المحاضرة الأولى

1. المحاضرة الأولى • مقدمة فى التاريخ الهندسى

2. مقدمةIntroduction : • قبل الحديث عن مراحل وأشكال تطور الهندسة والتكنولوجيا عبر العصور فإنه ينبغى تعريف ما هو المقصود بكل هذه المصطلحات والتى طالما ذكرناها فى أحاديثنا وكتاباتنا عن الهندسة مثل العلم والفن والتكنولوجيا، ودراسة العلاقة بينهم وإيضاح مدى الترابط بينهم وبين الهندسة. • لم يكن هناك تعريف محدد ومفصل للهندسة حتى القرن الثامن عشر، فقد كانت التفرقة بين المهندس والعالم والمخترع وحتى التكنيكى صعبة وغير واضحة المعالم، بل أن تاريخ كل من الهندسة والعلم والفن والتكنولوجيا تداخل لعدة قرون.

3. الهندسة ولقب المهندسEngineering And The Term Engineer : • لفظ هندسة فى اللغة العربية هو لفظ معرب عن اللفظ الفارسى " إندازه" وهو لفظ يختص بالقياس والنظام. • ويصف لفظ "الهندسة" نفس المعنى الذى تقصده الكلمة الإغريقية " جيومترى" Geometry والتى تتركب من مقطعين هما "جيو" بمعنى الأرض و "مترى" بمعنى القياس ، أى قياس الأرض ، وهو علم يبحث فى قياسات الخطوط والزوايا والسطوح والمساحات والمنحنيات والمجسمات. • وباتساع أساليب الإنشاء ووسائل الصنع والإنتاج شملت مجالات أخرى بخلاف القياس فقد امتدت تسمية "الهندسة" لتشمل جميع أساليب الإنشاء والصنع والإنتاج. ومن كلمة الهندسة اشتقت كلمة " مهندس" لتصف من يمتهن الهندسة.

4. الهندسة منــــــذ فجر التاريخ

5. تعريف العلم Definition of Science : • يمكن تعريف العلم بأنه " المعرفة الإيجابية المنظمة عن فيزياء وكيمياء الكون بهدف الكشف عن الحقائق المختلفة" ، أى أن رسالة العلم هى التعرف ودراسة قوانين الطبيعة والمجتمع بصورة منظمة وإيجابية. وبصياغة أخرى يمكن التعبير عن العلم بأنه " بحث وتفتيش منسق وإيجابى عن أحكام ونظريات الكون”. • علية فيمكن تعريف العلم بأنه " إدراك الشئ بحقيقته". وعليه فإن العلم يشتمل على الإدراك الكامل بطبيعة الكون، بل ويشمل الفن والفلسفة والتاريخ فى نفس الوقت، وخصوصا وأن تاريخ العلم بطبيعته هو نشاط شامل ومتطور دائما.

6. تعريف الفن كلمة فن هى كلمة مشتقة من الكلمة اللاتينية Ars والتى تعنى المهارة، وقد تغير معنى كلمة فن على مر العصور فقد كانت تعنى خلال العصور الوسطى فى أوروبا الفن التحررى ثم أصبحت مع بدايات القرن التاسع عشر تعنى الفن المرئىVisual art مثل الرسم بالألوان Painting، الرسم التقنى Drawing ، النحت ، التصوير، العمارة ، ........، بالإضافة إلى فنون الموسيقى والشعر. ويمكننا أن نعرف الفن بإيجاز بأنه " مهارة وموهبة يحكمها الذوق وتختص بإدراك الجمال والإحساس والانفعال به ".

7. العلاقة بين العلم والهندسةRelation Between Science and Engineering • التشابه بينهما كبير حيث ان الهندسة تعني امكانية تطبيق العلم خصوصا العلوم الطبيعية وغيرها. • ويمكن تمثيل العلاقة بين العلم والهندسة بالطريق الذي يظل طريق واحد لفترة زمنية ثم يتفرع الي طريقين مختلفين عندما نتطرق الي امكانية التطبيق. • فالهندسة تشمل صفات العلم البحت ومظاهره ولكنها تزيد عليه ببعض الإحساس بالواقع وبإمكانية تطبيق هذا العلم، أما العلم فيعتمد أساسا على الحقيقة المجردة • . ونظرا لكمية التشابه الحادث بينهما فيمكن تمثيل ذلك بوجود اتصالات عرضية بين الطريقين إلا أن الحقيقة تبقى بجلاء أنهما يؤديان إلى جهتين مختلفتين. فإذا واجه عالم ومهندس مشكلة فإن منهج العالم للحل يقدمه من خلال المحاولة والتطوير المجرد بعيدا عن أى إحساس أو تطبيق ممكن بينما المهندس يقدمه من خلال واقع المشكلة ويقبل الحلول التقديرية والمقربةبينما العالم يصر على الحلول المدققة المجردة.

