Астрономия исламского Средневековья

Астрономия исламского Средневековья — астрономические познания и взгляды, распространённые в Средние века в Арабском халифате и в государствах, возникших на его обломках, т.е. на территории Среднего и Ближнего Востока, значительной части Пиренейского полуоствова (Андалусии), северной Африки. Период наивысшего развития приходится на VIII — XV века; в течение почти всего этого периода (за исключением XV века, когда в Европе началась Эпоха Возрождения) развитие астрономии как точной науки было практически ограничено исламским ареалом. Сочинения исламских астрономов были, как правило, написаны на арабском языке, который может считаться международным языком средневековой науки^[1]; по этой причине астрономия исламского Средневековья называется ещё арабской астрономией, хотя в её развитие внесли вклад не только арабы, но представители практически всех народов, проживавших на этой территории. Главным источником арабской астрономии была астрономия Древней Греции и отчасти Индии.

Краткая хронология арабской астрономии

VII век. Начало знакомства с астрономическими достижениями греков и индийцев. По повелению халифа Омара в Арабском халифате разработан религиозно-мотивированный лунный календарь.

VIII — первая половина IX века. Интенсивный перевод индийской и греческой научной литературы на арабский. Основным покровителем учёных становится халиф ал-Мамун, основавший Дом мудрости — переводческий и исследовательский центр Востока (832 г., Багдад) и две астрономические обсерватории, в Дамаске и Багдаде. На этот период приходится деятельность таких выдающихся астрономов и математиков, как Сабит ибн Корра, ал-Хорезми и братьев Бану Муса. Открытие изменения наклона эклиптики к экватору и мнимое открытие трепидации. Полное овладение математическим аппаратом греческой астрономии, включая теорию Птолемея.

Вторая половина IX века — конец XI века. Период расцвета арабской наблюдательной астрономии. Деятельность выдающихся астрономов Мухаммеда ал-Баттани, Абд ар-Рахмана ас-Суфи, Абу-л-Вафы Мухаммада ал-Бузджани, Абу-л-Хасана Ибн Юниса, Абу Али ибн Сины (Авиценны), Абу-р-Райхана ал-Бируни, Ибрахима аз-Заркали, Омара Хайяма. Открытие движение апогея солнечной орбиты отностельно звёзд и точек ранводенствий. Начало теоретического осмысления движения небесных светил (XI век: ибн ал-Хайсам, Абу-р-Райхана ал-Бируни, аз-Заркали). Первые сомнения в неподвижности Земли. Начало нападок на астрономию и науку вообще со стороны ортодоксальных богословов и законников, особенно Мухаммеда ал-Газали.

XII век — первая половина XIII века. В наблюдательной астрономии наблюдается застой, зато усиливается поиск новых теоретических оснований астрономии. Главным событием этого периода был «андалусийский бунт», в ходе которого была отвергнута теория эпициклов как несоответствующая физике того времени (философы Ибн Баджа, Ибн Туфайль, ал-Битруджи, Аверроэс, Маймонид в Андалусии).

Вторая половина XIII века — XVI век. Время рассвета астрономических обсерваторий ислама (Марага, Тебриз, Самарканд, Стамбул). Астрономическое образование в медресе. «Марагинская революция»: теории движения планет, отрицающие птолемеев эквант и другие элементы теории Птолемея как фундамент математической астрономии (Насир ад-Дин ат-Туси, Кутб ад-Дин аш-Ширази, Муаййад ад-Дин ал-Урди, Мухаммад ибн аш-Шатир, Джамшид Гияс ад-Дин ал-Каши, Ала ад-Дин Али ибн Мухаммад ал-Кушчи, Мухаммад ал-Хафри). Широкое обсуждение натурфилософского фундамента астрономии и возможности вращения Земли вокруг оси.

Конец XVI века. Начало длительного застоя в астрономии ислама.

Астрономия и общество в странах ислама

Религиозная мотивация астрономических исследований

Необходимость в астрономии в странах ислама первоначально была обусловлена чисто практическими религиозными нуждами:

1. Календарная проблема: мусульмане использовали лунный календарь, где начало месяца совпадает с моментом первого появления на западе тонкого лунного серпа после новолуния. Задача заключалась в предсказании этого момента;
2. Исчисление времени: с помощью астрономических методов необходимо было точно определять время молитвы;
3. Определение направление на Мекку: молитва у мусульман совершается лицом к Мекке, и так же должны были быть ориентированы мечети. Задача астрономов заключалась в определении направления на Мекку в данном географическом пункте.

Для решения этих задач необходимо было использовать методы, разработанные греческими и индийскими астрономами, особенно сферическую тригонометрию. Начиная с XI века при мечетях вводится специальная должность хранителя времени, которую занимают профессиональные астрономы^[2]; именно такую должность занимал, в частности, выдающийся сирийский астроном Ибн аш-Шатир при мечети Омейядов в Дамаске. Необходимые для религиозных нужд практические знания были предметом многочисленных астрономических таблиц — зиджей.

Следует отметить высокий уровень религиозной терпимости в Арабском халифате: помимо мусульман, среди ученых этого региона были язычники, иудеи и иногда христиане.

Отношение ислама к поиску законов природы

Вместе с тем, на протяжении всего Средневековья «древние науки» (куда входили, в частности, математика и астрономия) были предметом со стороны ортодоксальных исламских богословов, поскольку они, как предполагалось, могли отвлечь людей от изучения религии. Так, наиболее известный из теологов, Мухаммед ал-Газали (1058-1111) утверждал, что точность и надежность математических доказательств могут привести малосведущего человека к мысли, что религия основана на менее надежном основании, чем наука.

