Ճարտարագիտության պատմություն

[մինի|250x250փքս|Watt գոլորշու շարժիչը, [Արդյունաբերական հեղափոխություն|արդյունաբերական հեղափոխության հիմնական շարժիչ ուժը, ընդգծում է ճարտարագիտության կարևորությունը ժամանակակից պատմության մեջ: Այս մոդելը ցուցադրվում է Մադրիդում (Իսպանիա) ETSII-ի գլխավոր շենքում]]**Ինժեներական հասկացություն,** գոյություն է ունեցել հնագույն ժամանակներից, երբ մարդիկ հորինել են այնպիսի հիմնարար գյուտեր, ինչպիսիք են ճախարակը, լծակը և անիվը։ Այս գյուտերից յուրաքանչյուրը համապատասխանում է ճարտարագիտության ժամանակակից սահմանմանը, օգտագործելով հիմնական մեխանիկական սկզբունքները՝ նոր օգտակար գործիքներ և առարկաներ ստեղծելու համար։

*Ինժեներություն* տերմինն ինքնին ունի շատ ավելի նոր ստուգաբանություն, որը բխում է 1325 թվականին սկիզբ առած *ինժեներ* բառից, երբ ինժեներ բառը (բառացիորեն՝ նա, ով շահագործում է *շարժիչը*) վերաբերել է «ռազմական շարժիչներ կառուցողին»։ Այս համատեքստում, այժմ հնացած, «շարժիչը» վերաբերել է ռազմական մեքենային՝ մեխանիկական սարք, որն օգտագործվել է պատերազմում (օրինակ՝ կատապուլտը)։ «Շարժիչ» բառը ավելի հին ծագում ունի, որն առաջացել է լատիներեն ingenium բառից (մոտ 1250 թվականին), որը նշանակում է «բնածին որակ, հատկապես մտավոր ուժ, հետևաբար՝ խելացի գյուտ»։

## Հին դարաշրջան
Միջագետքի զիկկուրատները, Ալեքսանդրիայի բուրգերը և Փարոսը Հին Եգիպտոսում, Ինդոսի հովտի քաղաքակրթության քաղաքները, Ակրոպոլիսը և Պարթենոնը Հին Հունաստանում, ջրատարները, Հռոմեական կայսրության Ապպիյան ճանապարհը և Կոլիզեյը, Տեոտիուականը, քաղաքներն ու բուրգերը, Մայաների, Ինկերի և Ացտեկների կայսրությունները և Չինական Մեծ պարիսպը, ի թիվս այլոց, վկայում են հնագույն քաղաքացիական և ռազմական ինժեներների հնարամտության և հմտության մասին։

Վեց դասական պարզ մեքենաներ հայտնի են եղել հին Մերձավոր Արևելքում։ Սեպը և թեքահարթակը հայտնի են դեռևս նախապատմական ժամանակներում։ Անիվը և անիվի ու առանցքի մեխանիզմը հայտնագործվել է Միջագետքում (ժամանակակից Իրաք) մ.թ.ա. 5-րդ հազարամյակում։ Լծակային մեխանիզմն առաջին անգամ հայտնվել է մոտ 5000 տարի առաջ Մերձավոր Արևելքում, որտեղ այն օգտագործվել է պարզ հավասարակշռության սանդղակով և հին եգիպտական տեխնոլոգիայով մեծ առարկաներ տեղափոխելու համար։ Լծակն օգտագործվել է նաև ջրհան գործիքով ջուր վերցնելու համար, ինչպես նաև առաջին կռունկի մեքենայում, որը հայտնվել է Միջագետքում մ.թ.ա. մոտ 3000 թվականին, իսկ այնուհետև հին եգիպտական տեխնոլոգիայում մ.թ.ա. մոտ 2000 թվականին։  Ճախարակների մասին ամենավաղ վկայությունները վերաբերում են Միջագետքին մ.թ.ա 2-րդ հազարամյակի սկզբին, և Հին Եգիպտոսին Տասներկուերորդ դինաստիայի օրոք (մ.թ.ա. 1991-1802): Պտուտակը ՝ հայտնագործված պարզ մեքենաներից վերջինը, առաջին անգամ հայտնվել է Միջագետքում նեոասորական ժամանակաշրջանում (մ.թ.ա 911-609 թվականներին)։Եգիպտական բուրգերը կառուցվել են՝ օգտագործելով վեց պարզ մեքենաներից երեքը՝ թեք հարթությունը, սեպը և լծակը, որպեսզի ստեղծեն այնպիսի կառույցներ, ինչպիսին է Գիզայի Մեծ բուրգը։

