در قرن نخست میلادی، در شهری بندری به نام اسکندریه، مردی می‌زیست که مردم زمان خود او را جادوگر می‌پنداشتند. هر بار که در معابد یا تالارهای نمایش، دستگاه‌های خود را به کار می‌انداخت، تماشاگران از حیرت برمی‌خاستند. در برابر چشمانشان، شراره‌ای از آتش زبانه می‌کشید، مجسمه‌های سنگی جان می‌گرفتند و پرندگان فلزی آواز می‌خواندند. اما در پس این نمایش‌ها نه جادو، بلکه دانش بود.

او «هِرون اسکندرانی» (Hero of Alexandria) بود، ریاضی‌دان و مهندسی یونانی که با درک عمیق از رفتار مایعات و گازها، نخستین گام‌های بشر را در مهندسی فیزیکی و مکانیکی برداشت. دستگاه‌هایی ساخت که قرن‌ها بعد به عنوان نمونه‌های اولیهٔ ماشین بخار، دستگاه فروش خودکار و نمایش‌های خودکار شناخته شدند.

آنچه مردم باستان معجزه می‌پنداشتند، در واقع نخستین جلوه‌های علم فیزیک کاربردی بود. او با «پرهٔ بخار» (Aeolipile) که نیروی بخار را به حرکت دَوَرانی تبدیل می‌کرد یا سامانه‌های خودکار معبد که به‌محض انداختن سکه، آب مقدس می‌پاشیدند، مرز میان علم و افسانه را در زمانه خودش، محو کرده بود.

مهندسی که خدایان را به صحنه آورد

از زندگی شخصی هِرون اطلاعات دقیقی در دست نیست. مورخان دربارهٔ زمان حیات او اختلاف دارند و حتی تلفظ درست نامش را نیز به دو صورت «هِرون» و «هِیرو» ثبت کرده‌اند. اما دربارهٔ آثار او تردیدی نیست: او نابغه‌ای بود که با فهم مکانیک، فشار هوا، بخار و مایعات، دستگاه‌هایی طراحی کرد که شبیه به جادو به نظر می‌رسیدند.

او در قرنی زندگی می‌کرد که دانش، هنوز در سایهٔ باورهای اسطوره‌ای قرار داشت. در چنین فضایی، ساختن ماشینی که بتواند خودبه‌خود حرکت کند یا صدا تولید کند، چیزی جز «اعمال خدایان» تلقی نمی‌شد. از همین‌رو بسیاری از اختراعاتش در معابد و نمایش‌ها برای فریب چشم مردم و القای حضور نیروهای الهی به‌کار می‌رفتند.

پیشگام موتور بخار و آسیاب بادی

هِرون نخستین کسی بود که توصیفی روشن از «ماشین بخار» ارائه کرد. دستگاهی داشت به نام ایولیپایل (Aeolipile) که در آن بخار از طریق دو لوله به بیرون می‌گریخت و با نیروی عکس‌العمل، گوی فلزی را به چرخش درمی‌آورد. این اصل همان پایهٔ موتور جت و توربین بخار امروزی است.

او همچنین طرح‌هایی از آسیاب‌های بادی را ثبت کرده که شاید شکل ابتدایی فناوری تولید انرژی از باد بوده‌اند. هرچند ممکن است این ایده‌ها کاملاً ابتکاری نبوده باشند، اما نبوغ او در ساده‌سازی و تبدیل مفاهیم علمی به ابزارهای عملی، سبب شد در سراسر امپراتوری روم شهرت یابد.

بسیاری از تاریخ‌پژوهان معتقدند اگر جامعهٔ آن دوران ظرفیت صنعتی بیشتری داشت، شاید با آثار هِرون، «انقلاب صنعتی» هزار سال زودتر آغاز می‌شد.

نمایش‌هایی که فیزیک را به جادو تبدیل کردند

هِرون از ماشین‌های خود در صحنه‌های نمایش استفاده می‌کرد. در یکی از اجراهایش، با سازوکاری هوشمندانه، گلوله‌های فلزی را بر طبل می‌انداخت تا صدای رعد تولید کند. در نمایشی دیگر، مجموعه‌ای از عروسک‌ها با نیروی وزن و چرخ دندانه‌دار، به‌صورت خودکار حرکت می‌کردند: دیونیسوس (Dionysus) شراب می‌ریخت، موسیقی نواخته می‌شد و پرندگان می‌خواندند.

در نمایشی دیگر، کشتی‌هایی ساخته بود که در دریا پیش می‌رفتند، دلفین‌ها از آب بیرون می‌پریدند و الههٔ آتنا با رعد و برق آنان را نابود می‌کرد. تماشاگران با دهان باز می‌دیدند که چگونه «خدایان» زنده شده‌اند، بی‌آنکه بدانند پشت صحنه، چرخ‌دنده‌ها، طناب‌ها و وزنه‌ها کار می‌کردند.

علم نور و خطای دید

هِرون همچنین رساله‌ای نوشت به نام کاتوپتریکا (Catoptrica) که در آن رفتار نور و بازتاب در آینه‌های تخت و منحنی را بررسی کرده بود. او توضیح می‌داد که چگونه می‌توان با آرایش خاصی از آینه‌ها، توهم و تصویرهای شگفت‌انگیز ایجاد کرد. این متن قرن‌ها پیش از کتاب اپتیکس (Opticks) نیوتن نوشته شد و در واقع نخستین گام در شناخت هندسهٔ نور بود.