Кроме того, познание природы подразумевает поиски причинных связей между явлениями природы, однако многие мусульманские богословы полагали, что такой связи существовать не может, поскольку мир существует исключительно благодаря всемогуществу Бога. Так, ал-Газали утверждал:

По нашему мнению, связь между тем, что обычно представляется причиной и что обычно представляется следствием не необходима... Их связь имеет место из-за предопределения Бога, который создал их бок о бок, а не вследствие необходимости их собственной природы. Наоборот, во власти божественной силы создать насыщение без еды, вызвать смерть без обезглавливания, продлить жизнь после обезглавливания, и это относится ко всем связанным вещам^[3].

Применяя эти идеи к астрономии, многие богословы доходили до утверждений, что поскольку причиной лунных затмений является исключительно воля Аллаха, а вовсе не попадание Луны в тень Земли, то Он может произвести затмение в любой момент времени, а не только когда Земля находится между Солнцем и Луной. Большинство теологов не занимало столь крайних позиций, признавая полезность мататических методов астрономии, отказываясь, не соглашаясь, однако, что за математикой стоит какая бы то ни было физика.

Некоторые исламские богословы отрицали шарообразность Земли, к тому времени надежно установленную астрономами и географами^[4]. Главным препятствием для признания шарообразности Земли было не ее противоречие тексту Писания, как у некоторых раннехристианских богословов, а специфическая особенность исламского вероучения: в течение священного месяца Рамадана мусульмане не могли ни есть, ни пить в светлое время суток. Однако если астрономические явления происходят так, как следует из теории шарообразности Земли, то севернее 66° Солнце не заходит в течение целых суток, и так может продолжаться в течение нескольких месяцев; таким образом, мусульмане, которые могли бы оказаться в северных странах, либо должны были отказаться от соблюдения поста, либо должны были умереть с голоду; поскольку Аллах не мог дать такого повеления, Земля не может быть круглой^[5].

Астрономы, однако, были убеждены, что, раскрывая строение мироздания, они тем самым прославляют его Создателя. Ряд астрономов в то же время были авторами богословских сочинений (Насир ад-Дин ат-Туси, Кутб ад-Дин аш-Ширази, Али ал-Кушчи и др.).

Астрономическое образование

Высшими учебными заведениями в странах ислама были медресе, первые из которых возникли в X веке. В основном там преподавалось богословие и право, а другие науки студенты могли изучать только на факультативной основе. Однако со второй половины XIII века начинают возникать образовательные учреждения нового типа, включавшие обширные курсы математики и астрономии. Таковы были школы при обсерваториях в городах Марага (XIII в.) и Тебриз (XIV в.), а также медресе в Самарканде и Стамбуле (XV в.), основанные, соответственно, Улугбеком и ал-Кушчи. Уровень астрономического образования в этих учебных заведениях не был превзойден в Европе вплоть до начала Нового времени.

Наблюдательная астрономия

Обсерватории

В странах ислама возникли первые астрономические обсерватории. В большинстве случаев их основателями были монархи. Начало положил халиф ал-Мамун, основавший обсерватории в Дамаске и Багдаде еще в VII веке. Значительный размах имела обсерватория в Багдаде, покровителем которой был султан Шараф ад-Даула (основана в 988 г.). По всей видимости, это была первая в истории обсерватория, во главе которой стоял официально утвержденный директор (известный астроном ал-Кухи) и которая имела собственную бухгалтерию. В 1074 г. султан Джалал ад-Дин Малик-Шах основал великолепно оснащенную обсерваторию в Исфахане (Персия), где трудился выдающийся ученый и поэт Омар Хайям (1047—1123).

Большую роль в истории науки сыграла обсерватория в Мараге (южный Азербайджан, в настоящее время Иран), основанная в 1261 г. выдающимся астрономом, математиком, философом и теологом Насир ад-Дином ат-Туси^[6]. Средства на ее строительство выделил монгольский хан Хулагу, астрологом при дворе которого одно время работал Туси.

В значительной мере под влиянием Марагинской обсерватории была построена обсерватория в Самарканде (1428 г.). Её часто называют также обсерваторией Улугбека, по имени её основателя — правителя государства Мавераннахр и позднее всей державы Тимуридов, который сам был выдающимся астрономом. Главным инструментом Самаркандской обсерватории был гигантский квадрант (или секстант) радиусом более 40 метров.

Последней из великих обсерваторий стран ислама была обсерватория в Стамбуле, основаннная в 1577 г. выдающимся астрономом Таки ад-Дином. К сожалению, уже в 1580 г. она была разрушена; формальным поводом послужил неудачный астрологический прогноз Таки ад-Дина, но основной причиной, вероятно, требование главы турецких мусульман, полагавшего занятия наукой вредными для правоверных. Необходимо добавить, что астрономическая традиция в Стамбуле была основана учеником и близким другом Улугбека Али ал-Кушчи, третьим и последним директором Самаркандской обсерватории.

Ряд астрономов организовывали собственные, частные обсерватории. Хотя они не могли быть так хорошо оснащены, как государственные, зато в гораздо меньшей степени зависели от нюансов политической ситуации. Это позволяло производить гораздо более длительные ряды наблюдений.

Астрономические инструменты

Арабы в основном использовали те же астрономические инструменты, что и греки, существенно их доработав. Так, именно благодаря мусульманским ученым основным инструментом астрономов дотелескопической эпохи стала астролябия, являвшаяся также своего рода аналоговым компьютером, с помощью которого можно было вычислять время по звездам и Солнцу, время восхода и захода, а также ряд других астрономических вычислений. Были изобретены также несколько новых разновидностей армиллярных сфер, квадрантов, других инструментов.