Ամենավաղ ճարտարապետը Իմհոթեպն է։ Որպես փարավոն Ջոսերի պաշտոնյաներից մեկը՝ նա հավանաբար նախագծել և վերահսկել է Ջոսերի բուրգի (աստիճան բուրգ) կառուցումը Եգիպտոսի Սակկարայում մ.թ.ա. 2630-2611 թվականներին։ Հնարավոր է նաև, որ նա է ճարտարապետության մեջ սյուների առաջին օգտագործման սկիզբ դնողն է։

Քուշը մ.թ.ա 4-րդ դարում մշակել է Սակիան, որը մարդկային էներգիայի փոխարեն օգտագործել է կենդանական ուժը։  Ոռոգումը խթանելու համար Քուշում մշակվել են ջրամբարներ hաֆիրների տեսքով։ Ռազմական արշավների ժամանակ սակրավորներին օգտագործել են ճանապարհներ կառուցելու համար։  Քուշի նախնիները կառուցել են Սպեոսը մ.թ.ա. 3700-3250 թվականներին։  Մերոյական ժամանակաշրջանում ստեղծվել են նաև բլյումերներ և պայթուցիկ վառարաններ։

Ջրով աշխատող ամենավաղ գործնական մեքենաները՝ ջրային անիվը և ջրաղացը, առաջին անգամ հայտնվել են Պարսկական կայսրությունում, այժմյան Իրաքում և Իրանում,մ.թ.ա. 4-րդ դարի սկզբին։

Հին Հունաստանը մշակել է մեքենաներ ինչպես քաղաքացիական, այնպես էլ ռազմական ոլորտում։ Անտիկիթերայի մեխանիզմը՝ մեխանիկական անալոգային համակարգչի վաղ հայտնի մոդելը, և Արքիմեդի մեխանիկական գյուտերը, հունական մեքենաշինության օրինակներ են։ Արքիմեդի որոշ գյուտեր, ինչպես նաև Անտիկիթերայի մեխանիզմը պահանջում էին դիֆերենցիալ փոխանցման կամ էպիցիկլային փոխանցման բարդ գիտելիքներ, մեքենաների տեսության երկու հիմնական սկզբունքներ, որոնք օգնել են նախագծել արդյունաբերական հեղափոխության փոխանցման գնացքները և այսօր էլ լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են. ռոբոտաշինություն և ավտոմոբիլաշինություն։

Չինական և հռոմեական բանակներն օգտագործել են բարդ ռազմական մեքենաներ, ներառյալ բալիստան և կատապուլտը։ Միջնադարում մշակվել է տրեբուշետը։ 132 թվականին պոլիմաթ Ժանգ Հենը հորինել է երկրաշարժերի հայտնաբերման սեյսմոմետրը, որը 1100 տարի անց դեռ չէր հայտնագործվել աշխարհի ոչ մի այլ վայրում։

«*Huan Tan-ի Xinlun»-ը* ամենավաղ տեքստն է, որը նկարագրում է ջրով աշխատող ճամփորդական մուրճ սարքը (այսինքն՝ ջրային անիվ), որն օգտագործվել է հացահատիկը մանրացնելու համար։

