سوفیانیوز
سوفیانیوز: مهندسی علم و ریاضیات را برای غلبه بر مشکلات مشترک با استفاده از منابعی که طبیعت و فناوری فراهم می‌کند، ترکیب می‌کند. برجسته‌‍ترین مهندسان تاریخ، نحوه تفکر، نحوه سفر، نحوه برقراری ارتباط و چگونگی زندگی راحت‌تر به عنوان یک جامعه را متحول کرده‌اند.
در حالی که تکنولوژی از عصر حجر دائماً در حال تکامل بوده است، مهندسی شاهد پیشرفت های بزرگی بوده است، اول در عصر باستان، همانطور که پیشرفت هایی را در ریاضیات، علوم، و معماری دیدیم، سپس دوباره در دوره رنسانس، زمانی که مردم شروع به تجدید نظر در حکمت مرسوم کرده و جایگاه ما را در جهان زیر سوال بردند.مهندسی در دوران ویکتوریا با ظهور روش های جدید تولید و غنایم استعمار به صنعت رونق بخشید و شرایط را برای عصر سفرهای فضایی و فناوری دیجیتال امروزی فراهم کرد.
در اینجا فهرستی از موفق ترین مهندسان تاریخ، از دوران باستان تا به امروز، آورده شده است که از نظر زمانی بر اساس تاریخ تولدشان رتبه بندی شده اند، و در مورد دستاوردهای مهم و تاثیر آن ها بر نسل های بعدی بحث شده است.
برخی از بزرگ ترین اصول سیاسی، ریاضی و مهندسی در دوران باستان خلق شدند و تعداد کمی از مهندسان میراثی بزرگ تر از ارشمیدس به جا گذاشتند. این ریاضیدان، ستاره شناس، فیزیکدان، مهندس و مخترع مشهور بسیاری از اصول پراستفاده ریاضیات را کشف کرد و چندین اختراع مفید را نیز به نام خود به ثبت رساند.
ارشمیدس در حدود 290 سال پیش از میلاد در سیراکیوز، سیسیل که در آن زمان مستعمره یونان بود به دنیا آمد. در حالی که تمدن یونان ریاضیدانان و فیلسوفان برجسته بسیاری را به وجود آورد، ارشمیدس در تبدیل ایده های خود به کاربرد عملی مهارت داشت. او پس از تحصیل در مرکز فکری اسکندریه مصر در کنار ریاضیدان برجسته اراتوستن (که برای اولین بار محیط زمین را به دقت محاسبه کرد)، برای اولین بار به خاطر طراحی ماشین های جنگی شناخته شد.
این سلاح های اولیه شامل منجنیق ها، یک پنجه غول پیکر که می توانست کشتی های رومی را از دل اقیانوس برداشته و آن ها را روی صخره ها بکوبد، و یک سیستم از آینه ها که می توانست پرتوهای خورشید را روی کشتی ها متمرکز کند، ملوانان آن ها را کور کرده و آن ها را به آتش بکشد، بودند. با این حال اختراعات ماندگار ارشمیدس ماهیت کاربردی تر و آموزشی تری داشتند.
اختراعات بعدی او شامل پیچ ارشمیدس بود، یک دستگاه چرخشی که می توانست آب را از طریق یک لوله برای آبیاری و اهداف دیگر بالا بکشد. او همچنین یک مدل کارآمد را ابداع کرده است که حرکات سیارات در منظومه شمسی را بازسازی می کند. از این رو، تصور می شود که ارشمیدس مکانیسم آنتیکیترا، اولین کامپیوتر آنالوگ شناخته شده را طراحی کرد که در اوایل قرن بیستم توسط غواصان کشف شد.
ارشمیدس بزرگ در طی غارت سیراکوز توسط ارتش روم در سال 212 پیش از میلاد درگذشت. اگر چه اطلاعات زیادی از او به عنوان یک انسان در دست نیست، اما میراث او به عنوان یکی از مهم ترین مهندسان و ریاضیدانانی که تا به امروز روی زمین قدم گذاشته اند، تا به امروز ادامه دارد.
