Интерес мусульман к астрономии определялся не только мореплаванием и расширением их земель, но и тем, что они руководствовались учением Корана о рассуждении особенностей мира. Почти в каждом крупном мусульманском городе функционировали обсерватории. Одной из крупнейших обсерваторий того времени являлась обсерватория Шаммасия, созданная по велению халифа аль-Маъмуна недалеко от Багдада.
Астролябия – инструмент для измерения горизонтальных углов и определения широт и долгот небесных тел
Именно в тот период ученые «Байту-л-Хикмы» провели измерение диаметра земли, которое отличается от современных вычислений только на 1°.
В других научных и культурных центрах халифата также можно было встретить подобные обсерватории, например, согласно словам Адиба Сабира Тирмизи, в Термезе действовала большая обсерватория, с совершенным оборудованием того времени.
Отличительной чертой Средней Азии являлось то, что в те годы астрономией увлекались не только именитые учёные, но и некоторые одарённые правители. Так, например, правитель Гура Эмир Аббас, по сведениям Джузджани, построил в Фирузухе обсерваторию, оснащённую по последним достижениям науки того времени: Амир Аббас «построил на вершине холма близ Фирузкуха высокий дворец с двенадцатью башнями, каждая из которых была разделена на 30 отверстий. Шесть башен были обращены на северо-восток, шесть – на юго-запад. В каждой башне нарисовал соответствующую картину звёздного неба. Всё это сооружение было построено так, что он [Эмир Аббас] мог ежедневно наблюдать за солнцем: на сколько градусов произошли изменения и по отношению к какому созвездию»[489]. Другим примером может послужить тимуридский Эмир Улугбек, построивший одну из лучших обсерваторий в Самарканде.
Астрономическими исследованиями преимущественно занимались выдающиеся мусульманские математики, философы и географы. Исследования и добытые ими сведения вдохновляли известных мыслителей Европы – Николая Коперника (1473–1543) и Галилео Галилея (1564–1642) – на научные и творческие открытия.
Аль-Баттани (Albategnius) наряду с математическими науками занимался также исследованиями в астрономии, где достигал больших высот. В данной науке особое внимание уделяли астрономическим таблицам-календарям – зиджам, которых было в достаточном количестве. Зиджы составлялись на основе индийских, персидских и греческих первоисточников. Несоответствие, которое существовало между ними, подталкивало мусульманских учёных на глубокое наблюдение над небесными телами и точный надзор. «Особой точностью отличались таблицы, составленные около 900 г. аль-Баттани (Albategnius). Его скрупулёзные наблюдения затмений использовались в сравнительных целях ещё в 1749 г. (т. е. через 850 лет. – Д. Д.)»[490].
Одним из достижений мусульманских учёных являлось создание астролябии – прибора для измерения углов и определения широт и долгот небесных тел Ибрахимом аль-Фазари (год смерти – приблизительно 777 г.). Существуют сведения, что аналоги этого прибора сначала появились в Древней Греции и использовались только для определения времени и продолжительности ночи и дня. Греческие учёные иногда под астролябией подразумевали армиллярный шар, т. е. прибор для исследования орбиты небесных тел. Мусульманские учёные изобрели астролябию как для измерения углов и широт, так и для более точных, целенаправленных математических и астрономических вычислений. Позднее это открытие было усовершенствовано андалусским учёным Ибрахимом аз-Заркали-Арзахелем (1028–1087) и несколько веков применялось путешественниками и астрономами. Большое количество трактатов мусульманских учёных, в том числе сочинения аль-Устурлоби, аль-Хорезми, аль-Бируни, Насираддина ат-Туси, аз-Заркали, ал-Фергани, ат-Такурунни, Абу Махмуда Худжанди и других, посвящено этому прибору.
Копия астролябии Ибрахима аз-Заркали
В 940 г. в городе Худжанде родился будущий известный учёный в области математики и астрономии Абу Махмуд ибн аль-Хизри Худжанди. Бируни называл Абу Махмуда Худжанди самым лучшим создателем астрономических приборов, особенно астролябии. Он построил известнейший секстант, о чём пишет в своих сочинениях аль-Бируни. Абумахмуду Худжанди принадлежит ряд произведений, посвящённых в том числе функции астролябии, определению эклиптического угла и т. п. В обсерватории г. Рей (Иран) учёный впервые определяет колебание значений долготы апогея Солнца и эклиптику. Аль-Худжанди утверждал, что он определил угол наклона эклиптики в 23°32′19″, а это отличается от результатов индийских и греческих учёных. Бируни этот результат в своем «Тахдиде» считает несколько ошибочным, однако показатели Худжанди о широте Рея – 35°34′38.45″ – признают точнейшими. Согласно первоисточникам, Абумахмуд Худжанди доказывает теорему синуса периодического треугольника, что упростило решение ряда вопросов сферической астрономии[491].
Квадрант. Для точного измерения углов передвижения небесных тел
В 800 г. впервые зарегистрировано астрономическое наблюдение Солнца, проведённое известным иранским астрономом Ахмадом ибн Мухаммадом Нахаванди[492].
Впервые прохождение Венеры по диску Солнца предсказал Абуали ибн Сина (Авиценна). Иоганн Кеплер утверждал, что это событие произойдёт в 1631 г., но в Европе его не смогли наблюдать. Данную теорию в 1639 г. снова выдвинул английский учёный Джереми Хоррокс, и ему удалось наблюдать за этим природным явлением.