دانش او از فیزیک نه‌فقط برای سرگرمی، بلکه برای آموزش هم به‌کار می‌رفت. برخی مورخان مانند اِی. جی. دراکمن (A. G. Drachmann) معتقدند که کتاب‌های هِرون در اصل متون درسی برای شاگردان فیزیک بوده‌اند، همان‌گونه که امروز در کتاب‌های علمی برای توضیح قوانین، از اسباب‌بازی‌ها و مثال‌های ساده استفاده می‌شود.

اسباب‌بازی‌هایی برای آموزش فیزیک

در فهرست اختراعات او دستگاه‌هایی یافت می‌شود که شباهت زیادی به اسباب‌بازی‌های امروزی دارند: پرندگان آوازخوان، کوزه‌هایی که به نسبت‌های مختلف آب یا شراب می‌ریختند، مجسمه‌هایی که با روشن شدن آتش به حرکت درمی‌آمدند، و حیواناتی که هنگام نوشیدن، سر خود را خم می‌کردند. یکی از این وسایل احتمالاً شبیه همان پرندهٔ تعادلی است که هنوز به‌عنوان اسباب‌بازی رومیزی فروخته می‌شود و بر پایهٔ مرکز جرم و گشتاور حرکت می‌کند.

نخستین دستگاه فروش خودکار جهان

در میان آثارش، یکی از جالب‌ترین اختراعات «ماشین سکه‌ای توزیه آب» بود که آن را می‌توان نخستین دستگاه فروش خودکار (Vending Machine) دانست. کاربر سکه‌ای را در دهانهٔ دستگاه می‌انداخت و وزن سکه، اهرمی را به حرکت درمی‌آورد که مقدار معینی آب آزاد می‌کرد. با اینکه احتمال داشت چیز سنگینی شبیه سکه، دستگاه را فریب دهد، اصل ایدهٔ مبادلهٔ خودکار در آن زمان فوق‌العاده بود.

این اختراع نشان می‌دهد که هِرون نه‌تنها به نمایش‌های مذهبی یا ترفندهای معبدی فکر می‌کرد، بلکه به مفاهیم کاربردی و زندگی روزمره نیز می‌اندیشید.

جمع‌بندی نهایی

هِرون اسکندرانی با ترکیب درک عمیق از مکانیک و حس هنرمندانه، یکی از نخستین کسانی بود که علم را به ابزار نمایش و شگفتی تبدیل کرد. او نشان داد که قوانین فیزیک می‌توانند در قالب «ماشین‌های خودکار» جلوه‌ای جادویی پیدا کنند.

اگرچه بسیاری از آثار او صرفاً برای سرگرمی یا آیین‌های مذهبی ساخته شدند، اما همان سازوکارها بعدها پایهٔ فناوری‌های بزرگ بشر، از موتور بخار تا اتوماسیون صنعتی شدند.

میراث فکری هِرون یادآور این حقیقت است که علم و شگفتی در تضاد نیستند. همان‌طور که آرتور سی. کلارک قرن‌ها بعد گفت، «هر فناوری پیشرفته‌ای برای انسان ناآگاه، همانند جادوست». هِرون نخستین کسی بود که این جمله را، بی‌آنکه بداند، در عمل به نمایش گذاشت.

❓سؤالات رایج هِرون اسکندرانی

۱. هِرون اسکندرانی چه زمانی زندگی می‌کرد؟
مورخان زمان دقیق زندگی او را نمی‌دانند، اما بیشتر منابع او را متعلق به سدهٔ نخست میلادی و دوران امپراتوری روم می‌دانند.

۲. معروف‌ترین اختراع هِرون چه بود؟
دستگاه بخار موسوم به «ایولیپایل» (Aeolipile) که انرژی بخار را به حرکت دَوَرانی تبدیل می‌کرد و شکل ابتدایی موتور بخار محسوب می‌شود.

۳. آیا هِرون واقعاً نخستین دستگاه فروش خودکار را ساخته بود؟
بله، او در کتاب‌هایش توصیف کرده که با انداختن سکه در دهانهٔ دستگاه، مقدار معینی آب مقدس خارج می‌شد. این سازوکار به عنوان نخستین دستگاه فروش خودکار شناخته می‌شود.

۴. هدف از ساخت ماشین‌های خودکار چه بود؟
بسیاری از دستگاه‌های هِرون برای نمایش‌های مذهبی یا سرگرمی طراحی شده بودند، اما او از آنها برای آموزش اصول فیزیک و مکانیک نیز بهره می‌برد.

۵. چه رابطه‌ای میان کارهای هِرون و علم مدرن وجود دارد؟
اختراعات او پیش‌درآمد علم مکانیک سیالات و فیزیک کاربردی محسوب می‌شوند. مفاهیمی که او در قالب ابزارهای ساده نمایش می‌داد، بعدها پایهٔ موتورهای بخار، پمپ‌ها و دستگاه‌های خودکار شدند.

۶. آیا آثار هِرون از بین رفتند؟
بخش زیادی از نوشته‌ها و دستگاه‌های او با آتش‌سوزی کتابخانهٔ اسکندریه نابود شد، اما نسخه‌هایی از آثارش باقی ماند که قرن‌ها بعد در دورهٔ رنسانس دوباره ترجمه و بررسی شدند.

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!