## Միջին դարեր
### Բյուզանդական կայսրություն
Բյուզանդացիները թարգմանել և պահպանել են անթիվ հունական ձեռագրեր, ինչպես նաև ներդրում են ունեցել վաղ միջնադարյան աշխարհի ճարտարագիտության մեջ։ Անթեմիոս Տրալեսացին և Իսիդոր Միլետացին պատասխանատու են եղել Այա Սոֆիա եկեղեցու ճարտարապետության համար 532-537 թվականներին։

Հունական կրակը, որը հորինել է Կալինիկոս Հելիոպոլիսացին, բյուզանդացիների կողմից օգտագործվող զենք է եղել։ Այն բաղկացած է եղել դյուրավառ նյութերից, ինչպիսիք են նավթը, լիգրոին, կրաքարը, ծծումբը, խեժը և կալիումի նիտրատը։

### Իսլամական ոսկե դար
Իսլամական ոսկե դարաշրջանը ականատես է եղել ինժեներական գիտելիքների առաջընթացին հունական, պարսիկ, հռոմեացի և հնդիկ գիտնականների աշխատությունները թարգմանելուց հետո։

Հողմային էներգիայով աշխատող ամենավաղ գործնական մեքենաները՝ հողմաղացն ու հողմային պոմպը, առաջին անգամ հայտնվել են մուսուլմանական աշխարհում Իսլամական ոսկե դարաշրջանում, ներկայիս Իրանում, Աֆղանստանում և Պակիստանում մ.թ. 9-րդ դարում։ Գոլորշով աշխատող ամենավաղ գործնական մեքենան շոգեջրային շոգետուրբին է, որը նկարագրվել է 1551 թվականին Օսմանյան Եգիպտոսում Թակի ալ-Դին Մուհամմադ իբն Մարուֆի կողմից։

Բամբակազտիչ մեքենան հայտնագործվել է Հնդկաստանում մ.թ. 6-րդ դարում, իսկ մանող անիվը հայտնագործվել է իսլամական աշխարհում 11-րդ դարի սկզբին, որոնք երկուսն էլ հիմնարար նշանակություն են ունեցել բամբակի արդյունաբերության աճի համար։ Պտտվող անիվը նաև մանող մեքենայի նախատիպն էր, որը կարևոր զարգացում է եղել 18-րդ դարի վաղ արդյունաբերական հեղափոխության ժամանակ։

Ալ-Ջազարին կառուցել է հինգ մեքենա՝ ջուր մղելու համար թուրքական Արտուքիդների դինաստիայի թագավորների և նրանց պալատների համար։ Բացի ավելի քան 50 հնարամիտ մեխանիկական սարքերից, Ալ-Ջազարին նաև մշակել և նորամուծություններ է կատարել սեգմենտային շարժակների, մեխանիկական հսկիչների, փախուստի մեխանիզմների, ժամացույցների, ռոբոտաշինության նախագծման և արտադրության մեթոդների համար։

## Եվրոպական վերածնունդ
Առաջին լիարժեք գործող շոգեմեքենան կառուցվել է 1716 թվականին դարբին Թոմաս Նյուքոմենի կողմից։ Այս սարքի զարգացումը հաջորդ տասնամյակների ընթացքում առաջացրել է արդյունաբերական հեղափոխություն, ինչը թույլ է տվել զանգվածային արտադրության սկիզբը։

Ռազմական և քաղաքացիական ճարտարագիտությունից բացի, այն ոլորտները, որոնք այն ժամանակ հայտնի են եղել որպես մեխանիկական արվեստ, ներառվել ճարտարագիտության մեջ։

Հետևյալ պատկերները 1702 թվականին Անգլիայի ինժեներական գործիքները պատկերող քարտերի նմուշներ են։ Նրանք ցույց են տալիս մի շարք ինժեներական մասնագիտացումներ, որոնք ի վերջո հայտնի կդառնան որպես քաղաքացիական ճարտարագիտություն, մեքենաշինություն, գեոդեզիա և գեոմատիկա և այլն։