Основные достижения

Важнейшей задачей, которую ставили перед собой мусульманские астрономы, было уточнение основных астрономических параметров: наклона эклиптики к экватору, скорости прецессии, продолжительности года и месяца, параметров планетных теорий. Результатом стала весьма точная для своего времени система астрономических постоянных^[7].

При этом было сделано несколько важных открытий. Одно из них принадлежит еще астрономам, работавшим под покровительством халифа ал-Мамуна в VII веке. Измерение наклона эклиптики к экватору дало результат 23°33'. Поскольку у Птолемея фигурировало значение 23°51', был сделан вывод об изменении наклона эклиптики к экватору меняется с течением времени.

Другим открытием арабских астрономов было изменение долготы апогея Солнца вокруг Земли. По данным Птолемея долгота апогея не меняется со временем, т.е. орбита Солнца фиксирована относительно точек равноденствий. Поскольку эти точки совершают прецессионное движение относительно звезд, солнечная орбита в теории Птолемея также перемещается в системе координат, связанной с неподвижными звездами, тогда как деференты планет в этой системе координат неподвижны. Но ещё астрономы обсерватории ал-Мамуна заподозрили, что долгота апогея не остается постоянной. Это открытие подтвердил знаменитый сирийский астроном ал-Баттани, по мнению которого долгота апогея солнечной орбиты меняется с той же скоростью и в том же направлении, что и прецессия, так что солнечная орбита сохраняет примерно постоянное положение относительно звезд. Следующий шаг сделал выдающийся ученый-энциклопедист Абу-р-Райхан Мухаммад ибн Ахмад ал-Бируни (973-1048) из Хорезма. В своем основном астрономическом труде Канон Мас'уда Бируни приходит к выводу, что скорость движения солнечного апогея все же немного отличается от скорости прецессии, т.е. орбита Солнца перемещается в системе координат, связанной с неподвижными звездами. Позднее к тому же выводу пришел и знаменитый андалусийский астроном аз-Заркали, который создал геометрическую теорию, моделирующую движение солнечного апогея.

Нельзя не упомянуть и одно мнимое открытие арабских ученых — трепидацию^[8]. Его автором является багдадский астроном и математик Сабит ибн Корра (836-901). Согласно теории трепидации, прецессия носит колебательный характер. Уже арабские астрономы более позднего времени показали, что Сабит ошибался: прецессия является монотонной. Тем не менее, они полагали, что скорость прецессии периодически изменяется, так что изменение долгот звезд можно разложить на две составляющие: равномерное увеличение (собственно прецессия), на которое наложено периодическое колебание (трепидация). Такой точки зрения придерживался, в том числе, Николай Коперник, и лишь Тихо Браге доказал полное отсутствие трепидации.

Важным направлением деятельности астрономов ислама было составление звёздных каталогов. Один из наиболее известных каталогов был включён в «Книгу созвездий неподвижных звёзд» Абд ар-Рахмана ас-Суфи. Кроме всего прочего, он содержал первое дошедшее до нас описание Туманности Андромеды. Составление каталога, включавшего в себя точные координаты 1018 звезд, было одним из важнейших результатов работы обсерватории Улугбека.

В некоторых случаях арабы проводили астрономические наблюдения, не имевшие аналогов у греков. Так, выдающийся сирийский астроном Ибн аш-Шатир определял угловой радиус Солнца с помощью камеры-обскуры^[9].

Теоретическая астрономия и космология

Математический аппарат астрономии

Астрономы стран ислама внесли значительный вклад в усовершенствование математического фундамента астрономии. В частности, они оказали большое влияние на развитие тригонометрии: ими были введены современные тригонометрические функции косинус, тангенс, котангенс, доказан ряд теорем, составлено несколько таблиц тригонометрических функций. Так, высокоточные тригонометрические таблицы были составлены в Самаркандской обсерватории Улугбека, причем сам Улугбек лично участвовал в этой работе: он написал специальный трактат о вычислении синуса угла в 1°. Первый директор этой обсерватории ал-Каши прославился также вычислением числа с точностью до 18 знаков после запятой.

Выдающееся значение для истории науки имеет математический анализ видимого движения Солнца, представленный ал-Бируни в Каноне Мас'уда. Рассматривая угол между центром геоцентрической орбиты Солнца, самим Солнцем и Землей как функцию средней долготы Солнца, он доказал, что в точках экстремума приращение этой функции равно нулю, а в точках перегиба равно нулю приращение приращения функции^[10].

Натуральная философия

В области натуральной философии и космологии большинство арабских ученых следовали учению Аристотеля. Его первыми пропагандистами в арабском мире были Абу Йусуф Йакуб ал-Кинди (ок. 800-870), Абу Наср Мухаммад ал-Фараби (ок. 870-950), Абу Али ибн Сина (Авиценна) (980-1037). Наиболее знаменитым перипатетиком не только исламского мира, но и всего Средневековья был Мухаммад Ибн Рушд из Андалусии (1126-1198), известный также под именем Аверроэс. Большое значение для распространения идей Аристотеля сыграли сочинения иудейского мыслителя из Андалусии Моше бен Маймона (1135-1204), более известного как Маймонид.

Вместе с тем, некоторые ученые выражали сомнения в ряде основных положений учения Аристотеля. Так, до нас дошла переписка между двумя выдающимися учеными — ал-Бируни и Авиценной, в ходе Бируни считал возможным существование пустоты и других миров, считал тяжесть свойственным всем телам во Вселенной, а не только телам подлунного мира.

