Doğa filozofları yıllarca zamanı ölçmeyi denediler, bu denemeleri ellerine önemli bir araç verdi: Saatler. Gelin bu ay sürekli bölümümüzün içinde bir diziye başlayalım ve insanlığın tarih boyunca kullandığı saatlerde bir yolculuğa çıkalım. Bu sayımızda Antik Mısır’dan ortaçağlara kadar gideceğiz. Bir sonraki sayımızda Galileo’dan başlayıp sarkaçlı ve mekanik saatler üzerinden yolculuğumuza devam edeceğiz.
“Öyle bir geçer zamanki dediğim aynıyla vaki / Birden dursun istersin seneler olunca mazi” demiş Erkin Koray 1982 yılında Köln’de kaydettiği şarkısında. Şarkının bestesi Hintli müzisyen Lata Mangeshkar’a ait ve müziğin üzerine, insanı karamsarlığa sürükleyen bu sözleri yazmış Erkin baba. Peki insanı karamsarlığa sürükleyen şey Erkin Koray mıdır, şarkıları mıdır, yoksa zamanın kendisi midir? Geçmişinize şöyle bir bakın. Bundan 10 yıl öncesi size ne kadar da değişmiş geliyor değil mi? Ne çok zaman geçmiş… Peki geçen tam olarak ne? Zaman nedir? Bu sorunun cevabını muhtemelen hiçbir zaman bulamayacağız. Sorunun bir cevabı olup olmadığı da meçhul. Fakat eğer müzik değil de bilim yapıyorsanız, cevabı olmayan soruları farklı şekilde incelemenin yollarını bulmalısınız. Bu yüzden doğa filozofları yıllarca zamanı ölçmeyi denediler, bu denemeleri ellerine önemli bir araç verdi: saatler. Gelin bu ay yazı dizimizin içinde bir yazı dizisi daha başlatalım ve insanlığın tarih boyunca kullandığı saatlerde bir yolculuğa çıkalım. Bu sayımızda Antik Mısır’dan ortaçağlara kadar gideceğiz. Bir sonraki sayımızda Galileo’dan başlayıp sarkaçlı ve mekanik saatler üzerinden yolculuğumuza devam edeceğiz.
Antik Mısırlı önemli bir mühendis ve bürokrat olan Senenmut’un mezarında bulunan bu hiyeroglifte, 24 eş parçaya ayrılmış çemberi görüyoruz. Bu bize 24 saate bölünmüş bir günü göstermekte.
Zamanın düzgün ölçülmesi, medeniyetin başlamasından beri insanlığın en temel sorunlarından biri olarak kalmaya devam etti. Sümerliler MÖ 3000’lerde saymanın kolay bir yolunu fark ettiler. Elinizi açın ve işaret, orta, yüzük ile serçeparmaklarınızın kemikleri arasındaki düz çizgileri izleyin. Hepsinde üçer tane var değil mi? Başparmağınızı kullanarak bu dört parmakta bulunan üçer adet kesiti sayabilirsiniz. Tamamını toplarsanız, bu kesitlerin miktarı 12 edecektir. Bir elinizde 5 parmak var ise her parmağı 12 olarak varsaydığınızda 60 sayısını elde etmek mümkündür. Arkeologlar, 60’lık sayı sisteminin bu temel mantık çevresinde şekillendiğine inanmaktalar. Bu temel yöntem, zamanı ölçmemizin de ana hattını oluşturmuş oldu. Bu sayı sisteminin oluştuğu zamanlarda antik Mısırlılar, bundan çok daha basit bir şey yaptılar. Kumun üzerine bir çubuk koyduklarında çubuğun gölgesinin zaman geçtikçe değiştiğini gördüler. Bu değişimi 14 eşit parçaya ayırdıkları bir çemberle gösterdiklerinde, günün öğlen ikindi gibi aşamalarını tutarlı bir şekilde ifade edebiliyorlardı. 14 parçanın ilk ikisi gün doğumunu, diğer ikisi gün batımını, geriye kalan onu da gündüzü ifade ediyordu. Çok güzel işliyor gibi görünse de bu sistemin bir sıkıntısı vardı: hava kapalı olduğunda ve geceleri zamanı nasıl ölçecektiniz? Bu sorunun cevabı yine Antik Mısır’dan geldi, su ile…
Su saatleri
Gündüzleri belli boyutlardaki su dolu kovadan başka bir kovaya suyun damla damla akmasını sağladılar. Suyun akış hızını öyle bir ayarladılar ki, kovanın bir akışı 14’lük sistemin 10 dilimine denk geldi. 2 sabah-2 akşam, 10 gündüz-10 gece, 24 saat… Her birinde 60 dakika var, çünkü iki elimizle sayabiliyoruz.
