نجوم و رياضيات

در رياضيات،نجوم،و فيزيك هم مسلمين كارهاى قابل توجه داشته‏اند.
رصدخانه‏يى كه مامون ضميمه بيت الحكمه كرد مركزى شد براى مطالعه‏در نجوم و رياضيات.درين رصدخانه مسلمين محاسبات مهم نجومى‏انجام دادند چنانكه طول يك درجه از نصف النهار را با دقتى نزديك به‏محاسبات امروز اندازه گرفتند.تفصيل طرز عمل و محاسبه را ابن خلكان‏در شرح حال محمد بن موسى خوارزمى نقل مى‏كند.ارقام معروف به‏هندى از همين ايام نزد مسلمين متداول شد و ظاهرا ترجمه كتاب‏نجومى سدهانته-معروف به سندهند-از سنسكريت‏به عربى كه

بوسيله‏محمد بن ابراهيم فزارى انجام شد و همچنين كارهاى خوارزمى از اسباب‏رواج اين ارقام شد،چنانكه جنب و جوش بازرگانى مسلمين و وسعت‏دامنه تجارت آنها بعدها موجب انتشار استعمال اين نوع ارقام شد دراروپا. (۶۱) در هر حال خوارزمى از مؤسسان جبر نيز-بعنوان يك علم‏مستقل-هست و وى بود Algorism در اروپا معادل كه اولين كتاب را در باب جبر و مقابله تاليف‏كرد.نام وى به شكل Algebra عنوان علم جبر باقى ماند. فن محاسبه تلقى‏شد چنانكه نام كتاب نيز به شكل جبر خوارزمى در قرون وسطى نزد اروپائيان فوق العاده اهميت‏يافت و تا زمان ويت F.viete (متوفى ۱۶۰۳ ميلادى)مبناى‏مطالعات رياضى اروپائيان بود (۶۲)

وى در رياضيات بين طريقه يونانى وهندى تلفيق گونه‏يى انجام داد و سيستم عدد نويسى هندى را بين‏مسلمين رايج كرد.گفته‏اند كه وى بيش از هر دانشمند ديگر قرون‏وسطى در طرز فكر رياضى تاثير گذاشت. (۶۳) ابوالوفاى بوزجانى(متوفى‏۳۸۸ ق)در بسط علم مثلثات نيز-مثل جبر-كارهاى ارزنده كرد.

چنانكه در استخراج جيب زاويه سى درجه طريقه‏يى يافت كه نتيجه آن تاهشت رقم با مقدار Sin مطابقت دارد. (۶۴) در اروپا حل مساله جمع زوايا را به كوپرنيك منسوب واقعى ۳۰ مى‏دارندو او كه از راه حل ابو الوفا بيخبر بوده است ظاهرا براى حل مساله طريقه‏يى‏پيچيده‏تر از رياضيدان اسلامى يافته است (۶۵) خيام با آنكه آثارش درقرون وسطى به لاتينى ترجمه نشد تا در بسط رياضيات اروپا مؤثر افتد بهرحال در جبر از بزرگترين علماء قرون وسطى است.وى اول كسى است كه‏به تحقيق منظم علمى در معادلات درجه اول،دوم،و سوم پرداخته است‏و رساله او در جبر برجسته‏ترين آثار علماء قرون وسطى است در جبر.

در هر صورت جبر و مقابله را اولين بار مسلمين وارد نظام علمى كردند،همچنين استعمال جبر در هندسه و بالعكس بوسيله مسلمين انجام يافت‏و اين امر نيز در بسط هندسه تحليلى تاثير بسزائى داشت. (۶۶) خدمات مسلمين به بسط و توسعه رياضيات منحصر به همين حدودنماند.در همان دوره مامون كه مسلمين كتاب بطلميوس و اقليدس وسندهند را ترجمه و تحرير مى‏كردند در تمام اروپا رياضيدان مشهورى‏كه وجود داشت عبارت بود از (Alcuin) مربى و عالم

