Astronomi i den islamiske middelalder - astronomisk viden og synspunkter, der var udbredt i middelalderen i det arabiske kalifat og efterfølgende i de stater, der opstod efter kalifatets sammenbrud: kalifatet Cordoba, samanidernes , karakhanidernes , ghaznavidernes imperier , Timurids , Hulaguids . Islamiske astronomers skrifter var som regel skrevet på arabisk, hvilket kan betragtes som middelaldervidenskabens internationale sprog [1] ; af denne grund kaldes den islamiske middelalders astronomi også arabisk astronomi, selvom ikke kun araberne, men repræsentanter for næsten alle folk, der bor i dette område, bidrog til dets udvikling. Den vigtigste kilde til arabisk astronomi var astronomien i det antikke Grækenland og i de tidlige udviklingsstadier - også i Indien og den sassanidiske stat , beliggende i det moderne Iraks og Irans territorier . Perioden med den højeste udvikling falder på VIII-XV århundreder.
VII århundrede. Begyndelsen på bekendtskab med grækernes astronomiske præstationer (det antikke græske astronomi ) og indianerne ( indisk astronomi ). Efter ordre fra kalif Omar blev der udviklet en religiøst motiveret månekalender i det arabiske kalifat .
VIII - første halvdel af det IX århundrede. Intensiv oversættelse af indisk og græsk videnskabelig litteratur til arabisk. Den vigtigste protektor for videnskabsmænd er kalif al-Mamun , som grundlagde Visdommens Hus i Bagdad og to astronomiske observatorier i Damaskus og Bagdad i 820'erne . Denne periode omfatter aktiviteter af så fremtrædende astronomer og matematikere som Ibrahim al-Fazari (d. ca. 777), Yaqub ibn Tariq (d. ca. 796), Habbash al-Khasib (770-870), Muhammad al-Khwarizmi (783-850), Al -Fergani (790-860), Banu Musa -brødrene (første halvdel af det 9. århundrede) og deres elev Sabit ibn Korra (836-901). Opdagelsen af en ændring i ekliptikas hældning til ækvator og den imaginære opdagelse af bæven . Fuldstændig beherskelse af det matematiske apparat af græsk astronomi, herunder teorien om Ptolemæus .
Anden halvdel af det 9. århundrede - slutningen af det 11. århundrede. Den arabiske observationsastronomis storhedstid. De fremtrædende astronomers aktiviteter Muhammad al-Battani , Abd ar-Rahman al-Sufi , Abu Jafar al-Khazin , Abu-l-Wafa Muhammad al-Buzjani , Abu-l-Hasan Ibn Yunis , Abu Ali ibn Sina (Avicenna), Abur-Rayhan al-Biruni , Ibrahim az-Zarkali , Omar Khayyam . Opdagelse af bevægelsen af solbanens apogeum i forhold til stjernerne og jævndøgn . Begyndelsen på den teoretiske forståelse af himmellegemers bevægelse (XI århundrede: ibn al-Khaytham , al-Biruni , al-Khazin , az-Zarkali ). Den første tvivl om jordens ubevægelighed. Begyndelsen på angreb på astronomi og videnskab generelt fra ortodokse teologer og jurister, især Muhammad al-Ghazali .
XII århundrede - første halvdel af XIII århundrede. Søgen efter nye teoretiske grundlag for astronomi: et forsøg på at afvise teorien om epicykler på grund af dens uoverensstemmelse med datidens fysik (det såkaldte "andalusiske oprør", hvor filosofferne Ibn Baja , Ibn Tufayl , al-Bitruji , Averroes , Maimonides , der boede og arbejdede i Andalusien, deltog). I observationsastronomi har der dog været en relativ stagnation.
Anden halvdel af 1200-tallet - 1500-tallet. Daggry for astronomiske observatorier i islamiske lande ( Maraga-observatoriet , Tabriz - observatoriet, Ulugbek-observatoriet i Samarkand, Istanbul - observatoriet). Astronomisk uddannelse i madrasahen. "Maraga revolution": teorier om planetarisk bevægelse, der benægter equant og andre elementer i Ptolemæus ' teori som grundlaget for matematisk astronomi , Jamshid Giyas ad-Din al-Kashi , Ala ad-Din Ali ibn Muhammad al-Kushchi , Muhammad al- Khafri ). En omfattende diskussion af astronomiens naturfilosofiske grundlag og muligheden for Jordens rotation omkring sin akse [2] .
Slutningen af det 16. århundrede. Begyndelsen på en lang stagnation i islamisk astronomi.
Behovet for astronomi i islamiske lande skyldtes oprindeligt rent praktiske religiøse behov:
For at løse disse problemer var det nødvendigt at bruge metoder udviklet af græske og indiske astronomer, især sfærisk trigonometri . Fra det 11. århundrede blev der indført en særlig stilling for tidens vogter ved moskeer, som blev besat af professionelle astronomer [3] ; en sådan stilling blev især holdt af den fremragende syriske astronom Ibn ash-Shatir ved Umayyad-moskeen i Damaskus . Den praktiske viden, der er nødvendig for religiøse behov, var genstand for talrige astronomiske tabeller - zijs .
Det skal bemærkes det høje niveau af religiøs tolerance i det arabiske kalifat: Ud over muslimer var blandt videnskabsmændene i denne region hedninger, jøder og nogle gange kristne.[ hvem? ] .
Men gennem middelalderen var de "gamle videnskaber" (som især omfattede matematik og astronomi) genstand for kritik fra ortodokse islamiske teologer, da de skulle distrahere folk fra religionsstudiet. Den mest berømte af teologerne, Muhammad al-Ghazali (1058-1111), hævdede således, at nøjagtigheden og pålideligheden af matematiske beviser kan få en uvidende person til at tro, at religion er baseret på et mindre pålideligt grundlag end videnskab.
