مهندسی سنگ در تمدن اینکا؛ راز شکافتن گرانیت با قدرت هیدرولیک چوب و آب - انوار بلاگ

یک نکته کنجکاوی برانگیز:

فشار هیدرولیکی ناشی از تورم الیاف چوب می تواند به بیش از 300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع برسد؛ نیرویی که برای ایجاد ترک در سخت ترین سنگ های آذرین کاملاً کافی است.

1-فلسفه هم زیستی با ماده در معماری آند

در نگاه نخست، ممکن است روش های باستانی برای ما بدوی به نظر برسند، اما تحلیل های نوین نشان می دهند که معماران اینکا از نوعی هوش متریال (Material Intelligence) برخوردار بودند که در مهندسی مدرن اغلب نادیده گرفته می گردد. آن ها به جای آنکه بخواهند اراده خود را بر سنگ تحمیل کنند، در پی نقاط ضعف طبیعی یا همان خطوط گسل (Fault Lines) در بطن گرانیت می گشتند. این رویکرد، فراتر از یک تکنیک ساده استخراج معدن، نشان دهنده احترامی عمیق به ماهیت اشیا است. در فرهنگ آند، سنگ ها موجوداتی جاندار تلقی می شدند که دارای انرژی هستند. به همین علت، شکافتن آن ها نباید با خشونت انجام می گرفت. روش گوه گذاشتن چوبی، در واقع استفاده از ریتم طبیعت برای رسیدن به اهداف انسانی بود. این معماران ابتدا شیارهای باریکی را با استفاده از سنگ های سخت تر (مانند هماتیت) روی سطح گرانیت حک می کردند. این شیارها در واقع نقشه راهی بودند که به چوب ها می گفتند فشار را در کدام جهت راهنمایی کنند. این دقت در جانمایی، باعث می شد که پس از شکستن، قطعات سنگ با کمترین احتیاج به تراش کاری مجدد، آماده قرارگیری در بناهای بزرگی باشند که قرن ها در برابر زلزله های مهیب مقایسه نموده اند.

2-مکانیسم سلولی؛ وقتی چوب به جک هیدرولیک تبدیل می گردد

آنچه در این فرآیند رخ می دهد، یک پدیده شگفت انگیز فیزیکی به نام فشار تورم (Imbibition Pressure) است. زمانی که گوه های چوبی کاملاً خشک در شکاف سنگ قرار می گیرند، تشنه جذب رطوبت هستند. با ریختن آب روی این گوه ها، مولکول های مایع به سرعت وارد لوله های مویین (Capillary Action) و دیواره های سلولی چوب می شوند. الیاف سلولزی که پیش تر منقبض شده بودند، اکنون با ولع منبسط شده و حجم کل گوه افزایش می یابد. نکته ظریف مهندسی در اینجاست: چون سنگ گرانیت فضایی برای انبساط چوب باقی نمی گذارد، این انرژی جنبشی به یک فشار جانبی بزرگ تبدیل می گردد. برخلاف ضربه پتک که فشار را به صورت ناگهانی و در یک نقطه متمرکز اعمال می نماید و ممکن است باعث خرد شدن سنگ به قطعات نامنظم گردد، فشار چوب تدریجی و مداوم است. این استمرار باعث می گردد که پیوندهای مولکولی سنگ در طول خط گسل به آرامی از هم گسسته شوند. مهندسان باستانی می دانستند که اگر عجله کنند، سنگ را از دست خواهند داد؛ بنابراین آن ها به زمان اجازه می دادند تا به عنوان کاتالیزور (Catalyst) عمل کند. این استفاده هوشمندانه از فیزیک پایه، نشان می دهد که آن ها بدون داشتن فرمول های پیچیده ریاضی، درک شهودی عمیقی از مقاومت مصالح داشتند.

