Astronomie islámského středověku - astronomické znalosti a názory, které byly ve středověku rozšířeny v arabském chalífátu a následně ve státech, které vznikly po rozpadu chalífátu: Cordobský chalífát , říše Samanidů , Karakhanidů , Ghaznavidů , Timurids , Hulaguids . Spisy islámských astronomů byly zpravidla psány v arabštině, kterou lze považovat za mezinárodní jazyk středověké vědy [1] ; z tohoto důvodu je astronomie islámského středověku nazývána také arabskou astronomií, i když k jejímu rozvoji přispěli nejen Arabové, ale zástupci téměř všech národů žijících na tomto území. Hlavním zdrojem arabské astronomie byla astronomie starověkého Řecka a v raných fázích vývoje také Indie a státu Sassanid , který se nachází na území moderního Iráku a Íránu . Období nejvyššího rozvoje spadá do VIII-XV století.
VII století. Začátek seznamování s astronomickými úspěchy Řeků ( Astronomie starověkého Řecka ) a Indů ( Indická astronomie ). Na příkaz chalífy Omara byl v arabském chalífátu vyvinut nábožensky motivovaný lunární kalendář .
VIII - první polovina IX století. Intenzivní překlad indické a řecké vědecké literatury do arabštiny. Hlavním patronem vědců je chalífa al-Mamun , který ve dvacátých letech 9. století založil Dům moudrosti v Bagdádu a dvě astronomické observatoře v Damašku a Bagdádu . Toto období zahrnuje aktivity takových prominentních astronomů a matematiků jako Ibrahim al-Fazari († asi 777), Yaqub ibn Tariq († asi 796), Habbash al-Khasib (770-870), Muhammad al-Khwarizmi (783-850), Al -Fergani (790-860), bratři Banu Musa (první polovina 9. století) a jejich student Sabit ibn Korra (836-901). Objev změny sklonu ekliptiky k rovníku a pomyslný objev trémy . Kompletní zvládnutí matematického aparátu řecké astronomie, včetně teorie Ptolemaia .
Druhá polovina 9. století - konec 11. století. Rozkvět arabské observační astronomie. Aktivity významných astronomů Muhammada al-Battaniho , Abd ar-Rahmana al -Sufiho , Abu Jafara al-Khazina , Abu-l-Wafa Muhammada al-Buzjaniho , Abu-l-Hasan Ibn Yunis , Abu Ali ibn Sina (Avicenna), Abur-Rayhan al-Biruni , Ibrahim az-Zarkali , Omar Khayyam . Objev pohybu apogea sluneční dráhy vzhledem ke hvězdám a rovnodennostem . Počátek teoretického chápání pohybu nebeských těles (XI. století: ibn al-Khaytham , al-Biruni , al-Khazin , az-Zarkali ). První pochybnosti o nehybnosti Země. Začátek útoků na astronomii a vědu obecně ze strany ortodoxních teologů a právníků, zejména Muhammada al-Ghazaliho .
XII století - první polovina XIII století. Hledání nových teoretických základů astronomie: pokus odmítnout teorii epicyklů pro její nesoulad s tehdejší fyzikou (tzv. „Andaluské povstání“, ve kterém filozofové Ibn Baja , Ibn Tufayl , al-Bitruji , Averroes , Maimonides , kteří žili a pracovali v Andalusii). V pozorovací astronomii však došlo k relativní stagnaci.
Druhá polovina 13. století - 16. století. Čas úsvitu astronomických observatoří v islámských zemích ( observatoř Maraga , observatoř Tabriz , observatoř Ulugbek v Samarkandu, observatoř Istanbul ). Astronomické vzdělání v madrase. "Revoluce Maraga": teorie planetárního pohybu, které popírají ekvantní a další prvky Ptolemaiovy teorie jako základ matematické astronomie , Džamšíd Giyas ad-Dín al-Kashi , Ala ad-Din Ali ibn Muhammad al-Kushchi , Muhammad al- Khafri ). Rozsáhlá diskuse o přirozeném filozofickém základu astronomie a možnosti rotace Země kolem své osy [2] .
Konec 16. století. Začátek dlouhé stagnace v islámské astronomii.
Potřeba astronomie v islámských zemích byla původně způsobena čistě praktickými náboženskými potřebami:
K vyřešení těchto problémů bylo nutné použít metody vyvinuté řeckými a indickými astronomy, zejména sférickou trigonometrii . Od 11. století bylo v mešitách zavedeno zvláštní postavení strážce času, které zastávali profesionální astronomové [3] ; takovou pozici zastával zejména vynikající syrský astronom Ibn ash-Shatir v Umajjovské mešitě v Damašku . Praktické znalosti nezbytné pro náboženské potřeby byly předmětem četných astronomických tabulek - zijs .
Je třeba poznamenat vysokou úroveň náboženské tolerance v arabském kalifátu: kromě muslimů byli mezi vědci tohoto regionu pohané, židé a někdy i křesťané.[ kdo? ] .
Po celý středověk však byly „starověké vědy“ (které zahrnovaly zejména matematiku a astronomii) předmětem kritiky ze strany ortodoxních islámských teologů, protože měly odvádět pozornost lidí od studia náboženství. Nejslavnější z teologů, Muhammad al-Ghazali (1058-1111), tedy tvrdil, že přesnost a spolehlivost matematických důkazů může vést neznalého člověka k domněnce, že náboženství je založeno na méně spolehlivých základech než věda.
