021-6123
سبد خرید 0
« بازگشت به لیست مقالات | ﺳﻪشنبه 10 مرداد 1396 در ساعت 56 : 12 دقیقه | نظرات کاربران ( 0 )

ترازو، ابزاری برای سنجش وزن و تعیین مشخصه‌های وزنی اجسام است. واژه ترازو در فارسی میانه (پهلوی) به صورت¦tara¦zu  آمده (مکنزی) که بازمانده -az- ¦ tara  ایرانی باستان (ریشه az به معنای انتقال دادن) است (نیبرگ، زیر واژه). رایج‌ترین معادل ترازو در عربی «میزان» است؛ که عموماً برای نامیدن ترازوهای معمولی به کار می‌رود. نام‌های بسیاری برای انواع ترازو وجود دارد. از جمله قِسطاس، شاهین (نه در معنای عقربه ترازو)، تَریس، مِحمَل (ترازوهای ویژه 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 مقبره‌های فراعنه مصر، به حدود پنج هزار سال پیش از میلاد می‌رسد. (بریتانیکا، زیر 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) به معنای ابزار سنجشِ وزن و نیز در مفهوم وسیله برپا داشتن عدل اشاره شده است. در دوره اسلامی، ترازو علاوه بر وزن کردن اجسام، کاربردهای دیگری نیز داشته است. از جمله در اندازه گیری زمان و تنظیم خودکار دستگاه‌های مکانیکی. در مفاهیم انتزاعی‌تر و 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 حوزه 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 علم المیزان، به معنای علم مقیاس‌ها یا علم اندازه‌گیری‌های دقیق می‌نامیده‌اند؛ زیرا در تهیه انواع اکسیرها انتخاب نسبت درست از اجزای تشکیل دهنده آن موضوع بسیار مهمی بود (د. اسلام، ج ۷، ص ۱۹۸).

ساده ترین ترازوها از یک شاهین و دو پله (کفه) تشکیل می‌شود. جسم را برای وزن کردن در یک پله و وزنه‌ها را در پله دیگر قرار می‌دهند تا شاهین به حالت تعادل درآید و وزن جسم معلوم شود. اساس کار این ترازوها بر قوانین اهرم است و دانشمندان عالَم اسلام آرای مختلفی درباره به کارگیری آن داشته‌اند. از جمله الیاس نصیبینی (قرن چهارم) در رساله خود درباره 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 ساده ترازوها بودند و پله‌های بیشتری داشتند که تعدادشان در پیشرفته ترین آنها به پنج پله می‌رسید. وزن کردن اجسام در ترازوهای معمولی با معلق ماندن پله ها در هوا صورت می‌گرفت؛ اما در ترازوی آبی، جسم موردنظر در آب غوطه ور می‌شد و بر اساس «اصل ارشمیدس» وزن مخصوص آن به دست می‌آمد. در ترازوهای ترکیبی‌، امکان وزن کردن هم در آب هم در هوا وجود داشت. قپان نیز برخلاف ترازوهای دیگر فقط یک پله داشت (رجوع کنید به قپان). در کشورهای اسلامی ترازوهای گوناگونی ساخته می‌شد. به گفته مقدسی، جغرافیدان سده چهارم (ص ۱۴۱)، صحت ترازوهای ساخته شده در حرّان زبانزد بود.