8. العلاقة بين الفن والهندسة Relation Between Art and Engineering : • يجب على الأعمال الهندسية أن تكون فنا بجانب أنها إنتاجا يؤدى دورة فى الحياة، فيجب أن يكون المنتج الهندسى على قدر من الجمال لإثارة إحساس من يتعامل معه منذ النظرة الأولى فيسعى لاقتنائه والمحافظة عليه. • إن تطوير المنظر الجمالى المعبر للمنتج هو من أهم مهام المهندس القائم بأعمال التصميم، فيتأثر قرار اختيار بيت جديد للسكن أو اختيار سيارة جديدة بدرجة كبيرة على ما يبثه فينا البيت أو السيارة من مشاعر جمالية وتأثير وجدانى. لا يمكن بالطبع للهندسة أن تصور الجمال إن لم تعتبر هى بذاتها فنا، ولا يمكن للمهندس أن يبث الإحساس الجمالى فى المنتج إن لم يعتبر هو نفسه فنانا.

9. تعريف التكنولوجياDefination of Technology • هي التطبيق العملى للعلوم المختلفة" فهى الوسيلة العملية التى تحول الاكتشافات العلمية النظرية إلى مخترعات شتى نستفيد منها فى جميع نواحى الحياة. • تبحث التكنولوجيا عادة فى كيفية تنفيذ إنتاج سلعة أو أدوات أو معدات جديدة أو تشييد مبنى أو منشأة يحتاج إليها المجتمع، وكذلك استحداث أشكال جديدة متطورة من الطاقة.

10. العلاقة بين العلم و التكنولوجيا والهندسة:Relation between Science, Technology and Engineering • يمكن الآن وبإيجاز شديد تلخيص العلاقة بين العلم والتكنولوجيا في القول بأن العلم يهتم ويدور حول الإجابة على كلمة " لماذا " أما التكنولوجيا فتختص بالإجابة علي كلمة " كيف " . • لدراسة العلاقة بين العلم والتكنولوجيا بالتفصيل فإن ذلك يتطلب أن تكون هذه الدراسة على مر العصور نظرا لتأثر كل من العلم والتكنولوجيا الشديد وتباين دور كل منهما خلال الفترات الزمنية المتعاقبة منذ بدء الخليقة حتى عصر المعلومات .

11. تابع العلاقة بين العلم والتكنولوجيا والهندسة • أما الفصل بين الهندسة والتكنولوجيا فهو أشد صعوبة والتباسا ، فإن معظم التكنولوجيين هم أساسا من المهندسين أو ذوات أصول هندسية وأنهم استطاعوا تنمية مداركهم تنمية حقيقية وأحدثوا تطورا جوهريا في الآلات الموجودة لديهم أو اخترعوا آلات حديثة بناء على خبراتهم السابقة . • أمكن فيما سبق توضيح أن الهندسة تختص بتطبيق العلوم للاستفادة منها في صورة مخترعات وتصميمات ، أما التكنولوجيا فهى تختص بكيفية تنفيذ وتصنيع هذه المخترعات للحصول علي المنتج النهائي . • يتضح من كل ما سبق تداخل مفهوم كل من العلم ، الهندسة و التكنولوجيا وكذلك دور العالم ، المهندس و التكنولوجي ، وعليه يجب أن يكون المهندس ملما بجانب الهندسة بقدر كبير من العلم وبمعلومات واسعة عن التكنولوجيا .

12. منذ حوالي 5000 عام 6000 ق م - 539 ق م 5000ق م – 2000 ق م 600 ق م – 50 ق م 31 ق م - 400 ق م 460 ق م – بدايات القرن 14 القرن 14- نهايات القرن 16 من القرن ال 17 فجر التاريخ الحضارة البابلية الحضارة الفرعونية الحضارة اليونانية الحضارة الرومانية العصور الوسطي عصر النهضة العصر الحديث الهندسة في عصر الحضارات القديمةالفترات التاريخية للحضارات والعضور المختلفة

13. الهندسة منذ فجر التاريخ • بدء الانسان حياته علي الارض يصارع قوي الطبيعة من زلازل وبراكين وحيوانات مفترسة وأول مشكلة واجهته هو كيــــــف يقي نفسه من هذه الاخطار؟ 1- اتجه الي تهيئة مسكن يأويه بخصائص مختلفة حسب ظروف البيئة المحيطة فكان المسكن من:- • أكواخ من جذوع الشجر في الغابات . • كهوف صخريه في الجبال . 2- تعلم الانسان تشكيل ادوات من الحجر تساعده في اعماله. 3-بدء يفكر في الزراعة وصيد الاسماك والحيوانات لغذائه. 4-فكر في وسائل لحرث الأرض وبذر البذور عندما اتسعت المساحات المزروعة واستخدم الحيوانات في الزراعة وسميت هذه الحقبة بالعصر الحجري لأن الحجر كان العنصر الرئيسي في تصنيع أدواته.

