Қазіргі инженерия дегенде компьютер, робот, автоматтандырылған өндіріс пен озық технологиялар ойға келеді. Алайда бүгінгі техникада қолданылатын көптеген инженерлік шешімдер адамзатқа бірнеше мың жыл бұрын-ақ белгілі болған.
Ежелгі инженерлер аспан денелерінің қозғалысын есептейтін құрылғылар жасап, алып тастарды көтерудің амалын тапқан. Таулардың арасынан жол салып, сусыз аймақтарға су жеткізіп, мыңдаған жылға шыдайтын құрылыс материалдарын пайдаланған. Interesting Engineering басылымы қазіргі инженерияда әлі күнге дейін маңызын жоғалтпаған осындай 15 көне технологияны жинақтады.
Ежелгі дәуірдің «компьютері» мен алғашқы механизмдер
Ең таңғаларлық өнертабыстардың бірі – Антикитера механизмі. Ол шамамен б.з.д. 100 жылы жасалған деп есептеледі. Қола тісті доңғалақтардан құралған күрделі құрылғы аспан денелерінің қозғалысын модельдеуге, астрономиялық циклдерді есептеуге және күн мен ай тұтылуын болжауға мүмкіндік берген. Осы ерекшелігіне байланысты оны әлемдегі алғашқы аналогтық компьютерлердің бірі деп атайды.
Ал адамзат тарихындағы ең ықпалды инженерлік жаңалықтардың бірі – дөңгелек пен ось. Оның алғашқы үлгілері Месопотамияда шамамен б.з.д. 3500 жылдары пайда болған. Бұл қарапайым механизм ауыр жүкті тасымалдауды едәуір жеңілдетті. Бүгінде оның негізгі қағидасы автомобильдерден бастап өндірістік роботтарға дейін қолданылады.
Тісті доңғалақтар мен механикалық берілістер де мыңдаған жыл бойы маңызын жоғалтқан жоқ. Ежелгі грек және рим инженерлері олардың көмегімен қозғалыстың жылдамдығы мен бағытын өзгертіп, күшті бір механизмнен екіншісіне жеткізген. Қазіргі сағаттар, автокөліктің беріліс қорабы, турбиналар мен робот механизмдері де осы принципке сүйенеді.
Алып құрылыстарды тұрғызу үшін ежелгі шеберлер арқан мен арнайы дөңгелектерден тұратын жүк көтеру механизмдерін пайдаланған. Олар адам мен жануар күшін тиімді жұмсап, салмағы әлдеқайда ауыр жүктерді көтеруге мүмкіндік берді. Бүгінгі крандар мен лифтілерде де осы физикалық қағида сақталған.
Ежелгі Мысырда ағаш пен басқа да материалдарды өңдеуге арналған алғашқы жону станоктары пайда болған. Кейін оны грек және рим шеберлері жетілдірді. Оның жұмыс істеу тәсілі қазіргі станоктарға ұқсайды. Материал айналады, ал кескіш құрал оған қажетті пішін береді. Қазір бұл жұмысты жоғары дәлдікпен бағдарламаланатын автоматты станоктар орындайды.
Екі мың жылдық бетон және сорғысыз жұмыс істеген су жүйелері
Ежелгі Рим құрылыстарының беріктігі ғалымдарды әлі күнге дейін қызықтырады. Римдіктер бетон дайындау үшін әк пен жанартаулық күлді пайдаланған. Осы материалдан порттар, акведуктер, храмдар және басқа да ірі нысандар салынды.
Олардың кейбірі екі мың жылға жуық уақыт өтсе де сақталған. Сондықтан ғалымдар рим бетонының құрамын зерттеп, оның ерекше беріктігінің сырын қазіргі құрылыс материалдарын жетілдіруге пайдалануға тырысып жүр.
Ежелгі римдіктер су жеткізудің де тиімді жолын тапқан. Олар суды ондаған шақырым жерден қалаларға ешқандай электр сорғысынсыз жеткізген. Ол үшін арналардың еңісі өте дәл есептеліп, су ауырлық күшінің әсерімен өздігінен ағып отырған. Мұндай жүйелерге арналармен бірге тоннельдер мен көпірлер де кірген.