Kromě toho znalost přírody implikuje hledání kauzálních vztahů mezi přírodními jevy, ale mnoho muslimských teologů věřilo, že takový vztah nemůže existovat, protože svět existuje pouze díky všemohoucnosti Boha. Al-Ghazali tedy prohlásil:
Spojení mezi tím, co je obvykle prezentováno jako příčina a tím, co je obvykle prezentováno jako následek, není podle našeho názoru nutné... Jejich spojení je dáno předurčením Boha, který je stvořil vedle sebe, a nikoli díky nutnost jejich vlastní přirozenosti. Naopak, v moci božské moci je vytvořit sytost bez jídla, způsobit smrt bez dekapitace, prodloužit život po dekapitaci, a to platí pro všechny související věci [4] .
Aplikuje tyto myšlenky na astronomii mnoho teologů[ kdo? ] dospěl k tvrzení, že protože příčinou zatmění Měsíce je výhradně vůle Alláha , a už vůbec ne Měsíc spadající do stínu Země, může způsobit zatmění kdykoli, a to nejen tehdy, když je Země mezi Slunce a Měsíc. Většina teologů nezastávala tak extrémní postoje, uznávali užitečnost matematických metod astronomie, odmítali však připustit, že by za matematikou byla nějaká fyzika.
Někteří islámští teologové[ kdo? ] popřel kulovitost Země, do té doby spolehlivě stanovenou astronomy a geografy [5] . Hlavní překážkou uznání kulovitosti Země nebyl její rozpor s textem Písma, jako u některých raně křesťanských teologů, ale specifický rys islámského dogmatu: během svatého měsíce ramadánu muslimové nemohli ani jíst ani pít za denního světla. hodin. Nastanou-li však astronomické jevy, jak vyplývá z teorie kulovitosti Země, pak severně od 66° Slunce nezapadne celý den a může to trvat několik měsíců ; tak muslimové, kteří mohli skončit v severských zemích, museli buď odmítnout půst, nebo museli zemřít hlady; protože Alláh nemohl dát takový příkaz, Země nemůže být kulatá [6] .
Astronomové však byli přesvědčeni, že odhalením struktury vesmíru tím oslavují jeho Stvořitele. Řada astronomů byla zároveň autory teologických prací ( Násir ad-Dín at-Túsí , Kutb ad-Dín ash-Širazi , Ali al-Kushchi a další). Ve svých spisech kritizovali islámskou ortodoxii. Takže al-Kushchi dal vtipnou odpověď teologům, kteří považovali existenci přírodních zákonů za nemožnou kvůli všemohoucnosti Pána:
Rozhodně víme, že když opustíme své domovy, hrnce a pánve se nepromění ve vědce mluvící o geometrii a teologii, i když je to z vůle všemohoucího Boha možné. Můžeme se přesvědčit, že nebeské jevy se chovají v souladu s dobře zavedenou astronomickou teorií se stejnou mírou pevnosti, jakou si můžeme být jisti, že k této zázračné přeměně ve skutečnosti nedochází [7] .
Madrasahy byly nejvyšší vzdělávací instituce v islámských zemích , první z nich vznikly v 10. století. V podstatě se tam vyučovala teologie a práva a ostatní vědy mohli studenti studovat jen nepovinně. Od druhé poloviny 13. století však začaly vznikat vzdělávací instituce nového typu, které zahrnovaly rozsáhlé kurzy matematiky a astronomie. Takové byly školy na observatořích ve městech Maragha (XIII. století) a Tabriz (XIV. století), stejně jako medresy v Samarkandu a Istanbulu (XV století), které založili Ulugbek a al-Kushchi . Úroveň astronomického vzdělání v těchto vzdělávacích institucích byla v Evropě překonána až na počátku New Age.
První astronomické observatoře se objevily v zemích islámu [8] . Jejich zakladateli byli ve většině případů panovníci. Chalífa al-Mamun založil v 7. století observatoře v Damašku a Bagdádu. Významný záběr měla observatoř v Bagdádu, jejímž patronem byl sultán Sharaf al-Daula (založena v roce 988). Zřejmě se jednalo o první observatoř v historii, v jejímž čele stál oficiálně schválený ředitel (slavný astronom al-Kuhi ) a která měla vlastní účetní oddělení. V roce 1074 založil sultán Jalal ad-Din Malik-Shah v Isfahánu ( Persie ) skvěle vybavenou observatoř, kde působil vynikající vědec a básník Omar Khayyam (1047-1123).
Důležitou roli v dějinách vědy sehrála observatoř v Maragha (jižní Ázerbájdžán, nyní Írán), založená roku 1261 vynikajícím astronomem, matematikem, filozofem a teologem Násirem ad-Dín at-Túsím [9] . Prostředky na jeho stavbu přidělil mongolský chán Hulagu , astrolog, na jehož dvoře svého času Tusi působil.
Do značné míry pod vlivem observatoře Maraga byla v Samarkandu vybudována observatoř , kterou v roce 1420 založil Ulugbek , vládce státu Maverannahr a později celého státu Timurid , který sám byl vynikajícím astronomem. Hlavním nástrojem Samarkandské observatoře byl obří kvadrant (nebo možná sextant ) o poloměru více než 40 metrů.
Poslední z velkých observatoří islámských zemí byla observatoř v Istanbulu , kterou v roce 1577 založil významný astronom Takiyuddin al-Shami . Pro astronomická pozorování tam byly použity téměř stejné přístroje jako na observatoři Tycho Brahe [10] . V roce 1580 byl zničen; formálním důvodem byla neúspěšná astrologická předpověď Takiyuddina, ale hlavním důvodem byl pravděpodobně požadavek hlavy tureckých muslimů, kteří považovali provozování vědy za škodlivé pro věřící. Astronomickou tradici v Istanbulu založil Ulugbekův student a blízký přítel Ali al-Kushchi , třetí a poslední ředitel Samarkandské observatoře .
