۹) نقلقولهای ارشمیدس از منلائوس را ترجمه کرده است. منلائوس خود نیز کتابی در این باره تألیف کرد که متن عربی آن با عنوان کتاب میلاوس الی طرطاس الملک فیالخیلة ( التی تعرف بها مقدار کل واحد من عدة اجسام مختلطة ) موجود است (درنبورگ ، ج ۲، قسم ۳، ص ۹۶). این رساله با عنوان کتاب معرفة کمّیّة تمییز الاجرام المختلطة (قفطی، ص ۳۲۱) نیز معرفی شده است. از بین رسایلی که دانشمندان مسلمان در این باره تألیف کردهاند، رسالة کوچکی به نام فی استخراج کمّیّة الاجرام المختلطة از شخصی به نام ابومنصور نیریزی (پرچ، ج ۲، ص ۳۶۶) باقی مانده است. احتمالاً این شخص، همان فضلبن حاتم نیریزی * است (سزگین ، ج ۵، ص ۲۸۵). از خیام رسالهای به نام فی الاحتیال لمعرفة مقدارَیِ الذَّهبِ و الفضةِ فی جسمٍ مرکّبٍ منهما ، در بارة بهدست آوردن مقدار طلا و نقره در جسم مرکّبی که از این دو فلز تشکیل شده، باقی مانده است (پرچ، همانجا؛ نیز رجوع کنید به ادامة مقاله). از ابوریحان بیرونی نیز دو رساله بهجا مانده است: میزانالحکمة (بهادر، حصة ۱، ص ۶۵۷) بهفارسی، و مقالة فی النسب التی بین الفلزات و الجواهر فیالحجم (قربانی، ص ۳۶) به عربی. رسالة دوم در بارة وزن کردن فلزات و سنگها و ساختن ترازوهای مختلف برای این کار است. ابوسهل کوهی و ابنهیثم * نیز در این باره رساله نوشتهاند. نام رسالة ابنهیثم فی مراکز الاثقال است (ابن ابیاصیبعه، ص ۵۵۹). اصل این دو رساله باقی نمانده، اما خازنی خلاصهای از رسالة ابنهیثم را آورده است ( رجوع کنید به ص ۱۶ـ۲۰). سموأِل بن یحیی مغربی * نیز ابزاری به شکل منبر در اندازهگیری وزن اجزای جسم مختلط ساخته بوده (قفطی، ص ۲۰۹) که باقی نمانده است. در بین رسالههای گوناگون، رسالة فی الاحتیال خیام، بیش از همه مورد توجه واقع شده و تحقیقات و بررسیهای فراوانی در بارة آن صورت گرفته است (برای آگاهی از این بررسیها رجوع کنید به خیام، یادداشت رضازادة ملک، ص ۲۸۸ـ۲۹۰). ویدمان (ج ۱، ص۲۴۰ـ۲۵۷) نیز سه رسالة ارشمیدس و نیریزی و خیام را بررسی، و روشهای آنان را برای وزن کردن اجسام مختلط با یکدیگر مقایسه کرده است.از میان کتابهایی که دانشمندان اسلامی در بارة کار با ترازوها پدید آوردند، ظاهراً میزان الحکمة خازنی از همه مهمتر است. خازنی در این کتاب علاوهبر شرح چگونگی ساخت و روش کار با ترازوی ابداعی خود ( رجوع کنید به ادامة مقاله)، به نقل و بررسی آرای دانشمندان دیگر و ذکر دقیق نوشتههای آنان در بارة ترازوها پرداخته است. تنها از طریق کتاب خازنی (ص۷) معلوم میشود که افرادی چون سندبن علی، یوحنابن یوسف القس و احمدبن فضل مساح بخاری هر یک ترازویی ساخته بودهاند. همچنین خازنی (ص ۸۳ ـ۸۶) از رسالة فیالمیزان الطبیعی و العمل به ، نوشتة محمدبن زکریا رازی در بارة وزن کردن اجسام، یاد