لئوناردو داوینچی، دوره رنسانس را با توانایی های چشمگیر خود به عنوان یک نقاش، معمار، مجسمه ساز و مهندس تعریف کرد. او که در 15 آوریل 1452 در شمال ایتالیا به دنیا آمد، بیشتر به خاطر آثار هنری نمادینش مانند مونا لیزا و شام آخر شناخته می شود که در زمره مشهورترین آثار خلق شده قرار می گیرند، اما این علاقه و استعداد هنری نتیجه علاقه بی پایان او به دنیای اطراف بود. هنر و علم برای لئوناردو اهمیت یکسانی داشتند و قدرت مشاهده او منجر به ایده های جذاب بسیاری در زمینه مهندسی شد.
دریافت حمایت مالی از چهره های برجسته آن دوران، از جمله دوک میلان، خانواده مدیچی و پاپ لئو دهم، به داوینچی اجازه داد تا عشق خود به مهندسی را دنبال کند، و او انواع ماشین ها را اختراع کرد و کاربردهای زیادی برای اهرم ها و موتورهای چرخ دار در طول زندگی خود کشف کرد. این دستگاه ها اغلب در زمان او منحصر به فرد بودند و موضوعات مختلفی را پوشش می دادند. این دستگاه ها شامل یک بادسنج برای اندازه گیری سرعت باد، یک پیچ هوایی که پیش درآمد هلیکوپتر مدرن بود، توپ های چند لوله ای، یک مکانیزم ساعت دقیق تر از ساعت های آن زمان، تجهیزات شنا در زیر آب و یک چترنجات بودند. دو مورد از مشهورترین اختراعات او، ایده های او برای یک ماشین پرنده ابتدایی و یک گاری خودران بود که نمونه های اولیه هواپیما و خودرو را حدود 400 سال پیش نشان می داد.
متاسفانه، اختراعات لئوناردو در طول عمر او به ندرت به نسخه های عملی منتهی شدند و بیشتر حجم عظیم کارهای او در طول قرن ها مفقود شدند. بسیاری از ایده های او به وضوح از زمان خود جلوتر بودند و تا اختراع مواد مدرن و موتور احتراق داخلی نمی شد از آن ها به صورت عملی استفاده کرد. با این حال، این ایده ها الهام بخش مهندسان بی شماری شدند که از آن ها استفاده می کردند، و دستاوردهای او به عنوان یک گام تکاملی مهم به سمت شیوه های مهندسی مدرن عمل کرد.
دوران ویکتوریا دوره بسیار پرباری بود که شاهد شاهکارهای بزرگ مهندسی بوده و هیچ کس بهتر از ایسمبارد کینگدم برونل این دوران را تعریف نکرد. برونل که به خاطر ریسک های مالی و تکنولوژیکی فراوان برای رسیدن به اهدافش مشهور شده بود، عقل سلیم را زیر سوال برد و با این کار، برخی از تاثیرگذارترین پروژه های مهندسی جهان را تکمیل کرد.
برونل در پورتسموث در جنوب انگلستان به دنیا آمد و در دانشگاه لیس دو پاریس فرانسه در رشته ریاضیات تحصیل کرد.پس از بازگشت به انگلستان، او مامور نظارت بر ساخت تونل تیمز لندن شد که سقوط کرد و نزدیک بود مهندس جوان را بکشد. در 24 سالگی، در حالی که در غرب انگلستان در حال بهبودی بود، طرح خود را برای پل معلق کلیفتن ارائه کرد که یک تنگه بزرگ در شهر بریستول را پوشش می داد. این پل با عرض بیش از 412 متر با گذشت بیش از 150 سال هنوز هم یکی از معابر پر تردد وسایل نقلیه است. برونل در ادامه راه آهن بزرگ غربی را ساخت که لندن را به غرب انگلستان متصل کرد، که شامل تونل باکس بود، که طولانی ترین تونل آن روز با بیش از 3.2 کیلومتر طول بود.