Порядок следования и расстояния до светил

За исключением тех немногих астрономов и философов, кто отвергал теорию эпициклов в пользу теории концентрических сфер, большинство арабских астрономов определяли конфигурацию Космоса на основе теории вложенных сфер. У них даже сложился особый жанр, хэй'а (что можно перевести как космография), посвященный ее изложению. Вслед за греками арабы полагали, что расстояние до планеты определяется сидерическим периодом ее движения: чем дальше от Земли планета, тем больше сидерический период. Согласно теории вложенных сфер, максимальное расстояние от Земли до каждой из планет равно минимальному расстоянию до следующей по удаленности планеты. Так, в Книге об элементах науки о звездах багдадского астронома IX в. ал-Фаргани приводятся следующие оценки максимальных расстояний до планет и их размеров (и то, и другое выражено в радиусах Земли)^[11]:

Сразу за Сатурном располагалась сфера неподвижных звёзд, расстояний до которых, таким образом, превосходили радиус Земли всего лишь чуть больше чем в 20 тысяч раз.

Проблема этой схемы была связана с Солнцем, Меркурием и Венерой. Эти светила можно было располагать в произвольном порядке, поскольку все они имели одинаковые периоды движения по зодиаку, равные одному году. Птолемей полагал, что сначала идут Меркурий и Венера и только потом Солнце, которое, таким образом, находилось посередине планетной системы. Это мнение оспорил астроном Джабир ибн Афлах (Андалусия, XII в.), согласно которому Меркурий и Венера располагаются дальше Солнца. Основанием для этого вывода было следующее соображение: у Меркурия и Венеры, как и у всех планет, горизонтальные параллаксы неизмеримо малы; но согласно теории вложенных сфер Меркурий располагается сразу за Луной, горизонтальный параллакс которой вполне доступен измерению; следовательно, у Меркурия он также должен быть измерим. Если же он слишком мал для измерения, то Меркурий должен располагаться дальше Солнца. То же самое относилось и к Венере. Некоторые другие астрономы приходили к такому же выводу на основании других соображений: если Меркурий и Венера находятся ближе к Земле, чем Солнце, то они должны показывать фазы, как и Луна, но поскольку фазы этих планет никогда не наблюдались, то они должны отстоять от нас дальше Солнца. Однако эта трудность снималась, если планеты являются самосветящимися телами; такого мнения придерживались Авиценна, Ибн ал-Хайсам, ал-Бируни, ал-Битруджи.

Споры среди астрономов шли и по вопросу о том, к какой сфере относится Млечный Путь. Аристотель полагал, что этот феномен имеет метеорологический характер, относясь к «подлунному» миру. Однако многие ученые утверждали, что эта теория противоречит наблюдениям, поскольку в этом случае у Млечного Пути должен наблюдаться горизонтальный параллакс, что не имеет места в действительности. Сторонниками такой точки зрения были Ибн ал-Хайсам, ал-Бируни, Ибн Баджа, ат-Туси^[12]. Так, ал-Бируни считал доказанным, что Млечный Путь является «собранием бесчисленных туманных звезд», что практически совпадает с точкой зрения Демокрита. Он обосновывал это мнение существованием «сдвоенных звезд» и «кустов звезд», изображения которых на взгляд неискушенного наблюдателя сливаются, образуя одну «туманную звезду»^[13].

«Андалусийский бунт»

В области космологии ученые стран ислама были сторонниками геоцентрической системы мира. Однако велись споры насчет того, какой ее вариант следует предпочесть: теорию гомоцентрических сфер или теорию эпициклов.

В XII — начале XIII столетия теория эпициклов подверглась массированной атаке со стороны арабских философов и ученых Андалусии. Это движение иногда называется «Андалусийским бунтом»^[14]. Его основателем был Мухаммад ибн Баджа, известный в Европе как Авемпац (ум. 1138), дело продолжил его ученик Мухаммад ибн Туфайл (ок. 1110-1185) и ученики последнего Hyp ад-Дин ал-Битруджи (ум. в 1185), известный также как Альпетрагий, и Аверроэс; к их числу можно отнести и Маймонида, представителя иудейской общины Андалусии. Эти ученые были убеждены, что теория эпициклов, несмотря на все ее преимущества с математической точки зрения, не соответствует действительности, поскольку существование эпициклов и эксцентрических деферентов противоречит физике Аристотеля, согласно которой единственным центром вращения небесных светил может быть только центр мира, совпадающий с центром Земли.

Ибн Баджа пытался построить теорию планетной системы, основанную на модели эксцентров, но без эпициклов. Однако с точки зрения ортодоксального аристотелизма эксцентры ничем не лучше эпициклов. Ибн Туфайл и Аверроэс видели решение проблем астрономии в возвращении к теории гомоцентрических сфер. Кульминацией «Андалусийского бунта» как раз и явилось создание ал-Битруджи нового варианта этой теории^[15]. Однако эта теория находилась в полном разрыве с наблюдениями и не смогла стать основой астрономии.

«Марагинская революция»

Однако и модель эпициклов в её птолемеевском варианте (теории бисекции эксцентриситета) не могла полностью удовлетворить астрономов. В этой теории для объяснения неравеномерности движения планет заставила предполагается, что движение центра эпицикла по деференту выглядит равномерным при наблюдении не из центра деферента, но некоторой точки, которая называется эквантом, или уравнивающей точкой. При этом Земля также находится не в центре деферента, а смещена в сторону симметрично точке экванта относительно центра деферента (см. рисунок). В теории Птолемея угловая скорость центра эпицикла относительно экванта неизменна, а при наблюдении из центра деферента угловая скорость центра эпицикла при движении планеты меняется. Это противоречит общей идеологии докеплеровой астрономии, согласно которой все движения небесных тел слагаются из равномерных и круговых.