کرده و روش او را در این زمینه شرح داده و از ترازوی اختراعی رازی به نام میزان طبیعی تصویری آورده است. خازنی (ص ۸) همچنین از آرای ابنسینا در این باره یاد کرده است. میزان الحکمة تنها منبعی است که در آن این آثار محفوظ مانده است، از جمله فقط به کمک نوشتههای خازنی در باب پنجم میزانالحکمة (ص ۸۷ ـ۹۲) میتوان رسالة فی الاحتیال خیام را تکمیل نمود. همچنین با مقایسة رسالة فیالثقل و الخفة ارشمیدس که خازنی در میزان الحکمة (ص۲۰ـ۲۱) آن را بازنویسی کرده و متن خود رساله که زوتنبرگ آن را در Journal Asiatique (ج ۱۳، ژانویه ـ فوریة ۱۸۷۹، ص۵۱۰ ـ۵۱۲) به چاپ رسانده است، میتوان به دقت نظر و امانتداری خازنی پیبرد.نظریات دانشمندان گوناگون در بارة ترازو و آرایی که خازنی در میزان الحکمة نقل کرده است، عموماً در بارة ساخت انواع ترازوهایی است که نه برای وزن کردن اجسام، بلکه برای بهدست آوردن عیار اجسام مرکّب بهکار میرفتهاند. خازنی (ص ۷۸) ساخت ترازویی بهنام ترازوی مطلق را به ارشمیدس نسبت داده است. این ترازو دو پله و یک بازوی مدرّج (ناره) داشته و از آن برای اندازهگیری مقدار هر فلز در یک همبستة دو فلزی (مثلاً طلا و نقره) استفاده میکردهاند. برای این کار ابتدا مقداری طلا و نقرة هموزن انتخاب و هریک در پلهای نهاده میشد، سپس هر دو پله را در آب فرو میبردند. بهعلت سنگینتر بودن وزن حجمی طلا، پلة حامل طلا بیشتر در آب فرو میرفت. با جابجایی شاخص متحرکِ نصب شده روی بازوی مدرّج، بر روی بازو، ترازو متعادل میشد و بازو مجدداً به حالت افقی باز میگشت. در محل جدید استقرار ناره بر روی بازو علامتی گذاشته میشد. آنگاه مقداری از همبستة مورد آزمایش را که در هوا هموزن نقرة داخل پله بود، بر میداشتند و در پلة دیگر بهجای طلا قرار میدادند و پلهها را دوباره در آب فرو میبردند. پلة حامل همبستة طلا و نقره در آب سنگینتر میشد و با جابجایی ناره ترازو به حالت تعادل در میآمد و بازو به حالت افقی باز میگشت. در این حالت، ناره در جایی بین علامت اول و وسط بازو قرار میگرفت و نسبت اعداد متناظر با علامتهای اول و دوم، نسبت وزن طلا و نقرة موجود در همبسته را نشان میداد.ترازویی که خازنی (ص ۷۹ـ۸۳) ساختِ آن را به منلائوس نسبت داده و از آن با نام ترازوی مطلق هوایی یاد کرده، دو پله داشته است. خازنی (همانجا) چگونگی تعیین مقدار فلزات را در یک همبستة دو فلزی، بهوسیلة این ترازو در هوا، در آب و یا وقتی پلهای در هوا و دیگری در آب فرورفته باشد، شرح داده است. آنچه خازنی (ص۸۳ ـ۸۶) به نقل از محمدبن زکریا رازی برای بهدست آوردن مقدار هر فلز در یک همبستة دو فلزی آورده است، در روش، تفاوت کوچکی با ترازوهایی که پیش از رازی برای این کار ساخته شده بود، دارد. در ترازوی رازی، پلهها در آب فرونمیرفت، بلکه پر از آب میشد تا به نسبتِ حجمِ آب بیرون ریخته شده از پله، نسبت فلز به کار رفته در همبسته بهدست آید.