Суды көтерудің тағы бір тиімді тәсілі шамамен б.з.д. III ғасырда пайда болды. Архимед бұрандасы деп аталатын құрылғы айналу арқылы суды төменнен жоғары қарай жылжытады. Оның жетілдірілген түрлері бүгін де суару, су бұру және ағын суларды тазарту жүйелерінде қолданылады.
Ал қуаң аймақтарда өмір сүрген парсы инженерлері суды буланудан қорғаудың басқа жолын тапты. Олар кяриз деп аталатын жерасты арналары арқылы жер асты суын елді мекендер мен егістікке жеткізген. Тоннельдер аздап еңіс етіп салынғандықтан, су сорғысыз-ақ өздігінен ағып отырған.
40 мың шақырым жол және жер сілкінісін анықтаған құрылғы
Инк өркениеті тауларды, аңғарлар мен шөлдерді кесіп өтетін алып жол желісін салған. Оның жалпы ұзындығы шамамен 40 мың шақырымға жеткен.
Инженерлер тас төсемдер, баспалдақтар, тіреу қабырғалары, аспалы көпірлер және су ағызатын жүйелерді пайдаланған. Мұның бәрі темір құралдар мен кең тараған доңғалақты көлік болмаған жағдайда жүзеге асырылған.
Ал Қытайда 132 жылы ғалым Чжан Хэн жер сілкінісін анықтауға арналған ерекше құрылғы жасаған. Қола ыдыстың ішіндегі механикалық жүйе жер дүмпуінің қай бағыттан келгенін көрсетуге тиіс болған. Бұл табиғаттағы көзге көрінбейтін құбылысты механикалық сигналға айналдыруға бағытталған алғашқы белгілі құрылғылардың бірі саналады.
Астролябия да өз дәуіріндегі күрделі ғылыми құралдардың бірі болды. Антикалық кезеңде пайда болып, кейін ислам әлемінің ғалымдары жетілдірген аспап арқылы аспан денелерінің орнын анықтап, уақыт пен географиялық ендікті есептеуге мүмкіндік туған. Яғни бірнеше күрделі астрономиялық есеп шағын механикалық құрылғы арқылы орындалған.
Ежелгі Қытай мен Грекия ойшылдары «қараңғы бөлме» деп аталатын әдістің жұмыс істеу тәсілін білген. Қараңғы кеңістікке кішкентай саңылау арқылы түскен жарық сырттағы көріністің төңкерілген бейнесін қарсы бетке түсіреді. Кейін осы оптикалық құбылыс фотографияның дамуына негіз болды.
«Грек оты» мен «Бағдат батареясы»
Көне технологиялардың барлығы бейбіт мақсатта қолданылған жоқ. Византия империясында шамамен VII ғасырдан бастап «грек оты» деп аталатын жанғыш қоспа әскери мақсатта пайдаланылған. Тарихи деректерге сүйенсек, бұл қоспа тіпті су бетінде де жанған. Алайда қоспаның нақты құрамы бүгінге дейін белгісіз.
Көне дәуірдің тағы бір жұмбақ жәдігері – «Бағдат батареясы». Ол ішіне мыс цилиндр мен темір өзек орналастырылған қыш ыдыстан тұрады. Егер оған қышқылды сұйықтық құйылса, құрылғы қарапайым гальваникалық элемент секілді әлсіз электр тогын өндіре алады.
Дегенмен оның нақты қандай мақсатта қолданылғаны анықталған жоқ. Сондықтан «Бағдат батареясының» адамзат тарихындағы алғашқы электр батареясы болғаны әзірге дәлелденбеген.
Мыңдаған жыл өтсе де маңызын жоғалтпаған
Ежелгі шеберлерде бүгінгідей компьютер, электр қозғалтқышы немесе автоматтандырылған құрылғылар болған жоқ. Соған қарамастан олар табиғатты бақылап, тәжірибе жасап, қолда бар мүмкіндікті пайдалана отырып, күрделі мәселелердің шешімін таба білді.
Сол заманда пайда болған көптеген өнертабыс уақыт өте жетілдіріліп, бүгінгі технологиялардың дамуына жол ашты. Ауыр жүкті көтеру, суды алысқа жеткізу, қозғалысты басқару немесе бейнені жарық арқылы түсіру сияқты тәсілдердің негізі мыңдаған жыл бұрын қаланған.
Уақыт пен технология өзгергенімен, ежелгі адамдар тапқан инженерлік шешімдердің бірқатары әлі күнге дейін қолданыстан шыққан жоқ.
