Z dziejów średniowiecznej astronomii w muzułmańskiej części świata

Twórcę nowoczesnej astronomii, Mikołaja Kopernika, dzieli od Ptolemeusza bardzo długi okres czasu, bo aż 1400 lat. Wiemy, że największym osiągnięciem Kopernika było pozbawienie Ziemi centralnego położenia we wszechświecie i uznanie jej za jedną z planet, biegnących dokoła Słońca, które miało stanowić nieruchomy środek świata. Zastanawiając się nad przewrotem, jaki w nauce został dokonany przez Kopernika, nie sposób pominąć owego 1400-letniego przedziału czasu, dzielącego twórcę nowoczesnej astronomii od największego osiągnięcia astronomii starożytnej, jakim była geocentryczna teoria budowy świata utworzona przez Ptolemeusza. Przedział ten bynajmniej nie był martwy pod względem naukowym, bo druga jego połowa przyniosła niezwykle bogaty dorobek muzułmańskich astronomów, którzy nie tylko przekazali Europie dziedzictwo naukowe starożytności lecz wnieśli wiele własnych myśli oryginalnych, a przede wszystkim wzbogacili astronomię cennymi obserwacjami.

Początki muzułmańskich myśli astronomicznych odnosimy do okresu panowania Abbasydów, pod koniec VIII w., choć już za czasów Omajadów syryjskich, a więc przed 750 rokiem, istniało w sąsiedztwie Damaszku obserwatorium astronomiczne, które zostało później zdystansowane przez obserwatorium założone w Bagdadzie w 829 r. Astronomia trafiła na dwór kalifów abbasydzkich drogą okólną poprzez Indie, dokąd po wyprawach Aleksandra Macedońskiego docierała nauka hellenistyczna.

Już na początku IX w. zainteresowano się Mathematike Syntaxis Ptolemeusza, a jednym z pierwszych tłumaczy tego działa był Ibn Jusuf, żyjący w latach 786-833. Przełożył on Syntaxis na język arabski, nadając temu dziełu nazwę Kitab al-madżisti, skąd powstała powszechnie stosowana obecnie nazwa Almagest. Poczet wybitnych astronomów muzułmańskich otwiera Muhammad al – Fargani (z Fergany), żyjący w pierwszej połowie IX w. i znany na zachodzie Europy pod zlatynizowanym imieniem Alfraganus, autor znanego w średniowieczu dzieła Elementy Astrologii. Najwybitniejszym wszakże uczonym pierwszej połowy IX w. w dziedzinie matematyki i astronomii był Muhammad ibn Musa al-Hwarizmi (zm. około 850 r.), pochodzący z Chorezmu. Wprawdzie al-Hwarizmi położył największe zasługi dla matematyki jako twórca algebry, jednakże jego wyciąg z hinduskich tablic astronomicznych cieszył się dużą sławą w Europie, gdzie już w XI w. był przetłumaczony na łacinę. Al Hwarizmi przyczynił się do decyzji kalifa al-Mamuna, aby w Bagdadzie zgromadzić grono uczonych, którzy badaliby Almagest Ptolemeusza, oraz aby astronomów wyposażyć w nowe instrumenty do wykonywania obserwacji. Dzieła obu wspomnianych astronomów al-Fargani i al-Hwarizmi stały się pierwszym ogniwem łańcucha, który miał połączyć astronomię hellenistyczną z astronomią europejską późniejszego średniowiecza.

Spośród astronomów kalifatu bagdadzkiego młodszego pokolenia, żyjących na przełomie IX i X wieku wybitną pozycję w dziejach muzułmańskiej astronomii zajęli dwaj astronomowie z sekty sabejskiej Tabit ibn Kurra (826-901) i al Battani (ur. przed 858 r. zm. 929 r.), obaj z Harranu w Syrii. Tabit ibn Kurra wywarł duży wpływ na rozwój myśli astronomicznej w średniowieczu, rozbudował bowiem pierwotny system Ptolemeusza przez dodanie do ośmiu sfer podstawowych sfery dziewiątej, tzw. po łacinie primum mobile, która udzielała ruchu sferze ósmej gwiazd stałych. Wiązało się to częściowo z błędną teorią trepidacji, której Tabit ibn Kurra był gorącym propagatorem.

