عبد الرحمن الخازني ( الخازن ) عالم الفيزياء والأحياء والكيمياء و الخيمياء والرياضيات والفيلسوف ... من سلسلة عظماء عبر التاريخ

«بيتي الوحيد في هذه الدنيا يا مولاي، هو عقلي»

 هكذا رد عالم الطبيعة و الميكانيك و الفيزياء عبد الرحمن الخازني على السلطان السلجوقي معز الدين سنجر عندما طلب منه أن ينتقل من بيته المتواضع  الى قصر و يبقى قريباً من السلطان فمن هو عالمنا هذا.؟

عبد الرحمن الخازني المكنى بأبي الفتح؛ ويقال أبو المنصور، عبد الرحمن المنصور الخازن أو الخازني نسبة إلى علي الخازن المروزي الذي عاش عنده أبو الفتح رقيقاً في مدينة مرو في شرقي خراسان حيث تلقى علومه في مجالس شيوخها وعلمائها وتابعها بتشجيع من مولاه، فنبغ وبلغ شأواً عظيماً في ميادين علوم الفيزياء والفلك والحركة وتوازن السوائل والميكانيك والهندسة.
 عبد الرحمن الخازني العالم المسلم الفيزيائي والأحيائي والكيميائي والرياضي والفيلسوف الذي تأثر بالفلسفة الإغريقية البيزنطية؛ عاش بصحة وبنية قويتين ما بين عامي1115 و 1155م. لا يوجد معلومات دقيقة لتاريخ ميلاده و لكن يذكر في بعض كتب المؤرخيين أنه ولد في سنة 550 هجري 1155 ميلادي عاش وعاصر الخازن في عصر ابن سينا والبيروني وابن الهيثم والفردوسي وناصر خسرو، والغزالي والطوسي وعمر الخيام، والتقى بالأخير ويبدو أنه صحبه لفترة ودرس على يديه بعض مسائل الفلك . وكثير من العرب لايعرف بأسم هذا العالم العظيم و كثير من مؤلفاته نسبت الى علماء آخريين بسبب الغلط بترجمة الاسم من العربي الى لغات أخرى و لم يأخذ حقه و ذكره في عالمنا الحالي بشكل يفي حقه لما قدمه من علوم ومفاهيم طورها لعلماء سبقوه مع أنه أفنى حياته داخل الكتب و المكتبات وقدم الكثير من العلوم و نظريات الفيزياء تسبق عصره و مع تطور العلوم و أجهزه المقايس للأحجام تفاجئ العلماء بدقة وصف عالمنا الخازني مع أنه لم يملك هذه المقاييس المتطوره في عصرنا الحديث .
 وينحدر الخازني من مدينة مرو الموجودة الآن في تركمانستان، ثم انتقل إلى مقاطعة خراسان التابعة للإمبراطورية الفارسية ثم عاد بعدها إلى تركمانستان. ولديه مساهات مهمة في الفيزياء و علم الفلك. واعتبر أعظم تلميذ تلمّذ في مدارس مدينة مرو.
كتب روبرت إي. هال التالي عن الخازني: " لأن الخازني هو صانع الآلات العلمية باستخدام قانون إتزان الموائع، فإنه لا يترك مجالاً للشك بأنه يعتبر أعظم العلماء في أي زمن كان قديمه وحديثه".

