Ислам

Средневековая астрономия в странах Ислама В средние века астрономия, находившаяся в застое в Европе, переживала расцвет в странах ислама. Астрономы эпохи Возрождения учились по сочинениям исламских ученых, которые в свою очередь сохранили и развили достижения древних греков. ИСТОРИКИ науки, прослежи

вающие развитие астрономии с античности до Возрождения, иногда называют период с VIII по XIV в.

исламским .

В эту эпоху наиболее быстрый подъем астрономии был отмечен на Среднем Востоке, в Северной Африке и в мавританской Испании.

В то время, когда Европа была погружена во тьму средних веков, светильник древней науки перешел в страны ислама.

Ученые этих стран поддерживали в нем огонь , и от них он попал в Европу эпохи Возрождения.

Развитию астрономии в странах ислама способствовали два обстоятельства.

Одним из них была географическая близость к регионам, где древняя наука достигла своего расцвета, в сочетании с проявлением терпимости по отношению к ученым из других стран.

В IX в.

на арабский язык была переведена значительная часть научных сочинений древних греков, включая Синтаксис Птолемея - высшее достижение античной астрономии.

Именно благодаря этим переводам греческие труды стали впоследствии известны в средневековой Европе.

( Синтаксис Птолемея до сих пор известен в Европе под арабским названием Альмагест , что означает Величайший ).

Другое обстоятельство было связано с мусульманскими обрядами, которые ставили перед математической астрономией ряд задач, касающихся в основном исчисления времени.

Решая эти задачи, ученые стран ислама вышли далеко за рамки математических методов древних греков.

Их достижения, особенно в тригонометрии, сыграли важную роль в становлении европейской астрономии в эпоху Возрождения.

Отголоски достижений средневековой астрономии исламского мира звучат и в наши дни.

Термины зенит , азимут , Алгебра или названия звезд летнего треугольника : Вега, Альтаир, Денеб, - слова арабского происхождения.

Однако если история заимствования греческой астрономии арабо-язычными учеными известна сравнительно хорошо, то история усовершенствования ими этой науки, равно как и история ее последующего возвращения на латиноязычный запад, только сейчас начинает проясняться.

Остаются не прочтенными еще тысячи рукописей.

Тем не менее в общих чертах уже можно осветить этот процесс.

Багдадский Дом мудрости В исламском мире наука в целом и астрономия в частности стали развиваться спустя два века после 622 г.

н.

э - переселения Мухаммеда из Мекки в Медину.

Это событие, известное под названием хиджры , принято в качестве начальной точки мусульманского летоисчисления.

В первые века существования ислама происходило его стремительное и беспорядочное распространение.

Лишь в конце II - начале III вв.

(по мусульманскому календарю) в этом регионе сложилась достаточно устойчивая обстановка с характерным для нее смешением народностей, в которой наука могла достигнуть расцвета.

В этот период правители новой династии Аббасидов, ставшей в 750 г.

во главе халифата (высшего политического института ислама) и основавшей в 762 г.

новую столицу - Багдад, поощряли деятельность по переводу греческих рукописей.

В течение всего нескольких десятилетий на арабский язык были переведены основные научные сочинения античных мыслителей, включая Галена, Аристотеля, Евклида, Птолемея, Архимеда и Аполлония.

Эта работа выполнялась учеными мусульманами, христианами и язычниками.

Наиболее деятельным покровителем наук был халиф аль-Мамун, который пришел к власти в 813 г.

Аль-Мамун основал академию, получившую название Дом Мудрости , и во главе ее поставили несторианина Хубайн ибн Исхак аль-Ибади с плеядой блестящих ученых - греков.

Хунайн получил наибольшую известной из всех переводчиков греческих текстов.

Он перевел на арабский Платона, Аристотеля и их комментаторов , а также труды трех основоположников греческой медицины: Гиппократа, Галена и Диоскорида.

В переводе трудов по астрономии и математике главную роль в академии играл язычник Сабит ибн Корра.

До этого Сабит был менялой на рынке в городе Харране в северной части Месопотамии, считавшемся центром астрального культа.

Он утверждал, что приверженцы этого культа первыми начали обрабатывать землю, возводить города, строить морские порты и развивать науку.

В мусульманской столице к его взглядам отнеслись спокойно, и здесь он написал свыше 100 научных сочинений, включая комментарий к Альмагесту .