3-زمینه تاریخی؛ میراث سنگ تراشی پیش از اینکاها

اگرچه اینکاها این روش را به اوج تکامل رساندند، اما ریشه های این دانش در تمدن های کهن تری نظیر تیواناکو (Tiwanaku) نهفته است. در واقع، منطقه آند هزاران سال پیش از ظهور امپراتوری اینکا، شاهد آزمایش های جسورانه در زمینه مهندسی عمران بود. باستان شناسان در منطقه های نظیر پوما پونکو شواهدی یافته اند که نشان می دهد استفاده از ابزارهای سرد و طبیعی برای جابه جایی و فرم دهی به سنگ های چند صد تنی، یک سنت دیرینه بوده است. اینکاها با جمع آوری این دانش پراکنده، آن را در مقیاس صنعتی به کار گرفتند. آن ها معماران و سنگ تراشان چیره دست را از سراسر قلمرو خود به کوسکو فرا می خواندند تا برترین چوب ها را برای این کار شناسایی کنند. انتخاب نوع چوب تصادفی نبود؛ آن ها در پی گونه هایی بودند که دارای بیشترین ضریب انبساط طولی و عرضی باشند. در کنار این، دانش هواشناسی نیز به یاری آن ها می آمد؛ انجام این عملیات در ساعات خاصی از روز که نرخ تبخیر آب کمتر بود، کارایی فشار هیدرولیک را دوچندان می کرد. این یک سیستم یکپارچه از جغرافیا، گیاه شناسی و فیزیک بود که در خدمت خلق ماندگارترین بناهای تاریخ قرار داشت.

4-چالش گرانیت؛ چرا سنگ های دیگر این گونه رفتار نمی کنند؟

سوالی که برای بسیاری از زمین شناسان مطرح می گردد این است که چرا گرانیت تا این حد در برابر روش گوه چوبی جوابگو است؟ گرانیت سنگی آذرین است که از تبلور آهسته ماگما در زیر سطح زمین شکل می گیرد. این فرآیند باعث ایجاد یک ساختار کریستالی (Crystalline Structure) بسیار منظم می گردد. با وجود سختی فوق العاده، گرانیت دارای تورق یا صفحات ضعیف درونی است که ناشی از جهت گیری بلورها در زمان انجماد است. معماران آند با نگاهی تیزبین، این صفحات را که با چشم غیرمسلح به سختی دیده می شوند، تشخیص می دادند. در سنگ های رسوبی مانند ماسه سنگ، فشار ممکن است باعث له شدن بافت متخلخل سنگ گردد، اما در گرانیت، به علت تراکم بالا، سنگ راهی جز تسلیم شدن در برابر فشار و شکافتن تمیز در امتداد صفحات خود ندارد. این ویژگی منحصربه فرد، گرانیت را به گزینه ای ایده آل برای این تکنیک تبدیل می کرد. اینکاها با درک این تفاوت های زمین شناختی، استراتژی های متفاوتی برای هر نوع سنگ داشتند؛ آن ها سنگ های نرم تر را می تراشیدند، اما در برابر غول های گرانیتی، تنها از صبر هیدرولیکی استفاده می کردند.

5-مهندسی استخراج؛ از معدن تا دیوارهای نفوذناپذیر

فرآیند جداسازی سنگ از دل کوه تنها شروع یک مأموریت پیچیده مهندسی بود. پس از آنکه گوه های چوبی کار خود را به سرانجام رساندند و قطعات بزرگ از بدنه اصلی کوه جدا شدند، مرحله انتقال و صیقل کاری نهایی شروع می شد. نکته حیرت انگیز در مهندسی اینکا (Inca Engineering)، چگونگی حفظ سلامت ساختاری سنگ در حین جابه جایی بود. شکستن سنگ با روش هیدرولیک چوب، برخلاف ضربات سنگین که ممکن است ترک های مویی (Hairline Cracks) پنهان در بافت سنگ ایجاد کند، یکپارچگی سنگ را حفظ می کرد. این موضوع باعث می شد که سنگ ها در برابر فرسایش و فشارهای ناشی از وزن دیوارها در درازمدت مقاومت بیشتری داشته باشند. در سایت های بزرگی مانند ساکسای هامان (Sacsayhuamán)، سنگ هایی با وزن بیش از 100 تن دیده می شوند که با همین روش استخراج شده اند. معماران آند از سطوح شیب دار و غلتک های سنگی برای انتقال این قطعات استفاده می کردند، اما نکته کلیدی این بود که سنگ ها در معدن به گونه ای شکافته می شدند که کمترین احتیاج به حمل اضافات (Waste Material) وجود داشته باشد. این دقت در استخراج، هزینه های لجستیک و نیروی انسانی را به شدت کاهش می داد و نشان دهنده یک سیستم مدیریت پروژه (Project Management) بسیار پیشرفته در قرن پانزدهم میلادی بود.