دربارشارلمانى كه نوشته‏هاى او در رياضيات از بعضى اصول الكوين مقدماتى تجاوزنمى‏كرد.در تمام قرون وسطى،پيشرفت رياضيات در واقع به نبوغ رياضى مسلمين مديون بود.حتى در نيمه اول قرن پانزدهم ميلادى كه‏مسلمين با مشكلترين مسائل هندسه دست و پنجه نرم مى‏كردند،معادلات درجه سوم جبرى را به كمك مقاطع مخروطى حل مى‏كردند،ودر مثلثات كروى تحقيقات ارزنده انجام مى‏دادند،در اروپا تحقيقات‏رياضى از حساب تقويم و طرز بكار بردن چرتكه-كه غالبا در سطح‏حوائج روزانه بود-در نمى‏گذشت (۶۷) در هندسه مسلمين كارهاى‏رياضيدانان يونانى را دنبال كردند،و اصول اقليدس را ترجمه و شرح‏كردند.بعلاوه،علم

مثلثات را آنها بوجود آوردند.در واقع همان ترجمه‏اقليدس هم در آن زمان خالى از اهميت نبود چنانكه روميها بدان‏نپرداخته بودند و وقتى براى اولين بار در قرن دهم ميلادى به زبان لاتين‏ترجمه مى‏شد تقريبا سه قرن از ترجمه عربى آن كه بوسيله حجاج بن يوسف-يك رياضيدان عهد هارون الرشيد-انجام شده بود مى‏گذشت.
در نجوم،مطالعات مسلمين مخصوصا ارزنده بود.مطالعات‏بابليها،هندوان،و ايرانيان كه به آنها رسيد از اسباب عمده شد درپيشرفت آنها:ابو معشر بلخى كه

اروپائيها در قرون وسطى (Albumasar) مى‏خوانده‏اند-مجموعه زيجاتى داشت كه در آن‏حركات وى را به نام سيارات از روى طريقه هندى و رصد گنگ دز محاسبه شده بود واگر چه اصل آن نمانده است اما آثار ديگر او از خيلى قديم به زبان لاتينى‏ترجمه و مكرر چاپ شده است و اينهمه او را در نجوم در تمام قرون

وسطى‏شهرت جهانى بخشيد.با اينهمه،وى رويهمرفته به عنوان يك منجم‏بيشتر اهميت دارد تا بعنوان يك عالم نجوم.از اينها گذشته،تجارب واطلاعات صابئين نيز در پيشرفت نجوم اسلام تاثير بسيار داشت.ثابت‏ابن قره-كه به هندسه و فيزيك علاقه داشت-در تحقيق طول سال‏شمسى و درجه آفتاب مطالعات مهم كرد.بتانى كه نيز از ميراث صابئين‏بهره داشت‏با تاليف زيجى در بسط هيئت و نجوم اسلامى تاثير قابل ملاحظه كرد.وى حركت نقطه اوج آفتاب را كشف كرد و بعضى

اقوال‏بطلميوس را درين باب نقد و اصلاح نمود. (Dunthorn) از علماء قرن ملاحظات او درباب خسوف‏در محاسباتى كه دانتورن هجدهم‏اروپا كرد به عنوان يك رهنما يا محرك تلقى شد.نيز وى براى مسائل‏مربوط به مثلثات كروى راه حلهايى يافت كه رجيومانتوس(متوفى ۱۴۷۶)

از آنها استفاده كرد (۶۸) كارهايى را كه مسلمين در نجوم و رياضيات‏انجام داده‏اند نالينو ايتاليائى،كارادوو فرانسوى و چندتن از علماءمعاصر ديگر تا حدى ارزيابى كرده‏اند.احوال و آثار منجمين و رياضيدانهاى‏اسلامى نيز در كتاب رياضيدانان و منجمين عرب تاليف سوتر و تاريخ‏ادبيات عرب تاليف بروكلمان بررسى شده است.اين ميراث علمى عظيم‏مسلمين،هم از حيث وسعت موجب اعجاب است هم از لحاظ دقت.دربين آثار مهم نجومى مسلمين مخصوصا كتب زيج را بايد نام برد كه‏بعضى از آنها شاهكار دقت رياضى است.از سه شاهكار نجومى مسلمين‏درين زمينه به عقيده سارتون يكى صورالكوكب عبد الرحمن صوفى است(متوفى ۳۷۶)ديگر زيج ابن يونس(متوفى ۳۹۹)است كه شايدبزرگترين منجمين اسلام باشد و چون وى آن را به نام الحاكم بامر الله‏خليفه فاطمى مصر ساخت زيج‏حاكمى

