باستان شناسی و معدن

مطالعه خاکهاى قديمى ancient soil و فرايندهاى زمين ريخت شناسى و زمين شناسى ناحيه اى مى تواند در تشخيص توالى هاى واجد بقاياى انسانى و مواد باستان شناسى مفيد واقع گردد.استفاده از روشهاى رسوب شناسى مانند تجزیه دانه بندى، کانيهاى سنگين،کلسيمترى،مقاطع نازک، استفاده از روشهاى مدرن آزمايشگاهى در تشخيص کانى هاى رسي مانند Xray و... از مواردى اند که انجام مطالعات زمين شناسى در باستان شناسى را ضرورى ساخته است. با استفاده از مطالعه ابزار و بقاياى انسانى موجود در غارها و پناهگاههاى صخره اى ، و استنتاج تئورى هاى باستان شناسى مرتبط مى توان پيشينه هاى رسوبى و تاريخ گذشته انسانى را بررسى و سير تحولى آن را مشخص ساخت. اهميت شناخت رکوردهاى رسوبى از آنجا ناشى مى شود که فهم محتواى رسوبى براى مطالعات باستان شناسى امرى حياتى است. اين مطالعات به تخصصهايى مانند بوم شناسى ديرينه،علوم خاک،رسوب شناسى، زيست شناسى، اقليم و زمين شناسى نيازمند است. درک وقايع زمين شناسى به ويژه زمين شناسى کواترنر( پليستوسن و هولوسن) در زمين باستان شناسى جايگاه ويژه اى مى يابد.وقايع نگارى دوران چهارم که به عصر انسان موسوم است مستلزم روشهاى مدرن ساليابى، رسوب شناسى، اقليم شناسى و... است که بنا به نياز باستان شناسان همه آنها را در مجموعه اى با نام علوم زمين مى توان يافت.

 

ادامه نوشته

مواد نفتی در جهان باستان و سایر اکتشافات باستانی

*مواد نفتی

مواد نفتی به صورت‌های گوناگون در جهان باستان، ایران و میان‌رودان، شناخته شده و به کار برده می‌شده است. گذشته از استفاده‌های سوختی و گرمائی که از آغاز عمل شناخت قیر و برداشت‌های متافیزیکی از آتش و آتش‌جاویدان بوده، در دانش و فناوری استفاده می‌شده است. کاربرد آن به صورت عامل چسباننده، عایق‌بندی کننده و ملات بوده است. ایرانیان، کف کشتی‌ها را قیراندود و نفوذ ناپذبر می‌ساخته‌اند.

*ژرفنایاب - عمق یاب

برای تعیین ژرفنای آب در دریا، به ویژه مناطق ساحلی دریای پارس و دریای مکران، ایرانیان ابزاری اختراع نموده و به کار می‌بردند که شباهت زیادی به شاقول بنایی داشته است. هرچند که اختراع این سوند باستانی به سندباد ناخدای پرآوازه ایرانی نسبت داده شده است، اما اکتشافات اخیر کشتی‌های غرق شده ایرانی در دریای اژه، که در یورش به یونان شرکت داشته‌اند، نشان می‌دهد که از دوران هخامنشیان، ایرانیان این ابزار را شناخته و به کار می‌بردند.

*مسافت یاب

دریانوردان ایرانی، از زمان‌های باستان، ابزارهایی برای پیمودن مسافت‌های دریایی به کار می‌برده‌اند.یکی از این ابزارها ریسمانی بوده که به تدریج باز می‌شده، که پس از رسیدن به انتها، آن را می‌پیچیدند و دوباره استفاده می‌کرده‌اند.