در اوایل دهه 1800، هیچ کشتی بخاری نمی توانست زغال سنگ کافی برای تسهیل عبور از اقیانوس را حمل کند. برونل محاسبه کرد که وزن کشتی تاثیری بر مقاومت آن در برابر آب ندارد و بدین ترتیب بزرگ ترین کشتی را طراحی کرد که جهان تا آن زمان دیده بود، یعنی کشتی SS Great Britain. او که به ساخت اولین کشتی فراآتلانتیک قانع نبود، به فکر ساخت کشتی بزرگ SS Great Eastern افتاد که دو برابر طول کشتی قبلی با حدود 213.3 متر طول بود.
متاسفانه، برونل یک ماه پس از رونمایی از SS Great Eastern درگذشت و در سن 53 سالگی قربانی حمله قلبی مرگباری شد. او یکی از پرکارترین مهندسانی است که تا به حال زندگی کرده است و میراثی ماندگار از پل ها، تونل ها، راه آهن و کشتی های بخار دارد که بسیاری از آن ها هنوز در حال انجام عملیات هستند.
علوم کامپیوتر موضوعی است که در اواسط قرن بیستم برای عموم مردم رایج شد. با این حال، بذرهای آن حدود 100 سال قبل در دستاوردهای ایدا لاولیس کاشته شدند. لاولیس مانند بسیاری از مهندسان بزرگ، عرف های روز را نادیده گرفت، از ارزش های سنتی ویکتوریایی دوری کرد و به سختی تلاش کرد تا تحصیلات کامل انجام دهد – امتیازی که در آن زمان برای بسیاری از زنان امکانپذیر نبود.
ایدا لاولیس هرگز پدرش، لرد بایرون، شاعر بدنام، را ملاقات نکرد؛ با این حال، مادرش او را به سمت ریاضیات سوق داد تا ایدا را از رفتارهای بی ثبات پدر و فعالیت های هنری دور کند. این رویه برای این خانم جوان بسیار مفید بود، زیرا او متوجه شد که استعداد و علاقه خاصی در تجزیه و تحلیل دارد و با چارلز بابیج، ریاضیدان و مخترع برجسته ای که روی یک ماشین حساب ابتدایی به نام موتور تفاضل کار می کرد، دوستی برقرار کرد. این ایده با تمام شدن بودجه کنار گذاشته شد و بابیج کار بر روی موتور تحلیلی پیچیده تری را آغاز کرد، اختراعی که با از دست دادن علاقه مخترع رفته رفته کنار گذاشته شد.
ایدا لاولیس پتانسیل بالایی در موتور تحلیلی دید و آن را پیش برد. او با درک اینکه ماشین می تواند نمادها را نیز همانند اعداد دستکاری کند، منطق سمبلی را به کار برد تا دستگاه را قادر به انجام کارهای پیچیده تر کند. در نهایت ایدا موفق شد با استفاده از الگوریتم هایی که روی یک سری از کارت های پانچ شده طراحی کرده بود، محاسبات دقیقی را انجام دهد. او با همکاری نزدیک با طراح موتور تحلیلی، چارلز بابیج، به عنوان برنامه نویس اولین کامپیوتر جهان شهرت دارد. این تحولی عظیم در دنیای محاسبات بود و پایه های آینده علوم کامپیوتر و به طور کلی جهان را در قرن های بعد بنا نهاد. او هر سال در ماه اکتبر در روز ایدا لاولیس مورد تجلیل قرار می گیرد که سهم زنان در رشته های STEM را به رسمیت می شناسد.
نام تسلا به لطف خودروساز محبوب این روزها دوباره وارد فرهنگ لغات رایج شده است. با این حال، به همان اندازه که این خودروها تاثیرگذار هستند، شخصی که نامشان را از او وام گرفته اند احتمالاً مهم ترین بازیگر در روزهای اولیه مهندسی برق بوده است. ما از کلمه “احتمالاً” استفاده می کنیم زیرا داستان نیکولا تسلا شامل یک نفر نیست بلکه شامل دو مهندس بزرگ است: تسلا و توماس ادیسون.