Według Tabita ibn Kurry, zgodnie z przyjmowaną przez niego teorią trepidacji, po ekliptyce IX sfery porusza się nie punkt równonocny, lecz środek koła, po obwodzie którego biegnie punkt równonocny, odnoszący się do sfery ósmej. Wywołuje to oscylacje zarówno w długościach ekliptycznych gwiazd, jak i w nachyleniu ekliptyki do równika. Obliczanie długości roku zwrotnikowego stało się złożone i jeszcze Kopernik, który przyjmował istnienie trepidacji w ruchu precesyjnym, miał z tym wielkie trudności i za zasadniczą jednostkę czasu przyjmował nie rok zwrotnikowy, lecz rok gwiazdowy, czyli okres czasu nie ulegający fluktuacjom, jakie przypisywano rokowi zwrotnikowemu. Tabit ibn Kurra położył duże zasługi jako astronom. Jego dużą zasługą było tłumaczenie wielu dzieł matematyczno-astronomicznych z języka greckiego na język arabski, wśród nich poprawił tłumaczenie dzieła Ptolemeusza. należy zaznaczyć, ze w IX w. dokonano dwóch przekładów Almagestu na język arabski, lepszych od przekładu Ibn Jusufa. A mianowicie, w pierwszej połowie IX w. takiego przekładu dokonał al-Hadżadż ibn Matara, a w drugiej połowie niestrudzony tłumacz na język arabski Hunajn ibn Iszak. Ten właśnie drugi przekład był poprawiony przez Tabita ibn Kurrę.

Wybitniejszym uczonym od Tabita był drugi ze wspomnianych astronomów sabejskich Muhammad ibn Dżabir ibn Sinan abu-Abdullah al-Battani, którego w skróceniu nazywać będziemy dalej al-Battani (Albategnius w średniowiecznej łacinie). Był on bardzo gorliwym obserwatorem głównie Słońca i Księżyca, wykonując tę pracę w miejscowości Rakka w Syrii w latach 877-919. Prace wybitnych astronomów IX wieku, al-Farganiego, Tabita ibn Kurry i al-Battaniego, położyły podwaliny pod dalszy rozwój astronomii w krajach opanowanych przez Arabów. Wprawdzie astronomowie ci nie wnieśli nowych koncepcji do teorii ruchu planet w stosunku do rozważań zawartych w Almageście i Hipotezach planet Ptolemeusza, wielką jednak ich zasługą było zwrócenie się do obserwacji astronomicznych, a w szczególności położeń planet, co zresztą było dyktowane w znacznym stopniu przez potrzeby astrologiczne. Do celów obserwacyjnych służyło najczęściej astrolabium (po arabsku asturlab), które w oparciu o wzory greckie skonstruował po raz pierwszy w VIII wieku Ibrahim al-Fazari. Obserwowano również za pomocą dużych ściennych kwadrantów. Astronomowie obserwatorium bagdadzkiego nie tylko obserwowali położenia Słońca, Księżyca i planet, lecz na zlecenie kalifa Al-Mamuna zmierzyli w pobliżu Palmyry w Syrii długość łuku południka odpowiadający 10 z dokładnością znacznie większą, niż to uczynił w Egipcie Eratostenes w. III w przed n.e. Stałe obserwacje wykonywano i w innych miejscowościach, jak np. w założonym w IX wieku przez al-Mamuna obserwatorium obok Damaszku i w Szirazie.

Najwybitniejszym astronomem na przełomie X i XI wieku, a może nawet najwybitniejszym uczonym tej epoki, był encyklopedysta z Chorezmu Abu ar-Rajhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni (973-1048). Choć astronomia stanowiła tylko część zainteresowań naukowych al-Biruniego, jednakże wkład jego do tej dziedziny wiedzy był bardzo poważny. Najwybitniejszym dziełem astronomicznym, które napisał, było Al-Kanun al-Masudi fi al haj’a w-al-nudżum. W dziele tym al-Biruni obliczył największe i najmniejsze odległości Słońca i pięciu planet od Ziemi, wychodząc z założenia, przyjętego w Hipotezach planet Ptolemeusza, że maksimum odległości jakiejkolwiek planety zlewa się z minimalną odległością planety bezpośrednio dalej od Ziemi położonej. Znajdujemy tu modele ruchów planet, przy czym podejście al-Biruniego do przedstawionych modeli było podobne do podejścia Ptolemeusza w Mathematike Syntaxis, to znaczy, że modele te uważał za schematy geometryczne, potrzebne do obliczeń położenia planet, a nie za fizyczny obraz rzeczywistych ich ruchów. Wysoko były cenione przez astronomów komentarze al-Biruniego do tablic al-Hwarizimiego, jak również rozważania dotyczące ruchu Merkurego.

Szczególnie wielki wpływ na rozwój astronomii w Europie w późniejszym średniowieczu wywarł, uczący się w Kairze optyk i astronom al-Kazan ibn al-Husain ibn al-Haitam, znany w zachodniej Europie pod imieniem Alhazena (około 965-1039). W dalszym ciągu nazywać go będziemy w skróceniu Ibn al Haitam. Podchodził on do zagadnienia ruchu planet i budowy świata inaczej niż to czynił al-Biruni, szukał bowiem fizycznej jego interpretacji. W dziele, które znane było w Europie pt. O kształcie wszechświata, dał on w postaci zakończonej obraz układ sfer niebieskich związanych z planetami.