*رهنامه‌ها

راه‌نامه‌ها، نقشه‌ها و نوشته‌هایی بودند که در آنها کلیه اطلاعات مربوط به دریانوردی ثبت و مستند شده بود. ایرانیان از روزگار باستان، مبتکر و صاحب رهنامه‌هایی بوده‌اند و به کمک آنها دریانوردی و دریاپویی می‌کرده‌اند. رهنامه‌های ایرانیان، اطلاعات و آگاهی‌هایی در مورد بنادر و جزایر، گاه‌شناسی و جهت یابی، جریان‌های دریایی، جریان‌های هوایی، ابزارهای دریانوردی و ... را در بر داشته‌اند. پس از اسلام، بسیاری از رهنامه‌های دوران ساسانی به عربی ترجمه شد و دریانوردان دوران اسلامی، بهره فراوانی از آنان برگرفتند.

*استرلاب

استرلاب astrolabe ، ابزاری بوده که در جهان باستان برای تعیین وضعیت ستارگان نسبت به کره زمین به کار می‌رفته است. استرلاب، در سه گونه استرلاب خطی، استرلاب صفحه‌ای و استرلاب کروی ساخته می‌شده است. قطعات استرلاب نسبت به یکدیگر حرکت کرده و می‌توانستند جهت ستارگان، ارتفاع جغرافیایی آنها و فواصل نسبی را مشخص نمایند. استرلاب در دریانوردی، برای جهت‌یابی به کار می‌رفته است. استرلاب‌های ایرانی از برنج و آلیاژهای دیگر مس ساخته می‌شده‌اند. هرچند پاره‌ای مورخان اختراع اولیه استرلاب را به یونانیان و فنیقیان نسبت می‌دهند، اما سهم اندیش‌ورزان ایرانی در اختراع انواع گوناگون استرلاب و تکامل و افزودن بخش‌های مختلف آن، انکارناپذیر بوده و از سوی تمامی تاریخ‌نگاران ثبت شده است.

*نقشه‌برداری

از دوران‌های پیشین در ایران‌زمین کارهای مهندسی با سودجستن از ابزارهای مساحی و پیاده کردن نقشه انجام می‌گرفته است. نقشه‌برداری از سواحل و تعیین مسیرهای ایمن دریایی، به ویژه در نقاط کم‌عمق، از وظایف نیروی دریایی ایران بوده است.

*ابزارهای اندازه‌گیری

*تراز (تئودولیت)

تراز شاهینی، که نخستین نوع تئودولیت به شمار می‌آید توسط کرجی مخترع و دانشمند ایرانی، اختراع شده است. این دستگاه شامل صفحه‌ای مدرج بوده که به وسیله زنجیری از میله‌ای آویزان می‌شده است. با تعیین امداد افقی می‌توان مستقیم اختلاف ارتفاع بین دو نقطه را از روی درجه‌بندی آن تعیین نمود.

*شاخص خورشیدی

پیشینه تعیین تغییر زمان از طریق اندازه‌گیری سایه آفتاب به زمان باستان برمی‌گردد. در آغاز، شاخص‌های خورشیدی، ویژه اندازه‌گیری زمان و حرکت خورشید، از سایه ساختمان‌ها و درختان تشکیل می‌شده است. به‌تدریج، با گذشت زمان از ابزارهایی که به صورت شاخص قائم بر روی صفحه‌ای قرار داده می‌شده ساخته شدند. شاخص‌های آفتابی معمولا ارتفاع خورشید و عرض جغرافیایی روزانه را مشخص می‌نمودند. علاوه بر این شاخص‌ها شواهدی هم در دست است که ایرانیان از ابزارهای آفتابی دیگری برای مشخص نمودن طول جغرافیایی و جهت سود می‌جستند. در دوران اسلامی، دریانوردان ایرانی، برای مشخص نمودن جهت مکه، جهت انجام وظایف مذهبی روزانه، در هر نقطه شاخص‌هایی ساخته بودند. در این ابزار یک شاخص آفتابی قائم نصب شده که زمان را مشخص می‌کرده و آنگاه با گرداندن آن ابزار در امتداد مدار، جهت مکه کاملا مشخص می‌شده است.

