تخت جمشید یا پارسه در حدود دو هزار و پانصد سال پیش، پایتخت بزرگ و سرافراز امپراتوری عظیم هخامنشی بود. داریوش و پسرش خشایارشا و نوه اش اردشیر یکم در دامنه های کوره رحمت دست به آفرینش یک مرکز آیین زدند که ساختن نزدیک به پنجاه سال به درازا کشید.
سکویی به اندازه 12 میدان فوتبال
مجموعه کاخ های تخت جمشید را بر روی سکویی با وسعت حدود دوازده هکتار و برآمده از تخته سنگ های بزرگ ساخته اند. شکل دادن سکویی به وسعت دوازده میدان فوتبال و با تخته سنگ های عظیم که با نهایت دقت به هم چسبیده باشند و آژند یا ملاتی در میانشان به کارنرفته باشد به راستی یکی از زبردستی های دنیای مهندسی است.
بر روی این سکو یا تخت عظیم، نزدیک به پانزده کاخ و تالار بزرگ با معماری شاهانه به چشم می خورد که همه بسیار باشکوه بوده و تالارهای ستون دار داشته اند. از 890 ستونی که بام سنگین این کوشک ها، تالارها و کاخ های اختصاصی را بر دوش داشتند، دو سومشان از چوب، و بقیه که نزدیک به سیصد ستون می شده همه از سنگ ساخته شده بوده اند. تخت جمشید به راستی یک شاهکار معماری است. ولی نخستین سؤالی که معمولاً برای هر بازدیدکننده تخت جمشید پیش می آید، این است که مهندسان آن دوران چگونه تخته سنگ های عظیم و ستون های چندتنی را جابجا کرده، به بالابرده و بر روی هم سوار کرده اند؟
سه نظریه
گرچه هنوز به درستی روشن نشده که مهندسان تخت جمشید چگونه به انجام این کار موفق شدند، سه نظریه را دراین باره بررسی می کنیم:
1ـ نویسنده معروف جیم هیکس (Jim Hicks) در کتابش به نام پارسیان بیان می کند که برای کار گذاشتن قطعات پائینی ستون های چندتنی سنگی، احتمالاً از سطح شیب دار استفاده شده است. هیکس می افزاید: کارگران با استفاده از زور بازویشان و با طناب های کلفت و گوه های مثلثی و چوبی، و با کمک اهرم، قطعات 23 تنی ستون ها را اول از سطح شیب دار محکم آجری بالا می کشاندند، تا سپس آن ها را روی پایه ستون ها نصب کنند.
2ـ برخی دیگر از صاحب نظران گفته اند که چون میان ستون ها فاصله کمی وجود دارد، استفاده از سطح شیب دار، امکان پذیر نبوده است. درنتیجه لازم می آید که قطعات ستون ها را با استفاده از جرثقیل هایی به بالا کشیده و نصب کرده باشند. ولی آیا در آن دوران جرثقیلی های ابتدایی اختراع شده بود؟ در کتاب دانشگاه آکسفورد بانام مهندسی و فن آوری در جهان کلاسیک، آمده است که: اختراع جرثقیل های سه قرقره ای و مرکب، به طراحی و عملکرد جرثقیل ها کمک بسیار کرده است. این اختراع به اشتباه به ارشمیدس دانشمند یونان باستان نسبت داده اند، اما کالتن (Coulton.1974)، با توجه به روش بالا بردن ستون ها و تخته سنگ های بسیار سنگین در معماری دنیای کهن و جهان کلاسیک نتیجه گرفته است که جرثقیل های دارای قرقره های مرکب احتمالاً از اواخر سده ششم ق. م. مورداستفاده بوده اند.
مهندس علیرضا انتظاری، دانشگاه تهران: عملکرد سطح شیب دار، و وسایلی مانند اهرم و قرقره مرکب را می شود با مفهوم مزیت مکانیکی توصیف کرد. مزیت مکانیکی عبارت است از نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی. مزیت مکانیکی سیستم قرقره مرکب (که اولین بار در آثار یونانی ها به آن اشاره شده است) به تعداد قرقره ها بستگی دارد. بدین ترتیب مثلاً سیستم شامل سه قرقره، دارای مزیت مکانیکی 3 به 1 است. یعنی با یک کیلوگرم نیرو می توان 3 کیلوگرم را جابجا کرد.
مقدار باری که یک کارگر می تواند حمل کند، معمولاً حدود 50 کیلوگرم در نظر گرفته می شود. بنابراین یک کارگر معمولی می تواند از طناب و قرقره مرکب سه تایی، یک بار 150 کیلوگرمی را به راحتی بلند کند. تاب کششی طنابی به قطر 3 اینچ (7/5 سانتی متر) که از الیاف طبیعی مثل پشم گوسفند بافته شده باشد، بیش از 20،000 کیلوگرم است.