بین دانشمندان مسلمان، ابوریحانبیرونی بیشترین فعالیت را برایاندازهگیریوزنها و بویژهبهدستآوردن وزن مخصوصاجسام انجام داد ( د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۹). او با وسیلهای به نام «آلت مخروطی»که برایاینکار ابداعکرد(خازنی،ص۵۸)،برای نخستین بار در عالماسلام وزن مخصوص هجدهفلز و کانی را بهدست آورد (برای روش بیرونی و مقدار وزن مخصوص برخی از این اجسام رجوع کنید به بیرونی * ، کانیشناسی و برای آگاهی از طرز کار آلت مخروطی رجوع کنید به بوئریس ، ص ۴۱). آلت مخروطی را میتوان قدیمترین چگالیسنج عالم اسلام بهشمار آورد (مییلی، ص۲۲۰ـ۲۲۱).خیام نیز برای وزنکردن اجسام و یافتن همبستههای گوناگون، از ترازویی دوپله به نام «ترازوی آبی مطلق» که خود ساخته بود، استفاده میکرد (خازنی، ص۸۷ـ۹۰). برای مدرّج کردن این ترازو، ابتدا مقداری طلای خالص در یک پله مینهادند و وزن آن را در هوا محاسبه میکردند. سپس پلة حاوی طلا را در آب فرو میبردند و با گذاشتن وزنه در پلة دیگر، وزن طلا را در آب تعیین میکردند و به این ترتیب، نسبت وزن آبی و هوایی طلا بهدست میآمد. همین کار با مقداری نقره تکرار میشد و نسبت وزن آبی و هوایی نقره بهدست میآمد. این دو نسبت، بر بازوی ترازو حک و فاصلة بین این دو بر روی بازو درجهبندی میشد. حال اگر همبستهای از طلا و نقره به همین ترتیب در هوا و آب وزن میشد و نسبت وزن هوایی و آبی آن بهدست میآمد، از روی درجات روی بازو، درصد طلا و نقرة آن تعیین میگردید. خیام همچنینترازویبزرگ و دقیقی شبیهقپان بهنام«قسطاسالمستقیم» ساخت که میتوانست از یک حبه تا یک هزار دینار یا یک هزار درهم را وزن کند (برای جزئیات این ترازو رجوع کنید به خازنی، ص۱۵۱ـ ۱۵۳؛ برای بررسی برهان هندسی مورد استفادة خیام در بهدست آوردن عیار همبستهها رجوع کنید به فقیه عبداللهی، ص ۱۷ـ۲۴).اوج پیشرفت در ساخت ترازوها در عالم اسلام، ساخت ترازوی حکمت (میزان الحکمه) بود که بیش از دو پله داشت و نخستین بار ابوحاتم مظفربن اسماعیل اسفزاری بهساخت این نوع ترازو اقدام نمود ( د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۶). در بارة مرگ اسفزاری گفتهاند که چون نمونة ترازوی چند پلة او را خزانهدار خیانتکارِ سلطان سنجر سلجوقی (حک : ۵۱۱ ـ۵۵۲) از بین برد، وی درگذشت (بیهقی، ص ۱۱۹ـ۱۲۰؛ شهرزوری، ج ۲، ص۵۴). پس از اسفزاری، خازنی به ساخت و تکمیل ترازوی حکمت اقدام نمود. سه مقاله از هشت مقالة کتاب میزانالحکمة (ص ۹۲ـ۱۵۳) بهشرح تفصیلی طرح و ساخت و کاربرد این ترازو اختصاص دارد. خازنی چنانکه خود در عنوان باب اول از مقالة پنجم میزان الحکمة (ص ۹۳) اشاره کرده، بهشرح اسفزاری در مورد اجزای ترازوی حکمت دسترسی داشته است ولی ظاهراً جزئیات طرح و درجهبندیهای بازو و روشهای ساخت آن برای وی مشخص نبوده و فقط شکل ترازو را در دسترس داشته است (خازنی، ص ۸).