Derudover indebærer viden om naturen en søgen efter årsagssammenhænge mellem naturfænomener, men mange muslimske teologer mente, at et sådant forhold ikke kunne eksistere, da verden udelukkende eksisterer på grund af Guds almagt. Således udtalte al-Ghazali :
Efter vores mening er sammenhængen mellem det, der sædvanligvis præsenteres som en årsag, og det, der sædvanligvis præsenteres som en virkning ikke nødvendig ... Deres sammenhæng skyldes Guds forudbestemmelse, som skabte dem side om side, og ikke på grund af deres egen naturs nødvendighed. Tværtimod ligger det i den guddommelige magts magt at skabe mæthed uden mad, at forårsage død uden halshugning, at forlænge livet efter halshugning, og det gælder alle relaterede ting [4] .
Anvende disse ideer til astronomi, mange teologer[ hvem? ] kom til påstande om, at da årsagen til måneformørkelser udelukkende er Allahs vilje , og slet ikke Månen, der falder ind i Jordens skygge, kan Han frembringe en formørkelse til enhver tid, og ikke kun når Jorden er mellem Solen og månen. De fleste teologer indtog ikke sådanne ekstreme holdninger, idet de anerkendte nytten af astronomiens matematiske metoder, men nægtede dog at indrømme, at der var nogen form for fysik bag matematik.
Nogle islamiske teologer[ hvem? ] benægtede Jordens sfæricitet, på det tidspunkt pålideligt fastslået af astronomer og geografer [5] . Den største hindring for at anerkende Jordens sfæriske karakter var ikke dens modstrid med Skriftens tekst, som i nogle tidlige kristne teologer, men et specifikt træk ved islamisk dogme: under den hellige måned Ramadan kunne muslimer hverken spise eller drikke i dagslys timer. Men hvis astronomiske fænomener opstår som følger af teorien om jordens sfæricitet, så går solen nord for 66° ikke ned i en hel dag, og dette kan fortsætte i flere måneder ; således måtte muslimer, der måtte være endt i Norden, enten nægte at faste eller sulte ihjel; eftersom Allah ikke kunne give en sådan kommando, kan Jorden ikke være rund [6] .
Astronomer var imidlertid overbevist om, at ved at afsløre universets struktur, forherliger de dets Skaber. En række astronomer var på samme tid forfattere til teologiske værker ( Nasir ad-Din at-Tusi , Qutb ad-Din ash-Shirazi , Ali al-Kushchi og andre). I deres skrifter kritiserede de islamiske ortodoksi. Så al-Kushchi gav et vittigt svar til teologerne, som anså eksistensen af naturlovene umulig på grund af Herrens almagt:
Vi ved bestemt, at når vi forlader vores hjem, bliver gryder og pander ikke til videnskabsmænd, der taler om geometri og teologi, selvom dette er muligt efter den almægtige Guds vilje. Vi kan være overbevist om, at himmelfænomener opfører sig i overensstemmelse med veletableret astronomisk teori med samme grad af fasthed, da vi kan være sikre på, at denne mirakuløse transformation faktisk ikke finder sted [7] .
Madrasaher var de højeste uddannelsesinstitutioner i islamiske lande , hvoraf den første opstod i det 10. århundrede. Grundlæggende blev der undervist i teologi og jura der, og studerende kunne kun studere andre videnskaber på valgfri basis. Men fra anden halvdel af 1200-tallet begyndte der at opstå uddannelsesinstitutioner af en ny type, som omfattede omfattende kurser i matematik og astronomi. Sådan var skolerne ved observatorierne i byerne Maragha (XIII århundrede) og Tabriz (XIV århundrede), såvel som madrasaer i Samarkand og Istanbul (XV århundrede), grundlagt af henholdsvis Ulugbek og al-Kushchi . Niveauet for astronomisk uddannelse i disse uddannelsesinstitutioner blev ikke overgået i Europa før begyndelsen af den nye tidsalder.
De første astronomiske observatorier dukkede op i islams lande [8] . I de fleste tilfælde var deres grundlæggere monarker. Kalif al-Mamun grundlagde observatorier i Damaskus og Bagdad i det 7. århundrede. Observatoriet i Bagdad, hvis protektor var sultan Sharaf al-Daula (grundlagt i 988), havde et betydeligt omfang. Tilsyneladende var dette det første observatorium i historien, ledet af en officielt godkendt direktør (den berømte astronom al-Kuhi ), og som havde sin egen regnskabsafdeling. I 1074 grundlagde Sultan Jalal ad-Din Malik-Shah et fremragende udstyret observatorium i Isfahan ( Persien ), hvor den fremragende videnskabsmand og digter Omar Khayyam (1047-1123) arbejdede.
En vigtig rolle i videnskabens historie blev spillet af observatoriet i Maragha (det sydlige Aserbajdsjan, nu Iran), grundlagt i 1261 af den fremragende astronom, matematiker, filosof og teolog Nasir ad-Din at-Tusi [9] . Midler til dens konstruktion blev tildelt af mongolen Khan Hulagu , en astrolog ved hvis hof Tusi arbejdede på et tidspunkt.
I vid udstrækning, under indflydelse af Maraga-observatoriet , blev der bygget et observatorium i Samarkand , grundlagt i 1420 af Ulugbek , herskeren over staten Maverannahr og senere hele Timurid -staten , som selv var en fremragende astronom. Samarkand Observatoriets vigtigste instrument var en kæmpe kvadrant (eller muligvis en sekstant ) med en radius på mere end 40 meter.
Det sidste af de store observatorier i de islamiske lande var observatoriet i Istanbul , grundlagt i 1577 af den fremtrædende astronom Takiyuddin al-Shami . Til astronomiske observationer blev der brugt næsten de samme instrumenter der som i Tycho Brahe- observatoriet [10] . I 1580 blev det ødelagt; den formelle årsag var Takiyuddins mislykkede astrologiske prognose, men hovedårsagen var sandsynligvis kravet fra lederen af de tyrkiske muslimer, som anså udøvelse af videnskab som skadelig for de troende. Den astronomiske tradition i Istanbul blev grundlagt af Ulugbeks studerende og nære ven Ali al-Kushchi , den tredje og sidste direktør for Samarkand Observatory .
