من هو مخترع الهندسة

تعريف علم الهندسة

يُعد علم الهندسة من أقدم فروع الرياضيات، ويهتم بشكل خاص بشكل الأجسام الفردية، والعلاقات المكانية بين مختلف الكائنات، ويدرس أيضًا خصائص الفضاء.

تتميز الهندسة الحديثة بعلاقات قوية مع الفيزياء، حيث تعد جزءًا لا يتجزأ من المفاهيم الفيزيائية الحديثة مثل نظرية النسبية ونظريات الأوتار.

كلمة ” هندسة ” ، تكون مشتقة من الكلمات اليونانية بمعنى ” قياس الأرض ” ،ولقد تم إدراك أهمية الهندسة ، وعدم اقتصارها على دراسة الهندسة المستوية ،او الهندسة الصلبة ، بل بإمكاننا استخدام الهندسة في دراسة الأفكار ، والصور الأكثر تجريدا ، حيث يمكن تمثيلها وتطويرها من خلال المصطلحات الهندسية.

قام أقليدس، وهو أحد أشهر علماء الهندسة والمعروف باسم أبو الهندسة، بتحويل دراسة الهندسة إلى شكل بديهي في القرن الثالث قبل الميلاد تقريبا.

تم تطوير علم الهندسة بشكل رئيسي لقياس الطول والمساحة والحجم. بدأ التطوير يأخذ أهمية عندما نجح رينيه ديكارت في إنشاء مفهوم الهندسة التحليلية، مما أتاح إمكانية تمثيل الأشكال المستوية بشكل تحليلي. كما أدى ذلك إلى تطوير حساب التفاضل والتكامل، بالإضافة إلى ظهور الهندسة الإسقاطية بسبب ظهور المنظومة.

من مخترع الهندسة

يعتبر علم الهندسة علمًا كبيرًا وواسعًا، وبسبب طبيعته التراكمية، فإنه لا يمكن أن ينسب إلى شخص معين. ولكن يمكن أن نعود بأصول الهندسة إلى مصر وبلاد ما بين النهرين، حيث شارك العديد من العلماء في تطوره، وكان السومريين من بينهم.

حيث تُظهر أقدم الأمثلة المعروفة ،والمستنتجة من السجلات المكتوبة ؛ تلك التي يرجع تاريخها إلى مصر ، وبلاد ما بين النهرين ، منذ حوالي 3100 عام قبل الميلاد ، أن الشعوب المصرية ، وشعوب بلاد الرافدين القديمة ، بدأوا في ابتكار قواعد ، وتقنيات رياضية تفيد في مسح مناطق الأرض ، وإنشاء المباني ، وقياس حاويات التخزين.

يُنسب للمصريين القدماء اختراع المسح لإعادة تأسيس قيم الملكية بعد فيضان النيل السنوي، كما يعود الفضل في معرفة أحجام الأشكال الصلبة إليهم وذلك بسبب الحاجة إلى تقييم الجزية وتخزين الزيت والحبوب وبناء السدود والأهرامات.

في بداية القرن السادس قبل الميلاد، قام الإغريق بتجميع هذه المعرفة العملية وتوسيع نطاقها، ومن خلال ذلك، قاموا بنشر الهندسة.

ماهي اشكال الهندسة

تتوفر العديد من الأشكال المتنوعة في مجال الهندسة، ولكن يعتبر الشكل الأساسي للهندسة هو الهندسة التقليدية، حيث يتم دراسة الأطوال والمساحات والأحجام في الهندسة التقليدية.

تشمل فروع الهندسة الرياضية الهندسة التحليلية والإسقاطية والتفاضلية وهندسة البنية، وسنناقش كل منها بشكل منفصل.

استخدمت الهندسة الأشكال والقياسات، ولكن فيثاغورس قدم الأرقام في الهندسة عن طريق تمثيلها في شكل قيم عددية للأطوال والمساحات، واستخدمت الأرقام بشكل أكبر عندما صاغ ديكارت مفهوم الإحداثيات.

الهندسة الإقليدية

الهندسة الهرمية هي شكل من أشكال الهندسة تم تطويره في الثقافات القديمة لتكون مناسبة للعلاقات بين أطوال الأشياء المادية ومساحاتها وأحجامها.