گذشته از ساخت انواع ترازوها و قپان‌ها، بحث‌های نظری گوناگونی درباره ساخت و کار ترازوها و قپان‌ها به وجود آمد و دانشمندان درباره ساخت انواع ترازوها و قپان‌ها رساله‌هایی نوشتند. مهمترین بحث در این رسایل، توجه به مفهوم «اجسام مختلط» و سعی در به دست 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 درباره انواع ساده ترازوها و قپان‌ها نوشته شده عبارت‌اند از: کتاب ثابت بن قره فی القرسطون درباره قپان‌ها (آلوارت، ج ۵، ص ۳۵۵) و رساله 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 باقی مانده در عالم اسلام درباره ترازو، آثاری درباره ساخت و کار انواع ترازوهایی است که برای وزن کردن اجسام مرکّب (اجسام مختلط) و تعیین مقدار اجزای تشکیل دهندة آنها (عیارسنجی) به کار می رفته اند. قدیمترین مأخذ دانشمندان مسلمان در این باره، آرای دو ریاضیدان و دانشمند یونانی، ارشمیدس و منلائوس (مانالائوس) است. از ارشمیدس رساله مختصری درباره سنگینی و سبکی اجسام به نام فی‌الثقل و الخفة باقی مانده است (پرچ ، ج ۲، ص ۳۶۷). خازنی نیز در میزان الحکمه (ص ۷۸ـ۷۹) نقل قول‌های 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 فی الخیلة (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 رسائلی که دانشمندان مسلمان در این باره تألیف کرده اند، رساله 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 فضل بن حاتم نیریزی است (سزگین، ج ۵، ص ۲۸۵). از خیام نیز رساله‌ای به نام فی الاحتیال لمعرفة مقدارَیِ الذَّهبِ و الفضةِ فی جسمٍ مرکّبٍ منهما، در بارة به دست 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 به جا مانده است: میزان الحکمة (بهادر، حصة ۱، ص ۶۵۷) به فارسی، و دو رساله به زبان عربی به نام‌های مقاله فی النسب التی بین الفلزات و الجواهر فی الحجم (قربانی، ص۳۶). رساله دوم درباره وزن کردن فلزات و سنگ‌ها و ساختن ترازوهای مختلف برای این کار است. ابوسهل کوهی و ابن هیثم  نیز در این باره رساله نوشته اند. نام رساله ابن هیثم فی مراکز الاثقال است (ابن ابی اصیبعه، ص ۵۵۹) متاسفانه اصل این دو رساله باقی نمانده است. اما خازنی خلاصه‌ای از رساله ابن هیثم را آورده است (رجوع کنید به ص ۱۶ـ۲۰). سموأِل بن یحیی مغربی نیز ابزاری به شکل منبر در اندازه گیری وزن اجزای جسم مختلط ساخته بوده (قفطی، ص ۲۰۹) که باقی نمانده است. در بین رساله های گوناگون، رسالة فی الاحتیال خیام، بیش از همه مورد توجه واقع شده است و تحقیقات و بررسی‌های فراوانی درباره آن صورت گرفته است (برای آگاهی از این بررسی‌ها رجوع کنید به خیام، یادداشت رضازادة ملک، ص ۲۸۸ـ۲۹۰). ویدمان (ج ۱، ص ۲۴۰ـ۲۵۷) نیز سه رساله ارشمیدس و نیریزی و خیام را بررسی کرده است و روش‌های آنها را برای وزن کردن اجسام مختلط با یکدیگر مقایسه کرده است.

از میان کتاب‌هایی که دانشمندان اسلامی درباره کار با ترازوها پدید آوردند، ظاهراً میزان الحکمة خازنی از همه مهمتر است. خازنی در این کتاب علاوه بر شرح چگونگی ساخت و روش کار با ترازوی ابداعی خود، به نقل و بررسی آرای دانشمندان دیگر و ذکر دقیق نوشته‌های آنان درباره 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 رساله فی المیزان الطبیعی و العمل به، نوشته محمدبن زکریا رازی درباره 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 ابن سینا در این باره یاد کرده است. میزان الحکمه تنها منبعی است که در آن آثار یاد شده محفوظ مانده است. همچنین فقط به کمک نوشته‌های خازنی در باب پنجم میزان الحکمه (ص ۸۷ ـ۹۲) می‌توان رساله فی الاحتیال خیام را تکمیل نمود. همچنین با مقایسه رساله فی الثقل و الخفة ارشمیدس که خازنی در میزان الحکمه (ص ۲۰ـ۲۱) آن را بازنویسی کرده است و متن رساله را زوتنبرگ در (Journal Asiatique ج ۱۳، ژانویه ـ فوریة ۱۸۷۹، ص ۵۱۰ ـ۵۱۲) به چاپ رسانده است، می‌توان به دقت نظر و امانتداری خازنی پی برد.