En række astronomer organiserede deres egne, private observatorier. Selvom de ikke kunne være lige så godt rustede som de statslige, var de meget mindre afhængige af nuancerne i den politiske situation. Dette gav mulighed for meget længere serier af observationer.
Araberne brugte grundlæggende de samme astronomiske instrumenter som grækerne, efter at have forbedret dem væsentligt. Så det var takket være muslimske videnskabsmænd, at astrolabiet blev det vigtigste værktøj for astronomer fra den før-teleskopiske æra , som også var en slags analog computer, med hvilken det var muligt at beregne tid fra stjernerne og solen, tiden af solopgang og solnedgang, samt en række andre astronomiske beregninger. Flere nye varianter af armillarsfærer , sekstanter og andre instrumenter blev også opfundet.
Til en omtrentlig beregning af planeternes koordinater blev ækvatoriet brugt - en visuel model af den ptolemæiske teori, der visualiserer planetens bevægelse i en bestemt skala. Den ældste beskrivelse af ækvatoriet, der er kommet ned til os, tilhører Ibrahim al-Zarkali . Adskillige anordninger til at bestemme de himmelske koordinater for hver af planeterne på et vilkårligt tidspunkt blev opfundet af Jamshid al-Kashi [11] .
Til en vis grad kan tårnets vandur, bygget af Bagdad-ingeniøren Ismail al-Jazari i det 12. århundrede, også tilskrives antallet af astronomiske instrumenter. De viste ikke kun tid, men også bevægelsen af stjernetegnene, Solen og Månen hen over himlen og med skiftende faser [12] [13] . Det var et rigtigt mekanisk planetarium, en fjern efterkommer af Antikythera-mekanismen .
Den vigtigste opgave, som muslimske astronomer stillede sig, var at klarlægge de grundlæggende astronomiske parametre: ekliptikkens hældning til ækvator, præcessionshastigheden, varigheden af året og måneden og parametrene for planetteorier. Resultatet var et meget nøjagtigt system af astronomiske konstanter for sin tid [14] .
Derved blev der gjort flere vigtige opdagelser. En af dem tilhører astronomer, der arbejdede i regi af kalif al-Mamun i det 9. århundrede. Måling af ekliptikas hældning til ækvator gav et resultat på 23°33'. Da Ptolemæus havde en værdi på 23 ° 51 ', blev det konkluderet, at hældningen af ekliptika til ækvator ændrede sig over tid.
En anden opdagelse af arabiske astronomer var ændringen i længdegraden af Solens apogeum omkring Jorden. Ifølge Ptolemæus ændres højdepunktets længde ikke med tiden, det vil sige, at Solens bane er fast i forhold til jævndøgn. Da disse punkter præcession i forhold til stjernerne, bevæger solbanen i Ptolemæus' teori sig også i et koordinatsystem forbundet med fiksstjerner, mens planeternes deferenter i dette koordinatsystem er faste. Men selv astronomer ved al-Mamun- observatoriet havde mistanke om, at højdepunktets længdegrad ikke forblev konstant. Denne opdagelse blev bekræftet af den berømte syriske astronom al-Battani , ifølge hvilken længdegraden af solbanens højdepunkt ændrer sig med samme hastighed og i samme retning som præcessionen, således at solbanen holder en omtrent konstant position i forhold til til stjernerne. Det næste skridt blev taget af den fremragende forsker-encyklopædist Abu-r-Raykhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni (973-1048) fra Khorezm . I sit astronomiske hovedværk kommer Kanon Mas'ud Biruni til den konklusion, at solens apogeums hastighed stadig er lidt anderledes end præcessionshastigheden, det vil sige, at Solens bane bevæger sig i et koordinatsystem, der er forbundet med fiksstjerner. Senere kom den berømte andalusiske astronom al-Zarkali til samme konklusion , som skabte en geometrisk teori, der modellerer bevægelsen af solhøjden.
Det er umuligt ikke at nævne en imaginær opdagelse af arabiske videnskabsmænd - ængstelse [15] . Dens forfatter er Bagdad-astronomen og matematikeren Thabit ibn Korra (836-901). Ifølge teorien om bæven er præcession oscillerende. Allerede senere viste arabiske astronomer, at Thabit tog fejl: præcessionen er monoton. De mente dog, at præcessionshastigheden ændrer sig periodisk, således at ændringen i stjerners længdegrader kan dekomponeres i to komponenter: en ensartet stigning (præcession i sig selv), hvorpå en periodisk svingning (bøven) er overlejret. Dette synspunkt blev blandt andet holdt af Nicolaus Copernicus , og kun Tycho Brahe beviste det fuldstændige fravær af ængstelse.
En vigtig aktivitet for islamiske astronomer var udarbejdelsen af stjernekataloger. Et af de mest berømte kataloger blev inkluderet i "Book of the Constellations of the Fixed Stars" af Abd ar-Rahman as-Sufi . Den indeholdt blandt andet den første beskrivelse af Andromedatågen , der er kommet ned til os . Udarbejdelsen af et katalog, som indeholdt de nøjagtige koordinater for 1018 stjerner, var et af de vigtigste resultater af Ulugbek-observatoriets arbejde .
I nogle tilfælde lavede araberne astronomiske observationer, der var uden sidestykke af grækerne . Den fremtrædende syriske astronom Ibn ash-Shatir bestemte således Solens vinkelradius ved hjælp af en camera obscura [16] . Samtidig blev det konkluderet, at denne værdi varierer over et meget bredere område, end det burde være ifølge Ptolemæus' teori . Ibn ash-Shatir byggede sin egen teori om Solens bevægelse under hensyntagen til denne omstændighed [17] .
