كتب related specialties

العلوم والهندسة

"العلماء يدرسون العالم كما هو، بينما المهندسون يخلقون عالما لم يكن موجود" من أقوال تيودور فن كامان.

هناك صلة وثيقة بين العلوم النظرية والهندسة، حيث أن الهندسة اشتقت أساسا من العلم والمهندس لا يطبق إلى العلم بل إن كثيرا من المهندسين والعلماء يطلقون أحيانا على الهندسة أنها العلم التطبيقي. كلا المجالين يدرسان المادة وأنواعها والظواهر الطبيعية وأنواعها وطرق الاستفادة والدراسة وغير ذلك. كلا المجالين يستخدم ويطبق الرياضيات ومبادئها.

العلماء النظريون يطبقون فروضا من وضعهم يحتاجها الخبراء المهندسون أحيانا، وقد يقومون ببناء نموذج لمبني أو لمنشأ ما وذلك إذا دعت الحاجة وهذا من أعمال المهندسين. من جهة أخرى، فإن المهندسين في خلال أعمالهم قد يجدون أنفسهم يقومون باكتشاف ظواهر جديدة أي أنهم يقومون بأعمال العلماء.

إن المهندسين قد يحتاجون في بادئ الأمر إلى قوانين أو نماذج هي من وضع علماء نظريين لكن عند التطبيق الحيوي فإن المسائل تكون أصعب وبالتالي تكون النتائج وطرق الحل تحتاج إلى فرضيات غير معملية يعرفها المهندسون. مثلا عند تطبيق فيزياء الاحتراق النظرية في الطبيعة يكون الأمر مستحيلا وبلا فائدة نظرا لسلوك المادة المستعملة التي تختلف باختلاف نوعها وبالتالي طرق استخدامها، أيضا معروف أن المحرك الكهربائي مبني أساسا على قانون فارادي وهو في حد ذاته نظري بينما عند التطبيق تكون هناك فرضيات جديدة يعرفها المهندسون لخبرتهم في ذلك.

عندما يتشارك كلا المجالين في عمل حيوي ما لا يمكن الاستغناء عن أحدهما دون الآخر في هذا العمل كبناء جسر ما أو سد مائي فإنه يشترك المهندس مع الجيولوجي مع عالم البحار في منظومة واحدة.

الهندسة والطب وعلم الأحياء

دراسة جسم الإنسان -من بعض النواحي- تمثل قاسما مشتركا بين الهندسة والطب. الطب في غايته هدفه حفظ وتعزيز جسم الإنسان حتى بإبدال وظيفة أو عضو من جسم الإنسان وذلك باستخدام التكنولوجيا، من هنا يظهر صلة الطب بالهندسة.

الطب الآن يستطيع إبدال عضو من جسم الإنسان بعضو صناعي وذلك عند فساد العضو الطبيعي. يستطيع الأطباء الآن استخدام الابتكارات التكنولوجية الحديثة في العمليات الدقيقة حيث هناك الآن أجهزة تقوم بوظائف بعض أعضاء الإنسان تسمى القلب الصناعي أوالرئة الصناعية أو الكبد الصناعي بل أن هناك جهاز شائع الاستخدام خلال العمليات هو جهاز التنفس الصناعي وهو يقوم مقام الأنف والرئة. بل إن الابتكارات الهندسية هي معدات الطبيب فالسماعة وهي الأداة الأساسية هي من اختراع مهندس، والليزر المستخدم في العمليات الدقيقة وتفتيت حصى الكلي هو من اختراع مجموعة من المهندسين، وما إلى ذلك.

علي النقيض؛ فإن المهندسين من خلال تخصص ما يسمى الهندسة الطبية ينظر للإنسان على أنه آلة أو آداة أو ماكينة من نوع ما. ويحاولون بكافة الطرق استبدال وظائف الإنسان أو عضو من أعضائه أو محاولة محاكاته، وهذا فتح مجالات أخرى كمجال الذكاء الصناعي، أو الأجهزة الآلية والإنسان الآلي وغير ذلك مما يمكن قراءته في التخصصات.

كلا المجالين يمدان الباحثين بحلول المشكلات الحيوية وكلاهما أيضا يعطيان حلولا لمشكلات قبل أن تقع أصلا. يدرس الأطباء الآن جسم الإنسان ويقومون بحل مشكلاته بطرق تكون في حد ذاتها طرق هندسية وقد يتنبهون لذلك أو لا.

مثلا القلب عند الأطباء يضخ الدم فيتصوره المهندسون أنه كالمضخة يضخ الدم في العروق بقوة معينة، والمخ يعتبره الأطباء العضو الرئيسي المتحكم في كل أعضاء الجسم فيتصوره المهندسون علي أنه منشأ به كمية من الروافع والبكرات وكل بكرة متصلة بعضو من الأعضاء وبالمخ أداة أو جهاز يقوم بإرسال نبضات كهربية تتأثر به البكرة والرافعة فيتأثر العضو فيرتفع أو ينخفض أو هكذا. عندما يتصور الأطباء والمهندسون جسم الإنسان بهذه الصورة تكون مشكلات الجسم في طريقها إلى إيجاد حل لها. أيضا يحاول المهندسون إيجاد حل أو بديل للأعضاء الثابتة كالعظام المنكسرة أو الجلد المتهتك.

الفن والهندسة

هناك صلات بين الفن والهندسة، حيث يمكن للفنان المتمرس أن يقوم بأعمال العمارة، والتزيين بل وهندسة التصميم الصناعي فهو يحتاج إلى فن هندسي أكثر من الهندسة -فكثيرا ما يضطر المهندس المحترف إلى استعمال فنه وإحساسه قبل استعمال الهندسة- رغم أن تلك التخصصات هي أقسام حقيقة داخل كليات الهندسة تماما كالهندسة الميكانيكية والهندسة الزراعية وهندسة العمارة وهندسة الري وغيرها.

فمثلا معهد الفن بشيكاغو عقد مؤتمرا لبحث فنيات هندسة تصميمات ناسا للطيران، كما أن هناك كثيرا من الأعمال الهندسية عدت عملا هندسيا أكثره من فنيا، كبرج إيفل مثلا. وأمثلة أخرى كثيرة كجسر البوابة الذهبية، وأكثر تصميمات السيارات التي تحوذ على إعجاب المشترين بانسيابها إذ يعد التصميم فيها هو هندسة للتصميم الصناعي المعني بمعمارية تلك المنتجات من مركبات و محركات.

أيضا فبعض مشاهير المهندسين كانوا فنانين وأقرب الأمثلة هو ليوناردو دافنشي.

مجالات أخرى

في مجال العلوم السياسية استعير لفظ (الهندسة) للإشارة إلى دراسات جديدة تحت مسمى الهندسة الاجتماعية والهندسة السياسية، اللتان تهدفان إلى دراسة تشكيل إنشاءات اجتماعية وسياسية عن طريق استخدام الطرق الهندسية بالإضافة إلى مبادئ العلوم السياسية.