Zgodnie z teorią Ibn al-Haitama świat ma kształt kulisty i składa się z zasadniczych 9 powłok sferycznych, które ślizgają się jedna na drugiej. Między poszczególnymi powłokami nie ma miejsc pustych. W środku tego kulistego świata leży Ziemia z jej powłoką wodną, otoczona sferą powietrza, nad którą leży sfera ognia, ograniczona sferą Księżyca. Nad tą ostatnią powłoką sferyczną leżą kolejno powłoki odnoszące się do Merkurego, Wenus, Słońca, Marsa, Jowisza i Saturna zamknięte ósmą sferą gwiazd stałych, nad którą znajduje się dziewiąta primum mobile udzielająca sferom pod nią położonym ruchu dobowego ze wschodu na zachód. Zgodnie z poglądami starożytnych filozofów greckich, przyjętymi przez al-Haitama, cały świat pozaksiężycowy zbudowany jest z piątego elementu – eteru, który nie jest ani ciężki, ani lekki, a jego istotną cechą jest wieczny niezmienny ruch kołowy.

Wewnątrz każdej powłoki planetarnej osadzone są stosunkowo niewielkie sfery ślizgające się na powierzchniach powłok, przy czym liczba tych mniejszych sfer została tak dobrana, aby kombinacja ich ruchów obrotowych wyjaśniała obserwowany ruch planet. Wszystkie te sfery nie były pomyślane jako twory geometryczne ułatwiające obliczanie położeń planet. Wszystkie te sfery nie były pomyślane jako twory geometryczne ułatwiające obliczanie położeń planet, lecz jako stałe sfery krystaliczne istniejące rzeczywiście y wypełniające świat nie pozostawiając w nim miejsca pustego. Model budowy świata według Ibn al-Haitama wymagał razem 47 takich sfer i odzwierciedlał dążenia wielu astronomów muzułmańskich do dania wyjaśnienia fizycznej budowy świata. Dlatego też odpowiadał duchowi badań astronomicznych w średniowieczu, kiedy to nie tyle szukano koncepcji geometrycznych, które mogłyby przedstawić ruch planet, lecz mechanizm ich ruchów. W XI i XII wieku rozwijały się badania astronomiczne w państwach muzułmańskich w Hiszpanii. Zasłynął tam w XI wieku al-Zarkali z Toledo, znany w średniowieczu pod imieniem Arzachel (1029-1087). Główną jego zasługą było ulepszenie astrolabium i opracowanie nowych tablic planetarnych, opartych zarówno na obserwacjach, jak i na wynikach obserwacji innych astronomów muzułmańskich i żydowskich. Tablice te otrzymały nazwę toledańskich i cieszyły się dużym uznaniem w Europie średniowiecznej. Zostały one w XII w. przetłumaczone na łacinę.

Podbój muzułmańskich państewek na Półwyspie Iberyjskim przez chrześcijan doprowadził do zniknięcia tam ognisk nauki, a w tym i astronomii . Wyjątek stanowiła tu działalność króla Kastylii, Alfonsa X zwanego Mądrym, który panował w latach 1252-1284. Na jego bowiem zlecenie ułożone zostały tablice planetarne, oparte w znacznej części na dorobku naukowym astronomów muzułmańskich. Miały one odegrać wielką rolę w rozwoju astronomii w późniejszym średniowieczu. Choć astronomia zanikła na zachodzie Europy wraz ze zniknięciem państw muzułmańskich w Hiszpanii, jednak zasiane przez muzułmańskich astronomów ziarno nauki przyniosło bardzo obfite i cenne dla dalszego rozwoju astronomii w Europie owoce. Podczas gdy na Półwyspie Iberyjskim, na skutek podbojów państw muzułmańskich w XIII w. przez władców chrześcijańskich, badania astronomiczne prawie zanikły, nastąpiło ich ożywienie na Bliskim Wschodzie. Stało się to w dramatycznych okolicznościach, gdy okrutny książę mongolski Hulagu, wnuk Dżyngis Chana, zdobył w 1258 r. Bagdad i zniszczył go całkowicie likwidując resztki kalifatu Abbasydów. Jest to rzeczą zadziwiającą, że ten zdobywca mongolski zaraz wystąpił jako mecenas astronomii, przeznaczając znaczne środki pieniężne na założenie nowego obserwatorium astronomicznego, którego organizatorem stał się wezyr Hulagu, jeden z najwybitniejszych muzułmańskich astronomów epoki późnego średniowiecza, Pers Nasir al-Din at Tusi (1201-1274). Obserwatorium to powstało w 1259 roku w miejscowości Maraga w Irańskim Azerbejdżanie na wschód od jeziora Urmia i na południe od Tabrizu. Stało się ono wkrótce bardzo wybitnym ośrodkiem pracy badawczej, wyposażone było bowiem w liczne instrumenty obserwacyjne, a jego biblioteka miała się składać rzekomo z 400 000 rękopisów. Spośród instrumentów obserwacyjnych należałoby wymienić wielki 6,5 metrowy kwadrant ścienny oraz duży instrument południkowy, zaopatrzony w podziałkę kątową na kole o średnicy 5 m, co umożliwiało wykonywanie pomiarów położeń ciał niebieskich z dokładnością do1′ lub 2′.

