GÜNEŞ SAATİ MEKANİZMALARININ TEMELİ

AYIKLA PİRİNCİN TAŞINI

Mekanik saatlerin gelişmediği dönemlerde, Cezeri su hareketleriyle çalışan 7 saat yapmıştır. Bunlardan 3 tanesi, bugün hemen hemen bütün şehirlerimizi süsleyen saat kulelerinin o günkü karşılıklarıdır. Bunlara anıtsal su saatleri deniliyor. Yüksek oldukları için (4-5 m) ancak sarayların avlularına, meydan kenarlarına veya camilerin yanlarına kurulabiliyor. Bunlardan biri olan Tavus Kuşlu Su Saati aynı zamanda şadırvan görevi yapıyor. (bk. Cezeri’nin Olağanüstü Makineleri, I. Cilt, 1. Türün 1., 2. ve 6. Şekilleri, Papersense Yayınları, 2015)

Cezeri’nin yaşadığı dönemde iki ayrı zaman birimi (saat) kullanılıyor. Bunlardan biri bugün kullandığımız Sabit Saat (Eşit Saat) birimidir. Yani her bir saat, Güneşin doğuşundan ertesi gün tekrar doğuşuna kadar geçen zamanın 1/24’ü kadardır. Cezeri, anıt su saatlerinden Tavus Kuşlu Su Saatini ve taşınabilir su saatlerinin tamamını bu sisteme göre yapmıştır.

Güneş Saati denilen diğer sistemde ise gündüz zamanı da, gece zamanı da, zamansal büyüklükleri farklı olmasına rağmen kendi içlerinde 12’şer saat kabul ediliyor. Bu durumda gündüzdeki 1 saatlik zamanın gerçek uzunluğu gece saatlerinden farklı olduğu gibi, bu farklılıklar günden güne değişiyor da. Antik Yunan’dan intikal eden bu sisteme göre zamanı ölçen saatleri yapmak çok karmaşık bir iş. Ancak Cezeri, bu sisteme göre doğru ölçüm yapabilen iki anıt saati yaparken bu pirincin taşını gayet ustaca ayıklıyor. Bu anıt saatlerde Cezeri’nin biliminden çok sayıda kesitler görmekteyiz. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, 1. Türün 1. ve 2. Şekilleri)

O, BU İŞİN TEMELİDİR

Cezeri de kendinden öncekiler gibi Güneş Saati sistemine göre su saati yapımında, suyun düşme yüksekliğinin değişmesiyle birlikte basıncının, dolayısıyla debisinin de değişmesi ilkesinden yararlanıyor. Bunun için “O, bu işin temelidir, gerisi teferruattır” diyor. Ancak teferruat dediği şeyler de çok ilgi çekici buluşları ve geliştirdiği mekanizmalardır. (bk. Aynı kaynak, II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları, s. 285-290 ve diğer sayfalar.)

Cezeri önce “mümtaz bilgin” dediği Arşimed’den başlayarak kendinden önceki birçok bilginin bu konudaki çalışmalarını anlatıyor. Bunlarla zaman ölçümünün doğru olarak yapılamayacağını kanıtlıyor. Sonra da kendi saatlerinde kullandığı, Şekil A’da görülen ve içinde 3 ayrı buluşu olan sistemini anlatıyor. Bu Ctesibios’un Şekil B’de görülen düzeneğinin benzeri gibi görünüyor, ama tamamen farklı bir sistem. Ctesibios’da olduğu gibi Cezeri’de de sabit hızla alçalan veya yükselen bir şamandıra ile bir sabit seviye kabı var. Ancak Cezeri’nin suyun seviyesini, dolayısıyla basıncını ve debisini sabit tutma metodu tamamen farklı. İkinci kapta küçük bir tıkaçlı şamandıra kullanıyor. Bu kabın çıkış ağzından su boşaldıkça tıkaçlı şamandıra alçalıyor. Üst depodan bir miktar su musluktan ikinci kaba akarak tekrar şamandıranın yükselmesini ve musluğun tıkanmasını sağlıyor. Bu hareket çok sık aralıklarla tekrarlanıyor. Böylece sistemde iki özellik birden sağlanıyor: Hem alt kaptaki su seviyesi sabit kalıyor, buna sabit seviye kabı deniliyor, hem de üst depodaki büyük şamandıranın sabit bir hızla alçalması sağlanıyor. Bu hareket de bu saatlerdeki birkaç mekanizmayı birden çalıştırıyor. Görülüyor ki Cezeri’nin sisteminde sürekli akarsu gerekmiyor. Gün sonunda üstteki depo boşalıyor, gece için tekrar dolduruluyor. İşte bu şamandıra tıkaçlı sabit seviye kabı, bu sistemde Cezeri’ye ait birinci yapısal buluştur. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, S. 7-12)