میزانالحکمه بازویی افقی بهطول حدود دو متر با مقطعی مستطیل به ابعاد حدود پنج و ده سانتیمتر داشت که از آهن یا برنج ساخته میشد. وسط بازو برای استحکام بیشتر ضخیمتر بود. تیرچهای عرضی (العارضة) از جنس بازو به طول حدود هفتادوپنج سانتیمتر عمود بر طول بازو و بهصورت افقی بر آن نصب میشد. زبانة ترازو نیز از جنس بازو و به طول حدود پنجاه سانتیمتر بود که به صورت قائم به وسط بازو متصل بود. حول زبانه، قابی (الفیارین) از همان جنس زبانه قرار داشت که از سه طرف زبانه را احاطه میکرد. قسمت پایین آن از طرفین بهصورت افقی به موازات تیرچه و بر بالای آن قرار میگرفت و قاب با چند قلاب (المعالیق) به جایی آویزان میشد. در قسمت پایین قاب و مقابل آن نیز بر روی تیرچه سوراخهای ریزی وجود داشت که نخهایی ابریشمی از آنها میگذشت و در دو طرف گره میخورد و بازو به همراه تیرچه و زبانه و پلهها به وسیلة همین نخها از قاب آویزان بود. ترازو پنج پله داشت که به بازو آویزان میشد و هر کدام نامی داشت، بدین قرار: پلة هوایی اول (الطرفیة الهوائیة الاولی)، پلة هوایی دوم (الطرفیة الهوائیة الثانیة)، پلة آبی یا پلة حاکم (کفة الماءِ الثالثه) که به زیر پلة هوایی دوم متصل میشد، پلة مُجَنَّحة و پلة مُنْقَلَة. دو پلة آخر متحرک بود و روی بازو جابجا میشد. ظرف آبی نیز زیر پلة آبی قرار میگرفت. آویزهای به نام رُمّانة برای افزودن وزنه به نیمة سبک بازو و ایجاد تعادل به بازو آویزان میشد که بر روی آن حرکت میکرد. سطح بالایی بازو مدرّج بود و پس از آنکه ترازو به حالت تعادل درمیآمد، اندازهگیریها مستقیماً از روی این درجهبندیها خوانده میشد (خازنی، ص ۹۳ـ۱۰۴، ۱۱). مجموعة بازو و زبانه در موقع ساخت متعادل میشد. هریک از پلهها را بهحسب نیاز به بازو میآویختند و قبل از شروع به وزن کردن اجسام، ترازو را با آویختن رمّانه در طرف سبکتر آن یا با افزودن وزنههایی در پلة طرف سبکتر، متعادل میکردند، که این کار «تعدیل ترازو» نام داشت (همان، ص۱۱۰؛ رجوع کنید به تصویر).خازنی در ادامه (ص۱۱۰ـ۱۱۱) به توضیح پنج روش مختلف برای وزن کردن اشیا با ترازوی حکمت، پس از تعدیل ترازو پرداخته است. در روش اول ــ که روش همة ترازوها بود ــ برای سنجش وزن جسم از پلههای هوایی سمت راست و چپ استفاده میشد. در روش دوم، بعد از تعیین وزن جسم در هوا، وزن آن در آب با استفاده از پلة هوایی سمت راست و پلة آبی سمت چپ بهدست میآمد. در روش سوم، با استفاده از مُنقلة واقع در سمت راست و پلة آبی، وزن هوایی جسم در حالی که در آب فرو رفته بود، بهدست میآمد. روش چهارم