Еще одним астрономом - математиком в Доме мудрости был аль-Хорезми, чья Алгебра , посвященная аль-Мануну, стала вероятно, первой арабо-язычной книгой в этой области математики.

Появление Алгебры способствовало привнесению в исламский мир методов, развитых греками и индийцами.

После 1100 г.

она была переведена на латынь англичанином Робертом из Честера, который приехал в Испанию, чтобы изучать математику.

Его перевод оказал большое влияние на западную средневековую алгебру.

Арифметический трактат аль-Хорезми, начинающийся словами Dixit Alqoritmi (от которых происходит современное слово алгоритм ), также оказал большое влияние на европейскую алгебру.

Более того, это влияние навсегда сохранилось в математике и других науках: с этим сочинением в Европу пришли арабские цифры.

Наряду с некоторыми тригонометрическими преобразованиями арабы заимствовали из Индии числовой ряд, включая цифру нуль.

Индийские цифры существовали в исламском мире в двух формах; В Европу через Испанию попала западная форма.

Эти цифры, включая явный нуль, гораздо удобнее для вычислений, чем римские цифры.

В IX в в Багдаде работал еще один астроном - Ахмад аль-Фаргани.

Его труд Элементы астрономии способствовал распространению наиболее простых, не математических понятий птолемеевой геоцентрической астрономии.

Элементы существенно повлияли на развитие западной науки.

Книга дважды переводилась на латынь в Толедо: В первой половине XII в Иоанном Севильским (Испанским) и в более полном виде спустя несколько десятилетий Герардо Кремонским.

По переводу Герардо с начатками птолемеевой астрономии познакомился Данте.

(В Божественной комедии поэт спускается по всем сферам планет к центру, где находтся Земля).

Однако на Западе большую известность получил ранний перевод Иоанна Севильского.

Он послужил основой для Сферы Сакробоско - еще более упрощенного изложения сферической астрономии , - книги, написанной в начале XIII в.

Джоном из Холивуда (известным также под именем Иоанна Сакробоско).

В университетах всего западного христианского мира Сфера Сакробоско оставалась популярной в течение долгого времени.

В эпоху книгопечатания она выдержала 200 изданий.

К 900 г.

деятельность представителей этой академии привела к расцвету многонациональной науки с одним языком (арабским) в качестве носителя.

Влияние религиозных обычаев Основной толчок к развитию астрономии в странах ислама был связан с религиозными обрядами, которые ставили перед математической астрономией, и, в частности, перед сферической геометрией ряд разнообразных вопросов.

Племена Мухаммеда как христиане и иудеи, вычисляли дни религиозных праздников, таких, как пасха, по фазам Луны.

Однако обе общины сталкивались с одинаковой трудностью: лунный месяц продолжительностью около 29,5 земных суток несоизмерим с земным годом продолжительностью 365 суток.

Иначе говоря, 12 лунных месяцев составляют в сумме лишь 354 дня.

Чтобы устранить это препятствие, христиане и иудеи пользовались системой исчисления времени, которая была основана на схеме, разработанной около 430 г.

до н.

э.

афинским астрономом Метоном.

19 - летний метонов цикл состоял из 12 лет по 12 лунных месяцев и 7 лет по 13 лунных месяцев.

Периодическое включение 13-го месяца удерживало дни календаря в пределах одних и тех же сезонов.

В действительности описанной стандартной ситуации следовало не всегда: иногда правители самовольно, в своих интересах, прибавляли тринадцатый, дополнительный, месяц чаще всего ради денежных выгод.

Мухаммед видел в таких действиях козни дьявола .

Он записал в Коране (сура 9 стих 36): Поистине, число месяцев у Аллаха - двенадцать месяцев в писании Аллаха в тот день, как Он сотворил небеса и землю.

Из них четыре - запрещенных, это - стойкая религия .

Халиф Умар I (634-644) воспринял это указание как требование ввести точной лунный календарь, который и до настоящего времени используется в большинстве мусульманских стран.

Поскольку год хиджры на 11 суток короче солнечного года, мусульманские праздники, например рамадан (месяц поста), медленно смещаются по сезонам, возвращаясь к первоначальной дате через каждые 30 солнечных лет.

Кроме того, рамадан и другие мусульманские праздники не начинаются в момент астрономического новолуния, когда долгота Луны равна долготе Солнца, и поэтому Луна не видна.

Начало праздников приурочено к тому времени, когда в западной части ночного неба впервые появляется тонкой лунный серп.

