Естественно-научные достижения средневековой арабской культуры

Достижения арабских ученых

IX–XII вв. –расцвет науки в арабоязычных странах. Багдад, ставший столицей халифата, превратился в крупный научный центр. Здесь трудилась большая группа ученых, переводчиков и переписчиков, переводя и комментируя произведения Платона, Аристотеля, Евклида, Архимеда, Птолемея. Работа не сводилась к простому копированию чужих исследований. Арабские ученые продолжали эти исследования и выполняли новые, строили обсерватории, конструировали приборы, вели самостоятельные наблюдения. Материал для математических задач давала широко развитая торговля восточных купцов. Дальние путешествия способствовали развитию астрономии и географии, развитию ремесел, развитию экспериментальной науки[3].

С 786 по 809гг. халифатом правил Гарун аль-Рашид. Этот халиф покровительствовал развитию естественных наук и математики. При нем в Багдаде была открыта большая библиотека. Каждый знатный человек желал иметь в своей свите как можно больше выдающихся поэтов, ученых, знатоков Корана. Чем более известные люди его окружали, тем выше были его престиж и слава. В больших городах при мечетях строились высшие мусульманские школы –медресе.

Сын Гаруна аль-Рашида, халиф аль-Мамун, объединил ученых в своего рода академию, названную Домом мудрости. При Доме мудрости имелась хорошо оборудованная обсерватория.

Одним из ученых, работавших в Доме мудрости в Багдаде был Мухаммед аль-Хорезми (787–ок.850 гг.). Заслуги аль-Хорезми в математике и астрономии столь велики, что даже имя его, которое в средневековой Европе записывали как Algoritmus, стало математическим термином. В сочинении аль-Хорезми впервые в литературе на арабском языке была дана таблица синусов и введен тангенс, зиджи (таблицы)аль-Хорезми по астрономии использовали впоследствии астрономы, как Востока, так и Европы. Наибольшую славу ученому принесли его математические труды. Арифметический трактат аль-Хорезми познакомил Европу с индийской позиционной системой чисел, нулем, арабскими цифрами, арифметическими действиями с целыми числами и дробями.

В алгебраическом трактате аль-Хорезми «Краткая книга восполнения и противостояния» введены два особых действия. Первое – восполнение (аль-джебр) –состоит в перенесении отрицательного числа из одной части уравнения в другую.От арабского аль-джебр и произошло современное слово алгебра. Второе действие – валь-мукабала (противопоставление) – сокращение равных членов в обеих частях уравнения.

Трактаты аль-Хорезми были в числе первых сочинений по математике, которые оказались переведенными в Европе с арабского на латынь. Унаследованное от восточных математиков учение о линейных и квадратных уравнениях стало основой развития алгебры в Европе.

Занимался аль-Хорезми и механикой. Этой науке посвящена одна из глав его «Книги наук». В этой книге даны описания машин и руководство по их применению, есть раздел, посвященный военным машинам и пневматическим устройствам[4].

Великими учеными средневекового Востока были Абу Али ибн Сина (ок. 980–1037), которого в Европе звали Авиценной, и аль-Бируни (973–ок. 1050).

Великий энциклопедист Авиценна был философом, врачом, поэтом, астрономом. Его знаменитый трактат по медицине «Канон врачебной науки», переведенный на латынь, а затем на европейские языки, был в течение ряда веков настольной книгой врачей Запада и Востока. Эта медицинская энциклопедия содержит сведения по анатомии и физиологии человека, терапии, фармакологии, открытия Ибн-Сины в области внутренних и кожных заболеваний.

Была написана Авиценной и «Книга знаний» – средневековая энциклопедия. В ней есть главы, посвященные механике. Ибн-Сина рассматривает простые механизмы: рычаг, блок –ворот, клин, винт и их комбинации[5].

Ибн-Сина неоднократно в течение своей жизни заключался в тюрьму и изгонялся, а труды его, признававшиеся еретическими, сжигались, что подчеркивает его новаторство в науке и расхождение с догмами ислама.