برای تشخیص دو فلز تشکیلدهندة یک همبسته و با استفاده از دو پلة متحرک و یک پلة آبی، و پس از بهدست آوردن وزن هوایی جسم، بهکار میرفت. روش پنجم نیز روش ترازوی صَرف ــ که در صرافی به کار میرفت ــ نام داشت و وزن کردن با آن به دو صورت انجام میشد: ۱) با استفاده از پلة هوایی سمتراست و پلة منقلة آویزان از سمت چپ بازو که به آن «ترکیب صرف» گفته میشد. ۲) با استفاده از پلة هوایی سمت راست در حالی که هر دو پلة متحرک به سمت چپ بازو آویزان بود، که به آن «ترکیب قفایی» گفته میشد. در این دو صورت از پلة هوایی سمت چپ و رمّانه برای متعادل ساختن ترازو استفاده میکردند (همان، ص ۱۱۱). خازنی روشهای وزن کردن اجسام و محاسبة وزن هوایی و آبی آنها را با این ترازو بتفصیل شرح داده است ( رجوع کنید به همان، ص ۱۱۰ـ ۱۱۵).به نوشتة خازنی (ص ۱۲۶)، ترازوی حکمت علاوه بر وزن کردن معمولی اجسام، برای تشخیص در صد خلوص فلزات و گوهرها و تشخیص عیوبی نظیر وجود حفرههای هوا در آنها، تعیین همبستة فلزها، تعیین نوع فلزها و گوهرهای ناشناخته، و تعیین وزن مخصوص اجسام پس از اندازهگیری وزنهای هوایی و آبی و وزن آبِ همحجم جسم بهکار میرفت. خازنی همچنین هفت مورد از کاربردهای ترازوی حکمت و تفاوت آن را با ترازوهای دیگر بر شمرده از جمله اینکه ضمن وزن کردن فلزها و گوهرها با ترازوی حکمت، جنس این مواد نیز تعیین میشده، در حالی که این کار با ترازوهای دیگر عملی نبوده است (ترجمة فارسی، ص ۱۲ـ۱۳).ترازوی حکمت، «جامع» (المیزان الجامع) نیز نامیده میشد (خازنی، ص ۹۲) و این نامگذاری به سبب جامعیت آن در انجام دادن کارهایی بود که بهگونهای به وزن کردن اجسام مربوط میشد. پس از آنکه خازنی اینگونه ترازوها را ساخت، در عالم اسلام ترازوی دیگری که از لحاظ دقت علمی و جامعیت کاربرد با آنها مقایسه شدنی باشد، ساخته نشد. ترازوهای بعدی عموماً ترازوهایی ساده یا قپانهایی بودند که بازرگانان و دیگران از آنها استفاده میکردند. علم اوزان نیز پیشرفت نکرد و منحصر به ارائة دستورهای ساخت ترازوهای ساده شد ( زندگینامة علمی دانشوران ، ج ۷، ص ۳۳۷).ترازوی حکمت از دقت و جامعیتی بسیار زیاد و به تعبیری «خارقالعاده» برخوردار بود ( > دایرةالمعارف تاریخ علوم عربی < ، ج ۲، ص ۶۳۷) و این دقت به عوامل متعددی بستگی داشت. به نوشتة خازنی (ص ۴ـ۵) اگر سازندة ترازو چیرهدست و ماهر باشد، ترازو با دقت محاسبة یک حبه ( ۶۸ ۱ مثقال) در مجموعِ هزار مثقال عمل خواهد کرد. بر این اساس، ترازوی حکمت از دقتی برابر با ۷۵ سانتیگرم در ۵ر۴ کیلوگرم، یا بهعبارت دیگر، دقت یک به شصت هزار برخوردار بود ( د. اسلام ، ج ۷، ص۱۹۸). مقایسه بین نمونههایی از وزن مخصوص چند مادّه که خازنی به آنها دست یافت، با مقادیری که بعد از وی و بویژه بر اثر پژوهش دانشمندان