W obserwatorium w Maraga Nasir al-Din at Tusi zgromadził wielu astronomów z różnych krajów, począwszy od Chin na wschodzie aż do Hiszpanii na zachodzie. Głównym zadaniem tego licznego zespołu badaczy było ułożenie nowych tablic położeń planet na zlecenie nowego władcy Hulagu, założyciela dynastii Ilchanidów. W ciągu 12 lat zbierano obserwacje astronomiczne tych tablic, jednakże był to odstęp czasu zbyt krótki, aby opracować nowe tablice położeń planet oparte wyłącznie na obserwacjach wykonywanych w obserwatorium Maraga. I choć zlecenie Hulagu było wykonane i tablice, którym nadano nazwę ilchańskich na cześć władcy, zostały obliczone, to jednak są one częściowo tylko oparte na obserwacjach wykonanych w Maraga, a w znacznym zakresie wykorzystano materiał obserwacyjny zbierany w poprzednich stuleciach przez innych astronomów.

Może donioślejsze osiągnięcia naukowe Nasir al-Dina dotyczyły teorii ruchu planet, gdzie wprowadził on istotnie zmiany do geometrycznego ujęcia stosowanego przez Ptolemeusza. Zmiany polegały przede wszystkim na ścisłym przestrzeganiu zasady ruchów kołowych, co później miało wystąpić z pełną konsekwencją u Kopernika. Teorię swą Nasir al-Din zawarł w dziele At-Tadchira będącym ogólnym podręcznikiem astronomii teoretycznej. Najdoskonalszy wszakże model oparty na zasadzie składania jednostajnych ruchów kołowych opracowany został przez astronoma z Damaszku Ibn al-Szatira, żyjącego w XIV wieku. Ibn al-Szatir nie był związany z obserwatorium w Maraga, bo wydaje się, że w kilka lat po śmierci Nasir al-Dina w 1274 r. przerwało ono swą działalność. Był jednak kontynuatorem Nasir al-Dina w opracowywaniu modeli ruchów Słońca, Księżyca i planet opartych na kombinacji ruchów kołowych. Poza tym Ibn al-Szatir był pilnym obserwatorem. Z obserwacji swych wykonywanych w Damaszku w 1363 r. wyznaczył nową wartość nachylenia ekliptyki do równika. Ibn al-Szatir był więc zaledwie o krok od geometrycznego ujęcia zastosowanego przez Kopernika. Wystarczyło tylko nieruchomy środek świata przenieść z ziemi do Słońca, jak to uczynił Kopernik.

Bardzo niski poziom cywilizacyjny i intelektualny zachodniej i południowej Europy opanowanej przez różne ludy germańskiej, nie sprzyjał przed 1000 r. przenikaniu nauki muzułmańskiej do chrześcijańskich krajów europejskich. Okres dużego zainteresowania się nauką arabską zaczął się w Europie Zachodniej w XII w., który przeszedł do historii nauki jako wiek przekładów z języka arabskiego na łacinę. Wtedy to, obok dzieł napisanych przez astronomów muzułmańskich, przetłumaczone zostały podstawowe dzieła astronomiczne epoki hellenistycznej.

Tytanem pracy przekładowej był Gerard z Kremony (1114-1187). Podobnie, jak to czynił Hunajn ibn Iszak w IX wieku, który wraz z pomocnikami przetłumaczył ogromną liczbę dzieł naukowych z języka greckiego na rabski, tak Gerard z Kremony dokonał olbrzymiej pracy przekładowej z języka arabskiego na łacinę. Wśród dzieł przetłumaczonych przez Gerarda znalazł się oczywiście Almagest w wersji al-Farganiego (1175), przetłumaczył on również planetarne Tablice Toledańskie.

Eugeniusz Rybka Z dziejów średniowiecznej astronomii Czasopismo Wszechświat Wrzesień 1970, Zeszyt 9 (2083), str. 225-228

Artykuł pochodzi z serwisu islam.pl (link)