Абу Райхан аль-Бируни родился в 973 г. в городе Кяте – главном городе Хорезма (теперь это город Бируни в Узбекистане). В возрасте двадцати одного года он начал заниматься астрономией, проводить астрономические измерения. За двенадцать лет до смерти аль-Бируни подсчитал, что написал сто тринадцать научных трудов, многие из которых имели по семьсот и более страниц. Ему принадлежат «Книга о лечебных веществах», «Минералогия», книга по географии и астрономии «Индия», большой труд по астрономии и геометрии «Канон Масуда».

«Канон» этот состоит из одиннадцати книг и охватывает общую картину мира, хронологию, тригонометрию, астрономию, географию, движение Солнца и Луны, затмения, звезды, движение планет. Начинается сочинение описанием картины мира, согласно системе Птолемея, далее рассматриваются календари различных народов, приводятся результаты измерений диаметра и окружности Земли, координаты шестисот населенных пунктов, положения планет.

Достижения аль-Бируни огромны, отметим важнейшие[6]:

– изготовил один из первых научных глобусов, на котором были отмечены населенные пункты, так что можно было определять их координаты;

– сконструировал несколько приборов для определения географической широты, которые описал в «Геодезии»;

– тригонометрическим способом определил радиус Земли, получив примерно 6403 км (по современным данным – 6371 км);

– оценил расстояние до Луны как 664 земных радиуса;

– составил каталог 1029 звезд, положения которых вычислил заново из более ранних арабских зиджей;

– считал Солнце и звезды огненными шарами, Луну и планеты – темными телами, отражающими свет;утверждал, что звезды в сотни раз больше Земли и подобны Солнцу;

– заметил существование двойных звезд; – создал шаровую астролябию, что позволило следить за восходом и заходом звезд, за их движением на разных широтах и решать большое число задач.

Аль-Бируни научился определять неприступные расстояния, и его способом пользуются до сих пор. Рассмотрим этот способ.

Чтобы определить ширину оврага ВС, аль-Бируни предлагает построить два прямоугольных треугольника АВС и ACD с общей стороной АС. Наблюдатель в точке А при помощи астролябии измеряет угол ВАС и строит такой же – САМ. Точку на отрезке АМ закрепляет вехой. После этого, продолжив направление прямой ВС в сторону вехи М, отыскивает точку D, которая лежит на пересечении ВС и АМ. Теперь измеряет DC, это расстояние равно искомому расстоянию ВС.

Заслугой аль-Бируни является определение удельных весов (плотностей) драгоценных камней и металлов. Он производил точные определения плотностей металлов и других веществ с помощью изготовленного им «конического прибора». «Конический прибор» Бируни представлял собой сосуд, суживающийся кверху и оканчивающийся цилиндрической шейкой. Посредине шейки было проделано небольшое круглое отверстие, к которому была припаяна изогнутая трубка соответствующего размера. В сосуд наливали воду. Куски металла, плотность которого определялась, опускали в сосуд, из которого через изогнутую трубку выливалась вода в объеме, равном объему исследуемого металла. Шейка была достаточно узкой («шириной с мизинец»), чтобы «подъем воды был заметен и при опускании того, что по объему равно зерну проса». Сама же трубка после ряда опытов была заменена желобком, чтобы вода по нему стекала без задержки. По измерениям Бируни плотность золота, переведенная на современные единицы измерения,

равна 19,5, ртути - 13,56. При сравнении с современными данными результаты Бируни оказываются весьма точными. К сожалению, они стали известны в Европе очень поздно.

Бируни выяснил, что удельные веса холодной и горячей, пресной и соленой воды различны, и измерил их. В Европе аналогичные измерения были проведены в эпоху Возрождения, после того как Галилей соорудил гидростатические весы.

Ученые Древнего Востока достигли значительных успехов в таком разделе физики, как оптика. Крупный шаг в области развития оптики после Птолемея был сделан Абу Али ибн аль-Хайсамом из города Басры (965–1039). В Европе этот ученый стал известен под именем Альгазена. Его труд «Сокровище оптики» дошел до нас в латинском переводе, изданном в Базеле в 1572 г[7].

Трактат разделен на семь книг, из них первые три посвящены глазу и зрению. Альгазен впервые в истории оптики дает анатомическое описание глаза. Для него, бесспорно, что зрение вызывается внешними лучами, приходящими в глаз от предметов, причем изображение формируется внутри хрусталика, прежде чем достигает зрительного нерва.