اروپایی بهدست آمد، دقت ترازوی حکمت و وسواس علمی بهکاربَرَندگان آن را نشان میدهد. مییلی (ص۲۲۲) جدولی برای مقایسة تعدادی از این اوزان تنظیم کرده است. این دقت ترازوی حکمت، بویژه نتیجة طراحی و ساخت دقیق آن بوده است، از جمله طول بلند اجزای آن بویژه بازو، ترازو را در برابر حرکتها و انحرافات کوچک نیز حساس میکرد. اگر بهسبب وزن سنگین مجموعة بازو و زبانه، قرار میشد که این بخش از ترازو بهوسیلة یاتاقان و پایه ثابت شود، اصطکاک بسیاری بهوجودمیآمد که از دقت ترازو میکاست. برای جلوگیری از این اصطکاک، این مجموعه با رشته نخهای ابریشمی به قاب ترازو آویخته، و خود قاب نیز به جایی آویزان میشد و به این ترتیب، اصطکاک تقریباً از بین میرفت. این تعلیق مضاعف، ترازو را در برابر نوسانات بسیار کوچک نیز حساس میکرد. دقت فراوانی میشد که مرکز تعلیق مجموعة بازو و زبانه بر مرکز ثقل آن منطبق باشد و این عمل نیز تأثیر بسیاری بر دقت ترازو داشت. خازنی در چند جای مختلف از میزانالحکمة (مثلاً ص۱۰۵ـ۱۰۶) به نکاتی اشاره کرده است که رعایت آنها در ساخت ترازو موجب دقیقشدن ترازو میگردد. همچنین هنگام بحث در بارة ثقل اجسام، بهطور مفصّل به بررسی انطباق مرکز ثقل و مرکز تعلیق اجسام پرداخته و حالتهای مختلف انحراف این دو را نسبت به یکدیگر و تأثیر آن را در تعادل ترازو شرح داده و چگونگی آزمایش تعادل ایستاییِ مجموعة بازو و زبانه را نیز توضیح داده است (همان، ص ۹۶ـ۱۰۰).دقت در چگونگی کار با ترازو نیز تأثیر بسزایی در دقت عمل وزن کردن اجسام داشته و توضیحاتی که خازنی در بخشهای مختلف (مثلاً ص ۹۲، ۱۱۳) در بارة کار با ترازوی حکمت داده، نشاندهندة این امر است. او به تأثیر ترکیبهای مختلف محلول در آب و نیز تأثیر درجة حرارت بر وزن مخصوص آب و درنتیجه به تأثیر آن در بهدست آوردن وزن مخصوص اجسام توجه داشته است. به همین علت بارها (همانجاها) تأکید کرده است که برای وزن کردن اجسام باید از آب یک منبع خاص استفاده کرد و شرایط هوایی معتدل به دور از سرما و گرمای شدید را هنگام وزن کردن اجسام در نظر داشت.نکتة دیگری که خازنی برای درستی وزن کردن اجسام با ترازوی حکمت بر آن تأکید کرده (ص ۱۱۱، ۱۱۶ـ۱۱۷)، دقت در این است که در جسم، حفرهای که آب به آن نرسد، وجود نداشته باشد، وگرنه وزن آبی آن درست محاسبه نخواهد شد. وزنکننده باید دقت کند که وقتی جسمی را در آب فرو میبرد، آب به همة اجزای آن برسد (همانجاها). برای حصول اطمینان از یکنواخت بودن مواد مورد آزمایش، فلزات چکشکاری میشدند و سنگهای قیمتی را در آتش مینهادند تا حفرههای داخلی آنها نمایان شوند آنگاه با ایجاد سوراخ راهی به حفره ایجاد میشد تا هوا و خاک از آن خارج شود و موقع وزن کردن، آبْ حفرهها را نیز پُرکند(همان،ترجمةفارسی،ص۶۹). فلزات را قبلاز وزنکردن، تخلیص و از کیفیت آنها اطمینان حاصل مینمودند. تخلیص بعضی از مواد مانند آهن با روشهای پیچیدة ریختهگری میسر بود که خازنی (ص ۵۶ ـ۵۷) شرح آن را به نقل از ابوریحان بیرونی آورده است.