ماشینِ ۳هزار ساله
بهتر است ساعت را از مبنا درک کنیم.
روزنامه هفت صبح، حامد توکلی| در پاورقی هفته پیش از چهار عنصر ضروری برای یک ماشین زمانسنجی نوشتم؛ منبع انرژی، مسیر انتقال انرژی، ارگان تنظیمگر و نمایشگر. نوشتم منبع انرژی در ابزار زمانسنجی مثل ساعت آبی (یا کلپسیدرا) همان آب یا نیروی گرانشی بود که به آبِ موجود در ظرف مخروطیشکل وارد میشد؛
مسیر انتقال انرژی همان قسمت از ابزار بود که وظیفه نگهداری و حرکت آب را برعهده داشت؛ نمایشگر همان خطوط افقیای بود که بر دیواره بیرونی ظرف مخروطیشکل حک شده بود؛ از همه مهمتر ارگان تنظیمگر بود که همان سوراخ خروجیِ انتهای ظرف مخروطیشکل نقشش را ایفا میکرد.
مهمترین نکتهای که همواره باید در مورد هر ابزار زمانسنجی بدانید، ضرورت تجهیز به قسمتی با عنوان «ارگان تنظیمگر» است. یک ساعت آبی بدون سوراخ خروجی، عملا و رسما چیزی جز یک ظرف نگهدارنده آب نیست؛ چنانچه وجود آن سوراخ است که موضوعیت زمانسنجی را به وجود میآورد.
همین قاعده و مبنا به طور بنیادین در تمام ابزارهای زمانسنجی برقرار است، صرفنظر از آن که درباره ساعت مکانیکی حرف بزنیم، ساعت کوارتز و یا حتی ماشین پیچیدهای چون ساعت اتمی.
حالا میتوانم پای ساعت مکانیکی را به میان بیاورم. در یک ساعت مکانیکی استاندارد، انرژی بهطور سنتی در قالب نیروی مکانیکیِ ذخیرهشده در یک فنرِ دایرهای تجسم پیدا میکند. با چرخاندنِ سرکوک (همان دستهکوک یا Crown ) فنر اصلی روی محور مرکزی خود میچرخد و این چرخش، لایههای فنر را به نقطه وسط نزدیکتر میکند؛
هر چه لایهها در مرکز به یکدیگر نزدیکتر شوند، به معنای ذخیره انرژی بیشتر است. در این مرحله انرژیِ ذخیرهشده در فنر اصلی، بهطور خودکار به مجموعهای از چرخدندههای بعد منتقل میشود؛ اگر این نیروی انتقالی به طریقی مدیریت نشود، تمام انرژیِ ذخیرهشده در کمترین زمان ممکن تخلیه خواهد شد بنابراین به مکانیزمی برای مدیریت و نظمبخشی به تخلیه نیرو نیاز است: بله، ارگان تنظیمگر.
ارگان تنظیمگر در ساعت مکانیکی متشکل از دو بخش است: کنترلر (دَنگ و یا همان Escapement) و گروه تعادل (یا همان پاندول). دنگ یا کنترلر، انرژیِ دریافتشده از فنر اصلی منبع انرژی را به قسمتهای کوچک خرد میکند و گروه تعادل یا پاندول نیز با تکیه بر این انرژیِ خردشده و پایدار، یک حرکت رفتوبرگشتیِ متکی به نوسانِ پاندول به وجود میآورد.
پاندول در این نوسان، هم جلوی تخلیه یکباره نیروی منبع انرژی را میگیرد و هم ریتمی منظم میسازد که آن را در حرکتِ پیوسته عقربه ثانیهشمار میبینیم. بله، اطلاع دارم، توضیحی که خواندید بیتردید آلوده به ابهام است. برای رسیدن به یک تصویرِ کامل و مطمئن از این مکانیزم، پیشنهاد میکنم در یک پلتفرم ویدئویی این عبارت ساده را جستوجو کنید: How a mechanical watch works
چرا اصرار دارم در این پاورقی پیش از پرداختن به اخبار و فرازهای دنیای ساعت، حتما با مبانی مکانیکی کارکرد یک ماشین زمانسنجی آشنا شوید؟ پاسخ سادهای خواهم داد.
ساعت به معنای واقعی کلام یک ابزار ویژه است؛ قاعده کارکردش برای نزدیک به ۳ هزار سال است که گذشته از پیشرفتهای تکنیکی، رسما تغییر بنیادینی به خود ندیده. این نه تنها به معنای خرفتی ایده نیست، بلکه بیشک از یک خِرَدِ علمی مستحکم حکایت میکند. خالی از لطف خواهد بود اگر خود را از لذتِ درکِ این مکانیزم ازلی و ابدی محروم کنید. در پاورقی هفته بعد از انطباق همین مبانی با کارکردِ ساعت کوارتز و اتمی خواهید خواند.