2. kafli – Fílaklukkan

Ár: Samtíminn
Vísindamaður: Al-Jazari
Vísindagrein: Verkfræði
Staður: Skólinn
Uppfinning: Fílaklukkan

Í kaflanum fáum við að heyra um veru Gunnars í alþjóðaskólanum og hvernig hann kynnist hinni íröksku Leylu. Þau gera við gamla fílaklukku sem er byggð á teikningum uppfinningamannsins Al-Jazari. Eitthvað dularfullt gerist þegar klukkan fer í gang.

Fílaklukkan

Ein þekktasta uppfinning miðaldaverkfræðingsins Al-Jazaris er fílaklukkan, sjálfknúin, forláta klukka sem gekk fyrir vatnsafli. . (Nánar er fjallað um Al-Jazari í 3. kafla) Í dag eru til endurgerðir af klukkunni. Undirstaða klukkuverksins er þyngd lítilla málmkúla sem falla úr geymslu efst á klukkunni og berast eftir skrautlegum leiðum og hafna í smárri fljótandi skál í vatnstanki inni í fílnum. Á skálinni er lítið gat sem vatn berst inn um þegar kúlan þrýstir skálinni niður. Eftir því sem skálin sekkur dýpra ofan í vatnið strekktist á spotta sem er festur í hinn endann við endurræsingarkerfi klukkunnar þannig að ferlið er sjálfvirk hringrás. Nákvæma virkni klukkunnar má sjá í greinargóðu myndbandi sem hlekkt er  hér að neðan.

Fílaklukkan er fyrsta stöðuvélin (e. automaton) sem framkvæmdi aðgerð á  ákveðnumtíma, í þessu tilviki slær vélmaður á trommu  á hálfa og heila tímanum og vélfugl sem syngur líkt og síðar var gert í gauksklukkum.

Fílaklukkan var einnig fyrsta vatnsklukkan til að mæla tíma sem hlutfall af degi (e. temporal hours) til að sýna mislanga daga ársins. Til að gera það þurfti að breyta vatnsmagninu daglega.

Með fílaklukkunni endurbætti Al-Jazari eldri indverska klukku sem var endurhönnun á enn eldri kínverskri klukku. Al-Jazari sagði klukkuna vera tákn um fjölmenningu: drekarnir tveir táknuðu hina forn-kínversku menningu, eldfuglinn persneska menningu, vatnsvélin forn-gríska menningu, fíllinn indverska menningu og túrbaninn íslamska menningu.

Kveikjur – Myndbönd

Animation of Al-Jazari’s Elephant Clock  (5:15)
Myndband sem sýnir hvernig klukkan virkar.

 Elephant Clock (4:42)
Annað myndband sem sýnir hvernig klukkan virkar.

El-Cezeri’nin Filli Su Saati Tanıtım Filmi (0:45)
Stutt myndband sem sýnir endurgerð af fílaklukkunni.

Verkefni / Tilraunir

Fílaklukkan – vatnsvél
Áhöld: Vatnsbali, skál með litlu gati (hægt að bora gat á t.d. sultukrukku eða áldós), band, léttur kassi t.d. skókassi, lítill bolti eða kúla, klukka til að mæla tíma.

Verkefnalýsing: Nemendur útbúa fyrsta hlutann í virkni fílaklukkunnar. Vatnsbali er fylltur af vatni. Snæri er bundið við skálina. Hinn endinn er bundinn í kassann sem stendur við hliðina á balanum. Í kassanum er bolti/kúla. Skálin er lögð í vatnsbalann. Þegar skálin er á floti er slaki í bandinu en það strekkist á því þegar skálin sekkur eftir að eitthvað hefur verið látið í hana. Markmiðið er að láta skálina sökkva og þar með toga í kassann svo að boltinn detti úr honum. Tíminn sem það tekur er mældur og metið er hvort þurfi t.d. stærri eða minni skál, stærra eða minna gat eða lengra eða styttra band, til að ferlið geti verið mælieining fyrir ákveðna tímaeiningu, t.d. korter, hálftíma eða klukkutíma.

Ljúka má tilrauninni með því að nemendur varpi fram hugmyndum um hverju þurfi að bæta við eða breyta til að ferlið geti endurtekið sig.

Umræðuefni

• Hvernig var tími mældur á öldum áður?
• Ef þið mynduð vakna á eyðieyju hvernig mynduð þið mæla tímann?
• Algengt var að nota vatn í fyrstu vélum bæði í Indlandi, Kína og Forn-Grikklandi. Hvers vegna ætli það hafi verið? Er vatn enn notað á svipaðan hátt?

Ítarefni

Elephant Clock
Nánara lesefni um fílaklukkuna.

Fílaklukkan mynd
Mynd frá síðunni Muslimheritage.com sem sýnir inn í fílinn í klukkunni.

Myndir