اگر چه ترازوها بیشتر برای وزن کردن اجسام بهکار میرفتند، کاربردهای دیگری نیز داشتند، از جمله نوعی ترازو برای اندازهگیری زمان طراحی و ساخته شده بود که میزانالساعات نامیده میشد ( رجوع کنید به ساعت*). دستهای از ترازوها نیز برای تنظیم خودکار دستگاههای مکانیکی (اسباب الحیل)، از جمله ظرفهایی که براساس خواص سیالات عمل میکردند، طراحی و ساخته میشدند. از جملة این ظروف، میتوان از انواع ساعتهای آبی، ظروف شربتخوری و تشتهای خونگیری نام برد که در آثار جزری (ص۳۲۷ـ۳۳۱) و بنوموسی (ص۱۶۳ـ۱۶۹) بهآنها اشاره شده است.در ساخت و استفاده از ترازوها، تقلبهایی نیز میشد. بازوی یکی از انواع ترازوهای تقلبی یک نی توخالی بود که داخل آن مقداری جیوه میریختند. با اندکی کج کردن بازو، جیوه به حرکت در میآمد و در طرف وزنهها یا مواد داخل پله قرار میگرفت و به این ترتیب یکی از پلهها به دلخواه، سنگینتر از مقدار واقعیاش نشان داده میشد. در ترازوی تقلبی دیگری که زبانهای آهنی داشت، وزنکننده با استفاده از آهنربا به دلخواه زبانة راست یا چپ را پایین میبرد ( د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۸). وجود آیات گوناگون در قرآن که امر به وزن کردن با ترازوی درست یا «قسطاس مستقیم» (اسراء: ۳۵؛ شعراء: ۱۸۲) یا رعایت عدالت در پیمانه و میزان (انعام: ۱۵۲؛ اعراف: ۸۵؛ هود: ۸۴ ـ ۸۵) میکند، دلیل بر وجود تقلب در وزن کردن و ترازو در آن روزگار است.

منابع: علاوه بر قرآن و کتاب مقدّس. عهد عتیق؛ ابنابیاصیبعه، عیون الانباء فی طبقات الاطباء ، چاپ نزار رضا، بیروت ] ۱۹۶۵ [ ؛ ابوریحان بیرونی، کتاب التفهیم لاوائل صناعة التنجیم ، چاپ جلالالدین همائی، تهران ۱۳۶۲ ش؛ بنوموسی، کتاب الحیل ، چاپ احمدیوسف حسن، حلب ۱۹۸۱؛ میرعثمان علیخان بهادر، فهرست مشروح بعض کتب نفیسه قلمیه مخزونة کتبخانة آصفیه سرکارعالی ، حیدرآباد دکن ۱۳۵۷؛ علیبن زید بیهقی، تتمة صِوانالحکمة ، لاهور ۱۳۵۱؛ ابیالعزّبن اسماعیل جزری، الجامع بین العلم و العمل النافع فی صناعة الحیل ، چاپ احمدیوسف حسن، حلب ۱۹۷۹؛ عبدالرحمان خازنی، کتاب میزان الحکمة ، حیدرآباد دکن ۱۳۵۹؛ همان، ترجمة فارسی، چاپ مدرسرضوی، تهران ۱۳۴۶ ش؛ عمربن ابراهیم خیام، رسالة فی الاحتیال لمعرفة مقداری الذهب و الفضّة فی جسم مرکّب منهما ، در دانشنامة خیامی: مجموعة رسائل علمی، فلسفی و ادبی عمربن ابراهیم خیامی ، چاپ رحیم رضازاده ملک، تهران: علم و هنر، ۱۳۷۷ ش؛ موریس دوما، تاریخ صنعت و اختراع ، ترجمة عبداللّه ارگانی، تهران ۱۳۷۸ ش؛ محمدبن محمود شهرزوری، نزهةالارواح