Astronomerne i de islamiske lande har ydet et væsentligt bidrag til forbedringen af astronomiens matematiske grundlag. De havde især stor indflydelse på udviklingen af trigonometri : de introducerede de moderne trigonometriske funktioner cosinus, tangent, cotangens, beviste en række sætninger, kompilerede flere tabeller over trigonometriske funktioner. Så trigonometriske tabeller med høj præcision blev udarbejdet ved Ulugbeks Samarkand-observatorium , og Ulugbek deltog selv personligt i dette arbejde: han skrev en særlig afhandling om beregning af sinus af en vinkel på 1 °. Den første direktør for dette observatorium , al-Kashi , blev også berømt for at beregne tal med en nøjagtighed på op til 18 decimaler.
Af enestående betydning for videnskabshistorien er den matematiske analyse af Solens tilsyneladende bevægelse, præsenteret af al-Biruni i Canon of Mas'ud . I betragtning af vinklen mellem midten af Solens geocentriske bane, Solen selv og Jorden som en funktion af Solens gennemsnitlige længdegrad, beviste han, at ved ekstremumpunkterne er tilvæksten af denne funktion nul, og ved bøjningen point er stigningen af funktionens stigning nul [18] .
Fra forbrugernes synspunkt (herunder religiøse figurer og astrologer) var hovedresultatet af teoretiske astronomers aktivitet opslagsbøger om praktisk astronomi - ziji . Som regel indeholdt ziji følgende afsnit [19] :
Det teoretiske grundlag for de fleste zijs var teorien om Ptolemæus , selvom nogle tidlige zijs brugte indiske astronomers teorier [20] . Følgelig var modellerne for zijs Ptolemæus 's håndborde, såvel som siddhantas af de indiske astronomer Aryabhata og Brahmagupta .
Den umiddelbare forgænger for zijs var Shah-tabellerne ( Zij-i Shah ), kompileret i Sasanian Iran i det 6. århundrede. Til dato er omkring 200 zijs kommet ned, samlet i perioden fra det 8. til det 15. århundrede. Den tidligste af dem, der er kommet ned til os ( Zij ved arabernes år ) var i det VIII århundrede. Arabisk astronom al-Fazari . De mest berømte zijs inkluderede:
Ved kompilering af disse og nogle andre zijs blev der brugt astronomiske parametre, bestemt af deres kompilatorer selv ved hjælp af deres egne observationer.
Inden for naturfilosofi og kosmologi fulgte de fleste arabiske lærde Aristoteles ' lære . Det var baseret på opdelingen af universet i to fundamentalt forskellige dele, den sublunar og supralunar verden. Den undermåneske verden er det foranderlige, forgængelige, forbigåendes rige; tværtimod er den supralunære, himmelske verden det evige og uforanderliges rige. Relateret til denne forestilling er begrebet naturlige steder. Der er fem typer stof, og de har alle deres naturlige steder i vores verden: Jordens element er i selve centrum af verden , efterfulgt af de naturlige steder for elementerne vand, luft, ild, æter.
De første fire elementer udgjorde den undermåneske verden, æteren - supralunar. Hvis elementet i den undermåneske verden tages ud af dets naturlige sted, vil det have en tendens til at falde ind på dets naturlige sted. Så hvis du løfter en håndfuld jord, vil den naturligvis bevæge sig lodret nedad, hvis du tænder en ild, vil den bevæge sig lodret opad. Da grundstofferne jord og vand i deres naturlige bevægelse tenderede nedad mod verdens centrum, blev de betragtet som absolut tunge; elementerne af luft og ild aspirerede opad, til grænsen til submåneområdet, så de blev betragtet som absolut lette. Når man når det naturlige sted, stopper bevægelsen af elementerne i den undermåneske verden. Alle kvalitative ændringer i den undermåneske verden blev reduceret netop til denne egenskab af de mekaniske bevægelser, der forekommer i den. Elementer, der tenderer nedad (jord og vand) er tunge, og som tenderer opad (luft og ild) er lette. Tværtimod var elementet i den supralunære verden (æteren) karakteriseret ved en ensartet bevægelse langs en cirkel omkring verdens centrum, evig, eftersom der ikke er nogen grænsepunkter på cirklen; begreberne tyngde og lethed er uanvendelige for den supralunariske verden.
Aristoteles hævdede, at alt, der bevæger sig, sættes i bevægelse af noget ydre, som til gengæld også bevæges af noget, og så videre, indtil vi kommer til motoren, som i sig selv er ubevægelig. Således, hvis himmellegemerne bevæger sig ved hjælp af sfærerne, som de er knyttet til, så sættes disse sfærer i bevægelse af motorer, der selv er ubevægelige. Hvert himmellegeme er ansvarligt for flere "faste motorer", alt efter antallet af kugler, der bærer det. Kuglen af fiksstjerner bør kun have én motor, da den kun udfører én bevægelse - en daglig rotation omkring sin akse. Da denne sfære dækker hele verden, er den tilsvarende motor og i sidste ende kilden til alle bevægelser i universet. Alle ubevægelige motorer deler de samme kvaliteter som den primære motor: de er uhåndgribelige ulegemlige formationer og repræsenterer ren fornuft (latinske middelaldervidenskabsmænd kaldte dem intelligentsia).
De første propagandister af Aristoteles ' lære i den arabiske verden var Abu Yusuf Yakub al-Kindi (ca. 800-870), Abu Nasr Muhammad al-Farabi (ca. 870-950), Abu Ali ibn Sina (Avicenna) (980) -1037). Den mest berømte peripatetiske ikke kun i den islamiske verden, men i hele middelalderen, var Muhammad Ibn Rushd fra Andalusien (1126-1198), også kendt som Averroes. Af stor betydning for udbredelsen af Aristoteles' ideer var skrifterne fra den jødiske tænker fra Andalusien, Moses ben Maimon (1135-1204), bedre kendt som Maimonides .