Řada astronomů organizovala své vlastní soukromé observatoře. Nemohli být sice tak dobře vybaveni jako státní, ale byli mnohem méně závislí na nuancích politické situace. To umožnilo mnohem delší sérii pozorování.
Arabové v podstatě používali stejné astronomické přístroje jako Řekové a podstatně je vylepšili. Díky muslimským vědcům se tedy astroláb stal hlavním nástrojem pro astronomy předteleskopické éry , což byl také druh analogového počítače, pomocí kterého bylo možné vypočítat čas z hvězd a Slunce, čas východu a západu slunce, stejně jako řada dalších astronomických výpočtů. Bylo také vynalezeno několik nových odrůd armilárních koulí , sextantů a dalších nástrojů.
Pro přibližný výpočet souřadnic planet byl použit rovník – vizuální model ptolemaiovské teorie, vizualizující pohyb planety v určitém měřítku. Nejstarší popis rovníku, který se k nám dostal, patří Ibrahimu al-Zarkalimu . Několik zařízení pro určení nebeských souřadnic každé z planet v libovolném časovém okamžiku vynalezl Jamshid al-Kashi [11] .
Za množství astronomických přístrojů lze do jisté míry také věžní vodní hodiny, které ve 12. století postavil bagdádský inženýr Ismail al-Jazari . Ukazovaly nejen čas, ale i pohyb znamení zvěrokruhu, Slunce a Měsíce po obloze a s měnícími se fázemi [12] [13] . Bylo to skutečné mechanické planetárium, vzdálený potomek mechanismu Antikythéry .
Nejdůležitějším úkolem, který si muslimští astronomové stanovili, bylo objasnění základních astronomických parametrů: sklon ekliptiky k rovníku, rychlost precese, trvání roku a měsíce a parametry planetárních teorií. Výsledkem byl na svou dobu velmi přesný systém astronomických konstant [14] .
Přitom bylo učiněno několik důležitých objevů. Jedna z nich patří astronomům, kteří v 9. století pracovali pod záštitou chalífy al-Mamuna . Měřením sklonu ekliptiky k rovníku byl výsledek 23°33'. Protože Ptolemaios měl hodnotu 23 ° 51 ', došlo k závěru, že sklon ekliptiky k rovníku se v průběhu času měnil.
Dalším objevem arabských astronomů byla změna délky apogea Slunce kolem Země. Podle Ptolemaia se délka apogea nemění s časem, to znamená, že oběžná dráha Slunce je pevná vzhledem k rovnodennostem. Protože tyto bodové precese vzhledem ke hvězdám, sluneční dráha se v Ptolemaiově teorii také pohybuje v souřadnicovém systému spojeném s pevnými hvězdami, zatímco odchylky planet v tomto souřadnicovém systému jsou pevné. Ale i astronomové z observatoře al-Mamun měli podezření, že zeměpisná délka apogea nezůstala konstantní. Tento objev potvrdil slavný syrský astronom al-Battani , podle kterého se délka apogea sluneční dráhy mění stejnou rychlostí a ve stejném směru jako precese, takže dráha Slunce si udržuje přibližně konstantní relativní polohu. ke hvězdám. Další krok učinil vynikající učenec-encyklopedista Abu-r-Raykhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni (973-1048) z Khorezmu . Kanon Mas'ud Biruni ve své hlavní astronomické práci dochází k závěru, že rychlost slunečního apogea je stále mírně odlišná od rychlosti precese, to znamená, že dráha Slunce se pohybuje v souřadnicovém systému spojeném s pevnými hvězdami. Později ke stejnému závěru dospěl i slavný andaluský astronom al-Zarkali , který vytvořil geometrickou teorii, která modeluje pohyb slunečního apogea.
Nelze nezmínit jeden pomyslný objev arabských vědců - trému [15] . Jeho autorem je bagdádský astronom a matematik Thabit ibn Korra (836-901). Podle teorie trepidace je precese oscilační. Již později arabští astronomové ukázali, že se Thabit mýlil: precese je monotónní. Domnívali se však, že rychlost precese se periodicky mění, takže změnu zeměpisných délek hvězd lze rozložit na dvě složky: rovnoměrný nárůst (samotná precese), na který se superponuje periodické kmitání (trepidace). Tento názor zastával mimo jiné Mikuláš Koperník a úplnou absenci trémy dokázal až Tycho Brahe .
Důležitou činností islámských astronomů bylo sestavování hvězdných katalogů. Jeden z nejslavnějších katalogů byl zahrnut do „Knihy souhvězdí stálých hvězd“ od Abd ar-Rahmana as-Sufiho . Mimo jiné obsahoval první popis mlhoviny Andromeda , který se k nám dostal . Sestavení katalogu, který obsahoval přesné souřadnice 1018 hvězd, bylo jedním z nejdůležitějších výsledků práce observatoře Ulugbek .
V některých případech Arabové provedli astronomická pozorování, která neměla u Řeků obdoby . Významný syrský astronom Ibn ash-Shatir tedy určil úhlový poloměr Slunce pomocí camera obscura [16] . Zároveň se dospělo k závěru, že tato hodnota kolísá v mnohem širším rozmezí, než by podle Ptolemaiovy teorie mělo být . Ibn ash-Shatir vybudoval svou vlastní teorii pohybu Slunce, přičemž tuto okolnost vzal v úvahu [17] .
