Досягнення науки середньовічного Сходу

Західна Європа в епоху раннього середньовіччя представляла сумну картину. Рідкісні села і ще більш рідкісні поміщицькі садиби були окремими Мірко, слабо пов'язаними між собою, феодал отримував все необхідне від своїх кріпаків, їстівні припаси, одяг, взуття, зброю. Не було міст, подібних стародавнього Риму, Афінам, Олександрії, жвавих гаваней, галасливих ринків, театрів і цирків. Світ середньовічної людини обмежувався вузькими рамками його села і садиби. Не дивно, що і світогляд цієї людини було настільки ж обмеженим і сильно поступалося світогляду освіченого афінянина або олександрійці Вся духовне життя середньовіччя, освіта, мистецтво, наука - була підпорядкована церкви.

Середньовічний Схід був багатшим і культурніше. Столиця арабського халіфату-Багдад-була прикрашена розкішними палацами халіфа і його візирів, галасливі базари заповнювала строката різномовний натовп. Арабські купці споряджали каравани і морські судна, в містах вироблялися багаті тканини, кувалася чудове зброю, виготовлялися золоті і срібні прикраси. Схід славився прянощами і солодощами, ароматичними речовинами. Це був зовсім інший світ, світ розкоші і багатства, побудований на праці рабів і кріпаків. У цьому світі могла знайти притулок і дати поштовх новим знанням гнана християнською церквою наука давнину.

Широка торгівля давала багатий матеріал для математичних задач, далекі подорожі стимулювали розвиток астрономічних і географічних знань, розвиток ремесла сприяло розвитку експериментального мистецтва. Тому нова математика, зручна для вирішення обчислювальних завдань, бере початок на Сході. Хорезмиец Абу Абдалла Мухаммед ібн Муса аль-Хорезмі (ок 780-ок. 850), який працював в епоху освіченого халіфа аль-Мамуна, був автором арифметики і трактату з алгебри. З арифметичного трактату Європа познайомилася з індійською позиційною системою чисел і вживанням нуля, арабськими цифрами, арифметичними діями з цілими числами і дробами. Алгебраїчний трактат Хорезми дав ім'я новому розділу математики - алгебри ( «Аль-Джабар») У трактаті Хорезми вирішуються лінійні і квадратні рівняння.

Наступні за Хорезми вчені розвинули нові ідеї, запозичивши їх, в свою чергу, у індійських математиків, і в XII в. в Європі вже з'являються переклади трактатів Хорезми та інших східних авторів. До початку наукової революції Коперника - Галілея нова нумерація, алгебра і тригонометрія були не тільки освоєні, але і розвинені європейськими вченими.

Праці Аристотеля і Птолемея прийшли на кафедри середньовічних університетів також в арабських пере водах.

Однак задовго до арабів досягнення античної науки стали відомими в країнах Закавказзя. Вірменія і Грузія ще в IV ст. встановили тісні економічні та культурні зв'язки з Візантією. Християнство проникло в ці країни задовго до хрещення Русі Уже в 301 р християнство стало в Вірменії державною релігією, идеоло-

ня опорою раннього феодалізму. У V-VII ст. на вірменську мову були переведені праці Аристотеля, Платона і християнських богословів.

Знаменитий вірменський вчений початку VII ст. Ананія Ширакаци подорожував до Візантії, вивчав математику і філософію і, повернувшись на батьківщину, заснував школу, в якій викладав математику, астрономію, географію Їм було складено вірменський підручник арифметики, випущений трактат по космографії. Цей трактат свідчить про глибоке знання Ширакаци праць грецького вченого Аристотеля. У своєму творі Ширакаци розглядає і чисто астрономічні питання: намагається оцінити відстань до Сонця і Місяця, складає календар, який свідчить про грунтовному знанні їм рухів Сонця і Місяця і праць стародавніх вчених з цього питання.

Ширакаци був різнобічним вченим, хто зв'язав молоду вірменську науку з античним спадщиною. На жаль, роль закавказьких вчених у розвитку природничо-наукових знань і освоєнні античної спадщини не досліджена в достатній мірі. Приклад Ширакаци показує, що Закавказзі знало античну науку безпосередньо з першоджерела, від самих греків.