Յուրաքանչյուր քարտ ներառում է վերնագիր, որը բացատրում է գործիքի նպատակը.
Պատկեր:Four_of_hearts_Sea_quadrant_1702.jpg|alt=Four of hearts: Sea quadrant|Չորս սրտեր՝ ծովային քառորդ
Պատկեր:1702_Nine_of_diamonds_Dyals.jpg|alt=Nine of diamonds: Dyals (dials)|Ինը ադամանդներ
Պատկեր:Six_of_diamonds_Circumference.jpg|alt=Six of diamonds: Circumferentor|Ադամանդներից վեցը՝ շրջագիծ
Պատկեր:Eight_of_diamonds_the_compass.jpg|alt=Eight of diamonds: the Compass|Ադամանդներից ութը՝ կողմնացույց
Պատկեր:King_of_spades-_spheres.jpg|alt=King of spades: Spheres|Բահերի արքան՝ գնդիկներ
Պատկեր:Knave_of_hearts_Surveying_wheel_and_chains_1702.jpg|alt=Knave of hearts: Surveying wheel and chains|Սրտերի դանակ. Գեոդեզիական անիվ և շղթաներ
Պատկեր:Knave_of_spades_Leavell_1702.jpg|alt=Knave of spades: Leavell|Բահերի դանակ
Պատկեր:One_of_Diamonds_Mathematical_instruments_1702.jpg|alt=One of diamonds: Mathematical instruments|Ադամանդներից մեկը՝ մաթեմատիկական գործիքներ
Պատկեր:Queen_of_Diamonds_Projections_of_the_sphere_1702.jpg|alt=Queen of diamonds: Projections of the sphere|Ադամանդների թագուհի. Ոլորտի կանխատեսումներ
Պատկեր:Queen_of_spades_Astronomical_quadrant_(ca._1702).jpg|alt=Queen of spades: Astronomical quadrant|Բահերի թագուհի. աստղագիտական քառակուսի
Պատկեր:Three_of_diamonds_Gauger_1702.jpg|alt=Three of diamonds: Gauger (gauges)|Ադամանդներից երեքը՝ Գուջեր (չափիչներ)
Պատկեր:Two_of_clubs_Theodolet_and_semi_circle_1702.jpg|alt=Two of clubs: Theodolet and semi-circle|Ակումբներից երկուսը` Թեոդոլիտ և կիսաշրջան


## Ժամանակակից դարաշրջան
Թոմաս Սեյվերիի և շոտլանդացի ինժեներ Ջեյմս Ուոթի գյուտերը սկիզբ են դրել ժամանակակից մեքենաշինությանը։ Արդյունաբերական հեղափոխության ընթացքում մասնագիտացված մեքենաների և դրանց սպասարկման գործիքների զարգացումը հանգեցրել են մեխանիկական ճարտարագիտության արագ աճին ինչպես իր ծննդավայր Բրիտանիայում, այնպես էլ արտասահմանում։

Էլեկտրական ճարտարագիտությունը որպես գիտակարգ ձևավորվել է 19-րդ դարում Ալեսանդրո Վոլտայի, Մայքլ Ֆարադեյի, Գեորգ Օհմի և այլոց փորձերի և 1872 թվականին էլեկտրական շարժիչի գյուտի արդյունքում։ Էլեկտրական ճարտարագիտությունը մասնագիտություն է դարձել 19-րդ դարի վերջին։ Պրակտիկ գործունեությամբ զբաղվողները ստեղծել են գլոբալ էլեկտրական հեռագրային ցանցը և Մեծ Բրիտանիայում և ԱՄՆ-ում հիմնադրել են առաջին էլեկտրատեխնիկական հաստատությունները՝ աջակցելու նոր հեռագրային ցանցին։ Թեև անհնար է ճշգրիտ նշել առաջին էլեկտրական ինժեներին, բայց Ֆրենսիս Ռոնալդսը մեծ դերակատարում ունեցած ինժեներներից է, որը ստեղծել է առաջին աշխատող էլեկտրական հեռագրային համակարգը 1816 թվականին և փաստագրել է իր տեսլականը, թե ինչպես աշխարհը կարող է հաղորդակցվել էլեկտրականության միջոցով։