Astronomové zemí islámu významně přispěli ke zlepšení matematického základu astronomie. Zejména měli velký vliv na rozvoj trigonometrie : zavedli moderní goniometrické funkce kosinus, tangens, kotangens, dokázali řadu vět, sestavili několik tabulek goniometrických funkcí. Takže na Ulugbekově observatoři Samarkand byly sestaveny vysoce přesné trigonometrické tabulky a Ulugbek se osobně podílel na této práci: napsal speciální pojednání o výpočtu sinu úhlu 1 °. První ředitel této observatoře , al-Kashi , se také proslavil počítáním čísel s přesností až 18 desetinných míst.
Pro dějiny vědy má mimořádný význam matematická analýza zdánlivého pohybu Slunce, kterou představil al-Biruni v kánonu Mas'ud . S ohledem na úhel mezi středem geocentrické dráhy Slunce, samotným Sluncem a Zemí jako funkci průměrné délky Slunce dokázal, že v extrémních bodech je přírůstek této funkce nulový a při inflexi bodů je přírůstek přírůstku funkce nulový [18] .
Z pohledu spotřebitelů (včetně náboženských osobností a astrologů) byly hlavním výsledkem činnosti teoretických astronomů příručky praktické astronomie - ziji . Ziji zpravidla obsahovalo následující sekce [19] :
Teoretickým základem pro většinu zijs byla teorie Ptolemaia , ačkoli někteří raní zijs používali teorie indických astronomů [20] . V souladu s tím byly modely pro zijs Ptolemaiovy ruční stoly , stejně jako siddhanty indických astronomů Aryabhata a Brahmagupta .
Bezprostředním předchůdcem zijs byly šachové tabulky ( Zij-i Shah ), sestavené v sásánském Íránu v 6. století. Dodnes sešlo asi 200 zijů, sestavených v období od 8. do 15. století. Nejstarší z těch, kteří se k nám dostali ( Zij v letech Arabů ), byl v VIII století. Arabský astronom al-Fazari . Mezi nejznámější zijs patřili:
Při sestavování těchto a některých dalších zijů byly použity astronomické parametry, které si jejich sestavovatelé určili sami pomocí vlastních pozorování.
V oblasti přírodní filozofie a kosmologie se většina arabských učenců řídila učením Aristotela . Vycházel z rozdělení Vesmíru na dvě zásadně odlišné části, sublunární a supralunární svět. Sublunární svět je říší proměnlivého, nestálého, pomíjivého; naopak nadlunární, nebeský svět je říší věčného a neměnného. S tímto pojmem souvisí pojem přírodních míst. Existuje pět druhů hmoty a všechny mají svá přirozená místa v našem světě: element země je v samém středu světa , za ním následují přirozená místa elementů vody, vzduchu, ohně, éteru.
První čtyři prvky tvořily sublunární svět, éter - supralunární. Pokud je prvek sublunárního světa vyjmut ze svého přirozeného místa, bude mít tendenci spadnout na své přirozené místo. Pokud tedy zvednete hrst země, bude se přirozeně pohybovat svisle dolů, pokud zapálíte oheň, bude se pohybovat svisle nahoru. Jelikož prvky země a vody ve svém přirozeném pohybu směřovaly dolů ke středu světa, byly považovány za absolutně těžké; prvky vzduchu a ohně aspirovaly nahoru, k hranici sublunární oblasti, takže byly považovány za absolutně lehké. Po dosažení přirozeného místa se pohyb prvků sublunárního světa zastaví. Všechny kvalitativní změny v sublunárním světě byly redukovány právě na tuto vlastnost mechanických pohybů, které se v něm vyskytují. Prvky směřující dolů (země a voda) jsou těžké, směřující nahoru (vzduch a oheň) jsou lehké. Naopak element nadlunárního světa (éter) se vyznačoval rovnoměrným pohybem po kružnici kolem středu světa, věčným, jelikož na kružnici nejsou žádné hraniční body; pojmy tíže a lehkosti jsou pro supralunární svět nepoužitelné.
Aristoteles tvrdil, že vše, co se pohybuje, je uváděno do pohybu něčím vnějším, což je zase něčím pohybováno a tak dále, dokud se nedostaneme k motoru, který je sám nehybný. Pokud se tedy nebeská tělesa pohybují pomocí koulí, ke kterým jsou připojena, pak jsou tyto koule uváděny do pohybu motory, které jsou samy nehybné. Každé nebeské těleso je zodpovědné za několik „pevných motorů“ podle počtu koulí, které jej nesou. Koule stálic by měla mít pouze jeden motor, protože vykonává pouze jeden pohyb - denní rotaci kolem své osy. Protože tato sféra pokrývá celý svět, odpovídající motor a je nakonec zdrojem všech pohybů ve vesmíru. Všechny nehybné motory sdílejí stejné vlastnosti jako Prvotní hybatel: jsou to nehmotné nehmotné útvary a představují čistý rozum (latinští středověcí vědci je nazývali inteligencí).
Prvními propagátory Aristotelova učení v arabském světě byli Abu Yusuf Yakub al-Kindi (asi 800-870), Abu Nasr Muhammad al-Farabi (asi 870-950), Abu Ali ibn Sina (Avicenna) (980 -1037). Nejznámějším peripatetikem nejen islámského světa, ale celého středověku byl Muhammad Ibn Rushd z Andalusie (1126-1198), známý také jako Averroes. Velký význam pro šíření Aristotelových myšlenek měly spisy židovského myslitele z Andalusie Mojžíše ben Maimona (1135-1204), známějšího jako Maimonides .