Batlamyus Hanedanlığı’nda antik Mısır.
Artık güneş batar batmaz on basamaklı bir merdivene on adet kova koyup, birini suyla doldurup sırayla suyun hepsinden teker teker akmasını sağladığınızda, geceleyin de zamanı tutabiliyordunuz. Fakat ortada yine bir sorun vardı, soğuk kış gecelerinde su saati donuyordu. Bu sorunun çözümü de Çin’den geldi. Su yerine çok daha soğukta donan, yani soğuğa daha dayanıklı bir sıvı kullanabilirdiniz. Bu özelliği sağlayan sıvı, cıvadır tabii ki. Hava durumuna bağımlı olmamasından ötürü su saatleri kısa sürede tüm dünyada yaygınlaştı ve antik çağların yegâne zaman ölçme aracı haline geldi. MÖ 300’lerde Roma Cumhuriyeti’nde senatörlere konuşmaları için bir kova su kadar süre tanınırdı. Aynı şekilde suçlulara da kendilerini savunmaları için bir kova süre tanınmaktaydı. Hâkim veya senato başkanı, dilerse kovaya belirli oranlarda su koydurtarak konuşma süresini uzattırabilmekteydi. Yani fark ettiğiniz gibi bu tür su saatleri esasen devamlı çalışan saatler değillerdi. İki temel sıkıntıları vardı su saatlerinin. Birincisi, suyun bitince sürekli dolması gerekiyordu. İkincisi su akış hızı, kovanın içinde su azaldıkça yavaşlıyordu. Antikçağ insanları, suyun sabit hızla akmasını sağlayacak bir yöntem bulmalılardı. Bu sorunu çözecek kişi ise MÖ 270’li yıllarda İskenderiye’de bir berberin çırağı olarak çalışan fukara bir çocuk olacaktı. İskenderiyeli Ktesibios…
İskenderiye Feneri, antik medeniyetler arasında İskenderiye’nin nasıl parlayan bir yıldız olduğunu gösteren, kenti, tüccarlar için cazip kılan bir yapıydı.
Ktesibios ve “su hırsızı”
Bir zamanların büyük Mısır İmparatorluğu, önce Asurların sonra da Perslerin etki alanına girmiş, sonra da Persler Mısır’ı İskender’in ellerine teslim etmişlerdi. Mısırlılar üzerinde yıllar boyu baskı kuran ve halkı köleleştiren Perslerden sonra gelen İskender, Mısır halkı karşısında bir kurtarıcı gibi görülmüştü. İskender, mimar danışmanı Dinokrates’e emretti. Mısır’a, tarihi mirasına yaraşır bir merkezi başkent inşa edilecekti, İskenderiye… Önceki adı Rhakotis olan ufak balıkçı kasabası, kısa süre de tüm dünyanın en büyük kültür, bilim ve ticaret merkezi haline geldi. İskenderiye Feneri, geceleri limanı aydınlatıyor, kenti her daim yaşatan bir ticaret merkezi haline getiriyordu. Anadolu’da Kral Yolu’na bağlanan uzunca bir ticari karayolu yapıldı. Dünya papirüs üretim merkezi haline de gelen Mısır için şüphesiz ki yeni bir çağ başlıyordu. İskender’in ölümünün ardından fethedilen tüm topraklar, İskender’in generalleri arasında paylaşıldı. Ptolemaioslar (Batlamyuslar) Mısır’ı aldı. İskender sonrası ilk firavun I. Batlamyus Soter, Mısır halkına düşük vergiler ve serbest ticaret ile seyahat özgürlükleri tanıyınca, yönetici olarak eski Mısır geleneklerini sürdüreceğine dair yeminler edince, Mısırlılar tarafından da kendi firavunları olarak kabul gördü. Ondan sonra gelen II. Batlamyus Filadelfus döneminde, İskenderiye altın çağlarını yaşıyordu.