Араби почали культивувати і експериментальну науку. Мухаммед ібн Ахмед аль-Біруні (Біруні) виробляв точні визначення щільності металів і інших речовин за допомогою виготовленого їм «конічного приладу». «Конический прилад» Біруні був посудину, звужується догори і закінчується Циліндричної шийкою. Посередині шийки було зроблено невеликий круглий отвір, до якого була припаяна вигнута трубка відповідного розміру. У посудину наливали воду. Шматки металу, щільність якого визначалася, опускали в посудину, з якого через вигнуту трубку виливалася вода в обсязі, рівному обсягу досліджуваного металу. Шийка була досить вузькою ( «шириною з мізинець»), щоб «підйом води був помітний і при опусканні того, що за обсягом одно зерну проса». Сама ж трубка після ряду дослідів була замінена желобком, щоб вода по ньому стікала без затримки. За вимірами Біруні щільність золота, перекладена на сучасні одиниці вимірювання, дорівнює 19,5, ртуті -13,56.

При порівнянні з сучасними даними результати Біруні виявляються досить точними. На жаль, вони стали відомі в Європі дуже пізно. Російський консул в Америці Н.Хаников в 1857 р знайшов рукопис аль-Хазіні під назвою «Книга про ваги мудрості» У цій книзі наведені витяги з книги Біруні «Про відносини між металами і дорогоцінним камінням в обсязі», що містять опис приладу Біруні і отримані їм результати.

Сам аль-Хазіні продовжував дослідження, розпочаті Біруні, за допомогою спеціально сконструйованих ним ваг, які він назвав «вагами мудрості».

Чудові практичні вказівки, наведені Біруні про воду, яка застосовується при визначеннях щільності. Він вказує на необхідність користуватися водою з одного і того ж джерела, в одних і тих же умовах «в зв'язку з впливом на її властивості чотирьох пір року і залежністю її від стану повітря». Таким чином, Біруні знав, що щільність води залежить від вмісту в ній домішок і від температури.

Біруні виробляв також точні астрономічні та географічні вимірювання. Він визначив кут нахилу екліптики до екватора і встановив його вікові зміни. Для 1020 року його вимірювання дали значення 23 ° 34'0 "Сучасні обчислення дають для 1020 р значення 23 ° 34'45". Під час подорожі до Індії Біруні розробив метод визначення радіуса Землі За його вимірах, радіус Землі виявився рівним 1081,66 фарсахов, т. Е. Близько 6490 км.

Біруні спостерігав і описав зміна кольору Місяця при місячних затемнення, явище сонячної корони при повних затемнення Сонця. Він висловив думку про рух Землі навколо Сонця і вважав геоцентричну теорію дуже вразливою. Їм було написано велике твір про Індію і переведені на санскритський мову «Начала» Евкліда і «Альмагест» Птолемея.

Наведемо короткі біографічні відомості про це видатного вченого середньовічного Сходу. Біруні народився 4 вересня 973 р в головному місті Хорезма Кяте і виріс в середовищі ремісників, до якої, можливо, належали і його батьки. Тяга до знань у нього з'явилася вельми рано, і він вже в юності був тісно пов'язаний з науковими колами стародавнього Хорезма. За його власним свідченням, у віці 21-22 років він «проводив астрономічні вимірювання за допомогою кола, що мав в діаметрі 15 ліктів, і інших необхідних для цього інструментів». В цей час в Хорезмі стався державний переворот, погано відбилася на долі Біруні, який змушений був виїхати з Хорезма, провівши на чужині близько десяти років. Після повернення Біруні стає одним з державних діячів Хорезма. Ймовірно, в ці роки він проводив вимірювання щільності металів і дорогоцінного каміння. Тоді ж він починає велике листування зі знаменитим ученим стародавнього Хорезма Ібн Сіною (Авиценной, 980-1037), з яким він обговорює ряд природничо питань і фізику Аристотеля. Біруні різко критикує багато тверджень Аристотеля, тоді як Ібн Сіна виступає в ролі захисника Аристотеля.

У 1017 р володар Хорасана і Афганістану Махмуд завоював Хорезм, і Біруні разом з іншими полоненими був відправлений в Газні, де прожив 13 років. Незважаючи на важкі умови, Біруні продовжував наукову роботу, написавши ряд праць з географії та астрономії, в тому числі й знамениту «Індію».