Мусульманские астрономы (начиная с ибн ал-Хайсама, XI век) отметили еще одну, чисто физическую трудность теории Птолемея. Согласно теории вложенных сфер, которую развивал и сам Птолемей, движение центра эпицикла по деференту представлялось как вращение некоторой материальной сферы. Однако совершенно невозможно представить себе вращение твердого тела вокруг оси, проходящей через ее центр, чтобы скорость вращения была неизменной относительно некоторой точки за пределами оси вращения.

С целью преодоления этой трудности астрономами стран ислама были разработаны ряд моделей движения планет, альтернативных птолемеевской (хотя они также были геоцентрическими). Первые из них были разработаны во второй половине XIII века астрономами знаменитой Марагинской обсерватории, благодаря чему и вся деятельность по созданию нептолемеевских планетных теорий иногда называется «Марагинской революцией». В числе этих астрономов были организатор и первый директор этой обсерватории Насир ад-Дин ат-Туси, его ученик Кутб ад-Дин аш-Ширази, главный конструктор приборов этой обсерватории Муаййад ад-Дин ал-Урди и другие. Эту деятельность продолжили восточные астрономы более позднего времени^[16]: Мухаммад ибн аш-Шатир (Сирия, XIV в.), Джамшид Гияс ад-Дин ал-Каши Ала ад-Дин Али ибн Мухаммад ал-Кушчи (Самарканд, XV в.), Мухаммад ал-Хафри (Иран, XVI в.) и др.

Согласно этим теориям, движение относительно точки, соответствовавшей птолемеевскому экванту, выглядело равномерным, но вместо неравномерного движения по одной окружности (как это имело место у Птолемея) средняя планета двигалась по комбинации равномерных движений по нескольким окружностям^[17]. Поскольку каждое из этих движений было равномерным, оно моделировалось вращением твёрдых сфер, что устраняло противоречие математической теории планет с ее физическим фундаментом. С другой стороны, эти теории сохраняли точность теории Птолемея, поскольку при наблюдении из экванта движение по прежнему выглядело равномерным, а результирующая пространственная траектория средней планеты практически не отличалась от окружности.

В теории ибн аш-Шатира, кроме того, предполагалось, что деферент является не эксцентричным, как у Птолемея, а имеет своим центром Землю^[18]. Это было сделано для частичного устранения противоречий с философией Аристотеля, отмеченных адептами «Андалусийского бунта». В отличие от этих учёных, ибн аш-Шатир не видел проблемы в существовании же эпициклов; по его мнению, эфир, из которого предполагались состоящими все небесные сферы, так или иначе не может быть полностью однородным, ведь там должны быть некоторые неоднородности, которые наблюдаются с Земли как небесные светила. Но если допускается неоднородность эфира, то нет никакого противоречия в существовании там вращений со своими собственными центрами, отвечающими за эпициклы.

Ибн аш-Шатир отиметил также, что теория птолемеева теория движения Луны не может соответствовать действительности, поскольку из неё следует, что видимый размер лунного диска должен меняться почти в два раза. Он создал собственную лунную теорию, свободную от этого недостатка^[19]. Кроме того, собственные измерения неравенства времен года и углового радиуса Солнца побудили его создать новую теорию движения Солнца^[20].

Выход за пределы геоцентризма

Неподвижность Земли была одним из постулатов геоцентрической системы мира. Почти все ученые стран ислама (за небольшими исключениями) были с этим согласны, но споры велись о том, как это можно обосновать. Наиболее распространены были две позиции. Ряд ученых (ал-Бируни, Кутб ад-Дин аш-Ширази и др.) полагал, что неподвижность Земли удостоверяется сугубо эмпирическими доводами, типа вертикальности траекторий падающих камней. Другие ученые (Авиценна, ат-Туси и др.) считали, что все физические явления на движущейся и на неподвижной Земли протекали бы одинаково. Некоторые ученые (имена которых до нас не дошли) нашли правильный способ опровержения основного довода против вращения Земли: вертикальности траекторий падающих тел. По существу, при этом был высказан принцип суперпозиции движений, согласно которому любое перемещение можно разложить на два или несколько составляющих: по отношению к поверхности вращающейся Земли падающее тело двигается по отвесной линии, но точка, являющаяся проекцией этой линии на поверхность Земли, переносится бы ее вращением. Об этом свидетельствует ал-Бируни, который сам, однако, склонялся к неподвижности Земли^[21]. Неподвижность Земли при этом обосновывалась ссылкой на аристотелевское учение о движении, согласно которому естественным движением элемента земли является движение по вертикальным линиям, а не вращательное движение, а одно тело, по Аристотелю, не может принимать участие в двух движениях одновременно.

Такая точка зрения в странах ислама встречала значительное сопротивление ортодоксальных богословов, которые отвергали любые натурфилософские теории как противоречащие тезису о всемогуществе Аллаха. В связи с этим особую позицию занял Али ал-Кушчи^[22]. С одной стороны, он утверждал, что постулаты астрономии могут быть обоснованы только на основании геометрии и астрономических наблюдений без привлечения учения Аристотеля. С другой стороны, он соглашался, что никакой опыт не может быть использован для обоснования неподвижности Земли. Следовательно, делает вывод ал-Кушчи, отвергать ее вращение нет никаких оснований:

Считают, что суточное движение светил на запад возникает с действительным движением самой Земли с запада на восток. Поэтому нам кажется, что светила восходят на востоке и заходят на западе. Такое ощущение бывает у наблюдателя, сидящего на корабле, движущемся по реке. Наблюдателю известно, что берег воды неподвижен. Но ему кажется, что берег движется по направлению, противоположному направлению корабля^[23].

