Imagine um relógio do tamanho de um homem, montado sobre um elefante. A cada meia hora, um pássaro gira no alto de uma cúpula, uma bola cai da boca de um dragão, um boneco bate num címbalo e outro, sentado no dorso do elefante, levanta a mão como quem anuncia as horas. Ninguém toca em nada. Tudo acontece sozinho, movido pela água. Esse relógio não é ficção: ele foi descrito em detalhes, com desenhos e instruções de construção, por volta do ano 1206.
Seu criador foi Ismail ibn al-Razzaz al-Jazari, engenheiro da corte da dinastia artuçída, em Diyarbakır, no norte da Mesopotâmia, onde hoje fica o sudeste da Turquia. Com ele termina a primeira fase da nossa história, e começa a ideia que vai atravessar todas as outras: máquinas que seguem instruções.
O livro dos dispositivos engenhosos
Al-Jazari trabalhou por mais de vinte e cinco anos a serviço dos governantes artuçídas. A pedido de um deles, reuniu tudo o que sabia num livro, o Kitab fi ma’rifat al-hiyal al-handasiyya, “Livro do conhecimento dos dispositivos mecânicos engenhosos”. São cinquenta máquinas, divididas em categorias: relógios, recipientes e fontes, autômatos musicais, máquinas para elevar água e outros mecanismos.
O que torna o livro especial é o objetivo. Al-Jazari não queria apenas impressionar o leitor com maravilhas. Ele explicava, passo a passo e com ilustrações coloridas, como construir cada peça, de modo que outro artesão pudesse reproduzi-la. Era, na prática, um manual de engenharia, e ele mesmo dizia que só descrevia máquinas que tinha construído e testado.
Uma tradição de autômatos
Al-Jazari não partiu do zero. No século I, o engenheiro grego Heron de Alexandria já descrevia portas de templo que se abriam sozinhas e teatros mecânicos. No século IX, em Bagdá, os irmãos Banu Musa, contemporâneos de al-Khwarizmi na Casa da Sabedoria, escreveram o seu próprio Livro dos dispositivos engenhosos, que incluía um tocador de flauta automático. A melodia ficava gravada como pinos num cilindro giratório, e cada pino abria um orifício da flauta. Trocar o cilindro trocava a música.
Al-Jazari herdou essa tradição e a levou mais longe, com mecanismos mais robustos, mais precisos e mais bem documentados.
Relógios, fontes e uma banda automática
O relógio do elefante é a obra mais famosa. Dentro do animal, um recipiente com um pequeno furo afunda lentamente numa caixa d’água. Quando chega ao fundo, aciona cordas e alavancas que disparam a sequência de movimentos e, ao mesmo tempo, fazem o recipiente voltar à superfície para recomeçar o ciclo. O próprio desenho do relógio mistura símbolos de várias culturas: o elefante indiano, o dragão chinês, a fênix egípcia, o tapete persa. Uma celebração de como o conhecimento circulava.
Ele também projetou uma fonte para lavar as mãos em que um pavão despejava a água e, em seguida, figuras de servos surgiam oferecendo sabão e toalha. E descreveu um barco com quatro músicos mecânicos, usado para entreter convidados em festas. No caso do baterista, o ritmo era controlado por pinos presos a um tambor giratório. Pesquisadores como o especialista em robótica Noel Sharkey destacaram um detalhe importante: mudando a posição dos pinos, mudava-se o ritmo. A máquina podia ser reprogramada.
Peças que vieram para ficar
Além dos autômatos, o livro de al-Jazari descreve soluções mecânicas que se tornariam fundamentais. Numa de suas bombas de água, um mecanismo de manivela e biela transforma o movimento circular de uma roda em movimento de vaivém dos pistões. Em outras máquinas aparecem eixos com ressaltos, os chamados cames, que acionam peças em momentos específicos de cada volta, além de engrenagens segmentadas e válvulas controladas por boias. São peças que voltaríamos a encontrar, séculos depois, em motores, teares e máquinas industriais.
Por que isso é computação
O episódio anterior terminou com uma pergunta: e se o executor de um algoritmo fosse uma máquina? Al-Jazari mostra uma primeira resposta. Seus autômatos executam uma sequência de ações definida previamente, um passo depois do outro, sem ninguém decidindo cada movimento. É o que chamamos de automação.
Mais importante ainda: nos cilindros com pinos, a sequência não está fixa na estrutura da máquina. Ela está num componente separado, que pode ser trocado ou rearranjado. Essa separação entre a máquina e as instruções que ela segue é a semente da ideia de programa. Ela vai reaparecer no tear de Jacquard, com seus cartões perfurados, depois nas máquinas de Babbage e, finalmente, nos computadores, em que o programa é apenas mais um conjunto de dados guardado na memória.
As boias que controlam o nível da água nos relógios de al-Jazari também antecipam outro conceito central da engenharia moderna: o controle por realimentação, em que a própria máquina mede o que está acontecendo e se corrige, como um termostato ou o piloto automático de um avião.
O fim da Era Física e Analógica
Em nove episódios, a humanidade aprendeu a contar com o corpo, a guardar números em ossos e madeira, a calcular com contas, a raciocinar com regras, a modelar o céu com engrenagens e discos, a organizar dados em nós, a escrever algoritmos e, por fim, a construir máquinas que executam sequências de ações. Todas as peças de um computador já estão sobre a mesa. Falta juntá-las.
Esse é o trabalho da Fase 2, A Era Mecânica, que começa com uma invenção do século XVII capaz de transformar multiplicações em somas: os logaritmos e a régua de cálculo.
Para saber mais
Al-Jazari, The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices. Tradução inglesa de Donald R. Hill, com as ilustrações do manuscrito original.
Donald R. Hill, A History of Engineering in Classical and Medieval Times. Panorama da engenharia antiga e medieval, dos gregos aos engenheiros do mundo islâmico.
Jim Al-Khalili, The House of Wisdom. Contexto da ciência e da tecnologia no mundo islâmico medieval.
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