تم توثيق هذا النوع من الهندسة في عناصر إقليدس في القرن الرابع قبل الميلاد باستخدام 10 بديهيات، وتحوي هذه البديهيات مئات النظريات التي تم إثباتها بواسطة المنطق الاستنتاجي.

الهندسة التحليلية

والتي بدأها عالم الرياضيات الفرنسي ؛ رينيه ديكارت منذ عام 1596 ميلاديا إلى عام 1650 ميلاديا ، فعمل على تقديم إحداثيات مستطيلة من أجل تحديد النقاط ، وتمكين الخطوط ، والمنحنيات من تمثيل المعادلات الجبرية ، حيث تعتبر الهندسة الجبرية امتداد حديث للهندسة التحليلية ، للمساحات متعددة الأبعاد ، وغير الإقليدية.

الهندسة الإسقاطية

نشأت الهندسة الإسقاطية على يد العالم الفرنسي جيرار ديسارغ في الفترة بين عام 1591 ميلاديًا وعام 1661 ميلاديًا، وتم تطويرها للتعامل مع خصائص الأشكال الهندسية التي لا تتغير عند إسقاط صورتها أو ظلها على سطح آخر.

الهندسة التفاضلية

بدأ العالم الألماني كارل فريدريش جاوس في الفترة بين عام 1777م إلى 1855م في مجال الجبر والهندسة التفاضلية واختص بمشكلات المسح العملي.

حيث قام باستخدام حساب التفاضل والتكامل ، بوصف الخصائص الجوهرية للمنحنيات ، والأسطح ، فعلى سبيل المثال ، قام بتوضيح أن الانحناء الجوهري للأسطوانة هو نفس الانحناء في المستوى ، كما يمكن رؤيته من خلال قطع الأسطوانة على طول محورها ، والتسطيح ، ولكن ليس نفس الانحناء للكرة ، والتي لا يمكن تسويتها بدون تشوه.

هندسة البنية – الطوبولوجيا

يُعد علم الطوبولوجيا أصغر فرع في فروع الهندسة، ولكنه أكثرها تطورًا، حيث تركز هندسة البنية على خصائص الأشياء الهندسية التي تبقى ثابتة عند التشوه المستمر، مثل الانكماش والتمدد والطي، ولكن لا يشمل التمزق.

تطورت هندسة البنية بشكل مستمر في عام 1911 ميلاديًا، عندما قام عالم الرياضيات الهولندي بروير في الفترة من عام 1881 ميلاديًا إلى عام 1966 ميلاديًا بتطبيق طرق متطابقة بشكل عام على هذا الموضوع.

استخدامات الهندسة

يتم استخدام الهندسة في العديد من الأمور الحياتية دون التفكير في المعنى الحقيقي للأشياء التي نفعلها وبمدى الجهد اللازم لتحقيقها بهذا الشكل

البناء والعمارة

قبل أن يقوم مقاول البناء بالبدء في تنفيذ هيكل المبنى، يجب أن يتم تصميم شكل المبنى وتخطيطه. والآن، مع تقدم التكنولوجيا، أصبح بإمكانك تخطيط هيكل بناء باستخدام جهاز الكمبيوتر المجهز ببرنامج تصميم الرياضيات، لتقديم الصور المرئية على الشاشة.

العاب الفيديو

تساهم الهندسة في تحسين سرعة ألعاب الفيديو، حيث تستخدم الحسابات الهندسية لخلق مسارات تجاوز العقبات في العوالم الافتراضية. غالبا ما تعتمد محركات ألعاب الفيديو وألعاب الكمبيوتر على تقنية البث الشعاعي لتجسيد العالم ثلاثي الأبعاد بواسطة خريطة ثنائية الأبعاد.

خرائط النجوم والسفر في الفضاء

تلعب الهندسة دورًا كبيرًا في حساب موقع المجرات والأنظمة الشمسية والكواكب والنجوم وغيرها من الأجسام المتحركة في الفضاء، حيث تساعد الحسابات الهندسية على رسم مسار رحلة مركبة فضائية وتحديد نقطة دخولها إلى الغلاف الجوي للكوكب