أختراعاته :
1 : أبدع جهازاً لمعرفة الثقل النوعي لبعض الأحجار الكريمة والمعادن ووضع نسباً لها. ومعظمها تتقارب مع النسبة الحديثة وبعضها تتساوى معها، (انظر للرسم-2) يبين الأرقام التي توصل إليها الخازن مقارنة مع الأرقام الحديثة.
2 : ابتكر ميزاناً لوزن الأجسام في الهواء وفي الماء (انظر للرسم-1) له خمس كفات تتحرك إحداها على ذراع مدرج - انظر الرسم - وقد سبق الخازن الفيزيائي الإيطالي توريشللي (ت1647م)، وباسكال الرياضي الفرنسي(ت1664م) وبويل الكيميائي الإيرلندي (ت1691م) بهذا الابتكار ووزن الجسم في الهواء.
3 : ابتكر جهازاً لمعرفة الثقل النوعي لبعض السوائل، ووضع نسبها كان الخطأ فيها بالمقارنة مع الأرقام الحديثة لا يتجاوز (6%) من الغرام في كل أربعين ومئتي غرام
4 : يُعدُّ الخازن من أوائل العلماء الذين مهدوا بأبحاثهم إلى اختراع ميزان الضغط -البارومتر- فقد قال: «إن قاعدة أرخميدس (287ق.م-215ق.م) لا تسري على السوائل فحسب بل تسري على الغازات والأجسام الطافية في السوائل.
5 : بحث في مقاومة السوائل للحركة، فيقول في كتابه (ميزان الحكمة): «إذا تحرك جسم ثقيل في أجسام رطبة - سائلة - فإن حركته فيها تكون بحسب رطوبتها، فتكون حركته في الجسم الأرطب أسرع أي أكثر سيولة».
6 : بحث في الجاذبية فيقول: (إن التثاقل واتجاه قواه إلى مركز الأرض دائماً) ثم أظهر العلاقة بين سرعة الجسم والمسافة التي يقطعها والزمن الذي يستغرقه قبل (غاليلو) بخمسة قرون.
ثم يقول: «إن هناك قوة جاذبية على جميع جزيئات الجسم، وإن هذه القوة هي التي تبين صفة الأجسام». وقد كانت هذه المقولة ذات أثر كبير في عمليات التحليل الكيميائي.

من أهم مؤلفاته: كتاب «الآلات المخروطية» ( آلات الرصد)، وكتاب «الفجر والشفق» وكتاب «جامع التواريخ»، وكتاب «ميزان الحكمة» يعد من أهم كتبه، انتهى من تأليفه عام 516هـ/1122م، وكان مفقوداً عثر عليه حديثاً في تبريز وتناولته أبحاث العلماء في أوربة والولايات المتحدة، ونشرت بعض المجلات مقتطفات منه في علم الحركة والميكانيك والتثاقل وتوازن السوائل، رتبه الخازني في مقدمة وثماني مقالات تشمل: الموازين وفوائدها، وبيان الوزن واختلاف أسبابه في صنعة ميزان الحكمة وتركيبه وامتحانه. وفي النسب بين الفلزات والجواهر. ولهذا الكتاب نسخ خطية في الهند ولينينغراد (بطرسبرغ) واسطنبول.

من أشهر أختراعاته 

( الشكل -1)  

ميزان عبد الرحمن الخازني،

 ويستعمل لإيجاد وزن الجسم في الهواء وفي الماء وهو ميزان ذو خمس كفات

( الشكل -2)

 رسم تخطيطي للجهاز الذي استعمله الخازني لتعيين الثقل النوعي لبعض المعادن والأحجار الكريمة

سيرة حياته:
كان الخازني واحداً من الغلمان الإغريقيين البيزنطيين الذين خدموا في بلاط الأمراء الأتراك السلاجقة، حيث أخذ أسيراً من مدينته مرو بعد أن انتصر الأتراك السلاجقة في حربهم ضد الإمبراطور البيزنطي رومانوس الرابع. أعطاه سيده الخازن أفضل تعليم ممكن في مواضيع الرياضيات والفلسفة. كان الخازني أيضاً طالباً لدى أشهر شاعر فارسي ورياضي وفلكي وفيلسوف: عمر الخيام (1048- 1131) والذي كان يقيم في مرو في ذلك الوقت.
بعدها احترف الخازني الرياضيات كمهنة له بتشجيع ودعم من المحكمة السلجوقية، في عهد حكم السطان أحمد سانجار. لا يعرف سوى القليل عن حياته، ولكنه كان يعرف عنه أنه كان يرفض المكافآت المالية وقام بإعادة مبلغ ألف دينار أرسلت له من قبل زوجة الأمير السلجوقي؛ وأنه كان يعيش عادةً على مبلغ 3 دنانير في السنة.