نظریات دانشمندان گوناگون درباره ترازو و آرایی که خازنی در میزان الحکمه نقل کرده است، عموماً درباره ساخت انواع ترازوهایی است که نه برای وزن کردن اجسام، بلکه برای به دست آوردن عیار اجسام مرکّب به کار می‌رفته‌اند. خازنی (ص ۷۸) ساخت ترازویی به نام ترازوی "مطلق" را به ارشمیدس نسبت داده است. این ترازو دو پله و یک بازوی مدرّج (ناره) داشته و از آن برای اندازه گیری مقدار هر فلز در ترکیبی دو فلزی (مثلاً طلا و نقره) استفاده می‌کرده‌اند. برای این کار ابتدا مقداری طلا و نقره هم وزن انتخاب می کرده اند و هریک را در پله‌ای قرار می‌دادند، سپس هر دو پله را در آب فرو می‌بردند. به علت سنگین‌تر بودن وزن حجمی طلا، پله 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 ترکیب فلزی مورد آزمایش را که در هوا هم وزن نقره داخل پله بود، بر می‌داشتند و در پله دیگر به جای طلا قرار می‌دادند و پله ها را دوباره در آب فرو می‌بردند. پله حامل ترکیب 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 نقره موجود در ترکیب فلزی 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 ترکیب دو فلزی، به وسیله این ترازو در هوا، در آب یا وقتی پله‌ای در هوا و دیگری در آب فرورفته باشد، شرح داده است. آنچه خازنی (ص ۸۳ ـ۸۶) به نقل از محمدبن زکریا رازی برای به دست آوردن مقدار هر فلز در ترکیبی دو فلزی آورده است، در روش، تفاوت کوچکی در سبک و سیاق و روش با ترازوهایی که پیش از رازی برای این کار ساخته شده بود دارد. در ترازوی رازی، پله ها در آب فرو نمی‌رفت؛ بلکه پر از آب می‌شد؛ تا به نسبتِ حجمِ آب بیرون ریخته شده از پله، نسبت فلز به کار رفته در ترکیب فلزی به دست آید.

بین دانشمندان مسلمان، ابوریحان بیرونی بیشترین فعالیت را برای اندازه گیری وزن‌ها و به ویژه به دست آوردن وزن مخصوص اجسام انجام داد (د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۹). او با وسیله‌ای به نام «آلت مخروطی» که برای این کار ابداع کرد (خازنی ،ص ۵۸)، برای نخستین بار در عالم اسلام وزن مخصوص هجده فلز و کانی را به دست آورد (برای روش بیرونی و مقدار وزن مخصوص برخی از این اجسام رجوع کنید به بیرونی، کانی شناسی و برای آگاهی از طرز کار آلت مخروطی رجوع کنید به بوئریس، ص ۴۱). آلت مخروطی را می‌توان قدیمترین چگالی سنج عالم اسلام به شمار آورد (مییلی ، ص ۲۲۰ـ۲۲۱).