و روضةالافراح فی تاریخ الحکماء و الفلاسفة ، چاپ خورشید احمد، حیدرآباد دکن ۱۳۹۶/ ۱۹۷۶؛ احمدبن مصطفی طاشکوپریزاده، مفتاح السعادة و مصباح السیادة ، بیروت ۱۴۰۵/ ۱۹۸۵؛ محمدعزت عمر، فهرسالمخطوطاتالمصورة ( ملحق )، حلب ۱۴۰۶/ ۱۹۸۶؛ حسن فقیه عبداللهی، «تأملی دیگر در رسالة فی الاحتیال لمعرفة مقداری الذهب و الفضّة فی جسم مرکب منهما از حکیم عمر خیام»، میراث جاویدان ، سال ۴، ش ۳ و ۴ (پاییز و زمستان ۱۳۷۵)؛ ابوالقاسم قربانی، تحقیقی در آثار ریاضی ابوریحان بیرونی: تحریری نوین از بیرونینامه ، تهران ۱۳۷۴ ش؛ محمودبن مسعود قطبالدین شیرازی، درةالتاج ، بخش ۱، چاپ محمد مشکوة، تهران۱۳۶۹ ش؛ علیبنیوسف قفطی، تاریخالحکماء و هو مختصر الزوزنی المسمی بالمنتخبات الملتقطات من کتاب اخبار العلماء باخبار الحکماء ، چاپ لیپرت، لایپزیگ ۱۹۰۳؛ مقدسی؛ دیوید نیلمکنزی، فرهنگ کوچک زبان پهلوی ، ترجمة مهشید میرفخرایی، تهران ۱۳۷۳ش؛ آلدو مییلی، علوم اسلامی و نقش آن در تحولات علمی جهان ، ترجمة محمدرضا شجاع رضوی و اسداللّه علوی، مشهد ۱۳۷۱ش؛W. Ahlwardt, Handschriften - Verzeichnisse Kخniglichen Bibliothek zu Berlin: Verzeichniss der arabischen Handschriften , vol. ۵, Berlin ۱۸۹۳; Heinrich Bauerreiss, Zur Geschichte des spezifischen Gewichtes im Altertum und Mittelalter , doctoral thesis, hohen philosophischen Fakultجt, Friedrich-Alexanders-Universitجt Erlangen, Erlangen ۱۹۱۴; Hartwig Derenbourg, Les manuscrits arabes de l&#۳۹;Escurial , vol. ۲, fascs. ۲-۳, Paris ۱۹۴۱; Dictionary of scientific biography, ed. Charles Coulston Gillispie, New York ۱۹۸۱, s.v. " A l-Kha ¦ zin ¦ â , Abu&#۳۹;l-Fath ¤ Ü Abd A l-Rah ¤ ma ¦ n" (by Robert E. Hall); EI ۲ , s.v. " A l-M ¦ â za ¦ n. ۱: Balances" (by E. Wiedemann); Encyclopedia of the history of Arabic science , ed. Roshdi Rashed, London: Routledge ۱۹۹۶, s.v. "Statics" (by Mariam Rozhanskaya and I. S. Levinova); The New Encyclopaedia Britannica , Chicago ۱۹۸۵, Micropaedia ; Henrik Samuel Nyberg, Hilfsbuch des Pehlevi II , Uppsala ۱۹۳۱; Wilhelm Pertsch, Die arabischen Handschriften der Herzoglichen Bibliothek zu Gotha , vol. ۲, Gotha ۱۸۸۰; Fuat Sezgin, Geschichte des arabischen schrifttums , vol. ۵: Mathematik bis ca. ۴۳۰H. , Leiden ۱۹۷۴; Eilhard Wiedmann, Aufsجtze zur arabischen Wissenschftsgeschichte , ed. Wolfdietrich Fischer: "Beitrجge zur Geschichte der Naturwissenchaften. VIII ", Hildesheim ۱۹۷۰.

نظر شما
مولفان
محمدجواد ناطق و فرید قاسملو ,
گروه
رده موضوعی
جلد 6
تاریخ 93
وضعیت چاپ
  • چاپ شده