خوانده مى‏شود.سومين شاهكارنجومى عبارتست از زيج‏الغ‏بيگ كه با همكارى امثال قاضى زاده رومى‏و غياث الدين جمشيد كاشانى تدوين شد اما قتل الغ‏بيگ مطالعات جدى‏مربوط به نجوم را در شرق در واقع پايان داد.از جمله اقدامات علمى‏مسلمين در امور مربوط به رياضى و نجوم اصلاح تقويم بود.در عهدجلال الدوله ملكشاه سلجوقى كه گويند عمر خيام هم با منجمين ديگردرين اصلاح همكارى داشت و تقويم جلالى كه بدينگونه بوجود آمداز بعضى تقويمهاى مشابه كه در اروپا بوجود آمد دقيقتر بود و شايد عملى‏تر.

علماء اسلامى مكرر از هيئت‏بطلميوس و اقوال يونانيان انتقاد كردند و هر چند ايرادهايى كه بر آن گرفتند بكلى موجب دگرگون‏كردن دنياى بطلميوسى نشد اما زمينه را براى اصلاحات گاليله،كپلر،و كوپرنيك آماده ساخت.حتى مساله حركت زمين،كه بعضى از يونانيهاهم متعرض آن شدند نزد مسلمين مطرح شد.چنانكه ابو سعيد سجزى-كه‏تا اواخر قرن چهارم مى‏زيست-اسطرلابى ساخت مبتنى بر فرض حركت‏زمين و سكون افلاك.آيا سجزى واقعا به حركت زمين معتقد بود يا اين‏اعتقاد را فرضى قرار داده بود براى عمل اسطرلاب خويش؟ درست‏معلوم نيست اما بيرونى كه از اين اسطرلاب سجزى صحبت كرده است‏اين فرض را-بر خلاف

حكمائى امثال رازى و ابن سينا كه در بطلان‏آن شك نداشته‏اند-ممكن مى‏دانسته است هر چند اثباتش را مشكل‏مى‏يافته (۶۹) در بين كسانى كه هيئت‏بطلميوس را انتقاد كرده‏اند نام‏خواجه نصير الدين طوسى را نيز مخصوصا بايد ذكر كرد.اين وزير معروف‏و عالم بزرگ و جامع شيعه نه فقط مؤسس واقعى رصدخانه عظيم مراغه‏و زيج‏ايلخانى بود بلكه آشنايى علماء اسلام را با تحقيقات چينيهانيز فراهم آورد.بعلاوه،وى ظاهرا در مدت اقامت در الموت (۷۰) نيز به‏كار رصد و نجوم اشتغال داشت و در آن امر مهارت تمام بدست آورده بود.

خواجه نصير طوسى قطع نظر از تحرير اقليدس و مطالعات راجع به مثلثات-كه آن را از گرو نجوم بيرون آورد و مستقل ساخت-در كتاب تذكره،هيئت‏بطلميوسى را بشدت انتقاد نمود و خود نظريات بديعى پيشنهادنمود.اثبات و طرح عيوب سيستم بطلميوس به ضرورت اظهار طرح تازه‏يى‏كه بعدها بوسيله كوپرنيك عرضه شد كمك كرد (۷۱) آيا ممكن است‏بعضى از آراء او درين باب از طريق بيزانس به كوپرنيك رسيده باشد؟

بعضى اين احتمال را بعيد نمى‏دانند و براى آن قراينى نيز يافته‏اند.
در بين مساعى مسلمين در بسط رياضيات كشف ترتيب كسوراعشارى را بايد ياد كرد و روشهاى تقريبى كه توسط غياث الدين جمشيد كاشانى صورت يافت.در هندسه بعضى مسائل كه براى قدما لا ينحل‏مانده بود نزد ابن هيثم و ابو سهل كوهى و امثال آنها راه حلهايى يافت.
مساله امتحان كردن محاسبات از طريق طرح نه نه و قاعده موسوم به‏خطاين منسوب به مسلمين است.محاسبات اعداد بزرگ نجومى با حداقل‏اشتباهات حاكى است از تبحير آنها در علم اعداد.بعلاوه،مسلمين درساختن آلات نجومى،تكميل اسطرلاب،و ماشينهاى محاسبه جهت تنظيم‏زيجها كارهاى ارزنده انجام دادند.

