علم الهندســـة

[صلاح الدين]

الهندسة :
هو العلم الذي يدرس المقادير المتصله كالخط والسطح والأجسام بأشكالها وصفاتها وزواياها ، أو المنفصلة كالأعداد والمعادلات والمسائل الرياضية .
وعرفت الجمعية الأمريكية للتعليم الهندسي في تقريرها الأول الصادر 1965 م بأن
( الهندسة هي الدراسة للمعلومات الرياضية والعلوم الطبيعية المكتسبة بالدراسة والتجربة والخبرة ويمكن تطبيقها بحكم للوصول إلى أحسن طريقة لاستخدام المواد والقوى الطبيعية اقتصاديا لخدمة الإنسان ).

أصل كلمة ولفظ هندسة :

كلمة هندسة بالأنجليزية ( جيومتري ) هي كلمة أغريقية تتكون من " جيو " ومعناها الأرض و "متري " ومعناها القياس .

أما لفظ هندسة فمشتق من الكلمة الفارسية ( هنذاز ) ومعناها حساب أو تقدير ، أي أن المهندس معناها المقدر أي الذي يضع الأمور في موضعها ، وتغيرت الزال إلى سين ، لأنه فى كلام العرب لم توجد كلمة فيها زال بعد الدال .

أول من استخدم الهندسة :
نشا علم الهندسة في مصر القديمة على يد الفراعنة ، ويشهد على ذلك الاهرامات ، ولحاجة المصريين لمسح أراضيهم سنويا بعد كل فيضان لنهر النيل .
وانتقلت معارفهم بعد ذلك إلى بلاد اليونان في القرن السابع قبل الميلاد تقريبا .
وهنا توصل الاغريق لمفهوم النظرية وتوصلوا ل ( الطريقة الإستنتاجية ) والتي تعتبر من أكبر إنجازات الفكر الرياضي .
ثم جاء العرب والهنود واشتغلوا بتطوير علم الهندسة حتى القرن الخامس عشر وأنشئوا علم الجبر والمثلثات .


أنواع العلوم الهندسية :

تنقسم الهندسة لفرعين أسياسين :

أولا الهندسة التطبيقية

وهي تطبيق العلم لتوفير الحاجات الهندسية من خلال تطبيق للعلوم النظرية والتطبيقية ( الفيزيا ، الكيمياء ، الرياضيات ، الأحياء ) وذلك من خلال الدراسة والتصميم
ومن فروع الهندسة التطبيقية :
( هندسة كهربائية ، إلكترونية ، الإتصالات ، ميكانيكية ، معمارية ، مدنية ، زراعية ، مساحة ، بيئية ، نقل ، بحرية ، جيوتكنيكية ، كيميائية ، صناعية ، البترول ، الطيران والفضاء ، الصواريخ ، النظم والشبكات ، الطبية الحيوية ، الوراثة ، المعادن والمناجم ، الطاقة ، ميكاترونكس ، بيونك)


ثانيا الهندسة الرياضية

وهي أحد فروع العلم التتي تتعامل مع العلاقات الماكنية ( الحيزية ) و ما يمكن تشكيله من ارتباط نقاط الفراغ لتعطي ما يدعى بالأشكال الهندسية . في البداية كان الرياضيات فرعان فقط : دراسة الأعداد و الهندسة ، لكن التطورات اللاحقة للرياضيات أدت لوجود فروع متعددة أهمها الجبر لحقها عملية تداخل الهندسة مع الجبر (تعد عملية حسبنة الهندسة و جبرنة الهندسة )
ومن أنواع الهندسة الرياضية :
( هندسة مطلقة ، أفينية ، جبرية ، تحليلية ، ثنائية الإنطلاق ، توافقية ، حاسوبية ، تشكيلية ، إتصال ، وصفية ، تفاضلية ، رقمية ، منفضلة ، مسافة ، قطعية ، زائدة ، تناقصية ، إقليدية ، محدودة ، الأعداد ، إطنابية ، معلومات ، تكاملية ، عكسية ، لا إقليدية ، عددية ، قطعية ، مستوية ، إسقاطية ، ريمانية ، كروية ، اصطناعية ، تحويلية )


اهمية الهندسة :

اولا بالنسبة للفرد الدارس للهندسة :

1- تنمي دراسة المواد الهندسية لدى دارسيها ملكة التفكير الإبداعي والمنطقي
المنطقي ... فحل المسائل الهندسية أقوى تدريب للعقل على استنتاج الحلول المنطقية المرتبة ، ونجد أن العقل يقوم بتطبيق طريقة التفكير نفسها في باقي مجالات الحياه.
الإبداعي ... تساعد بعض المواد الهندسية على تنمية التخيل والإبتكار ، فمواد الرسم والعمارة والتصميم هي نموذج مثالي للتدريب على الإبداع.

