علوم وتقنية

الجمعة - 19 سبتمبر 2025 - الساعة 02:28 م بتوقيت اليمن ،،،

الوطن العدنية/متابعات

قديماً، مثلت عملية السفر عبر البحر أمراً محفوفاً بالمخاطر لأسباب متعددة، حيث واجه البحارة بسفراتهم تقلبات الطقس والمسافات البعيدة والقراصنة وأخطاء الإبحار والاتجاهات التي تسببت بضياعهم. إلى ذلك، جاءت العديد من الابتكارات لتغير هذا الواقع وتجعل من عمليات الإبحار والسفر أكثر أماناً.
فمع ظهورها، سهلت الكارفيل (caravel)، التي اعتمدها أساساً البرتغاليون، عملية الإبحار لمسافات طويلة. وبفضل الإسطرلاب والبوصلة، تجنب البحارة الضياع بالبحر وتعرفوا على الاتجاهات. ومع ظهور المحرك البخاري والسفن المصنوعة من الحديد، أصبحت عمليات السفر أسرع وأكثر أماناً.
ولهذه القائمة الطويلة من الابتكارات، تنضاف أيضا المروحة الدافعة (propeller) التي ظهرت صدفة وأحدثت ثورة بمجال السفن والإبحار.

سعي لإنهاء حقبة السفن الشراعية
وأثناء سفره نحو بلاد مصر، وضع عالم الرياضيات والفيزياء والمهندس الإغريقي أرخميدس، الذي عاش خلال القرن الثالث قبل الميلاد، ما يعرف بلولب أرخميدس، أو الطنبور، لمساعدة السكان المقيمين عند ضفاف النيل على ري الأراضي الزراعية المرتفعة عن سطح الماء. وقد مثل لولب أرخميدس أداة زودت بلولب من الداخل يتم تحريكه بشكل دائري عبر مقبض لسحب الماء نحو الأعلى.
وخلال العام 1769، أدخل المهندس الأسكتلندي جيمس وات (James Watt) تحسينات فريدة من نوعها على محرك توماس نيوكمن (Thomas Newcomen) جاعلاً منه أكثر كفاءة وفاعلية. وعلى إثر ذلك، فكر عدد كبير من العلماء في استخدام المحرك البخاري ولولب أرخميدس لإنهاء حقبة السفن الشراعية وخلق سفن بخارية ذات سرعة أكبر وفاعلية أفضل. وطيلة العقود التالية، أسفرت هذه التجارب عن تقدم ملحوظ بهذا المجال. وفي الأثناء، جاء أهم إنجاز على يد المبتكر البريطاني فرانسيس بيتيت سميث (Francis Pettit Smith).

اختراع المروحة الدافعة بالصدفة
إلى ذلك، عرف عن فرانسيس بيتيت سميث ولعه الشديد بعلم الميكانيكا. وكغيره من مبتكري تلك الفترة، حاول الأخير البحث عن طريقة لجعل السفن تبحر بشكل أسرع خاصة مع انتشار استخدام السفن المغدافية، أي مزودة بعجلات تغديف، حينها.
وأجرى فرانسيس بيتيت سميث تجارب على سفن صغيرة وبسيطة واستخدم نماذج من لولب أرخميدس. وبالصدفة، انكسر أحد هذه اللوالب وكسب شكلاً أصغر أثناء أحدى التجارب. وحينها، ذهل فرانسيس بيتيت سميث لمشاهدته أن سرعة السفينة قد زادت. ومن هنا، فهم الأخير أن مروحة أقصر طولاً وأفضل تصميماً هي أكثر كفاءة لتظهر بذلك المروحة الدافعة التي تستخدم بيومنا الحاضر لتحريك لسفن.


وسنة 1836، حصل سميث على براء اختراع المروحة الدافعة. وبمساعدة عدد من الأثرياء، بنى الأخيرة سفينة أرخميدس سنة 1839 التي مثلت أول سفينة مزودة بمروحة دافعة. ولأول مرة بالتاريخ، أبحرت سفينة بهذه السرعة حيث بلغت سرعة أرخميدس 10 عقدة بالساعة أي حوالي 16 كلم بالساعة.