خیام نیز برای وزن کردن اجسام و یافتن ترکیب‌های فلزی گوناگون، از ترازویی دوپله به نام «ترازوی آبی مطلق» که خود ساخته بود، استفاده می‌کرد (خازنی ، ص ۸۷ـ۹۰). برای مدرّج کردن این ترازو، ابتدا مقداری طلای خالص در یک پله می‌نهادند و وزن آن را در هوا محاسبه می‌کردند. سپس پله حاوی طلا را در آب فرو می‌بردند و با گذاشتن وزنه در پله دیگر، وزن طلا را در آب تعیین می کردند؛ به این ترتیب نسبت وزن آبی و هوایی طلا به دست می‌آمد. همین کار با مقداری نقره تکرار می‌شد و نسبت وزن آبی و هوایی نقره به دست می‌آمد. این دو نسبت، بر بازوی ترازو حک می شد و فاصله بین این دو بر روی بازو درجه بندی می‌شد. حال اگر ترکیبی فلزی از طلا و نقره به همین ترتیب در هوا و آب وزن می‌شد و نسبت وزن هوایی و آبی آن به دست می‌آمد، از روی درجه های روی بازو، درصد طلا و نقره آن تعیین می شد. خیام همچنین ترازوی بزرگ و دقیقی شبیه قپان به نام «قسطاس المستقیم» 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، ص ۱۵۱ـ ۱۵۳؛ برای بررسی برهان هندسی مورد استفاده خیام در به دست آوردن عیار ترکیبات فلزی 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 به ساخت این نوع ترازو اقدام نمود (د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۶). درباره مرگ اسفزاری گفته‌اند که چون نمونه ترازوی چند پله او را خزانه‌دار خیانتکارِ سلطان سنجر سلجوقی (حک : ۵۱۱ ـ۵۵۲) از بین برد، وی درگذشت (بیهقی، ص ۱۱۹ـ۱۲۰؛ شهرزوری، ج ۲، ص ۵۴). پس از اسفزاری، خازنی به ساخت و تکمیل ترازوی حکمت اقدام نمود. سه مقاله از هشت مقاله کتاب میزان الحکمه (ص ۹۲ـ۱۵۳) به شرح تفصیلی طرح و ساخت و کاربرد این ترازو اختصاص دارد. خازنی چنانکه خود در عنوان باب اول از مقاله پنجم میزان الحکمه (ص ۹۳) اشاره کرده است، به شرح اسفزاری در مورد اجزای ترازوی حکمت دسترسی داشته است ولی ظاهراً جزئیات طرح و درجه بندی‌های بازو و روش‌های ساخت آن برای وی مشخص نبوده و فقط شکل ترازو را در دسترس داشته است (خازنی ، ص ۸).

"میزان الحکمه" بازویی افقی به طول 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 به صورت افقی بر آن نصب می‌شد. زبانه 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 به صورت افقی به موازات تیرچه و بر بالای آن قرار می‌گرفت و قاب با چند قلاب (المعالیق) به جایی آویزان می‌شد. در 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 وسیله همین نخ‌ها از قاب آویزان بود. ترازو پنج پله داشت که به بازو آویزان می‌شد و هر کدام نامی داشت بدین قرار: پله هوایی اول (الطرفیة الهوائیة الاولی)، پله هوایی دوم (الطرفیة الهوائیة الثانیة)، پله آبی یا پله حاکم (کفة الماءِ الثالثه) که به زیر پله هوایی دوم متصل می‌شد. پله مُجَنَّحة و پله مُنْقَلَة. دو پله آخر متحرک بود و روی بازو جابجا می‌شد. ظرف آبی نیز زیر پله آبی قرار می‌گرفت. آویزه‌ای به نام "رُمّانة" برای افزودن وزنه به نیمه 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 در می‌آمد، اندازه گیری‌ها مستقیماً از روی این درجه بندی‌ها خوانده می‌شد (خازنی، ص ۹۳ـ۱۰۴، ۱۱). مجموعه بازو و زبانه در موقع ساخت متعادل می‌شد. هریک از پله‌ها را بر حسب نیاز به بازو می‌آویختند و قبل از شروع به وزن کردن اجسام، ترازو را با آویختن رُمّانه در طرف سبک‌تر آن، یا با افزودن وزنه‌هایی در پله طرف سبک‌تر، متعادل می‌کردند، که به این کار «تعدیل ترازو» می‌گفتند.