Спустя несколько десятилетий в заочную полемику с ал-Кушчи вступил астроном ал-Бирджанди. Он резонно заметил, что некоторые положения теории вложенных сфер не могут быть обоснованы без привлечения натуральной философии: то, что небесные сферы не могут проникать друг в друга, что они совершают равномерное вращение и т.п. Таким образом, невозможно отвергать физику Аристотеля, не ставя под сомнение и всей астрономии.

Вероятно, самаркандские учёные разрабатывали и другие теории, противоречащие общепринятой геоцентрической системе мира. Так, известный астроном Кази-заде ар-Руми (учитель Улугбека) писал:

Некоторые ученые считают, что Солнце находится в середине орбит планет. Та планета, которая движется медленнее, чем другая, дальше удалена от Солнца. Ее расстояние будет больше. Наиболее медленно движущаяся планета находится на наибольшем расстоянии от Солнца^[24].

По-видимому, здесь описывается гео-гелиоцентрическая система мира, аналогичная системе Тихо Браге.

Наконец, некоторые учёные (ал-Бируни, Фахр ад-Дин ар-Рази) считали возможным существование за пределами нашего мира других миров^[25]. Таким образом, Земля, оставаясь центром нашего мира, лишалась выделенного статуса во Вселенной в целом.

Астрономия и астрология

Многие исламские правители поддерживали астрономию исключительно благодаря тому, что она является математическим фундаментом астрологии. По этой причине большинству арабских астрономов приходилось также заниматься составлением гороскопов. Величайшим астрологом в Средневековье считался перс Абу Машар (IX в.), его сочинения многократно переводились на латынь. Трудно сказать, однако, действительно ли большинство исламских астрономов верили в астрологию, или составляли гороскопы только с целью зарабатывания средств к существованию. Большинство теоретических сочинений персидских астрономов написаны на интернациональном научном языке, т.е. по-арабски, в то время как зиджи (посвященные в основном прикладным, в том числе астрологическим вопросам) — на персидском, скорее всего для того, чтобы их могли понимать придворные астрологи, не искушенные в сугубо теоретических вопросах^[26]. Таким образом, астрономы и астрологи составляли различные, хотя и перекрывающиеся профессиональные сообщества. Некоторые астрономы и философы (в частности, ал-Фараби, Сабит ибн Корра, ал-Бируни, Авиценна, Ибн ал-Хайсам, Аверроэс) критиковали астрологию за её недостоверность^[27]. С другой стороны, такие выдающиеся астрономы, как Насир ад-Дин ат-Туси и Улугбек, по видимому, искренне верили в астрологию.

Необходимо добавить, что иногда связь с астрологией оказывала негативную услугу астрономии, поскольку астрология была одним из основных объектов атаки религиозных фундаменталистов.

Влияние арабской астрономии на европейскую науку Средневековья и эпохи Возрождения

Вплоть до конца X века уровень астрономии на католическом Западе оставался весьма невысоким. Достаточно сказать, что источником астрономической информации для западно-христианских авторов раннего Средневековья были не труды профессиональных астрономов или философов, а сочинения беллетристов или комментаторов типа Плиния, Макробия, Халкидия или Марциана Капеллы.

Первые профессиональные труды по астрономии на латыни являлись переводами с арабского. Начало знакомства с мусульманской наукой пришлось на вторую половину X века. Так, французский преподаватель астрономии Жильбер Орильякский (ок. 946—1003)^[28] совершил путешествие в Испанию (южная часть которой, Андалусия, в то время была оккупирована арабами), где он приобрел несколько арабских астрономических и математических манускриптов, некоторые из которых он перевел на латынь. Всплеск переводческой деятельности пришелся на XII век. Одним из наиболее активных деятелей этого движения был итальянец Герард Кремонский (ок. 1114—1187), который перевел с арабского на латынь более 70 книг, среди которых Альмагест Птолемея^[29], Начала Евклида, Сферика Феодосия, Физика и О Небе Аристотеля. Наиболее популярный из университетских учебников по астрономии (Трактат о сфере Сакробоско, начало XIII века) был составлен на основе Книги об элементах науки о звездах ал-Фаргани.

Европейская астрономия вышла на уровень мусульманской только в XV веке благодаря деятельности венских астрономов Пурбаха и Региомонтана^[30]. Не исключено, что причина этого рассвета связана с тем, что европейским учёным стали доступны труды астрономов, связанных с Марагинской и Самаркандской школами. В частности, в региомонтановом Сокращенном изложении «Альмагеста» приводится доказательство того, что для всех планет теория эпициклов математически эквивалентна теории подвижного эксцентра, в то время как Птолемей был убежден, что вторая из них может не может быть использована для объяснения попятных движений внутренних планет. Но на несколько десятилетий раньше Региомонтана аналогичное доказательство обнародовал ал-Кушчи, причём используя для иллюстрций практически те же чертежи, что и венский учёный^[31]. В то же время, ряд итальянских учёных XVI века предпринял нападки на теорию Птолемея, руководствуясь теми же соображениями, что и Аверроэс^[32].