تسلا در سال 1856 در صربستان متولد شده و به اعجوبه ریاضیات و مهندسی برق تبدیل شد. او که تقریباً بی پول به ایالات متحده رسیده بود، توسط ادیسون استخدام شد تا جایگزینی برای جریان مستقیم (DC) او پیدا کند و در صورت موفقیت، مبلغ 50 هزار دلار به او پیشنهاد شد. تسلا خیلی زود با مدل خاص خود برای جریان متناوب (AC) پاسخ این پیشنهاد را داد که تولید آن آسان تر بود، در مسافت های طولانی بهتر منتقل می شد و نگهداری آن ارزان تر بود. ادیسون شخصیتی خاص داشت و زیر قرارداد خود زد و “جنگ جریان ها” آغاز شد. در نهایت، تسلا پس از پیشنهاد وستینگهاوس برای استفاده از اختراع وی، در رقابت با شرکت جنرال الکتریک ادیسون پیروز شد.
نیکولا تسلا در ادامه “تسلا کویل” را اختراع کرد که یک سیم پیچ الکتریکی قدرتمند بود که روشنایی نئون و فلورسنت را ممکن می کرد و می توانست در دستگاه های اشعه ایکس و انتقال بی سیم مورد استفاده قرار گیرد. مورد دوم به پروژه بزرگ بعدی تسلا تبدیل شد، اما او در رقابت با مخترع ایتالیایی مارکونی شکست خورد که در عوض به اختراع رادیو شهرت یافت و منجر به ویرانی ذهنی تسلا شد.
به نظر می رسد که این ناامیدی آخرین ضربه برای تسلا باشد که از زندگی در انظار عمومی کناره گیری کرد، روی کبوترها متمرکز شد و ویژگی های وسواس گونه زیادی از خود نشان داد. او در حالی که در هتی در نیویورک در عزلت می زیست در سن 86 سالگی درگذشت اما از آن زمان به عنوان بنیانگذار الکترونیک مدرن شناخته می شود.
پس از آغاز متواضعانه آن ها در دیتون، اوهایو، اورویل و ویلبر رایت به دو تن از مشهورترین مهندسان تاریخ به عنوان پدران پرواز کنترل شده تبدیل شدند. اختراعات آن ها نه تنها نحوه ارتباط و نحوه سفر ما را متحول کرد، بلکه نحوه نگاه ما به دنیایی که در آن زندگی می کنیم را نیز تغییر داد.
برادران رایت با پولی که از کسب و کار موفق خود در زمینه تولید دوچرخه به دست آورده بودند، توانستند سرمایه لازم برای ساخت یک ماشین پرنده قدرتمند را تامین کردند که با علاقه همگانی برای انواع مختلفی از ابزارهای پرنده همراه شد. اورویل و ویلبر متوجه شدند که این ماشین ها فاقد کنترل جهت دار هستند و به فکر طراحی ماشینی افتادند که بتواند در سه بعد با کنترل گام، معلق زدن و انحراف پرواز کند.
در سال 1903، پس از یک دوره آزمایشی طولانی در مزرعه ای در کیتی هاوک، نیویورک سیتی، هواپیمای Wright Flyer، مجهز به یک موتور سبک وزن ساخته شده توسط مکانیکی به نام چارلی تیلور در کارگاه برادران رایت، مجموعه ای از پروازهای موفق و کنترل شده را انجام داد. برادران رایت به آخرین شاهکار مهندسی آویونیک دست یافته بودند و جهان برای همیشه تغییر کرده بود.
اورویل و ویلبر رایت تمام نقص های هواپیمای خود را در هافمن پرایری، اوهایو رفع کردند و به عنوان قهرمانانی در این عرصه مورد تجلیل قرار گرفتند. طولی نکشید که هواپیماها در سراسر جهان مورد استفاده گسترده قرار گرفتند. متاسفانه ویلبر در سال 1912 درگذشت، اما اورویل زنده ماند تا عبور از اقیانوس ها و نبرد در آسمان ها را ببیند و تنها 21 سال پس از درگذشت او در سال 1948، انسان ها برای اولین بار پا به ماه گذاشتند.