Последняя книга трактата – об отражении и преломлении в прозрачных средах. Альгазен развивал теорию Лукреция о том, что свет – это поток частиц, и отражение рассматривал как механическое явление: «Свет отражается в те части, откуда прибыл, вдоль по прямой так же наклонной, как и первоначальная».

Изучая преломление света, Альгазен повторил опыты Птолемея, достигнув большей точности, но до понятия показателя преломления не дошел. Правда, ему принадлежит заслуга открытия того факта, что лучи падающий, преломленный и перпендикуляр к границе раздела лежат в одной плоскости.

Изучал Альгазен и зеркала. Он различал семь видов зеркал: плоские, выпуклые, вогнутые,цилиндрические, конические, выпуклые и вогнутые сферические. Изучая отражение света от вогнутых зеркал, ученый установил, что фокусировка тем лучше, чем больше диаметр зеркала. В Европе это значительно позднее обнаружил Роджер Бэкон.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Арабо-мусульманская средневековая культура, во много раз превосходившая тогдашнюю европейскую культуру внесла значительный вклад в сокровищницу науки и техники. Немалая роль здесь принадлежит тому, что в основе ислама лежала забота о правоверных в земном мире, а различные научные дисциплины оказывали в этом существенную помощь. Точные науки, математика и астрономия, а также медицина и фармакология весьма были полезны для развития цивилизации, ибо повышали уровень жизни населения и не угрожали идеологии ислама. Все это привело к развитию научных дисциплин без особых препятствий, к достижению ими высокого уровня.

В области точных наук достижения арабских ученых были огромны. Арабская система счета, корни которой уходят в Индию, была воспринята и распространена в Европе. Арабские ученые (Мухаммед аль-Хорезми и др.) внесли большой вклад в развитие алгебры, сферической тригонометрии, математической физики, оптики, астрономии и др. научных дисциплин.

Высокого уровня развития у арабов достигла химия. Джабар Ибн Хайян из Куфы заложил основы экспериментальной химии. Он занимался не только проблемами теории научной химии, но и в своих многочисленных экспериментальных исследованиях стремился получить данные для практического применения в процессах выплавки стали, окраски тканей и кожи, производства стекла и пр.

Весьма высокий уровень у арабов имела медицина, ее достижения в различных областях длительное время питали европейскую медицину. Величайший хирург арабского мира аз Захрави поднял хирургию до ранга самостоятельной науки, его важнейший трактат «Ташриф» положил начало иллюстрированным трудам по хирургии. Он стал применять антисептические средства при лечении ран и накожных повреждений, изобрел нити для хирургических швов, а также около 200 хирургических инструментов, которые впоследствии использовались мусульманскими и христианскими хирургами.

Арабским ученым мы обязаны также созданием фармацевтики как признанной профессии, фармакология стала самостоятельной наукой, независимой от медицины, хотя и связанной с нею. Арабские географы и натуралисты обогатили зоологию и ботанику, изучая флору и фауну многих стран.

Арабские ученые пополнили сумму человеческих знаний новыми и оригинальными сведениями, открытыми в области естествознания и медицины, обогатив тем самым все человечество.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Е.В. Агибалова. История средних веков – М., 1997. – 384 с.

А.А. Горелов. Концепции современного естествознания. – М.: Владос, 2002. – 419 с.

Е.А. Зайцев. Вопросы истории естествознания и техники. – М., 1994. – 291 с.

И.С. Заковский. Проблемы средневековой науки и культуры.– М., 1981. – 257 с.

В. М. Найдыш. Концепции современного естествознания: учеб. пособие. – М.: Гардарики, 2001. – 622 с.

В.А. Соломатин. История науки. – М.: Пресс, 2003.–305 с.

 

[1] Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: учеб. пособие. М.: Гардарики, 2001. С. 288

 

[2] Найдыш В. М. Концепции современного естествознания: учеб. пособие. М.: Гардарики, 2001. С. 290

 

[3] Агибалова Е.В. История средних веков. М., 1997. С. 256

 

[4] Зайцев Е.А. Вопросы истории естествознания и техники. М., 1994. С. 163

 

[5] Заковский И.С. Проблемы средневековой науки и культуры. М., 1981. С. 174

 

[6] Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М.: Владос, 2002. С. 315

 

[7] Соломатин В.А. История науки. М.: Пресс, 2003. С. 305