Jedním z problémů, kterým arabští komentátoři čelili, bylo sladění Aristotelova učení s principy islámu. Avicenna byl tedy jedním z prvních, kdo identifikoval aristotelské nehybné motory s anděly . Podle jeho názoru jsou s každou nebeskou sférou spojeny dvě duchovní entity. Za prvé je to duše , která je připojena ke kouli a pohybuje se s ní. Za druhé je to inteligence neboli anděl – nehybný motor, oddělený od sféry. Důvodem pohybu koule je láska její duše k jejímu nehybnému motoru, nutící duši usilovat o předmět své touhy a v tomto pohybu přenášet kouli do kruhu [21] . Názor na animaci nebeských sfér a/nebo svítidel byl rozšířen mezi filozofy islámu.
Zároveň někteří učenci vyjádřili pochybnosti o řadě základních ustanovení Aristotelova učení . Dosáhli jsme tedy korespondence mezi dvěma významnými vědci - al-Biruni a Avicenna , v průběhu Biruni vyjádřili názor, že gravitace je charakteristická pro všechna tělesa ve vesmíru, a nejen pro tělesa sublunárního světa, a také uvažována existence prázdnoty a jiných možných světů.
S výjimkou několika málo astronomů a filozofů, kteří odmítli teorii epicyklů ve prospěch teorie soustředných sfér, většina arabských astronomů určila konfiguraci Kosmu na základě teorie vnořených sfér . Dokonce vyvinuli speciální žánr hey'a (což lze přeložit jako kosmografie ), věnovaný jeho prezentaci. Arabové po Řekech věřili, že vzdálenost k planetě je určena hvězdnou periodou jejího pohybu: čím dále od Země je planeta, tím delší je hvězdná perioda. Podle teorie vnořených koulí je maximální vzdálenost od Země ke každé z planet rovna minimální vzdálenosti k další nejvzdálenější planetě. Takže v Knize o prvcích vědy o hvězdách Bagdádu astronom z 9. století. al-Fargani uvádí následující odhady maximálních vzdáleností k planetám a jejich velikostí (obojí jsou vyjádřeny v poloměrech Země) [22] :
Vzdálenost | Poloměr | |
Měsíc | ||
Rtuť | ||
Venuše | ||
slunce | ||
Mars | ||
Jupiter | ||
Saturn |
Bezprostředně za Saturnem se nacházela koule stálic, jejichž vzdálenosti tedy převyšovaly poloměr Země jen o něco málo více než 20 tisíckrát.
Problém s tímto schématem souvisel se Sluncem, Merkurem a Venuší. Tato svítidla mohla být umístěna v libovolném pořadí, protože všechna měla stejné období pohybu ve zvěrokruhu, rovné jednomu roku. Ptolemaios věřil, že na prvním místě jsou Merkur a Venuše a teprve potom Slunce, které se tedy nacházelo uprostřed planetárního systému. Tento názor zpochybnil astronom Jabir ibn Aflah ( Andalusie , XII. století), podle kterého se Merkur a Venuše nacházejí dále než Slunce. Základem tohoto závěru byla následující úvaha: pro Merkur a Venuši, stejně jako pro všechny planety, jsou horizontální paralaxy neměřitelně malé; ale podle teorie vnořených sfér se Merkur nachází bezprostředně za Měsícem, jehož horizontální paralaxa je docela měřitelná; proto u Merkuru musí být také měřitelné. Pokud je příliš malý na měření, musí být Merkur umístěn dále než Slunce. Totéž platilo pro Venuši. Někteří jiní astronomové došli ke stejnému závěru na základě jiných úvah: pokud jsou Merkur a Venuše blíže Zemi než Slunce, pak by měly ukazovat fáze, jako Měsíc, ale protože fáze těchto planet nebyly nikdy pozorovány, pak by měl být od nás oddělen mimo Slunce. Tato obtíž však byla odstraněna, pokud jsou planety samosvítícími tělesy.
Spory mezi astronomy byly také v otázce, do které sféry patří Mléčná dráha . Aristoteles se domníval, že tento jev je meteorologické povahy a odkazuje na „sublunární“ svět. Mnoho vědců však tvrdilo, že tato teorie odporuje pozorování, protože v tomto případě by Mléčná dráha měla mít horizontální paralaxu, což ve skutečnosti není. Zastánci tohoto pohledu byli Ibn al-Haytham , al-Biruni , Ibn Baja , at-Tusi [23] . Al-Biruni tedy považoval za prokázané, že Mléčná dráha je „sbírka nesčetných mlhavých hvězd“, což se prakticky shoduje s úhlem pohledu Démokrita . Tento názor doložil existencí „dvojhvězd“ a „hvězdných keřů“, jejichž obrazy v očích nezkušeného pozorovatele splývají a tvoří jednu „mlžnou hvězdu“ [24] .
Někteří myslitelé ( Abu Bakr al-Razi , Abu-l Barakat al-Baghdadi ) považovali Vesmír za nekonečný, neomezený sférou stálic.
V oblasti kosmologie byli vědci islámských zemí zastánci geocentrického systému světa . Nicméně, tam byly spory o tom, která verze by měla být preferována: teorie homocentrických sfér nebo teorie epicyklů .
V 12. a na počátku 13. století byla teorie epicyklů vystavena masivnímu útoku arabských filozofů a vědců z Andalusie . Toto hnutí je někdy označováno jako „Andaluské povstání“ [25] . Jeho zakladatelem byl Muhammad ibn Baja , v Evropě známý jako Avempatz († 1138), v díle pokračovali jeho žák Muhammad ibn Tufayl (asi 1110-1185) a studenti posledního Hyp ad-Dín al-Bitrúdžího († 1138). 1185 nebo 1192 d.) a Averroes ; Za jejich počet lze považovat Maimonida , zástupce židovské komunity Andalusie . Tito vědci byli přesvědčeni, že teorie epicyklů, přes všechny své výhody z matematického hlediska, neodpovídá skutečnosti, protože existence epicyklů a excentrických deferentů je v rozporu s Aristotelovou fyzikou , podle níž jediný střed rotace nebeská tělesa mohou být pouze středem světa , který se shoduje se středem Země.