خوب است بدانید:

اینکاها برای جلوگیری از تبخیر سریع آب در منطقه ها خشک کوهستانی، گاهی از روغن های گیاهی یا چربی حیوانات روی انتهای بیرونی گوه ها استفاده می کردند تا رطوبت را در قلب چوب محبوس کنند.

6-تحلیل مقایسه ای؛ چرا تمدن های دیگر از باروت یا فلز استفاده کردند؟

در حالی که در همان بازه زمانی، تمدن های اروپایی و آسیایی در پی ابزارهای آهنی و نهایتاً مواد منفجره برای معدن کاوی بودند، اینکاها در انزوای جغرافیایی خود مسیری کاملاً متفاوت را پیمودند. یکی از دلایل این تفاوت، نبود معادن آهن در دسترس و تکنولوژی ذوب آن در منطقه آند بود. اما این محدودیت، به جای آنکه مانع پیشرفت گردد، آن ها را به سمت تکنولوژی های نرم (Soft Technologies) سوق داد. در اروپا، استفاده از قلم های فلزی باعث می شد که لبه های سنگ دچار خردگی گردد و برای فیت شدن دقیق سنگ ها روی هم، احتیاج به استفاده از ملات (Mortar) بود. اما در معماری اینکا، به علت شکاف های تمیزی که گوه چوبی ایجاد می کرد، سنگ ها دارای لبه هایی تیز و دقیق بودند. این دقت به قدری بالا بود که احتیاج به ملات را به کلی از بین برد. در واقع، تکنولوژی بدون ملات که امروزه به عنوان یکی از نمادهای معماری برتر شناخته می گردد، محصول مستقیم روش استخراج مهربانانه با سنگ است. این مقایسه به ما می آموزد که پیشرفت لزوماً به معنای استفاده از ابزارهای خشن تر نیست، بلکه گاهی درک بهتر قوانین فیزیک، خروجی های به مراتب باکیفیت تری نسبت به تکنولوژی های سخت ارائه می دهد.

7-شبیه سازی مدرن؛ بازخوانی آزمایشگاهی فشار هیدرولیک

پژوهش های نوین مهندسی در سال های اخیر کوشش نموده اند تا با استفاده از سنسورهای فشارسنج، اندازه دقیق نیروی فراوری شده به وسیله گوه های چوبی را میزان گیری کنند. نتایج شگفت آور بود: یک گوه چوبی به طول 20 سانتی متر که از چوب های متراکم (مانند چوب درختان سخت چوب محلی) ساخته شده باشد، پس از جذب کامل آب می تواند فشاری معادل چندین تن را به دیواره های شکاف وارد کند. این فشار به صورت ایزوتروپیک (Isotropic) یا یکنواخت توزیع می گردد، که دقیقاً همان چیزی است که برای شکافتن سنگ های ترد اما سخت مانند گرانیت احتیاج داریم. محققان متوجه شدند که نرخ انبساط چوب با منحنی مقاومت کششی سنگ همخوانی عجیبی دارد. یعنی چوب دقیقاً با سرعتی منبسط می گردد که سنگ فرصت پیدا کند تا تنش های درونی خود را بدون مکوششی شدن تخلیه کند. این هم راستایی بیولوژیکی و زمین شناسی، یکی از زیباترین نمونه های بایومیمتیک (Biomimetics) یا الهام از طبیعت در تاریخ باستان است. امروزه بعضی از هنرمندان سنگ تراش که به سبک های سنتی کار می کنند، معتقدند سنگی که با آب و چوب شکافته می گردد، دارای درخشندگی و بافت سطحی سالم تری نسبت به سنگ های برش خورده با اره های صنعتی است.