گولیلمو مارکونی در سال 1874 در بولونیا، ایتالیا به دنیا آمد و جزو اولین کسانی بود که متوجه شد ارتباط انسان از طریق امواج رادیویی امکان پذیر است. او دستگاهی را طراحی و ساخت که نظریاتش را اثبات می کرد و در سن 22 سالگی برای ثبت اختراع و آزمایش ایده هایش به انگلستان سفر کرد.
آزمایش های مارکونی به سرعت پیشرفت کرد، از ارسال سیگنالی از طریق کانال بریستول بریتانیا، که حوزه ای نسبتاً کوچک از آب است، تا عبور از کانال انگلیس به فرانسه، که فاصله ای چند کیلومتری است، تا عبور از اقیانوس اطلس به نیوفاندلند در فاصله بیش از 3200 کیلومتری. او در عرض تنها 5 سال به همه این موفقیت ها دست یافت و با این کار نظریه رایج مبنی بر مختل شدن سیگنال های رادیویی بر اثر انحنای زمین را رد کرد.
مارکونی آنتن هایی هوایی برای ارسال و دریافت مغناطیسی اختراع کرد که به استاندارد صنعت در سراسر جهان تبدیل شد و برای برقراری ارتباط در صنعت حمل و نقل مورد استفاده قرار گرفت. قابل ذکر است که تماس اضطراری کشتی تایتانیک در سال 1912 به یک واحد رادیویی ابتدایی ساخت مارکونی ارسال شد. در این زمان، مارکونی جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرده بود. او در ادامه روی بهبود انتقال های دوربرد کار کرد و بعدها به تحقیق در مورد سیگنال های تلویزیونی پرداخت و شهرت خود را به عنوان استاد ارتباطات الکتریکی تثبیت کرد.
هنری فورد، یکی از مشهورترین صنعتگران جهان، در سال 1863 در حالی که ایالات متحده در آستانه جنگ داخلی بود، متولد شد. او که اهل دیترویت بود، پیش از اینکه مهندس ارشد شرکت روشنایی ادیسون در دیترویت شود، دوره کارآموزی را به عنوان ماشین ساز به پایان رساند. او و توماس ادیسون قبل از اینکه فورد در سال 1893 توجه خود را به مهندسی خودرو معطوف کند، دوستی دیرینه ای با هم داشتند.
کار بر روی اولین خودروی فورد یعنی Quadricycle در سال 1896 به پایان رسید. او مجموعه ای از خودروها را ساخت و با آن ها مسابقه داد و شرکت هنری فورد را تاسیس کرد که بعد از رفتن او نامش را به کادیلاک تغییر داد.سرمایه گذاری بعدی او، شرکت فورد موتور، کسب و کاری بود که نامش را بر سر زبان ها انداخت. این شرکت جدید خطوط مونتاژی را توسعه داد که بسیار کارآمد بوده و انقلابی در تولید انبوه ایجاد نموده و خودرو را به یک کالای خانگی تبدیل کردند.
خودروی Model T فورد در زمینه سادگی، قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن بسیار منحصربفرد و مدرن بود و به خوبی دیدگاه فورد از یک خودرو را برای همه نشان داد. کار کردن با آن آسان بود و به لطف این مدل تولیدی پیشرو شرکت که ارزان بود، فورد با مشتری مداری اش همه را شیفته خود کرد. این مدل به طرح اولیه خودروهای بعدی فورد و به طور کلی صنعت خودروسازی تبدیل شد. هنری فورد قبل از اینکه در سال 1947 در سن 83 سالگی از دنیا برود، به موتوری سازی جهان کمک کرده بود و نامش هنوز هم زینت بخش یکی از موفق ترین شرکت های تاریخ خودروسازی است.
در طول 200 سال گذشته پیشرفت های زیادی در مهندسی صورت گرفته است، اما تعداد کمی از آن ها به اندازه گرمایش مرکزی بر کیفیت زندگی تاثیر گذاشته اند. تا اواسط قرن بیستم، بخاری های چوبی یا زغال سنگی منبع اصلی گرما برای یک خانواده معمولی بودند. این سوخت نه تنها برای بسیاری گران بود، بلکه این بخاری ها تا حد زیادی ناکارآمد بودند، به خصوص در مناطق بسیار توسعه یافته؛ آن ها باعث آلودگی و خطرات سلامتی مرتبط با آن شدند و خطر آتش سوزی قابل توجهی را ایجاد کردند.