(من مؤلفاته )

كتاب ميزان الحكمة -كتاب الموائد السانجارية ( جامع التواريخ ) - كتاب الآلات المخروطية -كتاب الفجر والشفق 

كتاب ميزان الحكمة:
يعرف الخازني بمساهماته في علم الفيزياء في كتابه ميزان الحكمة، وقد أنهى تأليفه سنة 1121 للميلاد، والذي بقي جزءً مهماً من منجزات الحضارة الإسلامية في علم الفيزياء. يحتوي الكتاب على دراساته في قوى إتزان الموائع الساكنة، تركيبها واستخداماتها؛ وطوّر نظريات قوى الاحتكاك والموائع التي تكمن فيها، كما تم تطويرها من قبل سابقيه ومعارفه. كما احتوى الكتاب على أوصاف للآلات التي قام بتركيبها سابقيه من قبل، ويشمل القياس المتري بابوس، والدورق المكثف للبيروني (وهو نوع خاص من الأدوات المخبرية، يشبه دورقاً زجاجياً يحتوي بداخله على أنبوب يحبس السوائل بداخله بفعل تأثير ضغط الهواء الجوي)، كما شمل أيضاً على آلالاته الخاصة بإتزان الموائع والموزاين المتخصصة والموازين القياسية (وهي التي تكون فيها نقطة الارتكاز بين ذراعين أحدهما أطول من الآخر والذراع الأطول هو الذي ينزلق عليه مراكز القوة).
يعتبر البيروني والخازني هما من أول العلماء الذين طبقوا الطرق العلمية في إجراء التجارب على القوى الساكنة والقوى المتحركة، وبشكل خاص في حساب الوزن النوعي، واعتمد بناء النظرية على الموازين وقياس الوزن. لقد قام الخازني والعلماء المسلمين الذين سبقوه بتوحيد القوى الساكنة والقوى المتحركة في فرع واحد من العلوم، يسمى: علم ميكانيكا الحركة، كما قاموا بضم وتجميع قوى إتزان الموائع الساكنة مع القوى المتحركة ليؤدي بذلك إلى ولادة علم جديد يسمى: قوى إتزان الموائع المتحركة.
كما قاموا بتطبيق النظريات الرياضية المتعلقة بحساب النسب وطرق حساب المشتقات التفاضلية اللانهائية باستخدام القانون العام للاشتقاق في التفاضل والتكامل، كما خطوا الخطوة الأولى نحو استخدام طرق الحل باستخدام الجبر والتفاضل والتكامل الصحيح في حساب القوى الساكنة. وكانوا أيضاً أول من قاموا بتعميم نظرية مركز الجاذبية الأرضية، وأول من قاموا بتطبيقها على الأجسام ثلاثية الأبعاد. كما أنهم أوجدوا نظرية ذراع القوة لرفع الأوزان ونقلها، وأنشئوا علم الجاذبية الأرضية والذي تم تطويره إلى حد كبير في العصور الوسطى المظلمة في أوروبا. أدت مساهمات الخازني والعلماء المسلمين الذين سبقوه في ميكانيكا الحركة إلى بناء الأسس للتطور اللاحق في ميكانيكا الحركة الكلاسيكية في نهاية العصور الوسطى المظلمة في أوروبا.
تعالج الأجزاء الثمانية الأولى من هذا الكتاب نظريات العلماء المسلمين الذين سبقوه، ويشمل هؤلاء: الرازي، وأبو الريحان البيروني، وعمر الخيام. كما أن الخازني أوضح باهتمام بالغ فشل الإغريقيين القدماء في التمييز بين القوة والكتلة والوزن. كما أنه توجه إلى إظهار المعرفة بوجود كتلة الهواء، وتناقصها في الكثافة والارتفاع. كما أن التعريف الدقيق للوزن النوعي تم إعطاؤه من قبل الخازني في مؤلفه: كتاب ميزان الحكمة، كما تقرأ في النص الآتي:
" هو مقدار وزن جسم صغير مكون من أي مادة بنفس النسبة إلى حجمه مساوٍ لمقدار وزن جسم كبير مكون من أي مادة بنفس النسبة إلى حجمه".
بعد إجرائه التجارب المخبرية المكثفة، سجل الخازني الأوزان النوعية لخمسين مادة، ويشمل ذلك: الصخور المختلفة والمعادن والسوائل والأملاح والعنبر والصلصال. كانت دقة قياساته مطابقة للقياسات الحديثة وجديرة بالاحترام. في تجربة أخرى، اكتشف الخازني أن هناك كثافة أكبر للماء عندما يكون قريباً إلى مركز الأرض، وتم إثبات ذلك فيما بعد من قبل روجر باكون في القرن الثالث عشر للميلاد.
عرّف الخازني الثقل بالمفردات الأرسطوطالية التقليدية كخاصية ضمنية في الأجسام الثقيلة، كما يقول في النص الآتي:
" الجسم الثقيل هو الجسم الذي يتحرك بواسطة قوة ضمنية، وبشكل ثابت، بإتجاه مركز العالم. إنه لمن الكافي القول: أني أعني أن الجسم الثقيل هو الجسم الذي لديه قوة تحركه بإتجاه النقطة المركزية، وبشكل ثابت بإتجاه المركز، ودون أن يتحرك من قبل هذه القوة في أي إتجاه مختلف؛ وهذه القوة المرجعية هي ضمنية في الجسم، لا تشتق بدونه، ولا تنفصل عنه".
بالاعتماد على النقطة الأساس بأن الهواء يصبح أكثر كثافةً عندما يكون أقرب إلى مركز الأرض (مشتق من قاعدة أرخميدس)، وأن وزن الأجسام الثقيلة يزداد كلما ابتعد عن مركز الأرض (مشتق من نظريات الكوهي وابن الهيثم بأن الوزن يختلف باختلاف بعد المسافة عن مركز الأرض)، برهن الخازني على أن الجاذبية الأرضية لجسم تختلف باختلاف بعد المسافة عن مركز الأرض، كما يقول في النص الآتي:
" لكل جسم ثقيل معروف الوزن وموضوع على مسافة معينة من مركز العالم، فإن جاذبيته الأرضية تعتمد على تأثيره عن بعد من قبل مركز العالم. لهذا السبب، تعتمد الجاذبية الأرضية للأجسام على المسافات التي تبعد بها عن مركز العالم. حيث انه كلما ازداد بعد الجسم عن مركز العالم، أصبح أكثر ثقلاً؛ وكلما اقترب من مركز العالم، أصبح أخف ثقلاً".
كما أنه يظهر ماذا أراد الخازني بمعنى الجاذبية الأرضية (الكلمة مرادفة لكلمة الثقل في اللغة العربية) وكلا الكلمتين لهما نفس الفكرة في المبدأ الحديث لطاقة الوضع الأرضية ومتجه القوة نسبة إلى نقطة (وكلا المعنيين تم اشتقاقهما من الكوهي وابن الهيثم). في إحدى الحالتين، أظهر الخازني أنه أول من اقترح أن الجاذبية الأرضية لجسم يختلف باختلاف بعد المسافة عن مركز الأرض. في أول إحساس له لكلمة (الجاذبية الأرضية)، إلا أن المبدأ لم يتم الأخذ به بعين الاعتبار مرةً أخرى حتى جاء نيوتن بقانون الجذب العام في القرن الثامن عشر للميلاد. ولكن في ثاني إحساس له بالكلمة، تم الأخذ بالمبدأ بعين الاعتبار مرةً أخرى من قبل جوردانوس دي نيمور في القرن الثالث عشر للميلاد.
لخص ن. خانيكوف (المترجم الباكر والمعلق لعمل الخازني) أفكاره بالنسبة لموضوع الجاذبية الأرضية في النص التالي: "... ولكن أفكار الفلاسفة العرب بالنسبة لموضوع الجذب هو، في رأيي، أكثر جدارة بالملاحظة بكثير؛ أنا لن أسميها الجذب العام، ولكن لمحاولات مؤلفنا للشرح بالتفصيل سبب إعفاء الأجسام السماوية من تأثير هذه القوة، ولكن بسبب قوة الجذب الأرضي. لم يكن هذا القانون العظيم للطبيعة حاضراً بنفسه في أذهاننا على صورة من الجذب المتبادل لجميع الأجسام الموجودة- كما أعلن نيوتن بعده بخمسة قرون- هو تماماً قانون طبيعي. وفي الوقت التي تم فيه استعراض المبادئ من قبل مؤلفنا وخطو الخطوات الأمامية لتقديمها، كانت الأرض تعتبر في ذلك الوقت ثابتة وغير قابلة للتحرك في مركز العالم، وحتى ولو لم تكن قوة الدوران مكتشفة في حينها.
ولكن ما هو أكثر إذهالاً هو حقيقة أن: ما ورث عن الإغريقيين القدماء من المعتقد السائد بأن الأجسام كلها تنجذب نحو مركز الأرض، ويتم تمثيل هذا الجذب بصورة نسبة مباشرة من الكتلة، ووأكثر بكثير لم يكونوا قد فشلوا في ملاحظة أن الجذب هو وظيفة المسافة التي تبعد به الأجسام المنجذبة نحو مركز الأرض، كما أنهم أحاطوا بوعيهم أنه لو كان مركز الأرض محاطاً بالقطاعات الكروية المركزية، فإن جميع الأجسام ذات الكتل المتساوية الموضوعة فوق هذه الأسطح الكروية سوف تضغط بالتساوي على نفس الأسطح، وبصورة مختلفة لكل سطح كروي. وبهذا- وعلى الرغم من كل ذلك- فإنهم دعموا بصورة مباشرة أن الوزن هو نفسه الكتلة وأن المسافة عن مركز الأرض- دون أدنى شك- تبدو بعيدة أكثر مما هو في الظاهر، وأن هذا الجذب ربما يكون متبادلاً بين الجسم الجاذب والأجسام المنجذبة. وهذا القانون الذي رسخ من قبلهم كان متناقضاً مع المبدأ الذي اعترفوا به، وهو أن السطح الذي يحتوي على السائل في حالة إتزان هو سطح كروي".