14. الهندسة في العصر البابلي تقع مدينة بابل علي بعد 90 كم جنوب مدينة بغداد الحالية في الوادي الخصيب بين نهري دجلة والفرات. • 1- شجعت طبيعة الأرض الخصبة علي هجرة السكان اليها وبدء البابليون في الاهتمام بالزراعة.وسمي هذا العصر بالعصر البابلي نسبة الي مدينة بابل. • اتجهوا الي الطمي لندة الأحجار والخشب كما اتجهوا الي طوب الطمي واستخدموه في تشييد المنشات واستخدموا الطوب الأجر وهو طوب الطمي بعد حرقه والطوب اللبن وهذا الطوب يناسب طبيعة المناخ المعتدل وندرة الأمطار.

15. تابع العصر البابلي • الطوب لأجر كان يستخدم في تدعيم القطاعات الثقيلة والمواضع الحرجة اما الطوب اللبن فكان مقصورا علي بناء الأسوار. • استخدم البابليون الأسفلت في لصق قوالب الطوب الأجر • عرف المهندس البابلي العلوم الرياضية والحساب وبعض مبادئ الجبر واستخدموها في بناء حدائقهم ومنشأتهم • حدائق بابل المعلقة من المشروعات الفذة التي شيدها البابليون علي شاطئ نهر هيلا أحد روافد نهر الفرات علي مساحة 6 أميال مربعةوتم احاطتها بسور لحمايتها من الغزاة.

16. الهندسة في مصر الفرعونية زاملت الحضارة الفرعونية الحضارة البابلية في ذات الفترة الزمنية وما بعدها وتشابهت الحضارتين بأن عاش الشعبين في دلتا الأنهار. كان النيل هو اهتمام المهندس المصري فأنشأ العديد من مشروعات الري مثل اقامة القنوات وشق المصارف والترع وبناء السدود والخزانات. • قام الملك مينا بتحويل مجري النيل شرق مدينة منف • أقام الفراعنة أول مقياس لقياس منسوب النهر. • أقاموا أول سد علي النهر عند مدخل مدينة موريس بالفيوم.

17. تابع الهندسة في العصر الفرعوني • برع المصريون في بناء الأهرامات الحجرية والمسلات الشامخة وكذلك المعابد والقصور • تخطيط العديد من المدن مثل منف وطيبة وتل العمارنة • برعوا في النحت والنقش والزخرفة • استخدم الفراعنة الطوب المصنوع من الطمي المخلوط بالقش أو الرمل بعد جفافه واستخدم المونة المصنوعة من الجير أو الجبس في ربط قوالب الطوب. • لم يستخدموا الطوب المحروق إلا نادرا وفي نهاية عصرهم.

18. تابع الهندسة في مصر الفرعونية • استخدم المصريون الحجارة الجيرية والحجارة الرملية الضخمة والجرانيت في انشاء المعابد والمسلات ولم يستخدموا مواد رابطة لكبر وزنها وضخامتها. • قام امحتب بإقامة هرم زوسر المدرج وهو أقدم هرم في التاريخ ارتفاعه 61 م. • تعتبر اهرامات الجيزة احدى عجائب الدنيا السبع فبنى خوفو الهرم الاكبر من الحجر الجيرى ارتفاعه 147م وطول قاعدته 230م • اعتمد على الجهد اليدوى واستخدم المطرقة والأزميل فى تشكيل ونقل الاحجار الكبيرة.