Et af problemerne for arabiske kommentatorer var harmoniseringen af Aristoteles ' lære med islams principper. Så Avicenna var en af de første til at identificere aristoteliske ubevægelige motorer med engle . Efter hans mening er to åndelige entiteter forbundet med hver himmelsfære. For det første er det sjælen , som er knyttet til sfæren og bevæger sig med den. For det andet er det intelligentsiaen eller englen - en immobil motor, adskilt fra kuglen. Årsagen til sfærens bevægelse er dens sjæls kærlighed til dens ubevægelige motor, der tvinger sjælen til at stræbe efter objektet for sit begær og overfører sfæren i en cirkel i denne bevægelse [21] . Meningen om animationen af de himmelske sfærer og/eller lyskilder var udbredt blandt islams filosoffer.
Samtidig udtrykte nogle forskere tvivl om en række grundlæggende bestemmelser i Aristoteles ' lære . Så vi har nået korrespondancen mellem to fremtrædende videnskabsmænd - al-Biruni og Avicenna , i løbet af Biruni udtrykte den opfattelse, at tyngdekraften er karakteristisk for alle kroppe i universet, og ikke kun kroppe i den undermåneske verden, og også betragtet eksistensen af tomhed og andre mulige verdener.
Med undtagelse af de få astronomer og filosoffer, der afviste teorien om epicykler til fordel for teorien om koncentriske sfærer, bestemte de fleste arabiske astronomer konfigurationen af Kosmos på grundlag af teorien om indlejrede sfærer . De udviklede endda en særlig genre, hey'a (som kan oversættes til kosmografi ), dedikeret til dens præsentation. Efter grækerne troede araberne, at afstanden til planeten bestemmes af den sideriske periode for dens bevægelse: Jo længere fra Jorden planeten er, jo længere er den sideriske periode. Ifølge teorien om indlejrede sfærer er den maksimale afstand fra Jorden til hver af planeterne lig med minimumsafstanden til den næstfjerneste planet. Så i bogen om elementerne i videnskaben om stjernerne fra Bagdad-astronomen fra det 9. århundrede. al-Fargani giver følgende skøn over de maksimale afstande til planeterne og deres størrelser (begge er udtrykt i jordens radier) [22] :
Afstand | Radius | |
Måne | ||
Merkur | ||
Venus | ||
Sol | ||
Mars | ||
Jupiter | ||
Saturn |
Umiddelbart bag Saturn var en kugle af fiksstjerner, hvis afstande derfor kun oversteg Jordens radius med lidt mere end 20 tusinde gange.
Problemet med denne ordning var relateret til Solen, Merkur og Venus. Disse armaturer kunne placeres i en vilkårlig rækkefølge, da de alle havde samme bevægelsesperioder i dyrekredsen, svarende til et år. Ptolemæus mente, at Merkur og Venus kommer først, og først derefter Solen, som derfor var i midten af planetsystemet. Denne opfattelse blev udfordret af astronomen Jabir ibn Aflah ( Andalusien , XII århundrede), ifølge hvilken Merkur og Venus er placeret længere end Solen. Grundlaget for denne konklusion var følgende betragtning: for Merkur og Venus, som for alle planeter, er de vandrette parallakser umådeligt små; men ifølge teorien om indlejrede kugler er Merkur placeret umiddelbart bagved Månen, hvis vandrette parallakse er ret målelig; derfor skal det ved Merkur også kunne måles. Hvis den er for lille til at måle, så skal Merkur være placeret længere end Solen. Det samme gjaldt for Venus. Nogle andre astronomer kom til samme konklusion baseret på andre overvejelser: Hvis Merkur og Venus er tættere på Jorden end Solen, så burde de vise faser, ligesom Månen, men da faserne af disse planeter aldrig er blevet observeret, så skulle være adskilt fra os hinsides solen. Denne vanskelighed blev dog fjernet, hvis planeterne er selvlysende legemer.
Uenigheder blandt astronomer handlede også om spørgsmålet om, hvilken sfære Mælkevejen tilhører . Aristoteles mente, at dette fænomen er af meteorologisk karakter, med henvisning til den "submåneske" verden. Mange videnskabsmænd har dog hævdet, at denne teori modsiger observationer, da Mælkevejen i dette tilfælde burde have vandret parallakse, hvilket ikke er tilfældet i virkeligheden. Tilhængere af dette synspunkt var Ibn al-Haytham , al-Biruni , Ibn Baja , at-Tusi [23] . Således anså al-Biruni det for bevist, at Mælkevejen er "en samling af utallige tågestjerner", som praktisk talt falder sammen med Demokrits synspunkt . Han underbyggede denne mening med eksistensen af "dobbeltstjerner" og "stjernebuske", hvis billeder, i en uerfaren observatørs øjne, smelter sammen og danner én "tåget stjerne" [24] .
Nogle tænkere ( Abu Bakr al-Razi , Abu-l Barakat al-Baghdadi ) anså universet for at være uendeligt, ikke begrænset af fiksstjernernes sfære.
Inden for kosmologi var videnskabsmænd fra islams lande tilhængere af verdens geocentriske system . Der var dog uenigheder om, hvilken version af den skulle foretrækkes: teorien om homocentriske sfærer eller teorien om epicykler .
I de XII - tidlige XIII århundreder blev teorien om epicykler udsat for et massivt angreb fra de arabiske filosoffer og videnskabsmænd i Andalusien . Denne bevægelse omtales undertiden som "Andalusisk oprør" [25] . Dens grundlægger var Muhammad ibn Baja , kendt i Europa som Avempatz (d. 1138), arbejdet blev videreført af hans elev Muhammad ibn Tufayl (ca. 1110-1185) og eleverne af den sidste Hyp ad-Din al-Bitruji (d. ca. 1185 eller 1192 d.) og Averroes ; Maimonides , en repræsentant for det jødiske samfund i Andalusien, kan tilskrives deres nummer . Disse videnskabsmænd var overbevist om, at teorien om epicykler, på trods af alle dens fordele fra et matematisk synspunkt, ikke svarer til virkeligheden, da eksistensen af epicykler og excentriske deferenter er i modstrid med Aristoteles ' fysik , ifølge hvilken det eneste rotationscenter for himmellegemer kan kun være verdens centrum , der falder sammen med jordens centrum.