19-րդ դարի վերջում Ջեյմս Մաքսվելի և Հենրիխ Հերցի աշխատանքները սկիզբ են դրել Էլեկտրոնիկայի բնագավառին։ Վակուումային խողովակի և տրանզիստորի հետագա հայտնագործությունները այնքան են արագացրել էլեկտրոնիկայի զարգացումը, որ էլեկտրատեխնիկայի և էլեկտրոնիկայի ինժեներները ներկայումս գերազանցում են ճարտարագիտության ցանկացած այլ մասնագիտության իրենց գործընկերներին։

Քիմիական ճարտարագիտությունը, ինչպես մեքենաշինությունը, զարգացել է 19-րդ դարում՝ արդյունաբերական հեղափոխության ժամանակ։  Արդյունաբերական մասշտաբի արտադրությունը պահանջում էր նոր նյութեր և նոր գործընթացներ, և 1880 թվականին քիմիական նյութերի լայնածավալ արտադրության անհրաժեշտությունն այնպիսին է եղել, որ ստեղծվել է նոր արդյունաբերություն՝ նվիրված նոր արդյունաբերական գործարաններում քիմիական նյութերի զարգացմանն ու լայնածավալ արտադրությանը։  Քիմիական ինժեների դերը այս քիմիական գործարանների և գործընթացների նախագծումն էր։

Ավիացիոն ճարտարագիտությունը զբաղվում է ինքնաթիռների նախագծմամբ, մինչդեռ օդատիեզերական ճարտարագիտությունը ավելի ժամանակակից տերմին է, որն ընդլայնում է շրջանակը՝ ներառելով նաև տիեզերանավերի նախագծումը։ Ավիացիոն ճարտարագիտության վաղ գիտելիքները հիմնականում էմպիրիկ են եղել՝ որոշ հասկացություններով և հմտություններով, որոնք ներմուծվել են ճարտարագիտության այլ ճյուղերից։ Ռայթ եղբայրների հաջող թռիչքներից ընդամենը մեկ տասնամյակ անց 1920-ականներին ավիացիոն ճարտարագիտութունը ունեցել է լայնածավալ զարգացում Առաջին համաշխարհային պատերազմի ռազմական ինքնաթիռների մշակման արդյունքում։

1990 թվականին, համակարգչային տեխնոլոգիաների աճի հետ մեկտեղ, առաջին որոնողական համակարգը ստեղծվել է համակարգչային ինժեներ Ալան Էմտաջի կողմից։

## Ծանոթագրություններ

## Գրականություն
* Bix, Amy Sue. *Girls Coming to Tech!: A History of American Engineering Education for Women* (MIT Press, 2014)
* Hill, Donald. *A history of engineering in classical and medieval times* (Routledge, 2013), on Greeks, Romans, Byzantines, and Arabs
* Landels, John G. *Engineering in the Ancient World* (University of California Press, 2000, rev. ed.) 
* Lawton, Brian, ed. *The Early History of Mechanical Engineering - Vol. 1* (2004) online;  vol 2 (2004) online
* Rae, John and Rudi Volti. *The Engineer in History* (2001) online
* Rhodes, Edward, ed. *Engineering America: The Rise of the American Professional Class, 1838–1920* (Washington: Westphalia Press, 2014) 142 pp.
* Smith, Edgar C. *A short history of naval and marine engineering* (Cambridge University Press, 2013)
* Usher, Abbott Payson. *A History of Mechanical Invention* (2nd ed. 1954), 450 pp.  online review

## Արտաքին հղումներ
* Ճարտարագիտության պատմությունը Մինեսոտայի համալսարանում

Կատեգորիա:Գիտությունների պատմություն
Կատեգորիա:Ճարտարագիտության պատմություն
Կատեգորիա:Ճարտարագիտություն
Կատեգորիա:Տեխնոլոգիայի պատմություն