Bu arada her iki şamandıradaki denge denklemlerini inceleyelim: Tıkaçlı küçük şamandırada suyun kaldırma kuvvetinin(K) hem şamandıranın ağırlığını(Ş), hem de üst depodan akan suyun itme kuvvetini yenebilmesi gerekir. Suyun basıncı P, musluk deliğinin kesit alanı S ise, bu şamandırada denge denklemi K = Ş + (PxS) dir. Üst depodaki büyük şamandırada ise şamandıranın ağırlığının, suyun kaldırma kuvveti ile ipin çekme kuvveti(İ) toplamına eşit olması gerekir. Bu şamandırada ise denge denklemi Ş = K + İ’dir. Cezeri’nin bu dengeleri bildiği anlaşılıyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 19-21)

TEMELDE NE GÖRÜLÜYOR?

Cezeri önce kendine ait yöntemle, suyu sabit bir basınçla, dolayısıyla sabit debiyle akıtmayı başarıyor. Ancak doğru ölçüm yapabilmek için her günün veya her gecenin uzunluğuna göre debinin kontrollü bir şekilde akıtılması gerekiyor. Bunun için Cezeri, Şekil C’de görüldüğü gibi bu sistemin içindeki ikinci yapısal buluşunu devreye sokuyor. Kullandığı ek aracın adına “destur” diyor. İsminden de anlaşılacağı gibi su, bu aracın izin verdiği zamanda, izin verdiği miktarda akacaktır. Bunun için de her günün ve gecenin başında basit bir ayarlama işlemi gerekiyor. Bu araç incelendiğinde bunun mekanik regülatörlerin ilk şekli olduğu görülüyor. İç yapısı bir mühendislik harikası olan bu regülatörle her gün için suyun düşme yüksekliği, dolayısıyla debisi değiştiriliyor. İşte bu araç Cezeri’nin “bu işin temeli” dediği, yükseklik ile basınç ve debi arasındaki teorik ilişkiyi uygulamada kullanılır hale yararlanılabilir hale getirmektedir. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 22-26)

ŞAŞIRTMAYAN SONUÇ

Cezeri bitmez tükenmez denemelerle her ayın başlangıç ve son günleri için bu regülatörün göstergesindeki açısal değerleri bulduğu gibi, sonra da her gün için bütün bölüm çizgilerini belirliyor. Bu açıları bugün trigonometrik hesapla bulduğumuzda Cezeri’nin denemelerle bulduğu değerlerle aynı olduğu görülüyor. Bu sonuçlar bizi şaşırtmıyor ve iki konuda doğru hüküm vermeye yöneltiyor. Birincisi; Cezeri bu araçları gerçekten yapmış ve çalıştırmıştır. İkincisi; Cezeri yükseklikle debi arasındaki bağlantının doğrusal bir bağlantı olmadığını, yüksekliğin debinin karesiyle orantılı (H = f x Q²) olduğunu biliyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 27-30)

Bu sistemde, içinde bulunduğu kapla birlikte tıkaçlı şamandıranın bugünkü karşılığı, sabit basınç ve sabit debiyle akışkan sağlayan bir pompadır. Cezeri’nin “destur” adını verdiği regülatörün bugünkü karşılığı ise, sabit basınçla akan bir akışkanın çıkış basıncını, dolayısıyla debisini değiştiren bir akış düzenleyicidir. Bu iki aracın birlikte kullanılmasının bugünkü karşılığı da, sabit debili bir pompa ile debisi ayarlanabilen başka bir pompanın entegre olarak kullanılmasıdır. (bk. Aynı kaynak, II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları, s. 285-286)