*ابزار نمایش و پردازش حرکت سیارات

از جمله ابزارهایی بوده که ریشه‌های تاریخی آن را نیاز به مطالعات ستاره شناسی و دریانوردی تشکیل می‌دهد، این ابزارها برای نمایش حرکت سیارات، زمین و خورشید و همچنین محاسبات زاویه‌ای و طولی به کار می‌رفته است. اینکه ایرانیان، دست‌کم ۱۵۰۰ سال پیش از اروپاییان می‌توانستند طول جغرافیایی را، به ویژه در دریا، از نصف‌النهار مبدا (نیمروز - سیستان) حساب کنند، از سوی بسیاری از دانشمندان و تاریخ‌نگاران پذیرفته شده است. این محاسبات و پردازش‌های پیچیده، بدون سودجستن از ابزارهایی که در مثلثات و محاسبات زاویه‌ای به کار می‌رود، غیرممکن بوده است. یکی از این ابزارها که در لاتین اکواتوریوم، ‌Equatorium، نامیده می‌شود برای تعیین مدار خورشید و سیارات به کار می‌رفته است.

*استفاده از آتش در صنایع نظامی

کاربرد آتش در جنگ، برای سوزاندن کشتی‌ها و تاسیسات دریایی دشمن، از دوران باستان معمول بوده است. در ارتش ایران، هم در نیروی زمینی و هم در نیروی دریایی همواره گروهی به نام نفت‌انداز، نپتان یا نفات، با اونیفورم ویژه خود ماموریت پرتاب مواد قیری و نفتی را بر عهده داشته‌اند.
ساده‌ترین روش،‌پرتاب آتش با تیر بوده است، این روش سپس به صورت پرتاب ظرفی از آتش، نارنجک مانند، تکامل پیدا نمود. برای پرتاب ظرف‌های بزرگ از ابزارهای مکانیکی، همچون منجنیق، سود می‌جستند. نفت یا نپتا، که در شاهنامه از آن تحت عنوان قاروره یاد شده است، تا مدتها جزو اسرار نظامی بود.
پروکوپیوس، Preoccupies، تاریخ نگار رومی در سده ششم میلادی، از روغن مادها نام می‌برد و می‌گوید که ایرانیان، ظرف‌هایی از روغن مادها و گوگرد را پر کرده و آنها را آتش زده و به سوی دشمن پرتاب می‌کنند. پروکوپیوس می‌گوید که این ماده در روی آب شناور مانده و به محض تماس، کشتی‌های دشمن را به آتش می‌کشیده است.

*خشاب (چراغ دریایی)

از دوران‌های پیشین در دریای پارس ساختمان‌هایی ساخته بودند که بر فراز آنها آتش افروخته می‌شد. این ساختمان‌ها عمل برج‌دریایی و چراغ‌دریایی را برای راهنمایی دریانوردان و همچنین خبررسانی انجام می‌دادند. فاصله این چراغ‌های دریایی چنان بوده که باپدید شدن یکی، دیگری نمایان می‌شده است.
برج‌های دریایی، با‌ آتشی که بر فراز آنها افروخته می‌شد، به چند دلیل ساخته می‌شدند.
نخست آنکه، با بالا آمدن آب در زمین‌های کم عمق این خطر وجود داشته که کشتی‌ها ندانسته به سوی آب‌های کم عمق رفته، به شن نشسته و نابود شوند.
دوم آنکه، با دیدن نور در تاریکی، کشتی‌ها، در تاریکی شبانگاه و هوای ابری راه و جهت خود را بیابند.
سوم اینکه، در صورت یورش دزدان و غارتگران دریایی، به پادگان‌های زمینی و رزم‌ناوها خبر داده تا به سرعت جهت مقابله با آنها اقدام کنند.
دلیل چهارم این بوده است که دریابان‌های مستقر در این ساختمان‌ها، پدیده‌های هواشناختی و دریاشناختی را ثبت می‌کرده‌اند. دریانوردان تازه‌کار ایرانی از این اطلاعات برای رویارویی با رخدادهای هوا و دریا، به ویژه رخدادهای چرخه‌ای و دوره‌ای استفاده می‌کردند.