Предсказание времени появления лунного серпа было особенно важной задачей для астрономов-математиков в исламском мире.

Хотя теория Птолемея для сложного движения Луны работала довольно точно вблизи момента новолуния, она определяла путь Луны по отношению к эклиптике (пути солнца по небесной сферы).

Чтобы предсказать появление луны, нужно было определять ее движение относительно горизонта, а для этого были необходимы изощренные методы сферической геометрии.

Этого же требовали и два других религиозных обычая.

Одна задача была связана с тем, что мусульмане молятся, обратясь лицом к Мекке, и строят мечети, ориентируя их в этом же направлении, поэтому надо было научиться определять направление на священный город в любом западном месте.

Вторая задача состояла в том, что бы по расположению небесных тел определять правильное время дневных молитв, совершаемых с восходом Солнца, в полдень, днем, с заходом Солнца и перед наступлением ночи.

Решение обеих задач связано с нахождением неизвестных сторон и углов треугольника на небесной сфере по известным сторонам и углам.

Один из способов определять время дня, например, состоит в построении треугольника, вершины которого суть зенит, Северный полюс мира и Солнце.

Наблюдатель должен знать высоту Солнца и полюса; первая может быть измерена, а вторая равна широте места, в котором находится наблюдатель.

Время дня определяется углом между меридианом (дугой, проходящей через зенит и полюса мира) и солнечным часовым кругом (дугой, соединяющей Солнце и полюса мира).

Птолемей использовал для решения сферических треугольников довольно сложный метод, разработанный в конце I в.

н.

э.

Менелаем из Александрии и основанный на построении двух пересекающихся прямоугольных треугольников; применение к нему теоремы Менелая позволяло найти одну из шести сторон, однако лишь в том случае, когда остальные пять известны.

Для определения времени суток, например, требовалось несколько раз применять теорему Менелая.

Исламские астрономы стояли перед серьезной проблемой - найти более простой тригонометрический метод.

В IX в.

были определены шесть современных тригонометрических функций - синус и косинус, тангенс и котангенс, секанс и косеканс, в то время как Птолемей знал одну лишь хордовую функцию.

Пять из названных функций - арабского происхождения; только синус был заимствован в Индии.

(Интересна этимология этого слова.

В санскрите есть слово ордхаджива , которое в арабском языке укоротилось и превратилось в джиб .

В арабском языке краткие гласные буквы не изображаются при письме, поэтому оно стало читаться как джайб ,) что означает карман , впадина .

В средневековой Европе это слово было переведено словом sinus (по-латыни - карман ).

С IX в.

началось быстрое было развитие сферической тригонометрии.

Ученые стран ислама открыли простые тригонометрические тождества, такие, как теорему синусов, которые позволили свести решение сферических треугольников к быстрой и прстой процедуре.

Звезды и астролябии Название звезд - одно из наиболее заметных наследий арабской астрономии.

Бетельгейзе, Ригель, Вега, Альдебаран, Фомальгаут - это примеры названий, которые либо имеют непосредственно арабское происхождение, либо являются арабскими транскрипциями греческих названий, данных Птолемеем.

В Альмагесте Птолемей приводит список более 1000 звезд.

Впервые с критикой этого списка выступил Абд аль-Рахман ас-Суфи - персидский астроном Х в., работавший как в иране, так и в Багдаде.

Сочинение ас-Суфи Книга созвездий неподвижных звезд не дополнило список Альмагеста новыми звездами и не изъяло из него старые; не исправлены в нем и многие неверные положения звезд.

Однако более точно определены величины звезд и приведены их арабские названия; последние в большинстве случаев - дословные переводы данных Птоломеем названий.

Марагинская школа В XII в.

Насир ад-Дин ат-Туси выступил с новыми критическими замечаниями в адрес системы Птолемея.

Один из самых плодовитых мусульманских математиков, оставивший после себя 150 научных трудов и трактатов, ат-Туси построил большую обсерваторию в г.

Марага (ныне находится в иранском Азербайджане на севера - западе Ирана).

У ат-Туси особенно сильное возражение вызвало понятие экванта.

В своем сочинении Тазкира ( Памятка ) он устранил это понятие, введя вместо него два дополнительных малых эпицикла для каждой планеты.

С помощью этого остроумного нововведения, используя комбинацию равномерно вращающихся сфер, ат-Туси смог достичь желаемого результата: заставить планеты двигаться с переменной угловой скоростью.