ازين تحقيقات و مطالعات در فيزيك و مكانيك هم نتايج نيكو وجالب بدست آمد.ابو معشر بلخى در كتاب المدخل الكبير كه راجع به‏نجوم است-و در ۱۱۳۰ بوسيله يوهانس هيسپالنسيس به لاتينى‏ترجمه شده-تاثير ماه را در مساله جزر و مد بررسى كرد و اروپا ظاهرادر قرون وسطى قوانين راجع به جزر و مد را از كتاب وى آموخت. (۷۲) در فسطاط مصر يك دانشمند رياضى به نام فرغانى،در روزگارمتوكل توانست ميله‏يى مخصوص تعبيه كند براى اندازه‏گيرى ارتفاع‏آب نيل در هنگام فيضان.كارهاى يعقوب كندى و مخصوصا ابن (Optics) در اروپا تاثيرگذاشت چنانكه،هم هيثم‏بصرى در مسائل مربوط به علم مناظر راجربيكن به آثار ابن هيثم

مديون شد و هم كپلر. (۷۳) ابن هيثم بزرگترين فيزيك‏دان مسلمين بود و يكى از بزرگترين محققان‏علم مناظر در تمام ادوار (۷۴) در واقع تحقيقات ابن هيثم درباره نور وقواعد انكسار و انعكاس آن منشا كشفيات بعدى شد،بطوريكه مى‏توان‏گفت اگر ابن هيثم نبود راجربيكن بوجود نمى‏آمد و خود راجربيكن در يك‏كتاب خويش مكرر از ابن هيثم نام مى‏برد و از سخنان او نقل مى‏كندچنانكه كپلر نيز ازين دانشمند مسلمان نام مى‏برد.ابن (Alhasen) مى‏خوانده‏اند و او را بعضى‏محققان از هيثم را اروپائيهابسبب نامش الحسن حيث طرز فكر شبيه دكارت دانسته‏اند (۷۵) مى‏توان گفت كه وى بهر حال بهترين تجسم روح تجربى بود در تمام قرون

وسطى (۷۶) بيرونى‏در باب وزن مخصوص اجسام تحقيقات علمى كرد و وزن مخصوص‏شانزده جسم را با چنان دقتى تعيين نمود كه تقريبا با علم امروز موافق‏است. مطالعات ابوالفتح خازنى صاحب ميزان الحكمه در باب تعادل‏مايعات اهميت علمى داشت و وى هم در باب وزن مخصوص‏اجسام و آلياژها تحقيقات و محاسبات درست كرد.مطالعات خازنى البته‏محدود به انواع ترازو نيست.در باب وزن،مركز ثقل و مسائل مربوط به‏آنها نيز بحث فيزيكى و رياضى دارد.در هر حال راجع به انواع ترازوتحقيقات بسيار بوسيله مسلمين انجام يافته است و خاصه در باب ترازوى‏رومى-قراسطون.بعضى مكانيسينهاى مسلمان،حتى در عهد

جنگهاى‏صليبى،براى پادشاهان فرنگ نيز پاره‏يى تعبيه‏ها درست مى‏كرده‏اند (۷۷) رويهمرفته در مكانيك-علم حيل و جراثقال-تحقيقات مسلمين خالى‏از اهميت نبود-خاصه از (Heron d,Alexandrie) را لحاظ نظرى.از مرده ريگ يونانيان رساله‏هرون اسكندرانى قسطابن لوقا ترجمه كردبه امر المستعين بالله خليفه عباسى.از كارهائى كه خود مسلمانان درين‏رشته انجام دادند رساله احمد خوارزمى بود-از بنى موسى.درين رساله،خوارزمى توضيحات علمى جالبى درباب بعضى مسائل مربوط به‏هيدروليك داده بود.يك اثر جالب ديگر مسلمين درين باره عبارتست ازرساله بديع الزمان جزرى كه مؤلف آن را در سال ۶۰۲ هجرى به فرمان‏قرا ارسلان امير ديار بكر تاليف،كرده است و قسمت عمده اسباب وتعبيه‏هايى كه وى در آن شرح مى‏دهد اختراع خود او بوده است.
وقتى تاريخ تكنولوژى جديد بررسى شود سهم مسلمين در تحول آن‏بى‏شك قابل توجه است.