Ахмад аль-Фергани (IX в.) впервые обнаружил пятна на Солнце и написал труды о небесных сферах, движении небесных тел и др. Его работа о движении небесных тел была переведена на латинский язык и вплоть до XVI в. служила настольной книгой мусульманских и европейских астрономов[493].
Великий таджикский учёный и мыслитель Абурайхан Бируни (973–1048) является автором более 150 различных произведений, треть из которых, например «Кануни Масъуди» («Канон Масъуда»), «Китаб ут-тахдиди нихаяти-л-амокин ли тасхихи масахатил-масакин» («Определение границ мест для уточнения расстояний между населёнными пунктами»), «Китаб фи тахкики моли-л-Хинд», «Асару-л-бакия» («Памятники минувших поколений»), посвящены астрономии.
Армиллярная сфера
Как пишет известный биограф и исследователь творчества Бируни, доктор Забехулла Сафа, «Бируни, в течение 14 лет находясь в Индии, изучал язык санскрит, вступал в полемику с учёными и мудрецами Индии. Он перевёл несколько очень ценных книг с санскрита на арабский язык»[494]. При этом отметим, что ни один из этих языков не был похож на его родной таджикский. Согласно Забехуллаху Сафа, Абурайхан Бируни родился 3 зульхиджа 362 г. х. (4 сентября 973 г.)[495]. По поводу его псевдонима «Беруни» Сафа со ссылкой на Якута Хамави пишет, что слово «беруни» означало жителя деревни, которая находится вдали от города. Отсюда этот псевдоним можно перевести как «деревенский».
Бируни вычислил угол наклона орбиты Солнца к экватору и радиусу, описал изменение цвета Луны во время лунного затмения и корону (последнюю внешнюю оболочку) Солнца во время солнечного затмения, также изложил свою точку зрения о вращении Земли вокруг Солнца и очень точно определил диаметр нашей планеты.
Бируни в своих научных трудах, продолжая взгляды предшественников аль-Фергани и аль-Хорезми, преимущественно исследует природные явления. Его признают одним из основоположников прикладных наук на Среднем и Ближнем Востоке. Абурайхан Бируни проводил результативные исследования относительно движения света, тепла и их свойств.
По мнению Бируни, Солнце является огненным телом с огромной скоростью его лучей. Учёный ставит вопрос тепла Земли, возникающего в результате передвижения веществ в её коре. Он, ставя под сомнение теорию Птолемея, по математическим подсчётам считал возможным вращение Земли вокруг своей оси[496].
Армиллярная сфера
Исследуя особенности движения Солнца и его характеристики, его положения по отношению к планетам, их материальное начало, Бируни вплотную подошёл к идее гелиоцентризма, его исследования способствовали развитию теории гравитации, поэтому его прозвали «Коперником Средневековья». Он также для определения широты и долготы местностей открыл новый метод и провёл географическое измерение долготы путём наблюдения лунного затмения из двух точек земли.
По поводу даты смерти Бируни многие учёные ссылаются на свидетельство ученика Бируни Абулфазла ас-Сарахси, который писал, что «мировой шейх, да благословит его Аллах, умер после болезни в ночь на пятницу восьмого раджаба 440 года (22 декабря 1048 г.)»[497]. Бируни в это время было 77 лет и 7 месяцев.
В астрономии вклад Умара Хайяма также значителен. Он составил календарь, цикл которого равен 33 годам. Календарь Хайяма допускал ошибку в одни сутки в 5 тыс. лет, в то время как в григорианском календаре эта разница составляет одни сутки в 3 тыс. лет.
Андалузский учёный Джабир ибн Афлах – Гебер (XII в.) – был известен своими открытиями в области астрономии и математики. Он исправил ряд ошибок Птолемея, которые обнаружил в его знаменитой работе «Альмагест». Под контролем Джабира была построена первая обсерватория в Европе, в Севилье. В его честь назван один из кратеров луны Гебер.
Переведённые труды другого андалузского астронома Нуриддина аль-Битруджи – Алпетрагия (год смерти – приблизительно 1204) – были широко распространены в Европе. Он, подвергая критике теорию движения звёзд Птолемея, предложил новую теорию движения небесных тел. В его честь назван другой кратер луны Алпетрагий.
В 880 г. мусульманский астроном и изобретатель Аббас ибн Фирнас ат-Такурунни (ум. 887) построил первый летательный аппарат из ткани и перьев птиц. Далее он создал планетарий и прибор для измерения времени. В его часть назван один из кратеров Луны. Также в честь других средневековых мусульманских учёных, в том числе Арзахеля, Гебера и других, названы долины и кратеры на Луне.
Многие из звёзд открыты и названы мусульманскими учёными. Бетельгейзе, Ригель, Альтаир, Вега, Бенетнаш и десятки других названий европейцами взяты из арабского языка. Астрономические термины «зенит», «азимут», «алидада» и многие другие по происхождению являются арабскими. Мусульманские учёные составляли календари «манах», где фиксировали погоду и зависимость урожайности земли от астрономических явлений, от чего и произошло слово «альманах».
Таким образом, достижения мусульманских учёных в астрономии в XIII в. предоставляли широкую возможность достигать новые вершины в области географии, мореплавания и в других сферах науки.