از دیگر وسایلی که برای کشیدن با طناب به کار می رفته چرخ چاه یا وینچ ها هستند. این وسایل تقریباً هم زمان با قرقره مرکب ابداع شده اند. وینچ ها بر دو نوع اند: با محور افقی همانند چرخ چاه معمولی و یا با محور قائم مانند چرخ عصاری، مزیت مکانیکی هردوی این وسایل عبارت است از نسبت طول دسته ها به شعاع محور. بدین ترتیب مزیت مکانیکی یک وینچ واقعی مثلاً با طول دسته 60 سانتی متر و شعاع محور 15 سانتیمتر 4 به 1، و مزیت مکانیکی وینچ عمودی با دسته ای به طول 100 سانتی متر و شعاع 20 سانتیمتر 5 به 1، خواهد بود.
حال اگر یک سیستم قرقره مرکب سه تایی (مزیت مکانیکی 3) را با یک وینچ افقی (با ابعاد مذکور در بالا یعنی مزیت مکانیکی 4) و یک وینچ عمودی (با مزیت مکانیکی 5) که توسط 6 کارگر به گردش درمی آید تلفیق کنیم، و نیروی هر کارگر را 50 کیلوگرم در نظر بگیریم، جرثقیلی خواهیم داشت که می تواند باری معادل 18 تن را بلند کند، بدین ترتیب: 18000 کیلوگرم =50 6 5 4 3
3ـ یکی دیگر از روش هایی که ممکن است برای حمل و بالا بردن ستون ها در تخت جمشید به کاررفته باشد، سوار کردن داربست هایی محکم و استفاده از قرقره مرکب بر روی آن هاست.
دکتر محمدحسین طالبیان، آرشیتکت و رئیس بنیاد پارسه ـ پاسارگاد: می خواهیم بدانیم که دقیقاً به چه وسیله ای این سرستون های سنگی را بر بالای این ستون ها قرار داده اند. ازآنجاکه ابزارهایی مانند قرقره و داربست در خاک برداری های باستان شناختی به دست آمده؛ می توانیم تصور کنیم که از چنان ابزارهایی در اینجا هم استفاده شده است. در تخت جمشید دروازه نیمه تمام موجود است که بنا بوده پس از اتمام، چیزی شبیه به دروازه ملل از کار درآید. ازآنجاکه کار ساخت این دروازه به پایان نرسیده، مراحل مختلف مهندسی و ساخت آن را می توانیم به وضوح ببینیم. مثلاً می توانیم ببینیم که قطعات ستون ها را به شکل نیمه تمام به سرکار حمل می کرده اند. بر روی این ستون های نیمه تمام، برجستگی هایی تعبیه شده بوده تا برای حمل، بلند کردن و نصبشان بتوان به دور آن ها تسمه یا طناب انداخت. هنگامی که قطعه ستون ها به درستی بر جای خود قرار می گرفتند، آنگاه تراش نهایی و آرایه های حجاری از بالا به پایین بر روی آن ها انجام می شده است.
شبکه تخلیه آب های باران
اما حیرت انگیزتر از برافراشتن ستون های سنگین تخت جمشید، آن چیزی بود که در زیر آن ها و در شالوده این سکوی عظیم قرار داشت؛ شبکه زیرزمینی کانال های دفع سیلاب و آب باران. پروفسور پیر فرانچسکو کالی یری ، دانشگاه بولونیا: ساخته شدن سکوی دوازده هکتاری تخت جمشید در زمان داریوش یکم، با شبکه کانال های زیرزمینی اش که مشکل آب های جمع آمده از باران را حل می کند، یکی از شگفتی های مهندسی است.
جالب اینکه امروز هم از همان شبکه برای حل مشکل آب های اضافی تخت جمشید استفاده می شود. دکتر محمدحسین طالبیان ، آرشیتکت و رئیس بنیاد پژوهشی پارسه ـ پاسارگاد: به تازگی در قلب تخت جمشید نزدیک به دو کیلومتر شبکه تخلیه آب های باران کشف شده است. ارتفاع این کانال های زیرزمینی در بعضی بخش ها مثلاً در تچر (کاخ داریوش) و در هدیش (کاخ خشایارشا) به شش متر می رسد. آب باران در تمامی سطح تخت جمشید از رهگذر مجموعه این جوی ها و کانال های زیرزمینی و از پیش طراحی شده، به کانال اصلی منتقل می شوند. ازآنجاکه همه شبکه را با شیب تقریبی یک درصد ساخته اند، آب باران پس از ورود به این شبکه با سرعتی مطلوب حرکت کرده، در آبگیر یا استخر بزرگی که بیرون سکو و در بخش جنوبی بوده است، جمع می شده و احتمالاً به مصارف کشاورزی می رسیده است.
اکنون من در کنار یکی از این آبروهای اصلی زیرزمینی به بلندی یک متر و نیم هستم که در بعضی جاها به ارتفاع دو متر و نیم هم می رسد. بایستی کار کندن این شبکه در قلب این سکوی صخره ای هم زمان با ساختن سکوی 5/12 هکتاری صورت گرفته باشد، درنتیجه برای ساخت این اثر باشکوه و اعجاب آور باید از قبل نقشه کامل و دقیقی موجود بوده باشد.