Не исключено, что при создании своей гелиоцентрической системы мира Николай Коперник использовал труды, составляющие часть «марагинской революции». На это указывают следующие обстоятельства^[33] :

1. Уникальной особенностью деятелей «марагинской революции» является их отказ от птолемеевой теории экванта как нарушающей принцип равномерности круговых движений во Вселенной^[34] Коперник указывает, что неудовлетворённость этой теорией является одним из оснований для разработки новой системы мира;
2. Для решения проблемы экванта Коперник применяет те же математические построения, что и учёные Марагинской обсерватории (Насир ад-Дин ат-Туси, Кутб ад-Дин аш-Ширази, Муаййад ад-Дин ал-Урди), часто используя те же обозначения точек в геометрических чертежах, что и ат-Туси^[35];
3. Коперниковы теории движения Луны и Меркурия полностью эквивалентны разработанным ибн аш-Шатиром (за тем исключением, что в теории Меркурия Коперник использует гелиоцентрическую систему отсчета)^[36];
4. Обосновывая, что вращение Земли вокруг оси не может повлиять на ход земных экспериментов, Коперник использует те же термины, что Насир ад-Дин ат-Туси^[37].

Однако пути проникновения теорий мусульманских астрономов в ренессансную Европу пока неясны. Не исключено, что роль «передаточного звена» сыграла Византия, некоторые ученые которой проходили обучение в исламских астрономических школах. Так, в Тебризе изучал астрономию уроженец Константинополя Григорий Хиониад (1240/50 - ок. 1320), который перевел на греческий планетные таблицы Марагинской обсерватории и несколько других астрономических трактатов мусульманских ученых; в своем сочинении Схемы звезд Хиониад описал планетные теории ат-Туси и ибн аш-Шатира. Впоследствии это сочинение попало в Италию и в принципе могло быть известным европейским астрономам эпохи Возрождения. Важную роль в распространении арабских астрономических теорий мог сыграть Виссарион Никейский, переехавший в Европу из захваченного турками Константинополя и ставший кардиналом католической церкви^[34].

Закат астрономии в странах ислама

Наука в исламских странах продолжала развиваться вплоть до середины XVI века, когда работали крупные астрономы Таки ад-Дин, ал-Бирджанди, ал-Хафри. Хотя квалифицированные исследователи встречались и в более позднее время^[38], начиная с конца этого столетия в исламской науке началась длительная эпоха застоя. В целом, причины этого застоя следует искать в слабой институализации светских наук в исламском обществе. Часто встречается утверждение, что ответственность следует возложить на критику «древних наук» со стороны влиятельнейшего богослова ал-Газали. Однако, во-первых, уже после второй половины XII века, когда работал ал-Газали, имел место новый расцвет астрономии, связанный с деятельностью Марагинской и Самаркандской обсерватории, и во вторых, критика с богословских позиций иногда имела и положительные результаты, поскольку содействовала освобождению астрономии от пут учения Аристотеля^[39]. О причинах многовекового застоя в науке мусульманских стран ещё предстоит разобраться историкам.

Значение астрономии в странах ислама для дальнейшего развития науки

Арабская астрономия явилась необходимым этапом в развитии науки о небе. Учёные мусульманского мира усовершенствовали ряд астрономических приборов и изобрели новые, что позволило им существенно повысить точность определения ряда астрономических параметров, без чего дальнейшеее развитие астрономии было бы затруднено. Они положили начало традиции построения специализированных научных учреждений — астрономических обсерваторий. Наконец, именно учёные стран ислама впервые выдвинули фундаментальное требование: астрономическая теория является частью физики. Последовательная реализация этой программы привела к созданию гелиоцентрической системы мира Коперником, открытию законов планетных движений Кеплером, установлению механизма действия центральных силы Гуком и, наконец, открытию закона всемирного тяготения Ньютоном.