 الموائد السانجارية ( جامع التواريخ ) :
تم ذكر الموائد السانجارية في كتاباته التفصيلية للحسابات الفلكية الدقيقة في كتابه الزيج، وأعطى الخازني وصفاً لتركيب الساعة المائية صممت لاستخدامها في أغراض الحسابات الفلكية، وتعتبر الساعة المائية مثالاً مبكراً على الساعات الفلكية. كما استخدمت الساعة المائية لحساب مواقع 46 جرم سماوي باستخدام التاريخ المعطى من كتاب المجسطي للسنة 500 هـ (والذي يقابل 1115- 1116 للميلاد).
كما أنه قام بحساب الموائد عن طريق ملاحظة الأجسام النسبية في أفق مدينة مرو.
فيما بعد تم ترجمة الزيج السانجاري للخازني إلى اللغة الإغريقية من قبل غريغوري تشونياديز في القرن الثالث عشر للميلاد ودراسته في الإمبراطورية البيزنطية.

الآلات المخروطية:
يتكون رسالته في الآلات: رسالة الفعلات من سبع أجزاء يصف مختلف الآلات العلمية مثل: المثلث الهندسي القديم والمنظار الفلكي (وشكله كأنبوب مفتوح الطرفين ويستند على قاعدة ثابتة)، وآلته المثلثية التي اخترعها، وآلة المربع الفلكية وآلة المسدس الفلكية والاصطرلاب، والآلات الأصلية التي تتعلق بانعكاس الضوء

الخيمياء و علم الأحياء:
كتب الخازني التالي في تطور علم الأحياء والخيمياء (وهو نوع غير علمي من الكيمياء كانت تقوم على فكرة تحويل المعادن الأساسية كالرصاص إلى ذهب)، منعقداً المقارنة ما بين تغير العناصر والتغير النوعي الأحيائي، وكيف تم ملاحظتها بين الفلاسفة الطبيعيين والشخص العادي العديم الخبرة في العالم الإسلامي القديم في ذلك الوقت.
" عندما يسمع الناس العاديين من الفلاسفة الطبيعيين كيف أن الذهب هو الجسد الذي يحقق منتهى نوعية النضوج، بهدف الإنجاز، فإنه يكون قابلاً للتصديق بأنهم سيبدأون بالاعتقاد تدريجياُ بتمرير أشكالاً من الأجسام المعدنية لتحويلها إلى ذهب. لذا كانت طبيعة الذهب هي التي أدت أصلاً إلى هذا الاعتقاد، فبعد أن كان قصديراً ثم نحاساً ثم فضةً ثم في النهاية وصل إلى مرحلة تطور الذهب؛ ليس بهذا المعنى أراده الفلاسفة الطبييعين بقولهم هذا، والمعنى الذي كانوا يقصدونه هو عندما كانوا يتحدثون عن الإنسان، ووصفه بصفات الكمال والاتزان في الطبيعة وقوانينها- لا يعنون بذلك أنه كان مرة جدّياً، ثم تغير إلى الحيوان وحيد القرن، ثم بعد ذلك تحول إلى حصان، وبعد ذلك إلى قرد، ثم في النهاية تحول إلى إنسان".

 بحث وأعداد و كتابة  

مهند بدر