Ibn Baja se pokusil zkonstruovat teorii planetárního systému založenou na excentrickém modelu, ale bez epicyklů. Z hlediska ortodoxního aristotelismu však nejsou excentrici o nic lepší než epicykli. Ibn Tufayl a Averroes viděli řešení problémů astronomie v návratu k teorii homocentrických sfér . Vrcholem „andaluského povstání“ bylo právě vytvoření nové verze této teorie al-Bitrudžím [26] . Tato teorie však byla v naprostém rozporu s pozorováními a nemohla se stát základem astronomie.
Model epicyklů ve své ptolemaiovské verzi (teorie bisekce excentricity) však nemohl astronomy plně uspokojit. V této teorii se pro vysvětlení nerovnoměrného pohybu planet předpokládalo, že pohyb středu epicyklu podél deferentu vypadá jednotně, když se na něj nedíváme ze středu deferentu, ale z nějakého bodu, který se nazývá ekvant nebo vyrovnávací bod. V tomto případě se Země také nenachází ve středu deferentu, ale je posunuta na stranu symetricky k bodu ekvantu vzhledem ke středu deferentu. V Ptolemaiově teorii se úhlová rychlost středu epicyklu vzhledem k ekvantu nemění, zatímco při pohledu ze středu deferentu se úhlová rychlost středu epicyklu mění, jak se planeta pohybuje. To odporuje obecné ideologii předkeplerovské astronomie, podle níž jsou všechny pohyby nebeských těles složeny z rovnoměrných a kruhových pohybů.
Muslimští astronomové (počínaje ibn al-Haythamem , 11. století) zaznamenali další, čistě fyzickou obtíž v Ptolemaiově teorii . Podle teorie vnořených sfér , kterou vyvinul sám Ptolemaios, byl pohyb středu epicyklu podél deferentu reprezentován jako rotace nějaké hmotné sféry. Je však naprosto nemožné si představit rotaci tuhého tělesa kolem osy procházející jeho středem, takže rychlost rotace je konstantní vzhledem k nějakému bodu mimo osu rotace.
Aby překonali tento problém, islámští astronomové vyvinuli řadu alternativních modelů pohybu planet k Ptolemaiovskému (ačkoli byly také geocentrické). První z nich vyvinuli ve druhé polovině 13. století astronomové ze slavné observatoře Maraga , díky čemuž jsou všechny aktivity vedoucí k vytvoření neptolemaiovských planetárních teorií někdy nazývány „Maraga revoluce“. Mezi těmito astronomy byl organizátor a první ředitel této observatoře Násir al-Dín al-Túsí , jeho student Qutb al-Dín ash-Širází , hlavní konstruktér přístrojů této observatoře Muayyad al-Dín al-Urdí a ostatní. V této činnosti pokračovali východní astronomové pozdější doby [27] : Muhammad ibn ash-Shatir (Sýrie, XIV. století), Džamšíd Giyas ad-Din al-Kashi Ala ad-Din Ali ibn Muhammad al-Kushchi (Samarkand, XV století ), Muhammad al-Khafri (Írán, XVI. století) a další.
Podle těchto teorií vypadal pohyb kolem bodu odpovídajícího ptolemaiovské ekvantě jednotně, ale místo nerovnoměrného pohybu po jedné kružnici (jako tomu bylo u Ptolemaia) se průměrná planeta pohybovala po kombinaci jednotných pohybů po několika kruzích [28 ] . Protože každý z těchto pohybů byl rovnoměrný, byl modelován rotací pevných koulí, což eliminovalo rozpor mezi matematickou teorií planet a jejím fyzikálním základem. Na druhou stranu si tyto teorie zachovaly přesnost Ptolemaiovy teorie, neboť při pohledu z ekvantu vypadal pohyb stále rovnoměrně a výsledná prostorová trajektorie průměrné planety se prakticky nelišila od kružnice.
V teorii ibn ash-Shatir se navíc předpokládalo, že deferent není výstřední, jako u Ptolemaia , ale má za střed Zemi [29] . Toto bylo děláno částečně odstranit rozpory s filozofií Aristotlea , známý přívrženci “andaluského povstání”. Na rozdíl od těchto učenců neviděl Ibn al-Shatir žádný problém s existencí epicyklů; podle jeho názoru éter , ze kterého se měly skládat všechny nebeské sféry, tak či onak nemůže být zcela homogenní, protože musí existovat nějaké nehomogenity, které jsou pozorovány ze Země jako nebeských těles. Ale pokud je nehomogenita éteru povolena, pak neexistuje žádný rozpor v existenci rotací tam s jejich vlastními centry zodpovědnými za epicykly.
Ibn ash-Shatir také poznamenal, že teorie ptolemaiovské teorie pohybu Měsíce nemůže odpovídat skutečnosti, protože z ní vyplývá, že zdánlivá velikost měsíčního disku by se měla změnit téměř dvakrát. Vytvořil vlastní lunární teorii, zbavenou tohoto nedostatku [30] . Jeho vlastní měření nerovnosti ročních období a úhlového poloměru Slunce ho navíc podnítila k vytvoření nové teorie pohybu Slunce [31] .