Примечания

Литература

• Бируни. Избранные сочинения, T. V, ч. 1 и 2. — Ташкент: Фан, 1973.
• Булатов М. С. Обсерватория Улугбека в Самарканде // Историко-астрономические исследования, вып. XVIII. — М.: 1986. — С. 199—216.
• Гингерич О. Средневековая астрономия в странах ислама // В мире науки. — 1986, № 4. — С. 16—26.
• Джалалов Г. Д. Некоторые замечательные высказывания астрономов Самаркандской обсерватории // Историко-астрономические исследования, вып. IV. — М.: 1958. — С. 381-386.
• Кары-Ниязов Т. Н. Астрономическая школа Улугбека. — Москва-Ленинград: АН СССР, 1950.
• Климишин И. А. Открытие Вселенной. — Москва: Наука, 1987.
• Куртик Г. Е. Теория восхождения и нисхождения Сабита ибн Корры. К проблеме взаимоотношения теории и наблюдений // Историко-астрономические исследования, вып. XVIII. — М.: 1986. — С. 111—150.
• Мамедбейли Г. Д. Основатель Марагинской обсерватории Насирэддин Туси. — Баку: Изд-во АН Азербайджанской ССР, 1961.
• Матвиевская Г. П., Розенфельд Б. А. Математики и астрономы мусульманского средневековья и их труды (VIII—XVII вв.). — М.: Наука, 1983.
• Паннекук А. История астрономии. — М.: Наука, 1966.
• Рожанская М. М. Механика на средневековом Востоке. — Москва: Наука, 1976.
• Розенфельд Б. А., Рожанская М. М., Соколовская З. К. Абу-р-Райхан Ал-Бируни, 973—1048. — Москва: Наука, 1973.
• Розенфельд Б. А. Астрономия стран ислама // Историко-астрономические исследования, вып. XVII. — М.: 1984. — С. 67—122.
• Таги-Заде А. К., Вахабов С. А. Астролябии средневекового Востока // Историко-астрономические исследования, вып. XII. — М.: 1975. — С. 169—204.
• Эгамбердиев Ш. А., Коробова З. Б. Ученый на троне // Вселенная и мы. — 1997. — Т. № 3. — С. 76—81.
• Barker P. Copernicus and the Critics of Ptolemy // Journal for the History of Astronomy. — 1999. — Vol. 30. — P. 343—358.
• Dreyer J. L. E. History of the planetary systems from Thales to Kepler. — Cambridge University Press, 1906.
• Evans J. The History and Practice of Ancient Astronomy. — New York: Oxford University Press, 1998.
• Guessoum N. Copernicus and Ibn Al-Shatir: does the Copernican revolution have Islamic roots // The Observatory. — 2008. — Vol. 128. — P. 231—239.
• Hartner W. Copernicus, the Man, the Work, and its History // Proceedings of the American Philosophical Society. — 1973. — Vol. 117. — P. 413—422.
• Hashemipour B. Baha’ al-Din Muammad ibn usayn al-Amili // in: The Biographical Encyclopedia of Astronomers. — Springer, 2007.
• Heidarzadeh T. A history of physical theories of comets, from Aristotle to Whipple. — Springer, 2008.
• Kennedy E. S. Late Medieval Planetary Theory // Isis. — 1966. — Vol. 57. — P. 365—378.
• Linton C. M. From Eudoxus to Einstein. — Cambridge University Press, 2004.
• Morelon R. General survey of Arabic astronomy // in: Encyclopedia of the History of Arabic Science. — London: Routledge, 1996. — P. 1—19.
• Ragep F. J. The Two Versions of the Tusi Couple // in: From Deferent to Equant. A Volume of Studies on the History of Science in the Ancient and Medieval Near East in Honor of E.S. Kennedy (Annals of the New York Academy of Sciences). — New York: 1987. — Vol. 500. — P. 329—356.
• Ragep F. J. Arabic/Islamic astronomy // in: History of astronomy: an encyclopedia. — 1997. — P. 17—21.
• Ragep F. J. Tusi and Copernicus: The Earth's Motion in Context // Science in Context. — 2001a. — Vol. 14. — P. 145—163.
• Ragep F. J. Freeing astronomy from philosophy: an aspect of islamic influence on science // Osiris, 2nd Series. — 2001b. — Vol. 16. — P. 49—64 & 66—71.
• Ragep F. J. Ali Qushji and Regiomontanus: Eccentric Transformations and Copernican Revolutions // Journal for the History of Astronomy. — 2005. — Vol. 36. — P. 359—371.
• Ragep F. J. Copernicus and his Islamic Predecessors: Some historical Remarks // History of Science. — 2007. — Vol. 45. — P. 65—81.
• Roberts V. The Solar and Lunar Theory of Ibn al-Shatir: A Pre-Copernican Copernican Model // Isis. — 1957. — Vol. 48. — P. 428—432.
• Roberts V. and Kennedy E. S. The Planetary Theory of Ibn al-Shatir // Isis. — 1959. — Vol. 50. — P. 232—234.
• Sabra A. I. The Andalusian Revolt Against Ptolemaic Astronomy: Averroes and al-Bitruji // in: Transformation and Tradition in the Sciences: Essays in honor of I. Bernard Cohen. — 1984. — P. 233—253.
• Sabra A. I. Configuring the Universe: Aporetic, Problem Solving, and Kinematic Modeling as Themes of Arabic Astronomy // Perspectives on Science. — 1998. — Vol. 6. — P. 288—330.
• Saliba G. The Astronomical Tradition of Maragha: A Historical Survey and Prospects for Future Research // Arabic Sciences and Philosophy. — 1991. — Vol. 1. — P. 67—99.
• Saliba G. A History of Arabic Astronomy: Planetary Theories During the Golden Age of Islam. — New York University Press, 1994.
• Saliba G. Arabic Planetary Theories after the Eleventh Century AD // in: Encyclopedia of the History of Arabic Science. — London: Routledge, 1996. — P. 58—127.
• Saliba G. A Redeployment of Mathematics in a Sixteenth-Century Arabic Critique of Ptolemaic Astronomy // in: Perspectives arabes et medievales sur la tradition scientifique et philosophique grecque: Actes du colloque de la S.I.H.S.P.A.I. (Societe internationale d’histoire des sciences et de la philosophie arabe et islamique). Paris, 31 mars-3 avril 1993, eds. A. Hasnawi, A. Elamrani-Jamal, and M. Aouad. — Leuven/Paris: Peeters, 1997. — P. 105—122.
• Saliba G. Greek Astronomy and the Medieval Arabic Tradition // American Scientist. — 2002. — Vol. 90. — P. 360—367.
• Saliba G. Reform of Ptolemaic Astronomy at the Court of Ulugh Beg // in: Islamic philosophy theology and science. — Leiden/Boston: Brill, 2004. — Vol. LIV. — P. 810—824.
• Saliba G. Islamic Science and the Making of the European Renaissance. — MIT Press, 2007.
• Sayili A. The Observatory in Islam. — New York: Arno Press, 1981.
• Setia A. Fakhr Al-Din Al-Razi on Physics and the Nature of the Physical World: A Preliminary Survey // Islam & Science. — 2004, winter. — Vol. 2.
• Thurston H. Early astronomy. — New York: Springer-Verlag, 1994.

См. также

Математика исламского средневековья

Ссылки

• Ю. А. Кимелев, Т. Л. Полякова, «Наука и религия». Арабо-исламская наука и латинский Запад.
• D. Duke, Ancient Planetary Model Animations.(англ.)
• G. Saliba, Whose Science is Arabic Science in Renaissance Europe(англ.)
• MuslimHeritage.com: Astronomy.(англ.)
• Medieval physically real planetary models.(англ.)