Центры деферентов, однако, продолжали оставаться смещенными относительно центра Земли.

Эта особенность сохранилась и в альтернативной модели, разработанной двумя другими астрономами Марагинской обсерватории - Муайяд ад-Дином аль-Урди и Кутб ад-Дином аш-Ширази.

Полностью концентрическая схема движения планет была построена Ибн аш-Шатиром, который работал в Дамаске около 1350 г.

Ибн аш-Шатир использовал схему, близкую той, что создал ат-Туси, и при этом сумел исключить не только эквант, но и другие птолемеевы круги, вызывавшие возражения.

Тем самым он расчистил путь к созданию схемы идеально расположенных и допустимых законами механики небесных сфер.

(Свою работу он описал так: я обнаружил, что большинство прославленных астрономов прошлого высказывали явные сомнения в отношении хорошо известной сферической астрономии, изложенной Птолемеем.

Поэтому я испросил всемогущего Аллаха даровать мне вдохновение и помочь создать модель, которая бы удовлетворила всем требованиям, и Аллах, да будет благословенно имя его, позволил мне построить общую модель, описывающую движения планет по долготе и широте и все другие наблюдаемые особенности их движения, модель, которая не вызывала бы сомнений в отличие от предшествующих моделей .) Однако схема Ибн аш-Шатира, равно как и достижения астрономов из Мараги, осталась в средневековой Европе практически неизвестной.

Влияние на Коперника? Забытая модель Ибн аш-Шатира была обнаружена в конце 50-х годов Э.Кеннеди и его учениками из Американского университета в Бейруте.

В связи с этим возникла любопытная проблема.

Сразу стало ясно, что изобретения Ибн аш-Шатира и марагинских астрономов однотипны с механизмом, который несколькими веками позже использовал Коперник, задавшийся целью исключить эквант и воспроизвести и сложные изменения в положении орбиты Земли.

Разумеется, Коперник опирался на гелиоцентрическую схему, однако проблема учета медленных, но регулярных изменений орбитальных скоростей планет оставалась в неизменном виде.

Коперник разделял философские возражения против понятия экванта (подобно некоторым своим исламским предшественникам он еще допускал, что небесные тела приводятся в движение твердыми сферами), поэтому он также искал, чем заменить эту геометрическую схему.

В своем более раннем сочинении Малый комментарий Коперник использовал шарнирную связь, эквивалентную имеющейся в модели Ибн аш-Шатира.

Позднее в знаменитом трактате Об обращении небесных сфер он возвратится к эксцентрическим орбитам, остановившись на модели, которая была гелиоцентрическим эквивалентом модели, разработанной в Мараге.

Могли ли марагинские астрономы или Ибн аш-Шатир оказать влияние на Коперника? Пока не найден ни один латинский перевод ни одного из этих сочинений, да и вообще каких - либо сочинений, в которых описываются их модели.

Можно допустить, что Коперник видел какую-нибудь арабскую рукопись во время обучения в Италии (с 1496 г.

по 1503 г.) и перевел ее, но это предположение кажется маловероятным.

Известно, что греческие переводы некоторых сочинений ат-Туси в XV в.

попали в Рим (многие греческие рукописи были вывезены на Запад после паления Константинополя в 1453 г.), однако нет никаких свидетельств, что Коперник хотя бы в какой-то степени был знаком с ними.

В наше время мнения ученых разделились: одни считают, что свой метод исключения экванта Коперник неизвестным образом заимствовал из науки исламского периода, другие - что он открыл его самостоятельно.

Я считаю вполне вероятным, что он мог к этому методу независимо.

Тем не менее общая идея критики Птолемея и исключения экванта была частью той научной атмосферы, которую латиноязычный Запад унаследовал от исламского мира.

Исламские астрономы, вероятно, крайне удивились бы и даже ужаснулись, если бы им довелось познакомиться с революционными преобразованиями Коперника.

Однако мотивы, которыми руководствовался Коперник, не отличались радикально от мотивов его предшественников.

Изыскивая возможность исключить эквант и даже размещая планеты на орбиты вокруг Солнца, Коперник отчасти пытался создать механически действенную схему, которая давала бы не только математическое представление, но и физическое объяснение движения планет.

Можно считать, что Коперник просто разрабатывал достижения астрономии, основанной Птолемеем, но преобразованной в стран ислама в средние века.

В наши дни эти знания стали достоянием всей мировой науки.