Ibn Baja forsøgte at konstruere en teori om planetsystemet baseret på den excentriske model, men uden epicykler. Men fra den ortodokse aristotelismes synspunkt er excentrikere ikke bedre end epicykler. Ibn Tufayl og Averroes så løsningen på astronomiproblemerne i en tilbagevenden til teorien om homocentriske sfærer . Kulminationen på det "andalusiske oprør" var netop skabelsen af en ny version af denne teori af al-Bitruji [26] . Imidlertid var denne teori i fuldstændig brud med observationer og kunne ikke blive grundlaget for astronomi.
Imidlertid kunne modellen af epicykler i dens ptolemæiske version (teorien om excentricitetshalvering) ikke fuldt ud tilfredsstille astronomer. I denne teori, for at forklare planeternes ujævne bevægelse, blev det antaget, at bevægelsen af midten af epicyklen langs den deferente ser ensartet ud, når den ikke ses fra midten af deferenten, men fra et eller andet punkt, som kaldes equant. eller udligningspunkt. I dette tilfælde er Jorden heller ikke placeret i midten af deferenten, men forskydes til siden symmetrisk til ækvantpunktet i forhold til midten af deferenten. I Ptolemæus' teori er vinkelhastigheden af epicyklens centrum i forhold til equanten uændret, mens set fra midten af deferenten ændres vinkelhastigheden af epicyklens centrum, når planeten bevæger sig. Dette er i modstrid med den generelle ideologi af præ-Kepleriansk astronomi, ifølge hvilken alle bevægelser af himmellegemer er sammensat af ensartede og cirkulære bevægelser.
Muslimske astronomer (begyndende med ibn al-Haytham , 11. århundrede) bemærkede en anden, rent fysisk vanskelighed i Ptolemæus' teori . Ifølge teorien om indlejrede sfærer , som blev udviklet af Ptolemaios selv, blev bevægelsen af epicyklens centrum langs deferenten repræsenteret som rotationen af en eller anden materiel sfære. Det er dog absolut umuligt at forestille sig rotationen af et stift legeme omkring en akse, der passerer gennem dets centrum, således at omdrejningshastigheden er konstant i forhold til et punkt uden for rotationsaksen.
For at overvinde denne vanskelighed udviklede islamiske astronomer en række alternative modeller for planetarisk bevægelse til den ptolemæiske (selvom de også var geocentriske). Den første af dem blev udviklet i anden halvdel af det 13. århundrede af astronomer fra det berømte Maraga-observatorium , på grund af hvilket alle aktiviteterne til at skabe ikke-ptolemæiske planetteorier undertiden kaldes "Maraga-revolutionen". Blandt disse astronomer var arrangøren og den første direktør for dette observatorium , Nasir al-Din al-Tusi , hans elev Qutb al-Din ash-Shirazi , chefdesigneren af instrumenterne i dette observatorium, Muayyad al-Din al-Urdi , og andre. Denne aktivitet blev videreført af østlige astronomer fra en senere tid [27] : Muhammad ibn ash-Shatir (Syrien, XIV århundrede), Jamshid Giyas ad-Din al-Kashi Ala ad-Din Ali ibn Muhammad al-Kushchi (Samarkand, XV århundrede) ), Muhammad al-Khafri (Iran, XVI århundrede) og andre.
Ifølge disse teorier så bevægelsen omkring punktet svarende til den ptolemæiske ækvant ensartet ud, men i stedet for ujævn bevægelse langs én cirkel (som det var tilfældet med Ptolemæus), bevægede den gennemsnitlige planet sig langs en kombination af ensartede bevægelser langs flere cirkler [28 ] . Da hver af disse bevægelser var ensartede, blev den modelleret ved rotation af faste kugler, hvilket eliminerede modsætningen mellem den matematiske teori om planeter og dens fysiske fundament. På den anden side bibeholdt disse teorier nøjagtigheden af Ptolemæus' teori, da set fra equant, så bevægelsen stadig ensartet ud, og den resulterende rumlige bane for den gennemsnitlige planet praktisk talt ikke adskilte sig fra en cirkel.
I teorien om ibn ash-Shatir blev det derudover antaget, at den deferente ikke er excentrisk, som i Ptolemæus , men har Jorden som centrum [29] . Dette blev gjort for delvist at eliminere modsætningerne med Aristoteles ' filosofi , bemærket af tilhængerne af det "andalusiske oprør". I modsætning til disse lærde så Ibn al-Shatir intet problem med eksistensen af epicykler; efter hans mening kan æteren , som alle himmelsfærerne skulle bestå af, på den ene eller anden måde ikke være fuldstændig homogen, fordi der må være nogle inhomogeniteter, der observeres fra Jorden som himmellegemer. Men hvis æterens inhomogenitet er tilladt, så er der ingen modsigelse i eksistensen af rotationer der med deres egne centre, der er ansvarlige for epicyklerne.
Ibn ash-Shatir bemærkede også, at teorien om den ptolemæiske teori om Månens bevægelse ikke kan svare til virkeligheden, da det følger af den, at den tilsyneladende størrelse af måneskiven skulle ændre sig næsten to gange. Han skabte sin egen måneteori, fri for denne mangel [30] . Derudover fik hans egne målinger af årstidernes ulighed og Solens vinkelradius ham til at skabe en ny teori om Solens bevægelse [31] .