Nehybnost Země byla jedním z postulátů geocentrického systému světa. Téměř všichni učenci islámských zemí (až na výjimky) s tím souhlasili, ale vedly se spory o tom, jak by to bylo možné ospravedlnit. Nejběžnější byly dvě polohy. Řada učenců ( al-Biruni , Qutb ad-Din ash-Shirazi a další) věřila, že nehybnost Země je ověřena čistě empirickými argumenty, jako je svislost trajektorií padajících kamenů. Jiní vědci ( Avicenna , at-Tusi , atd.) věřili, že všechny fyzikální jevy na pohybující se a stacionární Zemi budou probíhat stejným způsobem. Někteří vědci (jejich jména se k nám nedostali) našli správný způsob, jak vyvrátit hlavní argument proti rotaci Země: svislost trajektorií padajících těles. V podstatě byl zároveň konstatován princip superpozice pohybů, podle kterého lze jakýkoli pohyb rozložit na dvě nebo více složek: vzhledem k povrchu rotující Země se padající těleso pohybuje po olovnici, klesající těleso se pohybuje po olovnici. ale bod, který je průmětem této přímky na zemský povrch, je přenesen její rotací . Svědčí o tom al-Biruni , který však sám inklinoval k nehybnosti Země [32] . Nehybnost Země byla odůvodněna odkazem na aristotelovskou doktrínu pohybu, podle níž je přirozeným pohybem zemského živlu pohyb po svislých liniích, nikoli rotační pohyb, a jedno těleso se podle Aristotela nemůže účastnit dvou pohyby ve stejnou dobu.
Tento názor v islámských zemích narazil na značný odpor ortodoxních teologů, kteří odmítali jakékoli přírodně- filosofické teorie jako odporující tezi o všemohoucnosti Alláha. V tomto ohledu Ali al-Kushchi zaujal zvláštní pozici [2] . Na jedné straně tvrdil, že postuláty astronomie lze ospravedlnit pouze na základě geometrie a astronomických pozorování bez zapojení Aristotelova učení . Na druhou stranu souhlasil, že žádná zkušenost nemůže být použita k ospravedlnění nehybnosti Země. Proto al-Kushchi uzavírá, že není důvod odmítat jeho rotaci:
Předpokládá se, že každodenní pohyb svítidel na západ vzniká se skutečným pohybem samotné Země ze západu na východ. Proto se nám zdá, že svítidla vycházejí na východě a zapadají na západě. Takový pocit zažívá pozorovatel sedící na lodi pohybující se po řece. Pozorovatel ví, že břeh vody je nehybný. Ale zdá se mu, že se břeh pohybuje opačným směrem než loď [33] .
O několik desetiletí později vstoupil astronom al-Birjandi do korespondenční debaty s al-Kushchi . Všiml si, že některá ustanovení teorie vnořených sfér nemohou být podložena bez zapojení přírodní filozofie : skutečnost, že nebeské sféry nemohou pronikat jedna druhou, že se rovnoměrně otáčejí atd. Není tedy možné odmítnout Aristotelovu fyziku bez stanovení zpochybnil celou astronomii. Ještě na počátku 17. století však vědec a teolog Baha ad-Din al-Amili poznamenal, že možnost rotace Země kolem své osy nebyla vědou vyvrácena [34] .
Samarkandští vědci pravděpodobně vyvinuli další teorie, které odporovaly obecně přijímanému geocentrickému systému světa . Takže slavný astronom Kazi-zade al-Rumi ( Ulugbekův učitel ) napsal:
Někteří vědci se domnívají, že Slunce je uprostřed oběžných drah planet. Planeta, která se pohybuje pomaleji než druhá, je dále od Slunce. Její vzdálenost bude větší. Nejpomaleji se pohybující planeta je v největší vzdálenosti od Slunce [35] .
Zjevně je zde popsán geoheliocentrický systém světa , podobný systému Tycha Brahe . Někteří astronomové ze Samarkandu také navrhli, že Země není středem celého vesmíru, ale pouze středem těžkých těles; zvažoval možnost posunutí středu Země [36] .
Konečně, někteří vědci ( al-Biruni , Fakhr ad-Din ar-Razi ) považovali za možné, aby jiné světy existovaly mimo náš svět [37] . A tak Země, i když zůstala středem našeho světa, ztratila své výjimečné postavení ve vesmíru jako celku.
Mnoho islámských vládců podporovalo astronomii pouze díky tomu, že byla matematickým základem astrologie . Z tohoto důvodu se většina arabských astronomů musela zabývat také sestavováním horoskopů . Za největšího astrologa ve středověku byl považován Peršan Abu Mashar (IX. století), jeho spisy byly opakovaně překládány do latiny [38] . Těžko však říci, zda většina islámských astronomů skutečně věřila v astrologii, nebo sesílali horoskopy pouze proto, aby si vydělali na živobytí. Většina teoretických prací perských astronomů je napsána v mezinárodním vědeckém jazyce, tedy v arabštině, zatímco ziji (zasvěcené především aplikovaným, včetně astrologických otázek) jsou v perštině, s největší pravděpodobností proto, aby jim porozuměli dvorní astrologové. , nezkušený v čistě teoretických otázkách [39] . Astronomové a astrologové tak tvořili odlišné, i když se překrývající profesní komunity. Někteří astronomové a filozofové (zejména al-Farabi , Sabit ibn Korra , al-Biruni , Avicenna , Ibn al-Haytham , Averroes ) kritizovali astrologii za její nespolehlivost [40] . Na druhou stranu se zdá , že prominentní astronomové jako Nasir al-Din al-Tusi a Ulugbek v astrologii upřímně věřili.
Někdy spojení s astrologií dělalo astronomii negativní službu, protože astrologie byla jedním z hlavních cílů útoků náboženských fundamentalistů.