8-تاثیر اقلیم بر کارکرد تکنولوژی باستانی

اقلیم ارتفاعات آند، با شب های بسیار سرد و روزهای آفتابی، نقش یک دستیار هوشمند را برای مهندسان اینکا ایفا می کرد. در بعضی از منطقه ها بسیار مرتفع، اینکاها از یک مکمل طبیعی دیگر نیز استفاده می کردند: انبساط یخ. آن ها در شکاف هایی که با گوه های چوبی ایجاد شده بود، آب می ریختند و اجازه می دادند سرمای شدید شبانگاهی کوهستان، آب را منجمد کند. همان طور که می دانیم، حجم آب هنگام انجماد حدود 9 درصد افزایش می یابد. این افزایش حجم، مکمل فشار هیدرولیک چوب می شد و مانند یک جک دوم، سنگ را از درون مکوششی می کرد. این استفاده ترکیبی از فیزیک آب (در دو حالت مایع و جامد) و بیولوژی چوب، نشان دهنده یک نبوغ چندرشته ای است. آن ها نه تنها ماده، بلکه اتمسفر و محیط پیرامون را نیز به عنوان بخشی از ابزار کار خود می دیدند. این رویکرد سیستماتیک به ما نشان می دهد که چرا سازه های آن ها در برابر گذشت زمان چنین مصون مانده اند؛ زیرا این بناها نه بر علیه محیط، بلکه برآمده از خودِ محیط و قوانین حاکم بر آن بوده اند. درک این ظرافت ها باعث شده است که سایت های اینکا امروزه به عنوان کلاس های درس مهندسی پایدار مورد مطالعه قرار گیرند.

9-روان شناسی مهندسی؛ قدرت در خدمت تامل و مشاهده

یکی از بزرگ ترین درس هایی که از روش استخراج سنگ اینکاها می گیریم، تفاوت بنیادین در تعریف قدرت است. در جهان مدرن، قدرت اغلب با سرعت و صدای بلند گره خورده است؛ اما برای یک معمار اینکا، قدرت در مشاهده گری (Observation) خلاصه می شد. آن ها ساعت ها و شاید روزها به بافت یک صخره خیره می شدند تا ریزترین شکاف های مویی را پیدا کنند. این نوع مهندسی، احتیاجمند سطحی از صبوری است که در جهانی پرشتاب امروز به ندرت دیده می گردد. استفاده از گوه های چوبی و انتظار برای تورم آن ها، نوعی از مدیریت زمان را می طلبد که در آن، توقف بخشی از فرآیند فراوری است. این رویکرد باعث می شد که خطاهای ناشی از عجله به حداقل برسد. در واقع، بسیاری از پروژه های بزرگ ساختمانی در عصر باستان که با شکست روبرو شدند، ناشی از کوشش برای تسلط سریع بر ماده بودند. اینکاها با پذیرش ریتم طبیعت، نه تنها سنگ را نمی شکستند، بلکه آن را راهنمایی می کردند. این نگرش روان شناختی به کار، باعث ایجاد پیوندی عمیق میان کارگر، ابزار و محصول نهایی می شد که نتیجه آن را در ظرافت بی نظیر دیوارهای سنگی شهر ماچو پیچو (Machu Picchu) مشاهده می کنیم.

شاید نشنیده باشید:

بعضی از سنگ های استخراج شده در معادن اینکا نیمه کاره رها شده اند؛ آنالیز ها نشان می دهد که اگر در میانه کار، چوب به درستی منبسط نمی شد یا سنگ طبق نقشه ترک نمی خورد، آن ها هرگز از زور استفاده نمی کردند و آن قطعه را نافرمان تلقی نموده و رها می کردند.