Su hırsızı tipi bir saatin şeması. Yazılar yukarıdan aşağıya: Suyun akma oranını kontrol etmek için çubuk, su kaynağı, taşmayı engelleyen tüp, suda yüzen tahta. Su hırsızı saatlerin çalışma prensibini aklınızda canlandıramıyorsanız, anlamanıza yardımcı olacak bir animasyonu şu adreste bulabilirsiniz: https://tinyurl.com/yab2aper
Altın çağlarını yaşayan İskenderiye’de kafası mucit gibi çalışan genç berber çırağı Ktesibios, işlerin kesat gittiği bir gün musluktan akan su damlalarını izliyordu. Damlalar önce çok hızlı, sonra çok yavaştı. Sonra da kova boşalıyordu. Fakat zaman sabit hızla akıyor olmalıydı. Su kullanarak zamanı daha düzgün nasıl ölçebilirdi? Eğer bir şekilde kovadaki suyun yüksekliğinin sürekli aynı kalmasını sağlarsa, dolan kovayı ölçerek zamanı da ölçebilirdi. Ktesibios’un aklına ilginç bir fikir gelmişti. Hemen üretime koyuldu. Kafasında şöyle bir sistem vardı. En tepede sürekli olarak akan bir su kaynağıyla desteklenen birinci kova. Ondan akacak suyun geleceği ikincil kova. Bu ikinci kovadan çıkacak bir tüp, fakat tüp doğrudan aşağı akacak şekilde değil, bir miktar yukarı çıkacak şekilde tasarlanacaktı. Böylece tam olarak bir saat geçtiğinde suyun yüksekliği, tüpün yüksekliğini aşacak ve su kendi kendine boşalacaktı, tıpkı çekilmiş bir tuvalet sifonu gibi… Ktesibios, bu sisteme “su hırsızı”(clepsydra) adını verdi, tarihin ilk kendi kendine çalışan mekanik saatini yapmıştı. Bu sistem antik dünyanın ve ortaçağın en yaygın zaman tutma yöntemi haline geldi. Atina’ya ve İskenderiye’ye saat kuleleri inşa edildi. Yükselen suyun üstüne konan bir tahta heykel, elinde tuttuğu ok ile düz ve dikey olan bir sayı doğrusu şeklinde duran saati göstermekteydi. Her saat başı boşalan su, Hıristiyan dünyasında kiliselerde kovaya bağlı olan ağırlığı hareketlendirir, bu ağırlık hareketi çarkları oynatarak kilise kulesindeki çanı çalardı. Her saat başı, o saat kadar çan çalardı.
15. yüzyıla kadar Ktesibios saatleri, dünyanın her yerinde kullanıldı. Fakat Ktesibios’un adını ne yazık ki kimse bilmez. Onun döneminde İskenderiye’de Firavun II. Batlamyus tarafından inşa ettirilen Yunan Edebiyat ve Bilim Tanrıçası Musea’nın tapınağına, ülkedeki üretilen her eserden bir örnek konulması ve tanrıçaya adaklar adanması emredildi. Böylece araştırma ruhunun ülkeye geleceğine inanılıyordu. Mısır’ın her yerinden felsefi metinler, elyazmaları, şiirler, heykeller, gezi yazıları Muse’ye getirildi. O dönemde mucit olarak adından çok bahsedilen Ktesibios’un da Muse’nin ilk sorumlu yöneticisi olduğu düşünülüyor. İskenderiye Musesi, zaman içinde İskenderiye Kütüphanesi’ni oluşturdu. Ktesibios’un yazdığı her şey de bu kütüphane ile birlikte kül oldu. Bu yüzden tüm dünya, zamanı tutarlı bir biçimde ölçmek için makineler icat eden mucidi unutuverdi. Bugün bile Ktesibios hakkında elde edilen bilgiler, İskenderiye’de onun kitaplarından fizik çalışan ve hidrolik bilimini su saatlerinin çalışma prensibi sayesinde ortaya atan Arşimet’in metinlerinin Arapça çeviri elyazmalarından gelmektedir.