19. تابع العصر الفرعوني • برع فى علوم الفلك وحساب المثلثات وقياس الزوايا ومكنته درايته بعلوم الفلك من تخطيط قاعدة الهرم لتواجه الاتجاهات الاربعة بدقة ودرايته بحساب المثلثات مكنته من بناء معبد رمسيس الثانى بحيث تدخل الشمس الى ساحة قدس الاقداس لتقع على وجه التمثال يوم مولده. • اشتهر المصرى بإعمال التعدين وتمكن من استغلال مناجم الذهب فى الصحراء الشرقية واستخراج الفضة والنحاس وخزف الاحجار الكريمة والثمينة • استخدم المصريون السيوف والأقواس والدروع كما عرفوا العربات الحربية التى تجرها الخيول

20. الهندسة فى العصر اليونانى • بدا العصر اليونانى منذ حوالى 600 عام قبل الميلاد على جزر ايجة باليونان مستمدة من الحضارة المصرية الفرعونية. • تفوق اليونانيون فى انشاء المعابد والقصور والجسور وتمهيد الطرق وتنظيم نقل المياه واستأثرت المعابد بالاهتمام الاكبر. • اهتموا بالمنظر الجمالى فابدعوا فى نحت ونقش الرخام بالصور والرموز. • اخترع اليونانيون الادوات الميكانيكية مثل الازميل البرونزى والمنشار والمطرقة الخشبية والروافع. • فسر الفيلسوف اليونانى ارسطو التطبيقات المختلفة للرافعة والبكرة والونش.

21. تابع العصر اليوناني • كان عصر الاسكندر الاكبر رائد عصور اليونان فى مشروعات تخطيط المدن فقد شيد مدينة الاسكندرية. • احتضنت الاسكندرية المهندس سوسترا توس الذى صمم فنار الاسكندرية. • بعد الاسكندر اسس بطليموس دولة البطالمة وانشأ بطليموس الاول مكتبة الاسكندرية. • تميز العصر اليونانى بوجود العديد من العلماء والمخترعين مثل: • هيرو عالم الرياضيات من اللذين صنفوا انواع الوى الميكانيكية واخترع الروافع والطائرات. • ارشميدس مكتشف قوانين الطفو ومراكز الثقل وابتكر الة رفع المياه ودراسته المتعلقة بالحيل الميكانيكية كاستخدام العتلة وقام بتمديد مساحة وحجم بعض الاجسام المنحنية مما يعد مدخلا لعلم التكامل وحساب القيمة التقريبية للثابت باى

22. الهندسة فى العصر الرومانى • لم يكن المهندس الرومانى مبتكرا مثل اليونانى بل قام باستخدام وتطوير المخترعات اليونانية . • ازدهرت صناعة البناء والتشييد وأجادو استخدام الطوب والحجارة والاسمنت. • استخدموا فى القرن الثانى قبل الميلاد خليطا من الحجر الجيرى المطحون والرمل وبعض الرماد البركانى والماء كمادة لاصقة فكان بداية استخدام الاسمنت فى البناء وامتاز هذا المخلوط بقوة الجفاف والصلابة تحت الماء فكان لهم السبق فى اعمال البناء تحت الماء وتفوقو فى شق القنوات وتشييد قواعد الكباري. • اقامو العديد من القباب وبرعوا فى تشييد القوس فى القنوات المائية والتى شيدت بالحجارة والطوب.

23. تابع العصر الروماني 5- برعوا فى استخدام انواع عديدة من الرخام فى عماراتهم. 6- اتسعت الامبراطورية الرومانية مما دفعهم الى الاهتمام بالطرق التى تربط اطراف الامبراطورية والكبارى . 7- عملت شبكات الطرق على تشجيع التجارة بين المدن والتنمية بين روما والمدن الاخرى وعلى سرعة انتقال القوات العسكرية الى ارجاء الامبراطورية .

24. تابع الهندسة فى العصر الرومانى 8- استفادوا مما خلفه اليونانيون من اساليب القياس والأجهزة المساحية واستخدموا اجهزة مساحية اخرى مثل القضبان الخشبية والأطوال الحبلية. 9- اشتهروا بإعمال التعدين وعرفوا سبيكة النحاس الاصفر بتسخين قضبان النحاس وهى مدفونة فى الفحم النباتى مع خامات الزنك المسحوق. 10- استخدم الرومان الزئبق لاستخلاص الذهب والفضة. 11- استطاعوا الحصول على خام القصدير فى شكل حجر القصدير مما مكنهم من انتاج سبيكة البرونز من النحاس والقصدير وهى ذات صلابة اكبر من النحاس وادى ذلك الى تحسين انتاج الاوانى والأدوات الزراعية والحلى والأسلحة وسمى هذا العصر بالعصر البرونزى.

25. تابع العصر الروماني 12- عرفوا الرصاص واستخدموه فى منع تسرب الماء وصنع انابيب المياه والصرف لمقاومتها للتآكل الكيميائى 13- حرص الغزاة الرومان على اصطحاب مجموعة من امهر المهندسين بغرض تشييد الطرق والكبارى وصيانة وتطوير الالات الحربية والمنشات العسكرية مما جعل العصر الرومانى هو عصر نهضة الهندسة العسكرية