İLGİ ÇEKİCİ BİR KALİBRASYON

Cezeri’nin yukarıda belirtilen kombine buluşu 1. Türün 1. ve 2. Şekillerinin motor gücüdür. Bu anıt su saatlerinin yapıları incelendiğinde, geçen zamanın hassas ölçümü için üstteki deponun son derecede uniform olması gerektiği anlaşılıyor. Bu depoyu bu günkü teknolojiyle tek parçadan, gayet hassas bir şekilde, boylu boyunca çap ölçüsü aynı olacak şekilde yapabiliriz. Ancak Cezeri o zaman bu kalibrasyonu sağlayabilir miydi? Kitaptaki ilgili bölümü incelediğimizde Cezeri gibi bir usta için çözümsüzlük olmadığını, Cezeri’nin bir yapım metodu buluşu olarak su ile kalibrasyon yapabildiğini de görüyoruz. Çünkü Cezeri’nin şu geometrik kavrayışı var: İçlerinde su bulunan silindir şeklindeki kaplardaki su seviyeleri aynı ise, su hacimlerinin eşit olması için silindirlerin çaplarının da aynı olması gerekir. Bunun için de Şekil D’de görüldüğü gibi, çap kalibrasyonu yapılacak olan kabın yüksekliği üzerinde eşit aralıklar işaretliyor. Kabın tabanını kapatarak birinci işarete kadar su dolduruyor. Sonra üst işaretlerin her biri için aynı miktar su ekleyerek silindirin çapında gerekli düzeltmeleri yapıyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 17-18 ve II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları s. 295)

Durmuş ÇALIŞKAN

AYIKLA PİRİNCİN TAŞINI

Mekanik saatlerin gelişmediği dönemlerde, Cezeri su hareketleriyle çalışan 7 saat yapmıştır. Bunlardan 3 tanesi, bugün hemen hemen bütün şehirlerimizi süsleyen saat kulelerinin o günkü karşılıklarıdır. Bunlara anıtsal su saatleri deniliyor. Yüksek oldukları için (4-5 m) ancak sarayların avlularına, meydan kenarlarına veya camilerin yanlarına kurulabiliyor. Bunlardan biri olan Tavus Kuşlu Su Saati aynı zamanda şadırvan görevi yapıyor. (bk. Cezeri’nin Olağanüstü Makineleri, I. Cilt, 1. Türün 1., 2. ve 6. Şekilleri, Papersense Yayınları, 2015)

Cezeri’nin yaşadığı dönemde iki ayrı zaman birimi (saat) kullanılıyor. Bunlardan biri bugün kullandığımız Sabit Saat (Eşit Saat) birimidir. Yani her bir saat, Güneşin doğuşundan ertesi gün tekrar doğuşuna kadar geçen zamanın 1/24’ü kadardır. Cezeri, anıt su saatlerinden Tavus Kuşlu Su Saatini ve taşınabilir su saatlerinin tamamını bu sisteme göre yapmıştır.

Güneş Saati denilen diğer sistemde ise gündüz zamanı da, gece zamanı da, zamansal büyüklükleri farklı olmasına rağmen kendi içlerinde 12’şer saat kabul ediliyor. Bu durumda gündüzdeki 1 saatlik zamanın gerçek uzunluğu gece saatlerinden farklı olduğu gibi, bu farklılıklar günden güne değişiyor da. Antik Yunan’dan intikal eden bu sisteme göre zamanı ölçen saatleri yapmak çok karmaşık bir iş. Ancak Cezeri, bu sisteme göre doğru ölçüm yapabilen iki anıt saati yaparken bu pirincin taşını gayet ustaca ayıklıyor. Bu anıt saatlerde Cezeri’nin biliminden çok sayıda kesitler görmekteyiz. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, 1. Türün 1. ve 2. Şekilleri)