Jordens ubevægelighed var et af postulaterne i verdens geocentriske system. Næsten alle lærde i islamiske lande (med få undtagelser) var enige i dette, men der var uenigheder om, hvordan dette kunne retfærdiggøres. To stillinger var de mest almindelige. En række forskere ( al-Biruni , Qutb ad-Din ash-Shirazi og andre) mente, at jordens ubevægelighed bekræftes af rent empiriske argumenter, såsom vertikaliteten af de faldende stens baner. Andre videnskabsmænd ( Avicenna , at-Tusi osv.) mente, at alle fysiske fænomener på en bevægende og stationær Jord ville forløbe på samme måde. Nogle videnskabsmænd (hvis navne ikke er kommet ned til os) fandt den rigtige måde at tilbagevise hovedargumentet mod jordens rotation: vertikaliteten af faldende kroppes baner. I det væsentlige blev princippet om superposition af bevægelser angivet, ifølge hvilket enhver bevægelse kan dekomponeres i to eller flere komponenter: i forhold til overfladen af den roterende Jord bevæger det faldende legeme sig langs en lodlinje, men punktet, som er projektionen af denne linje på Jordens overflade, overføres ved dens rotation. Dette bevises af al-Biruni , som dog selv var tilbøjelig til Jordens ubevægelighed [32] . Jordens ubevægelighed blev begrundet med henvisning til den aristoteliske bevægelseslære, ifølge hvilken den naturlige bevægelse af jordelementet er bevægelse langs lodrette linjer, og ikke rotationsbevægelse, og en krop ifølge Aristoteles kan ikke deltage i to bevægelser på samme tid.
Dette synspunkt i landene i islam mødte betydelig modstand fra ortodokse teologer, som afviste enhver naturfilosofisk teori som modsiger tesen om Allahs almagt. I denne forbindelse indtog Ali al-Kushchi en særlig position [2] . På den ene side hævdede han, at astronomiens postulater kun kan retfærdiggøres på grundlag af geometri og astronomiske observationer uden at involvere Aristoteles ' lære . På den anden side var han enig i, at ingen erfaring kunne bruges til at retfærdiggøre jordens ubevægelighed. Derfor, konkluderer al-Kushchi, er der ingen grund til at afvise dens rotation:
Det menes, at den daglige bevægelse af armaturerne mod vest opstår med selve Jordens bevægelse fra vest til øst. Derfor forekommer det os, at armaturerne rejser sig i øst og sætter i vest. En sådan fornemmelse opleves af en iagttager, der sidder på et skib, der bevæger sig langs en flod. Observatøren ved, at kysten af vandet er ubevægelig. Men det forekommer ham, at kysten bevæger sig i en retning modsat skibets [33] .
Et par årtier senere indgik astronomen al-Birjandi en korrespondancedebat med al-Kushchi . Han bemærkede, at nogle af bestemmelserne i teorien om indlejrede sfærer ikke kan underbygges uden at involvere naturfilosofi : det faktum, at himmelsfærerne ikke kan trænge ind i hinanden, at de roterer ensartet osv. Det er således umuligt at forkaste Aristoteles' fysik uden at sætte satte spørgsmålstegn ved hele astronomien. Men selv i begyndelsen af det 17. århundrede bemærkede videnskabsmanden og teologen Baha ad-Din al-Amili , at muligheden for Jordens rotation omkring sin akse ikke blev tilbagevist af videnskaben [34] .
Sandsynligvis udviklede Samarkand-videnskabsmænd andre teorier, der modsigede det generelt accepterede geocentriske system i verden . Så den berømte astronom Kazi-zade al-Rumi ( Ulugbeks lærer ) skrev:
Nogle videnskabsmænd mener, at Solen er midt i planeternes kredsløb. Planeten, der bevæger sig langsommere end den anden, er længere væk fra Solen. Hendes afstand bliver større. Den langsomst bevægende planet er i den største afstand fra Solen [35] .
Tilsyneladende er verdens geo-heliocentriske system beskrevet her , svarende til Tycho Brahes system . Nogle astronomer fra Samarkand foreslog også, at Jorden ikke er centrum for hele universet, men kun centrum for tunge kroppe; overvejede muligheden for at flytte Jordens centrum [36] .
Endelig anså nogle videnskabsmænd ( al-Biruni , Fakhr ad-Din ar-Razi ) det muligt for andre verdener at eksistere uden for vores verden [37] . Således mistede Jorden, mens den forblev centrum af vores verden, sin fornemme status i universet som helhed.
Mange islamiske herskere støttede astronomi udelukkende på grund af dets matematiske grundlag for astrologi . Af denne grund skulle de fleste af de arabiske astronomer også beskæftige sig med udarbejdelsen af horoskoper . Den største astrolog i middelalderen blev betragtet som perseren Abu Mashar (IX århundrede), hans skrifter blev gentagne gange oversat til latin [38] . Det er imidlertid svært at sige, om flertallet af islamiske astronomer virkelig troede på astrologi eller kastede horoskoper med det ene formål at tjene til livets ophold. De fleste af de teoretiske værker fra persiske astronomer er skrevet på det internationale videnskabelige sprog, det vil sige på arabisk, mens zijis (hovedsageligt dedikeret til anvendte, herunder astrologiske spørgsmål) er på persisk, højst sandsynligt, så de kan forstås af hofastrologer , ikke erfaren i rent teoretiske problemstillinger [39] . Således udgjorde astronomer og astrologer adskilte, omend overlappende, faglige fællesskaber. Nogle astronomer og filosoffer (især al-Farabi , Sabit ibn Korra , al-Biruni , Avicenna , Ibn al-Haytham , Averroes ) kritiserede astrologien for dens upålidelighed [40] . På den anden side synes fremtrædende astronomer som Nasir al-Din al-Tusi og Ulugbek oprigtigt at have troet på astrologi.
Nogle gange gjorde forbindelsen med astrologi en negativ tjeneste for astronomi, da astrologi var et af hovedmålene for angreb fra religiøse fundamentalister.
Indtil slutningen af det 10. århundrede forblev niveauet af astronomi i det katolske vest meget lavt. Det er tilstrækkeligt at sige, at kilden til astronomisk information for vestlige kristne forfattere fra den tidlige middelalder ikke var værker af professionelle astronomer eller filosoffer, men skrifter fra romanforfattere eller kommentatorer som Plinius , Macrobius , Chalcidia eller Marcianus Capella .