 

ادامه نوشته

قطب نما

*قطب نما

در مورد اختراع قطب‌نما روایت‌های زیادی وجود دارد. تنی چند از دانشمندان آن را به چینی‌ها و یا حتی ایتالیایی‌ها نسبت می‌دهند. اما بیشتر دانشمندان متفق‌القولند که قطب‌نما به وسیله ایرانیان ساخته شده است. قطب‌نمای ایرانی برخلاف قطب‌نمای چینی که ۲۴ جهت داشت، دارای ۳۲ جهت بوده‌است. عدد ۳۲ علاوه بر نشان‌دادن دقت بیشتر قطب‌نمای ایرانی، نمایانگر آشنایی ایرانیان با اعداد در مبنای ۲ و دانش ریاضی پیشرفته آنان است،‌که خود بحث جداگانه‌ و بسیار مفصلی را می‌طلبد. در افسانه‌های کهن ایرانی آمده است که اسفندیار رویین به هنگام حرکت برای نبرد با اژدها از پیکانی آهنین سود می‌جسته، که همواره جهت ثابتی را به او نشان میداده است. در دوران نخستین اسلامی، قبله‌نما توسط ایرانیان به قطب‌نما افزوده شد تا همواره و در هر وضعیتی بتوان جهت درست قبله را پیدا نمود. ایرانیان از این اختراع استفاده کامل نموده و آن را به دیگر مسلمانان شناساندند. نام‌های فارسی اجزای قطب‌نما در زبان عربی شاهد تاریخی مسلمی است که کاربرد قطب‌نما از طریق ایرانیان به دست دیگر ملت‌های مسلمان رسیده است.

مهر گلی چغامیش

کهن‌ترین سند دریانوردی ایرانیان، مهری است که در چغامیش خوزستان بدست آمده است. تاریخ تمدن ناحیه چغامیش به شش‌هزارسال پیش از میلاد می‌رسد. این مهر گلین، یک کشتی را با سرنشینانش نشان می‌دهد. در این کشتی یک سردار پیروز ایرانی، بازگشته از جنگ، نشسته، و اسیران زانوزده در جلوی او دیده می‌شوند. در این مهر یک گاو نر و یک پرچم هلالی شکل هم دیده می‌شوند. نقش‌های برجسته پاسارگاد نمایانگر توانمندی دریایی ایرانیان و فرمانروایی ایشان بر هفت‌دریاست.

مس در دوران باستان

بهره برداري وکشف معادن و ذوب سنگ معدنها و استخراج فلزات از آنها به دوران باستان برمي گردد. در مورد مس  باستان شناسان معتقدند که اولين بار مس در ايران شناخته و مورد استفاده قرار گرفته است.کهن ترين منطقه اي که آثار ذوب مس در آنجا به دست آمده در سيلک کاشان است. نمونه هايي ازسنگ معدن يافت شده در تل ابليس در کرمان در حدود 6000 سال قدمت دارند.

ايرانيان با استفاده از فلز مس، ابزارهاي مورد نياز زندگي خود نظير ظروف غذا، وسايل دفاعي و غيره را مي‌ساختند. اشياي مسي به‌دست آمده از كاوش‌هاي باستان شناسي و نيز آثار به جاي مانده از كوره‌هاي قديمي و ابتدايي ذوب مس، حاكي از آشنايي ايرانيان قديم به صنعت استخراج و ذوب است. قديمي‌ترين اشياي كشف شده مسي در ايران به هزاره پنجم قبل از ميلاد مسيح بازمي‌گردد. تپه زاغه ، تپه سيلك و تل‌ابليس از قديمي‌ترين مناطقي هستند كه ايرانيان براي نخستين بار در اين نقاط، از فلز مس استفاده مي‌كردند.

در ايران باستان 79 منطقه داراي ذخيره‌ مس تشخيص داده شده بود كه پس از اسلام، اين مناطق فعال شده و مس موجود در آنها مورد مصرف قرار گرفت. در اين دوره، يك پنجم محصولات به دست آمده از ذخاير معادن و دفينه‌ها به بيت‌المال مي‌رسيد.