Kum saatleri, mum saatleri
Su saatleri yaygın bir şekilde tüm dünyada binlerce yıl kullanıldı, ama bu saatlerin de işe yaramadığı yerler vardı. Açık denizde yolculuk yapan denizciler saati nasıl ölçecekti? Dalgalı bir suda suyu sabit hızla akıtamazdınız. Pek çok gemici bu sorunun çözümü için antik bir yönteme başvurdu, kum saati. Ünlü kâşif Macellan, yolculuğa çıkarken yanına 18 kum saati aldı ve 24 saatlik günü bu kum saatleri aracılığıyla ölçtü. İngiltere Kralı Alfred, 72 sikke ağırlığında 30 cm uzunluğunda mumlar aldı. Her bir mumun dört saatlik ömrü vardı ve işaretlenen her kısım 20 dakikayı ifade etmekteydi. Bu sayede bir kuşatma esnasında kaleniz içinde saklanırken de saati öğrenebilirdiniz.
Mum saatlerinin çalışma prensipleri. Üzerlerine işaretlemeler yapılan ya da yanlarına cetvel tutulan mumlar eridikçe, zamanın geçme miktarı görülür.
Saati doğru ölçme arayışları yalnızca Avrupa medeniyetinde gelişmedi. Hatta ilginçtir, çok benzer yöntemler, birbirleriyle hiç ilişkiye girmemiş topluluklar tarafından kullanıldı. Bu, yeterli zaman ve potansiyel verildiğinde teknolojik evrimin her toplulukta yaşanabileceğini açıkça ortaya koyan bir gerçek olmakla birlikte, kimilerineyse “Acaba toplumlararası iletişim antik çağlarda da var oldu mu?” sorusunu sorduruyor. Kum saatinin ilk olarak antik Mısır’da kullanıldığı düşünülürken, benzer zamanlarda antik Çinde’de sıkça kullanılan bir araç olduğu görülüyor. MS 500’lü yıllarda Çin imparatorlarının saraylarında mumlarla zamanı ölçtükleri de biliniyor. Hatta 11. yüzyılda, Song Hanedanı’ndan Su Song adında bir mühendis astronom, su saatinin gücünü kullanarak dönen bir yarı küre inşa etmiştir. Değirmen ve çarklar yardımıyla yavaşça dönen kürede Çin kültürüne ait takımyıldızlar bulunmaktaydı ve gökyüzündeki konumlarını detaylıca gösterecek hızda dönüyorlardı. Su Song’un ürettiği şey bir astronomi saatiydi!
Ktesibios’unki kadar karmaşık olmasa da, ilkel su saatleriyse Japonya’dan Kore’ye, Çin’den Hindistan’a neredeyse her medeniyette gözlemlenmiş. Fakat elimize inceleyebileceğimiz teknik şemalar bırakanlar Yunan Medeniyeti’nden olduğu için bu yazımız Batı Medeniyeti’ne yoğunlaşmak durumunda kaldı.
Zaman ölçümü İslam Medeniyeti için de oldum olası çok önemliydi. Özellikle namaz saatleri, iftar vakti, ramazanın hangi gün başlayacağına karar verilmesi gibi meseleler, dönemin doğa filozoflarının da üzerine çalıştığı konulardı. Günde beş vakit namaz kılan bir müslümanın, zamanı çok iyi tutması gerekirdi. Özellikle insanları namaza çağıracak olan camilerde, tutarlı saatlerin olması gerekiyordu. Bu yüzden Ortadoğu’da İslam’ın altın çağı boyunca Ktesibios tipi su saatleri her camide bulunurdu. Namaz saatleri özellikle saat çizgisi üzerine işaretlenir, müezzine ezan vaktinin geldiğini bildirecek şekilde alarm koyulurdu. Şırnak Cizreli mucit El Cezeri gibi insanların icatları sayesinde, Ortadoğu’da su saatleri meydanlarda, camilerde ve saraylarda yaygınlaştı. El Cezeri’nin Artuklu İmparatorluğu için inşa ettirdiği Saray Saat Kulesi, gökyüzündeki Zodyak takımyıldızlarını, Ay’ın hallerini ve Güneş Sistemi cisimlerinin gökyüzündeki konumlarını tutarlı bir şekilde gösteriyordu. Fakat su saatleri soğuk kış günlerinde donup akmıyorlardı. Endülüslü mucit El Muradi 1200’lerde bu soruna çözüm bulmak için su saatlerindeki suyu cıva ile değiştirdi. Cıva çok daha düşük sıcaklara kadar donmadığı için, bu sorun da çözülmüş olacaktı.