De første professionelle værker om astronomi på latin var oversættelser fra arabisk. Begyndelsen af bekendtskab med muslimsk videnskab faldt i anden halvdel af det 10. århundrede. Således foretog den franske astronomilærer Herbert Avrilaksky (ca. 946-1003) [41] en rejse til Spanien (hvis den sydlige del, Andalusien , blev erobret af muslimerne på det tidspunkt ), hvor han erhvervede flere arabiske astronomiske og matematiske manuskripter, hvoraf han oversatte nogle til latin. En stigning i oversættelsesaktiviteten kom i det 12. århundrede. En af de mest aktive personer i denne bevægelse var italieneren Gerardus af Cremona (ca. 1114-1187), som oversatte mere end 70 bøger fra arabisk til latin, herunder Ptolemæus ' Almagest [42] , Euklids elementer , Theodosius ' Sphere , Physics og Aristoteles's On Heaven . Den mest populære af universitetets lærebøger om astronomi ( Treatise on the Sphere of Sacrobosco , begyndelsen af det 13. århundrede) blev udarbejdet på grundlag af al-Farganis bog om elementerne i videnskaben om stjerner .
Europæisk astronomi nåede først muslimsk niveau i det 15. århundrede takket være de wienske astronomers Purbach og Regiomontanus aktiviteter [43] . Det er muligt, at årsagen til denne daggry er relateret til det faktum, at astronomernes værker forbundet med Maraga- og Samarkand-skolerne blev tilgængelige for europæiske videnskabsmænd. Især i Regiomontane Abridged Exposition of the Almagest , er der givet bevis for, at teorien om epicykler for alle planeter er matematisk ækvivalent med teorien om en bevægende excentriker, mens Ptolemæus var overbevist om, at den anden af dem ikke kan bruges til at forklare det bagvendte bevægelser af de indre planeter. Men et par årtier tidligere end Regiomontanus blev et lignende bevis udgivet af al-Kushchi , der desuden brugte til illustrationer næsten de samme tegninger med samme betegnelser som den wienske videnskabsmand [44] . På samme tid angreb en række italienske videnskabsmænd fra det XVI århundrede teorien om Ptolemæus, styret af de samme overvejelser som Averroes [45] .
Det er muligt, at Nicolaus Copernicus , da han skabte sit heliocentriske system af verden, brugte de værker, der er en del af "Maraga-revolutionen". Dette indikeres af følgende omstændigheder [46] :
De måder, hvorpå muslimske astronomers teorier trængte ind i renæssancens Europa, er stadig uklare. Det er muligt, at Byzans spillede rollen som "transmissionsforbindelse" , hvis videnskabsmænd var uddannet i islamiske astronomiske skoler. Så i Tabriz , en indfødt i Konstantinopel, studerede Gregory Khioniad (1240/50 - ca. 1320) astronomi , som oversatte til græsk de planetariske tabeller fra Maraga-observatoriet og adskillige andre astronomiske afhandlinger af muslimske videnskabsmænd; i sit værk Schemes of the Stars beskrev Khioniad de planetariske teorier om al-Tusi og ibn ash-Shatir . Efterfølgende kom dette arbejde til Italien og kunne i princippet være kendt af europæiske astronomer fra renæssancen. Bessarion af Nicaea , som flyttede til Europa fra Konstantinopel, der blev taget til fange af tyrkerne og blev kardinal for den katolske kirke [47] , kunne spille en vigtig rolle i udbredelsen af arabiske astronomiske teorier .
Videnskaben i islamiske lande fortsatte med at udvikle sig indtil midten af det 16. århundrede, hvor de fremtrædende astronomer Takiyuddin ash-Shami , al-Birjandi , al-Khafri arbejdede . Selvom kvalificerede lærde blev mødt på et senere tidspunkt [51] , begyndte en lang æra med stagnation i islamisk videnskab siden slutningen af dette århundrede. Det hævdes ofte, at ansvaret bør placeres på kritikken af de "gamle videnskaber" fra den mest indflydelsesrige teolog al-Ghazali . Men for det første, allerede efter anden halvdel af det 12. århundrede, da al-Ghazali arbejdede, var der en ny blomstring af astronomi forbundet med aktiviteterne i Maraga og Samarkand observatorierne , og for det andet havde kritik fra teologiske holdninger nogle gange positive resultater, da det bidrog til befrielsesastronomi fra forvirringen af Aristoteles ' lære [52] . Årsagerne til den århundreder gamle stagnation i videnskaben om muslimske lande er endnu ikke blevet sorteret af historikere. Ifølge den kendte videnskabshistoriker Edward GrantGenerelt bør årsagerne til denne stagnation søges i den svage institutionalisering af sekulære videnskaber i det islamiske samfund [53] .
Arabisk astronomi var en nødvendig fase i udviklingen af videnskaben om himlen. Muslimske videnskabsmænd forbedrede en række astronomiske instrumenter og opfandt nye, hvilket gjorde det muligt for dem betydeligt at forbedre nøjagtigheden af at bestemme en række astronomiske parametre, uden hvilke den videre udvikling af astronomi ville være vanskelig. De lagde grundlaget for traditionen med at bygge specialiserede videnskabelige institutioner - astronomiske observatorier. Endelig var det videnskabsmændene fra de islamiske lande, der først fremsatte et grundlæggende krav: astronomisk teori er en del af fysikken. Den konsekvente implementering af dette program førte til skabelsen af verdens heliocentriske system af Copernicus , opdagelsen af lovene for planetarisk bevægelse af Kepler , etableringen af centrale kræfters virkningsmekanisme af Hooke , og endelig opdagelsen af loven om universel gravitation af Newton .
Astronomis historie | ||
---|---|---|
oldtidsperiode |
| |
Middelalderen |
| |
Dannelsen af teoretisk astronomi | ||
1600-tallet | Tyngdeloven | |
1700-tallet | ||
19. århundrede | Opdagelsen af Neptun | |
20. århundrede | Hubble teleskop |