آلیس اچ. پارکر طرحی را برای پیش درآمد گرمایش مرکزی مدرن ثبت کرد. در حالی که اطلاعات کمی از این زن پیشگام آفریقایی – آمریکایی اوایل قرن بیستم در دست است، تاثیرگذاری او بسیار گسترده و عمیق شده است. این را می دانیم که او در سال 1895 در موریستاون، نیوجرسی به دنیا آمد و مدرک دانشگاهی خود را از دانشگاه هاوارد در واشینگتن دی سی دریافت کرد که در آن زمان یک موسسه فراگیر بود.
پتنت پارکر برای یک کوره گرمایش مرکزی گاز طبیعی در نهم ژوئیه 1918 ثبت شد و به خاطر سیستم کوره های کنترل شده منحصر به فردش قابل توجه بود. این ایده برای جریان گرما به طرح های بعدی منتقل شد و در فناوری ترموستات و ایده پشت مناطق گرمایشی مجزا در یک ساختمان تاثیرگذار بود. متاسفانه، هیچ تصویر تایید شده ای از آلیس اچ.پارکر وجود نداشته، و اطلاعات کمی از فعالیت های او در زندگی در دوران بعد از این موفقیت ها وجود دارد. با این حال، او همچنان یک چهره مهم در مهندسی است، به ویژه در ایالت نیوجرسی، جایی که اتاق بازرگانی هر ساله جایزه آلیس اچ پارکر را به زنان پیشگام در عرصه نوآوری اهدا می کند.
فضل الرحمان خان مهندس سازه بنگلادشی – آمریکایی به عنوان پدر آسمانخراش مدرن شناخته می شود. او در سال 1929 در داکا، بنگلادش به دنیا آمد و مدرک کارشناسی خود را در رشته مهندسی دریافت کرد. او سپس به ایالات متحده سفر کرد تا در کالجی در ایلینوی تحصیل کند، جایی که در آنجا دو مدرک کارشناسی ارشد در مهندسی سازه و مکانیک نظری و کاربردی و یک دکترا در مهندسی سازه دریافت کرد. دکتر خان جوان قطعاً یک اعجوبه بود، و بارها و بارها در طول فعالیت چشمگیرش این موضوع را اثبات کرد.
خان تکنیک های لوله ای مدرن را برای ساخت ساختمان های بلند و بزرگ توسعه داد. او به عنوان یک شریک در شرکت معماری Skidmore, Owings, and Merrill، در توسعه سیستم پیشگامانه “لوله بسته ای” که ساخت ساختمان های بلندتر از همیشه را در عین حفظ یکپارچگی ساختاری آن ها ممکن می ساخت، نقش داشت. این مفهوم مقرون به صرفه نیز بوده و آغازگر عصر جدیدی برای ساختمان های بلند و انقلابی در معماری مدرن بود، به خصوص که شرکت ها اکنون می توانند با ساخت ساختمان های بلندتر روی املاک و مستغلات سرمایه گذاری کنند.
از جمله ابداعات فضل الرحمان خان می توان به برج سیرز (در حال حاضر برج ویلیس) در شیکاگو که اولین برجی بود که از سیستم لوله ای او استفاده کرد (و در آن زمان بلندترین ساختمان جهان بود)، مرکز جان هنکاک شیکاگو و وان شل پلازا در هیوستون اشاره کرد. دکتر خان در طول زندگی خود بسیار سخت کار کرد و در اوقات فراغت خود بیش از 75 مقاله منتشر کرد و در موسسه فناوری شیکاگو سخنران بود. زمانی که او در سن 52 سالگی در یک مرگ نابهنگام درگذشت، تاثیر زیادی بر معماری گذاشته بود، میراثی که در سازه های دائماً در حال بلندتر و حیرت انگیزتر شدن که در سراسر جهان ظاهر می شوند.