O, BU İŞİN TEMELİDİR

Cezeri de kendinden öncekiler gibi Güneş Saati sistemine göre su saati yapımında, suyun düşme yüksekliğinin değişmesiyle birlikte basıncının, dolayısıyla debisinin de değişmesi ilkesinden yararlanıyor. Bunun için “O, bu işin temelidir, gerisi teferruattır” diyor. Ancak teferruat dediği şeyler de çok ilgi çekici buluşları ve geliştirdiği mekanizmalardır. (bk. Aynı kaynak, II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları, s. 285-290 ve diğer sayfalar.)

Cezeri önce “mümtaz bilgin” dediği Arşimed’den başlayarak kendinden önceki birçok bilginin bu konudaki çalışmalarını anlatıyor. Bunlarla zaman ölçümünün doğru olarak yapılamayacağını kanıtlıyor. Sonra da kendi saatlerinde kullandığı, Şekil A’da görülen ve içinde 3 ayrı buluşu olan sistemini anlatıyor. Bu Ctesibios’un Şekil B’de görülen düzeneğinin benzeri gibi görünüyor, ama tamamen farklı bir sistem. Ctesibios’da olduğu gibi Cezeri’de de sabit hızla alçalan veya yükselen bir şamandıra ile bir sabit seviye kabı var. Ancak Cezeri’nin suyun seviyesini, dolayısıyla basıncını ve debisini sabit tutma metodu tamamen farklı. İkinci kapta küçük bir tıkaçlı şamandıra kullanıyor. Bu kabın çıkış ağzından su boşaldıkça tıkaçlı şamandıra alçalıyor. Üst depodan bir miktar su musluktan ikinci kaba akarak tekrar şamandıranın yükselmesini ve musluğun tıkanmasını sağlıyor. Bu hareket çok sık aralıklarla tekrarlanıyor. Böylece sistemde iki özellik birden sağlanıyor: Hem alt kaptaki su seviyesi sabit kalıyor, buna sabit seviye kabı deniliyor, hem de üst depodaki büyük şamandıranın sabit bir hızla alçalması sağlanıyor. Bu hareket de bu saatlerdeki birkaç mekanizmayı birden çalıştırıyor. Görülüyor ki Cezeri’nin sisteminde sürekli akarsu gerekmiyor. Gün sonunda üstteki depo boşalıyor, gece için tekrar dolduruluyor. İşte bu şamandıra tıkaçlı sabit seviye kabı, bu sistemde Cezeri’ye ait birinci yapısal buluştur. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, S. 7-12)

Bu arada her iki şamandıradaki denge denklemlerini inceleyelim: Tıkaçlı küçük şamandırada suyun kaldırma kuvvetinin(K) hem şamandıranın ağırlığını(Ş), hem de üst depodan akan suyun itme kuvvetini yenebilmesi gerekir. Suyun basıncı P, musluk deliğinin kesit alanı S ise, bu şamandırada denge denklemi K = Ş + (PxS) dir. Üst depodaki büyük şamandırada ise şamandıranın ağırlığının, suyun kaldırma kuvveti ile ipin çekme kuvveti(İ) toplamına eşit olması gerekir. Bu şamandırada ise denge denklemi Ş = K + İ’dir. Cezeri’nin bu dengeleri bildiği anlaşılıyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 19-21)

TEMELDE NE GÖRÜLÜYOR?