خازنی در ادامه (ص ۱۱۰ـ۱۱۱) 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 پله هوایی سمت راست و پله آبی سمت چپ به دست می‌آمد. در روش سوم، با استفاده از مُنقلة واقع در سمت راست و پله آبی، وزن هوایی جسم در حالی که در آب فرو رفته بود، به دست می‌آمد. روش چهارم برای تشخیص دو فلز تشکیل دهنده یک ترکیب فلزی و با استفاده از دو پله متحرک و یک پله آبی، و پس از به دست آوردن وزن هوایی جسم، به کار 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 پله هوایی سمت راست و پله منقله آویزان از سمت چپ بازو که به آن «ترکیب صرف » گفته می‌شد. ۲) با استفاده از پله هوایی سمت راست در حالی که هر دو پله متحرک به سمت چپ بازو آویزان بود، که به آن «ترکیب قفایی» گفته می‌شد. در این دو صورت از پله هوایی سمت چپ و رُمّانه برای متعادل ساختن ترازو استفاده می‌کردند (همان ، ص ۱۱۱). خازنی روش‌های وزن کردن اجسام و محاسبه وزن هوایی و آبی آنها را با این ترازو به تفصیل شرح داده است (رجوع کنید به همان ، ص ۱۱۰ـ ۱۱۵).

به نوشته خازنی (ص ۱۲۶)، ترازوی حکمت علاوه بر وزن کردن معمولی اجسام، برای تشخیص درصد خلوص فلزات و گوهرها و تشخیص عیوبی نظیر وجود حفره‌های هوا در آنها، تعیین ترکیب فلزها، تعیین نوع فلزها و گوهرهای ناشناخته، و تعیین وزن مخصوص اجسام پس از اندازه گیری وزن‌های هوایی و آبی و وزن آبِ هم‌حجم جسم به کار می‌رفت. خازنی همچنین هفت مورد از کاربردهای ترازوی حکمت و تفاوت آن را با ترازوهای دیگر بر شمرده است. از جمله اینکه ضمن وزن کردن فلزها و گوهرها با ترازوی حکمت، جنس این مواد نیز تعیین می‌شده است. 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 به گونه‌ای 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 ارائه دستورهای ساخت ترازوهای ساده شد (زندگینامه علمی دانشوران، ج ۷، ص ۳۳۷).

ترازوی حکمت از دقت و جامعیتی بسیار زیاد و به تعبیری «خارق العاده » برخوردار بود ( دایرة المعارف تاریخ علوم عربی، ج ۲، ص ۶۳۷) و این دقت به عوامل متعددی بستگی داشت. به نوشته خازنی (ص ۴ـ۵) اگر سازنده ترازو چیره دست و ماهر باشد، ترازو با دقت محاسبه یک حبه (1.68 مثقال) در مجموعِ هزار مثقال عمل خواهد کرد. بر این اساس ترازوی حکمت از دقتی برابر با ۷۵ سانتیگرم در ۵.۴ کیلوگرم، یا به عبارت دیگر، دقت یک به شصت هزار برخوردار بود (د. اسلام ، ج ۷، ص ۱۹۸). مقایسه بین نمونه‌هایی از وزن مخصوص چند مادّه که خازنی به آنها دست یافت، با مقادیری که بعد از وی و به ویژه بر اثر پژوهش دانشمندان اروپایی به دست آمد، دقت ترازوی حکمت و وسواس علمی به کاربَرَندگان آن را نشان می‌دهد. مییلی (ص ۲۲۲) جدولی برای مقایسه تعدادی از این اوزان تنظیم کرده است. دقت ترازوی حکمت نتیجه طراحی و ساخت دقیق و حاذقانه آن بوده است. از جمله طول بلند اجزای آن به ویژه بازو، ترازو را در برابر حرکت‌ها و انحرافات کوچک نیز حساس می‌کرد. اگر به سبب وزن سنگین مجموعه بازو و زبانه، قرار می‌شد که این بخش از ترازو به وسیله یاتاقان و پایه ثابت شود، اصطکاک بسیاری به وجود می‌آمد که از دقت ترازو می‌کاست. برای جلوگیری از این اصطکاک، این مجموعه با رشته نخ‌های ابریشمی به قاب ترازو آویخته شده بود و خود قاب نیز به جایی آویزان می‌شد؛ 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 مجموعه 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 میزان الحکمه (مثلاً ص ۱۰۵ـ۱۰۶) به نکاتی اشاره کرده است که رعایت آنها در ساخت ترازو موجب دقیق شدن ترازو می‌شود. همچنین هنگام بحث درباره ثقل اجسام، به طور مفصّل به بررسی انطباق مرکز ثقل و مرکز تعلیق اجسام پرداخته است و حالت‌های مختلف انحراف این دو را نسبت به یکدیگر و تأثیر آن را در تعادل ترازو شرح داده است. ضمن آنکه چگونگی آزمایش تعادل ایستاییِ مجموعه بازو و زبانه را نیز توضیح داده است (همان، ص ۹۶ـ۱۰۰).