 

راکتور اتمی ماقبل تاریخ

اوکلو، منطقه‏ای متشکل از یک معدن اورانیوم، واقع در جمهوری گابن در افریقا است. در سال ۱۹۷۲، سنگ معدن اورانیوم این معدن به فرانسه برده شد تا در برنامه‏های هسته‏ای فرانسه مورد استفاده قرار‏گیرد. کارخانه واردکننده فرانسوی، کشف کرد که اورانیوم کاملاً استفاده شده بود. دولت فرانسه با اعلام این خبر، تمام دنیا را شگفت زده کرد.

در ابتدا دانشمندان فکر می‏کردند که معدن اوکلو، یک راکتور طبیعی عظیم است. دانشمندان فرانسوی در تحقیقاتشان، سرنخ‏هایی از محصولات لازم برای شکافت هسته‏ای را پیدا نمودند و ضایعات سوخت در پیرامون محل همان معدن یافت شد. اما این مشاهدات گیج‏کننده بودند، چرا که امکان نداشت که یک راکتور طبیعی اورانیوم به چنین درجه­ خلوصی برسد، مگر در شرایط بسیار خاصی همچون حضور گرافیت یا آب سنگین در مجاورت آن، که به عنوان یک واسطه عمل کنند. اما هیچ‏کدام از آنها در مجاورت معدن اوکلو وجود نداشتند.

ثابت شده‏است که همیشه در راکتورهای طبیعی اورانیوم؛ ایزوتوپ U238، ۹۹٫۲۷ درصد و ایزوتوپ U235، ۰٫۷۲ درصد سهم از اورانیوم را به خود اختصاص  می­دهند، و فقط ایزوتوپ U235 است که مورد استفاده واکنش‏های اتمی قرار می‏گیرد و U235، سریعتر از بین می رود.

موضوع متحیر‏کننده این بود که اورانیومی که از معدن اوکلو استخراج‏شد؛ ایزوتوپ U235 خیلی کمتری از خود داشت و به جای .۷۲ درصد دارای حدود ۰٫۲۹ درصد بود. این ثابت می‏کرد که عملیات شکافت هسته‏ای در حدود ۲ میلیارد سال پیش، بارها و بارها در اوکلو رخ داده بوده‏است.

پرین، دانشمند فرانسوی و همکارانش تخمین زدند که در این منطقه، ۱۳ هزار پوند اورانیوم مصرف شده‏است، که طی چرخه‏ای در هر ۲ ساعت و نیم یکبار، برای حداقل ۱۵۰ هزارسال واکنش شکافت رخ می داده است.

حدس و گمان اول این بود که شاید عده‏ای آن را قبل از این مورد‏استفاده قرار داده بودند، به سبب اینکه در آن زمان عهدنامه‏ای مبنی بر عدم استفاده از محصولات هسته‏ای امضا نشده بود.  اما تکنولوژی دهه ۷۰ بشر آنچنان نبوده‏است که چنین حدسی از استحکام کافی برخوردار باشد.

برخی صاحبنظران معتقدند که به دلیل اینکه اوکلو در مجاورت هوا (اکسیژن) بوده‏است، اورانیوم آن قابل حل و واکنش دادن بوده، بنابراین به طور طبیعی واکنش نشان‏داده‏است. محاسبه دانشمندان می‏گوید که در ابتدای پیدایش زمین، در حدود ۳٫۶ میلیارد سال پیش، سهم ایزوتوپ U235، حدود ۳۳ درصد بوده‏است که حالا به حدود ۰٫۷ درصد رسیده‏است. اما در عین‏حال، در ابتدای پیدایش زمین، در اولین دوره‏های زمین­شناسی، اتمسفر زمین اصلاً اکسیژن نداشته که بتواند ماده‏ای را اکسید کند.

 

ادامه نوشته