10-سوءبرداشت های تاریخی؛ از فضایی ها تا تکنولوژی های گمشده

دقت باورنکردنی درزهای سنگ در بناهای اینکا باعث شده است که در دهه های گذشته، فرضیه های شبه علمی عجیبی پیرامون آن ها شکل بگیرد. بعضی مدعی شدند که این سنگ ها با اشعه های لیزری بریده شده اند یا تمدن های فرازمینی در ساخت آن ها نقش داشته اند. اما حقیقت، بسیار زمینی تر و البته تحسین برانگیزتر است. روش گوه چوبی و سایش دستی با پودر سنگ و آب، پاسخی است که باستان شناسی تجربی (Experimental Archaeology) به این ابهامات می دهد. خطای علمی بسیاری از نظریه پردازان قدیمی این بود که تصور می کردند بدون ابزار فلزی سخت، رسیدن به چنین سطحی از صیقل غیرممکن است. آن ها زمان را در محاسبات خود لحاظ نمی کردند. وقتی شما هزاران نیروی کار متخصص داشته باشید که با صبر و حوصله، سنگ ها را روی هم می سایند، به نتیجه ای می رسید که حتی با دقیق ترین دستگاه های سی ان سی (CNC) امروزی نیز به سختی رقابت می نماید. اینکاها ثابت کردند که با درک درست از خواص فیزیکی چوب و هیدرولیک ساده، می توان به نتایجی دست یافت که آیندگان آن را جادو بپندارند.

11-ارتباط با علوم مدرن؛ الهام بخش مهندسی متریال نوین

امروزه در شاخه ای از مهندسی به نام سازه پلیمری جوابگو به محرک (Stimuli-responsive Polymers)، دانشمندان در حال طراحی موادی هستند که دقیقاً مانند گوه های چوبی اینکاها عمل می کنند. این مواد در پاسخ به رطوبت یا تغییر دما، منبسط شده و کارهای مکانیکی انجام می دهند. مطالعه بر روی روش های باستانی استخراج سنگ، جرقه هایی را در فکر مهندسان برای ایجاد روش های تخریب بدون لرزش (Vibration-free Demolition) ایجاد نموده است. در پروژه های حساس شهری که استفاده از مواد منفجره یا دستگاه های سنگین لرزاننده می تواند به ساختمان های مجاور آسیب بزند، از کپسول های شیمیایی منبسط شونده استفاده می گردد که عملکردی دقیقاً مشابه گوه های چوبی خیس خورده دارند. این یعنی دانش اینکاها نه تنها منسوخ نشده، بلکه در لبه تکنولوژی های مدرن در حال بازتعریف است. ما اکنون می فهمیم که برای کنترل نیروهای بزرگ، همیشه احتیاج به موتورهای احتراقی نیست؛ گاهی یک واکنش ساده بیولوژیکی در ابعاد سلولی، کارآمدتر و پاک تر عمل می نماید.

12-آموزه های مدیریتی از یک تکنیک باستانی

تکنیک شکافتن سنگ با چوب و آب، فراتر از یک بحث زمین شناسی، حاوی درس های بزرگی برای مدیریت پروژه های بزرگ است. اینکاها به ما نشان دادند که چگونه می توان با منابع محدود، اما با شناخت عمیق از پتانسیل های محیطی، غیرممکن ها را ممکن کرد. در سیستم مدیریتی آن ها، هر قطعه سنگ یک پروژه منحصربه فرد بود. آن ها به جای فراوری انبوه و یک شکل، از انعطاف پذیری ساختاری استفاده می کردند. اگر سنگی به علت بافت خاصش به صورت نامنظم می شکست، آن ها به جای دور انداختن آن، سنگ های مجاور را متناسب با آن فرم می دادند. این همان علتی است که دیوارهای اینکا شبیه به یک پازل سه بعدی غول پیکر به نظر می رسند. این استراتژی، هدررفت منابع را به صفر می رساند. در جهانی امروز که با بحران منابع روبرو هستیم، بازگشت به این نگاه که هر چالش در دل خود راه حلی نهفته دارد، می تواند کلید توسعه پایدار باشد. مهندسی اینکا به ما یادآوری می نماید که هوشمندی در غلبه بر طبیعت نیست، بلکه در یافتن راهی است که در آن، طبیعت خود بخشی از فرآیند ساخت وساز باشد.