دقت در چگونگی کار با ترازو نیز تأثیر بسزایی در حساسیت عمل وزن کردن اجسام داشته است و توضیحاتی که خازنی در بخش‌های مختلف (مثلاً ص ۹۲، ۱۱۳) درباره کار با ترازوی حکمت داده، نشان دهنده همین امر است. او به تأثیر ترکیب‌های مختلف محلول در آب و نیز تأثیر درجة حرارت بر وزن مخصوص آب و در نتیجه به تأثیر آن در به دست آوردن وزن مخصوص اجسام توجه داشته است. به همین علت بارها (همانجا) 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.

نکته 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. وزن کننده باید دقت کند که وقتی جسمی را در آب فرو می‌برد، آب به همه اجزای آن برسد (همانجا). برای حصول اطمینان از یکنواخت بودن مواد مورد آزمایش، فلزات چکش کاری 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 پُر کند (همان، ترجمة فارسی، ص ۶۹). فلزات را قبل از وزن کردن، تخلیص و از کیفیت آنها اطمینان حاصل می‌نمودند. تخلیص بعضی از مواد مانند آهن با روش‌های پیچیده 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 به کار می‌رفتند، کاربردهای دیگری نیز داشتند. از جمله نوعی ترازو برای اندازه‌گیری زمان طراحی و ساخته شده بود که میزان الساعات 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 جمله این ظروف می‌توان از انواع ساعت‌های آبی، ظروف شربت خوری و تشت‌های خون‌گیری نام برد که در آثار جزری (ص ۳۲۷ـ۳۳۱) و بنوموسی (ص ۱۶۳ـ۱۶۹) به آنها 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، وزن کننده با استفاده از آهنربا به دلخواه زبانه 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.

ترازو در گذشته کاربرد دیگری هم داشت و برای اندازه گیری زمان نیز به کار می‌رفت. در ریاضیات نیز از ترازو برای به دست آوردن نسبت مستقیم و معکوس استفاده می‌شد. ترازو امروزه در مدل‌های بسیار متنوع در حال تولید و پیشرفت است. ترازو سال‌های زیادی‌ست که از مدل ترازوی قپانی، ترازوی عقربه‌ای به ترازوی دیجیتالی تغییر یافته و ابزار استفاده شده در ترازوی دیجیتال نسبت به ترازوی عقربه‌ای بسیار حساس‌تر و دقیق‌تر شده است. دقت در ترازوی دیجیتال امروزه اهمیت بسیاری دارد. ترازوها در مدل ترازوی آزمایشگاهی، ترازوی صنعتی، ترازوی فروشگاهی در حال تولیدند. مدل‌های معرفی شده نیز خود به گروه‌های دیگری تقسیم می‌شوند.

این تاریخ طولانی و دقیق و سرشار از مهارت و مهندسی و هندسه در حالی برای تمدن اسلامی رخ داده است که اختراع ترازو در ممالک غربی و در اروپا، به اواخر قرن هجدهم میلادی و به سال 1770 باز می‌گردد! 

ارسال نظر

نام شما :
ایمیل :
تلفن تماس :
متن پیغام :
9 / 10
از 5 کاربر
نمایش همه
علاقه مندی ها ()