Až do konce 10. století zůstávala úroveň astronomie na katolickém Západě velmi nízká. Stačí říci, že zdrojem astronomických informací pro západokřesťanské autory raného středověku nebyla díla profesionálních astronomů nebo filozofů, ale spisy romanopisců nebo komentátorů, jako byli Plinius , Macrobius , Chalcidia nebo Marcianus Capella .
První odborné práce o astronomii v latině byly překlady z arabštiny. Počátek seznamování s muslimskou vědou připadl na druhou polovinu 10. století. Francouzský učitel astronomie Herbert Avrilaksky (asi 946-1003) [41] tak podnikl cestu do Španělska (jehož jižní část, Andalusii , v té době dobyli muslimové ), kde získal několik arabských astronomických a matematických rukopisy, z nichž některé přeložil do latiny. Vzestup překladatelské činnosti přišel ve 12. století. Jednou z nejaktivnějších postav tohoto hnutí byl Ital Gerardus z Cremony (asi 1114-1187), který přeložil více než 70 knih z arabštiny do latiny, včetně Ptolemaiova Almagest [42] , Euklidových živlů , Theodosia ' Koule , Fyzika a Aristotelovo dílo Na nebi . Nejpopulárnější z univerzitních učebnic astronomie ( Pojednání o sféře Sacrobosco , začátek 13. století) byla sestavena na základě al-Farganiho Knihy o prvcích vědy o hvězdách .
Evropská astronomie dosáhla úrovně muslimské až v 15. století díky činnosti vídeňských astronomů Purbacha a Regiomontana [43] . Je možné, že důvod tohoto úsvitu souvisí se skutečností, že práce astronomů spojených se školami Maraga a Samarkand se staly dostupnými evropským vědcům. Zejména v Regiomontane Abridged Exposition of the Almagest je uveden důkaz, že pro všechny planety je teorie epicyklů matematicky ekvivalentní teorii pohybujícího se excentra, zatímco Ptolemaios byl přesvědčen, že druhý z nich nelze použít k vysvětlení zpětného pohyby vnitřních planet. Ale o pár desetiletí dříve než Regiomontanus publikoval podobný důkaz al-Kushchi , navíc pro ilustrace použil téměř stejné kresby se stejnými označeními jako vídeňský vědec [44] . Ve stejné době řada italských vědců XVI. století napadla teorii Ptolemaia, vedena stejnými úvahami jako Averroes [45] .
Je možné, že při vytváření svého heliocentrického systému světa použil Mikuláš Koperník díla, která jsou součástí „Maragovy revoluce“. Naznačují to následující okolnosti [46] :
Způsoby, kterými teorie muslimských astronomů pronikly do renesanční Evropy, jsou však stále nejasné. Je možné, že Byzanc hrála roli „přenosového spoje“ , jehož někteří vědci byli vyškoleni v islámských astronomických školách. A tak v Tabrizu studoval astronomii rodák z Konstantinopole Gregory Khioniad (1240/50 - asi 1320) , který přeložil do řečtiny planetární tabulky observatoře Maraga a několik dalších astronomických pojednání muslimských vědců; ve svém díle Schemes of the Stars Khioniad popsal planetární teorie al-Tusi a ibn ash-Shatir . Následně se toto dílo dostalo do Itálie a v zásadě mohlo být známé evropským astronomům renesance. Bessarion z Nicaea , který se přestěhoval do Evropy z Konstantinopole zajatého Turky a stal se kardinálem katolické církve [47] , mohl hrát důležitou roli v šíření arabských astronomických teorií .
Věda v islámských zemích pokračovala v rozvoji až do poloviny 16. století, kdy pracovali prominentní astronomové Takiyuddin ash-Shami , al-Birjandi , al-Khafri . I když se kvalifikovaní učenci setkali v pozdější době [51] , od konce tohoto století začala v islámské vědě dlouhá éra stagnace. Často se tvrdí, že odpovědnost by měla být kladena na kritiku „starověkých věd“ nejvlivnějším teologem al-Ghazalim . Zaprvé však již po druhé polovině 12. století, kdy působil al-Ghazali, nastal nový rozkvět astronomie spojený s činností observatoří Maraga a Samarkand , a zadruhé kritika z teologických pozic měla někdy pozitivní výsledky, protože přispěl k osvobození astronomie od zmatku učení Aristotela [52] . Příčiny staleté stagnace ve vědě muslimských zemí musí historikové teprve roztřídit. Podle renomovaného historika vědy Edwarda GrantaObecně je třeba příčiny této stagnace hledat ve slabé institucionalizaci sekulárních věd v islámské společnosti [53] .
Arabská astronomie byla nezbytnou etapou ve vývoji vědy o obloze. Muslimští vědci zdokonalili řadu astronomických přístrojů a vynalezli nové, což jim umožnilo výrazně zlepšit přesnost stanovení řady astronomických parametrů, bez nichž by byl další rozvoj astronomie obtížný. Dali základ tradici budování specializovaných vědeckých institucí – astronomických observatoří. Nakonec to byli vědci z islámských zemí, kteří jako první předložili základní požadavek: astronomická teorie je součástí fyziky. Důsledná realizace tohoto programu vedla k vytvoření heliocentrického systému světa Koperníkem , objevení zákonů planetárního pohybu Keplerem , zavedení mechanismu působení centrálních sil Hookem a konečně k objevu zákona univerzální gravitace od Newtona .
Historie astronomie | ||
---|---|---|
starověké období |
| |
Středověk |
| |
Vznik teoretické astronomie | ||
17. století | Zákon gravitace | |
18. století | ||
19. století | Objev Neptunu | |
20. století | Hubbleův dalekohled |