سوالات متداول (Smart FAQ)

1. آیا ممکن است درزهای بسیار دقیق اینکاها ناشی از ذوب کردن سنگ باشد؟

برخلاف شایعات عامیانه، هیچ شواهد علمی یا باستان شناختی مبنی بر وجود کوره هایی با دمای بالای 1200 درجه برای ذوب گرانیت در دوران اینکا وجود ندارد. این دقت حاصل سایش مداوم سنگ ها با پودر سیلیس و آب است که مانند یک سمباده بسیار نرم عمل نموده و سطوح را به هم جفت می نموده است. روش گوه چوبی تنها مرحله اولیه برای جدا کردن قطعه صاف از کوه بوده و مابقی کار با صبر و ابزارهای سنگی صورت گرفته است.

2. چرا امروزه در پروژه های ساختمانی از این روش ساده و مقرون به صرفه استفاده نمی گردد؟

مانع اصلی در جهانی مدرن، فاکتور زمان است زیرا انبساط کامل چوب و شکافتن سنگ ممکن است چندین روز به طول بیانجامد. در پروژه های تجاری امروزی، هزینه نیروی انسانی برای این مدت طولانی بسیار بیشتر از هزینه استفاده از اره های الماسه یا مواد شیمیایی تخریب کننده سریع است. با این حال، در بازسازی بناهای تاریخی یا صنایع دستی لوکس، همچنان از این تکنیک برای حفظ اصالت بافت سنگ استفاده می گردد.

3. آیا نوع خاصی از درخت برای ساخت این گوه ها استفاده می شد؟

بله، اینکاها معمولاً از چوب درختان سخت چوب محلی که دارای الیاف متراکم و ظرفیت جذب آب بالایی بودند استفاده می کردند. چوب هایی که پس از خشک شدن منقبض نمی شدند یا در برابر فشار خرد می شدند، برای این کار مناسب نبودند. آن ها احتمالاً از چوب هایی با خاصیت ارتجاعی بالا استفاده می کردند تا در حین انبساط، بیشترین نیروی جانبی ممکن را به بدنه سنگ وارد کنند.

4. چه نشانه ای برای تشخیص این روش در سنگ های باستانی وجود دارد؟

وجود ردیف هایی از سوراخ های مستطیلی یا شیارهای باریک و منظم در لبه سنگ های ناتمام، مهم ترین نشانه استفاده از گوه ها است. این شیارها که به نام جای گوه شناخته می شوند، نشان می دهند که مهندسان چگونه مسیر شکست سنگ را پیش بینی و راهنمایی نموده اند. در بسیاری از معادن متروکه آند، هنوز سنگ هایی با این نشانه ها به چشم می خورند که فرآیند استخراج آن ها نیمه کاره مانده است.

5. آیا لرزش های شدید زلزله در آند باعث فروپاشی این دیوارهای بدون ملات نمی گردد؟

دقیقاً برعکس، نبود ملات باعث می گردد سنگ ها در حین زلزله کمی جابه جا شده و دوباره در جای خود بنشینند که به آن پایکوبی سنگ می گویند. این خاصیت جذب انرژی، باعث شده است که سازه های اینکا در حالی که ساختمان های مدرن استعماری فرو ریخته اند، صدها سال پابرجا بمانند. در واقع، هندسه نامنظم و چفت شدن دقیق سنگ ها، نوعی سیستم ضدزلزله طبیعی و بسیار کارآمد ایجاد نموده است.