2-تساعد دراسة الهندسة على الإلمام بشتى مجالات العلم ، حيث نجد أن مواد هندسة تتنوع بين ( كيميا وفيزيا ورياضيات و .. ) وعند التخصص لقسم معين في الكلية لابد للطالب ان يدرس مادة من قسم آخر .

ثانيا بالنسبة للمجتمع :

1- علم الهندسة هو علم المستقبل ، فالتكنولوجيات الحديثة وثورة الإتصالات والإلكترونيات المعقدة هي نتاج فكر مهندسو العالم .

2- علم الهندسة بتشعبه الكبير ( مدنية ، كهربية ، كيميائية ... )يدخل في جميع مجالات الحياه ، وانظر حولك وشاهد ما صنعته أيدي مهندسينا بجوارك .


نبذة عن مراحل تطور الهندسة :

-(3000 ق.م ) عرف المصريون القدماء الجبر ومعادلات الدرجة الأولى .
-(2000 ق.م ) وضع البابليون القدماء جداول للمربعات و المكعبات و حلوا معادلات الدرجة الثانية و الثالثة .
- (600 ق.م ) اثبت طاليس المبادئ الهندسية بطريقة علمية ، وأطلق على الحقيقة نظرية ، واكتشف بعض الإثباتات فوضع بداية للهندسة الوصفية .
-(300 ق.م ) جاء اقليدس الأسكندرية ( نسبة للأسكندرية في مصر ) ومنح الهندسة وضع العلم ، لأنه جمع كل النتائج الهندسية التي كانت معروفة حتى ذلك الوقت. ثم نظمها بطريقة منهجية في سلسلة من (13) كتابا. و أطلق على هذه الكتب اسم "المبادئ"وقد استخدمها العالم كافة قرابة ألفي عام في دراسة الهندسة.
- ( 362م ) كتب العالم الفلكي محمد البروني في الهندسة ( تحديات نهايات الأماكن لتصحيح مسافات المساكن ) و ( استخراج الأوتار في الدائرة ).
-(1174 م تقريبا ) كتب العالم بديه الزمان الجزري كتاب ( الحيل الهندسية )وهو من أدق الكتب وصفا وشرحا لآلات واختراعات من ابتكاره
- (1627 م ) ظهرت الهندسة الإسقاطية على يد ديكارت في أوروبا .
- ( 1855 م ) أبتكر العالم الألماني جاوس الهندسة الزائدة .
- ( 1793م ) نشر العالم الروسي لوبا تشفسكي أول أبحاثه عن ابتكار نوع من الهندسة الأقليدية ( الزائدة ) ، ثم اكتشف العالم الألماني جورج ريمان الهندسة الناقصة .
ومع مرور الزمن طور رياضيون مختلفون فروعا أخرى للهندسة. ونحن في الوقت الحاضر ندرس أنواعاً كثيرة من الهندسة مثل الهندسة التحليلية، وهندسة المثلثات، وهندسة منكوفسكي (ذات الأبعاد الأربعة)، والهندسة غير الإقليديسية, والهندسة الاسقاطية.


قالوا عن الهندسة:

- ابن خلدون- في مقدمته- (اعلم أن الهندسة تفيد صاحبها إضاءة في عقله واستقامة في فكره لأن براهينها كلها بينة الانتظام جلية الترتيب لا يكاد الغلط يدخل أقيستها لترتيبها وانتظامها فيبعد الفكر بممارستها عن الخطأ وينشأ لصاحبها عقل على ذلك الطريق )
-وكتب أفلاطون على منزله ( من لم يكن مهندساً فلا يدخلن منزلنا )
-وقال أحد الشيوخ (ممارسة علم الهندسة للفكر بمثابة الصابون للثوب الذي يغسل منه الأقذار وينقيه من الأوضار والأدران ).