Cezeri önce kendine ait yöntemle, suyu sabit bir basınçla, dolayısıyla sabit debiyle akıtmayı başarıyor. Ancak doğru ölçüm yapabilmek için her günün veya her gecenin uzunluğuna göre debinin kontrollü bir şekilde akıtılması gerekiyor. Bunun için Cezeri, Şekil C’de görüldüğü gibi bu sistemin içindeki ikinci yapısal buluşunu devreye sokuyor. Kullandığı ek aracın adına “destur” diyor. İsminden de anlaşılacağı gibi su, bu aracın izin verdiği zamanda, izin verdiği miktarda akacaktır. Bunun için de her günün ve gecenin başında basit bir ayarlama işlemi gerekiyor. Bu araç incelendiğinde bunun mekanik regülatörlerin ilk şekli olduğu görülüyor. İç yapısı bir mühendislik harikası olan bu regülatörle her gün için suyun düşme yüksekliği, dolayısıyla debisi değiştiriliyor. İşte bu araç Cezeri’nin “bu işin temeli” dediği, yükseklik ile basınç ve debi arasındaki teorik ilişkiyi uygulamada kullanılır hale yararlanılabilir hale getirmektedir. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 22-26)

ŞAŞIRTMAYAN SONUÇ

Cezeri bitmez tükenmez denemelerle her ayın başlangıç ve son günleri için bu regülatörün göstergesindeki açısal değerleri bulduğu gibi, sonra da her gün için bütün bölüm çizgilerini belirliyor. Bu açıları bugün trigonometrik hesapla bulduğumuzda Cezeri’nin denemelerle bulduğu değerlerle aynı olduğu görülüyor. Bu sonuçlar bizi şaşırtmıyor ve iki konuda doğru hüküm vermeye yöneltiyor. Birincisi; Cezeri bu araçları gerçekten yapmış ve çalıştırmıştır. İkincisi; Cezeri yükseklikle debi arasındaki bağlantının doğrusal bir bağlantı olmadığını, yüksekliğin debinin karesiyle orantılı (H = f x Q²) olduğunu biliyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 27-30)

Bu sistemde, içinde bulunduğu kapla birlikte tıkaçlı şamandıranın bugünkü karşılığı, sabit basınç ve sabit debiyle akışkan sağlayan bir pompadır. Cezeri’nin “destur” adını verdiği regülatörün bugünkü karşılığı ise, sabit basınçla akan bir akışkanın çıkış basıncını, dolayısıyla debisini değiştiren bir akış düzenleyicidir. Bu iki aracın birlikte kullanılmasının bugünkü karşılığı da, sabit debili bir pompa ile debisi ayarlanabilen başka bir pompanın entegre olarak kullanılmasıdır. (bk. Aynı kaynak, II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları, s. 285-286)

İLGİ ÇEKİCİ BİR KALİBRASYON

Cezeri’nin yukarıda belirtilen kombine buluşu 1. Türün 1. ve 2. Şekillerinin motor gücüdür. Bu anıt su saatlerinin yapıları incelendiğinde, geçen zamanın hassas ölçümü için üstteki deponun son derecede uniform olması gerektiği anlaşılıyor. Bu depoyu bu günkü teknolojiyle tek parçadan, gayet hassas bir şekilde, boylu boyunca çap ölçüsü aynı olacak şekilde yapabiliriz. Ancak Cezeri o zaman bu kalibrasyonu sağlayabilir miydi? Kitaptaki ilgili bölümü incelediğimizde Cezeri gibi bir usta için çözümsüzlük olmadığını, Cezeri’nin bir yapım metodu buluşu olarak su ile kalibrasyon yapabildiğini de görüyoruz. Çünkü Cezeri’nin şu geometrik kavrayışı var: İçlerinde su bulunan silindir şeklindeki kaplardaki su seviyeleri aynı ise, su hacimlerinin eşit olması için silindirlerin çaplarının da aynı olması gerekir. Bunun için de Şekil D’de görüldüğü gibi, çap kalibrasyonu yapılacak olan kabın yüksekliği üzerinde eşit aralıklar işaretliyor. Kabın tabanını kapatarak birinci işarete kadar su dolduruyor. Sonra üst işaretlerin her biri için aynı miktar su ekleyerek silindirin çapında gerekli düzeltmeleri yapıyor. (bk. Aynı kaynak, I. Cilt, s. 17-18 ve II. Cilt, Cezeri’nin Buluşları s. 295)

Durmuş ÇALIŞKAN

Kaynak: Cezeri’nin Olağanüstü Makineleri, Papersense Yayınları, 2015

You May Also Like