6. اگر چوب در حین انبساط بشکند چه اتفاقی می افتد؟

شکستن چوب در داخل شکاف معمولاً رخ نمی دهد زیرا چوب در حالت مرطوب بسیار منعطف است و تحت فشار فشرده می گردد اما از هم نمی پاشد. اگر فشار کافی نباشد، مهندسان گوه های بیشتری اضافه می کردند یا عمق شیار را افزایش می دادند تا اهرم فشار قوی تر گردد. این فرآیند یک مهندسی تجربی و گام به گام بود که با نظارت دائمی استادکاران انجام می شد.

7. آیا آب مورد استفاده باید دمای خاصی می داشت؟

استفاده از آب گرم می تواند سرعت نفوذ به الیاف چوب را کمی افزایش دهد، اما در مقیاس بزرگ معادن، گرم کردن آب صرفه مالی و منطقی نداشت. مهم ترین فاکتور، تداوم رطوبت بود تا اطمینان حاصل گردد که سلول های چوب به حداکثر تورم خود می رسند. در بعضی موارد، از آب گل آلود برای بستن منافذ ریز و جلوگیری از فرار آب از شکاف ها استفاده می شد.

8. چگونه سنگ های جدا شده را بدون جرثقیل جابه جا می کردند؟

آن ها از ترکیب نیروی انسانی بزرگ، سطوح شیب دار خاکی و غلتک های سنگی کوچک استفاده می کردند تا اصطکاک را به حداقل برسانند. در بعضی سایت ها، شواهدی از سیستم های قرقره ای ساده و استفاده از طناب های بافته شده از الیاف گیاهی بسیار مقاوم دیده شده است. مدیریت جابه جایی سنگ های صد تنی، بیشتر یک چالش سازماندهی انسانی بود تا یک چالش صرفاً مکانیکی.

9. آیا از این روش برای سنگ های نرم مثل آهک هم استفاده می شد؟

بله، اما کارایی آن روی سنگ های سخت و ترد (Brittle) بسیار بیشتر است زیرا سنگ های نرم ممکن است تحت فشار گوه تغییر شکل بدهند یا له شوند. در سنگ های رسوبی نرم تر، اینکاها ترجیح می دادند از ابزارهای تراش دهنده مستقیم استفاده کنند که سرعت کار را بالا می برد. گوه چوبی مخصوص سنگ هایی بود که ابزارهای سنگی معمولی در برابر آن ها ناتوان بودند.

10. آیا این تکنیک با سقوط امپراتوری اینکا برای همیشه گم شد؟

خوشبختانه این دانش به صورت سینه به سینه در میان بعضی از جوامع بومی آند حفظ شد و حتی به وسیله استخراج کنندگان سنتی سنگ در سایر نقاط جهان نیز به کار می رود. اگرچه ابزارهای مکانیکی جایگزین شده اند، اما درک اصول اولیه آن در دانشکده های معماری و بازسازی تدریس می گردد. امروزه ما با استفاده از علم متریولوژی (Metrology)، تنها توانسته ایم آنچه آن ها به صورت شهودی می دانستند را فرموله کنیم.

11. آیا در سایر تمدن ها مثل مصر باستان هم از چوب و آب استفاده می شد؟

بله، شواهدی وجود دارد که مصریان باستان نیز برای استخراج سنگ های گرانیتی اسوان از تکنیک های مشابهی بهره می بردند. این نشان می دهد که هوش هیدرولیک یک پاسخ جهانی انسان های باستان به چالش سختی سنگ بوده است. تفاوت اصلی در نحوه کاربرد و دقتی است که اینکاها در فیت کردن نهایی سنگ ها به خرج می دادند که در جهان بی نظیر است.

12. نقش مذهب در فرآیند استخراج سنگ چه بود؟

برای اینکاها، سنگ ها مقدس بودند و استخراج آن ها با مراسم مذهبی و قربانی کردن همراه بود تا اجازه سنگ برای جدا شدن از زمین کسب گردد. این نگاه معنوی باعث می شد که کارگران با دقت و احترام بسیار بالایی کار کنند و از هرگونه تخریب بی مورد سنگ پرهیز کنند. در واقع، کیفیت بالای کار نهایی، تا حد زیادی ریشه در این تعهد اخلاقی و مذهبی نسبت به طبیعت داشت.