До моменту закінчення «Індії» положення Біруні змінилося. На прес тол зійшов син Махмуда Масуд. Він прихильно ставився до Біруні і протегував йому. Вчений по святив Масуду великий твір по астрономії і сферичної Тріга нометріі, відоме під назвою «Канон Масуда». Їм були написані також «Мінералогія», «Книга про лікувальні речовини». Помер Біруні 13 грудня 1048 року (за іншими сведе данням, в 1050 або 1051 г.). За словами відомого радянського сходознавець І. Ю. Крачковський, Біруні був енциклопедистом, яка охопила весь коло сучасних йому наук, в першу чергу математико-фізичних і майже в такій же мірі естественноісторіческіх.

Великим фізиком був сучасник Біруні єгиптянин Ібн аль-Хайсам (965-1039), відомий в Європі під ім'ям Алхазов. Його основні дослідження відносяться до оптики. Алхазен розвиває наукову спадщину древніх, виробляючи власні експерименти і конструюючи для них прилади. Він розробив теорію зору, описав анатомічну будову ока і висловив припущення, що приймачем зображення є кришталик. Точка зору Алхазов панувала до XVII в., Коли було з'ясовано, що зображення з'являється на сітківці.

Відзначимо, що Алхазен був першим вченим, що знав дію камер-обскури, яку він використовував як астрономічний прилад для отримання зображення Сонця і Місяця. Алхазен розглядав дію, плоских, сферичних, циліндричних і конічних дзеркал. Він поставив завдання визначення положення відображає точки циліндричного дзеркала за даними положенням джерела світла і очі Математично задача Алхазов формулюється так: за даними двох зовнішніх точках і окружності, розташованим в одній площині визначити таку точку кола, щоб прямі, що з'єднують її з заданими точками, утворювали рівні кути з радіусом, проведеним до шуканої точці.

Завдання зводиться до рівняння четвертого ступеня. Алхазен вирішив її геометрично. Надалі завдання Алхазов вирішували такі великі вчені XVII ст., Як Гюйгенс і вчитель Ньютона Барроу.

Алхазен займався дослідженням заломлення світла. Він розробив метод вимірювання кутів заломлення і показав експериментально, що кут заломлення НЕ пропорційний куту падіння. Хоча Алхазен не знайшов точного формулювання закону заломлення, він істотно доповнив результати Птолемея, показавши, що падаючий і заломлений промені лежать в одній площині з перпендикуляром, відновленим з точки падіння променя. Алхазену було відомо збільшує дію плоско-опуклою лінзи, поняття кута зору, його залежність від відстані до предмета. За тривалістю сутінків він визначив висоту атмосфери, вважаючи її однорідною.

У цих припущеннях результат виходить неточним (до Алхазену, висота атмосфери 52 000 кроків), але сам принцип визначення є великим досягненням середньовічної оптики.

«Книга оптики» Алхазов була переведена на латинську мову в XII в. Однак вважалося, що цей твір - копія праці Птолемея. Тільки після того як було знайдено і опубліковано твір Птолемея, стало ясно, що оптика Алхазов - це оригінальна праця, що розвиває досягнення стародавніх вчених. Те, що Алхазен є не хто інший, як арабський учений Ібн аль-Хайсам, з'ясувалося лише в XIX ст.

На прикладі Біруні і Алхазов ми бачимо, як розвивалося експериментальне природознавство на Сході. Разом з такими винаходами, як механічний годинник, компас, порох, папір, перенесеними в Європу арабами, і античним спадщиною воно відіграло величезну роль у розвитку європейської цивілізації.

Відзначимо, що в арабів подальший розвиток отримала астрономія. Споруджувалися обсерваторії, велися спостереження за небесними світилами Ми говорили про астрономічні і геодезичних вимірах Біруні Великим астрономом був онук знаменитого завойовника Тимура Улугбек (1394-1449). Він побудував в Самарканді обсерваторію, забезпечив її першокласними на той час інструментами. Їм були складені точний каталог зірок і таблиця руху планет. Результати спостережень, винолненних Улугбек, характеризують високий рівень арабської астрономії.

Астрономічні дослідження середньовічних арабських вчених разом з іншими досягненнями арабської науки і техніки ставали пізніше відомими в Європі і стимулювали розвиток європейської астрономії.