El Cezeri’nin Artuklu Krallığı için yaptırdığı su saati. Tepede akan burç takımyıldızları, alt kısımda Ay’ın halleri ve orta kısımda da Güneş Sistemi cisimlerinin her biri, kendilerine ayrılan bir bir pencerede görülebilir.
Saat kuleleri ve bildiğimiz anlamdaki dairesel 12 saatlik yuvarlak saat çizelgesi Katolik Kilisesi tarafından yaygınlaştırılmış haldeydi, ama sürekli bir su akışı olması lazımdı. Su aktıkça çark dönüyor, yelkovan dakikayı işaretliyordu. Su akışına ihtiyaç duymadan da dakika saniye ayarlamaları yapılamaz mıydı? Gündüzleri hava açıksa Güneş saati, kapalı havalarda ve geceleri su saati, açık denizde kum saati ve saati ölçerken sürekli bir su sesi duymak istemiyorsanız mum saati… Her koşulda bize saati gösterecek bir yöntem bulunamaz mıydı? Bu sorulara cevap bulmak için 16. yüzyıl İtalya’sına, Pisa Katedrali’ne gitmeliyiz. Orada tavandan sarkan avizeleri izlerken, ne kadar ağır olursa olsun zincirlerinin uzunlukları değişmediği müddetçe aynı sürede gidip geldiğini fark eden, umut vaat eden bir tıp öğrencisi var; Galileo Galilei. Gelecek sayımızda insanların zamanı ölçme serüvenine kaldığımız yerden devam edeceğiz.
Ktesibios’un başka icatları
Ktesibios’un su pompasının çalışma şeması.
Havalı pompa: Hava kavramı, Ktesibios döneminde bilinmekteydi. Bilinmeyen şey, hava kullanarak sıvılara baskı uygulanabileceğiydi. Ktesibios, sudan farklı güç kaynakları bulmaya çalışırken alttan hava üflenen bir tüpün, bir miktar suyu havaya çıkarabileceğini fark etti. Dolayısıyla su dolu bir yapıda havanın sıkışmasını sağlayarak, suyun yukarı çıkıp akmasını sağlayabilirdiniz. Eğer bu sistemi iki tüplü hale getirirseniz, birinde tüp içinde havayı sıkıştıracak kütle aşağıya doğru inerken, ötekindeki yük yükselip, altındaki sıvıyı yukarı ittirecektir. Bu şekilde yaratacağınız döngü ile düzenli su akışını sağlayabilirsiniz. Tahterevalliye benzeyen bu pompalar, özellikle kuyularda ve gemilerde suyun düzenli olarak akmasını sağlamak amacıyla yaygın bir şekilde kullanıldı.
Ktesibios’un su orgunun bir şeması. Bu tasarımdan yola çıkarak müzik aletinin birçok rekreasyonu yapılmıştır. Bu müzik aletinin rekreasyonu ile bir video izlemek isterseniz: https://youtu.be/VesLeVMK5aE
Su orgu: Tüp içinde akan hava, eğer tüp içinde delikler varsa, ıslık benzeri ses çıkarır. Deliğin kalınlığı ve tüpün uzunluğu gibi etkenler, sesin ince veya kalın olacağını belirleyen etkenlerdir. Ktesibios, muhtemelen deneme yanılma yoluyla bu gerçeği fark ettiğinde, aklına bir fikir geldi. Daha önceden ürettiği pompa sistemini, kısadan uzuna gidecek şekilde sıralı tüplerle birleştirebilirdi. Tüpe bağlı bir tuş olurdu ve tuşun açacağı valf, altına sürekli hava pompalanan suyu harekete geçirir, su üstteki havayı iterek üfleme etkisi yaratır ve tüpten hava geçirip ses çıkarırdı. Ktesibios’un ürettiği bu sistem, kısa sürede Helenistik dünyada benimsendi. Sonradan doğrudan Roma’ya taşındı ve Hıristiyan dünyanın en önemli aleti olan kilise orgu, Ktesibios’un su orgunun güncellenmesiyle ortaya çıktı.