13. آیا امکان دارد که آن ها از مواد شیمیایی گیاهی برای نرم کردن سنگ استفاده نموده باشند؟

این یکی از فرضیه های مجذوب کننده اما اثبات نشده است که مدعی است عصاره بعضی گیاهان آندی می تواند سطح گرانیت را نرم کند. اگرچه بعضی آزمایش ها نشان داده که اسیدهای گیاهی می توانند روی سنگ های آهکی اثر بگذارند، اما روی گرانیت عملاً بی اثر هستند. بنابراین، روش فیزیکی گوه چوبی و سایش مکانیکی، همچنان علمی ترین و منطقی ترین شرح برای دستاوردهای آن هاست.

14. هزینه محیط زیستی این نوع مهندسی چقدر بوده است؟

این مهندسی یکی از پاک ترین روش های تاریخ بشر است زیرا هیچ آلودگی شیمیایی، صوتی یا دی اکسید کربنی فراوری نمی نماید. تنها منبع مورد احتیاج، آب و اندازه محدودی چوب قابل بازیافت بوده که تأثیر منفی بر زیست بوم آند نداشته است. این الگو می تواند الهام بخش مهندسی سبز در آینده باشد تا با کمترین ردپای کربنی، سازه هایی با عمر هزارساله بنا کنیم.

نتیجه گیری: شکوهِ سادگی در مهندسی آند

مهندسی سنگ در تمدن اینکا به ما می آموزد که بزرگ ترین پیشرفت های بشری همیشه با ابزارهای پیچیده به دست نمی آیند. راز دیوارهای نفوذناپذیر کوسکو در هم افزایی میان هوش انسانی و قوانین طبیعت نهفته است. آن ها با استفاده از فشار هیدرولیک چوب و آب، نشان دادند که چگونه می توان سخت ترین موانع را با صبر و مشاهده گری از میان برداشت. این تکنیک، فراتر از یک روش صنعتی، فلسفه ای است که در آن انسان به جای سلطه بر جهان، با آن همکاری می نماید. در جهانی امروز، بازگشت به این نگاهِ محترمانه به متریال و استفاده از نیروهای درونی طبیعت، می تواند راهگشای بسیاری از چالش های پایداری در معماری و مهندسی نوین باشد.

به نظر شما، کدام ویژگی مهندسی اینکاها الهام بخش تر است؟

آیا فکر می کنید در جهانی پرسرعت امروز، جایی برای استفاده دوباره از تکنولوژی های صبورانه وجود دارد؟ نظرات و تحلیل های خود را درباره این تقابل میان هوش باستان و تکنولوژی مدرن با ما در میان بگذارید. تجربه یا دانش شما می تواند زاویه تازه ای به این بحث بیفزاید.

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران .

با بیش از 20 سال نویسندگی ترکیبی مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.

باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!

دربارهٔ علیرضا مجیدی در خبرنگاران

مطالب مرتبط

شهروندان تمدن باستان اینکا چگونه زندگی می کردند و اینکاها چطور سقوط کردند؟

مقایسه تمدن آزتک ها و اینکا ها - کدام یک شکوهمندتر بودند؟

کتاب سقوط 1177؛ روایتی تازه درباره همانندی تمدن ما و تمدن های 3 هزار سال پیش

آیا تمدن مصر باستان آنقدر طول کشید که در ادامه مصری های باستان، خودشان باستان شناس تمدن مصری شدند؟!

معماری ضدزلزله اینکاها؛ مهندسی شگفت انگیز سنگ های کوهستانی آند

نگاهی به باورها و افسانه هایی در خصوص سنگ شدن ، از مدوزا تا دریاچه سنگ کننده تانزانیا!