Научные знания арабо-мусульманского мира в VII-XII веках

Хотя совершенство ал-Хави ар-Рази признавалось всеми, некоторые находили это сочинение слижком уж длинным, и через полвека Али ибн Аббас ал-Маджуси, придворный врач Адуд ад-Даула, написал книгу "Совершенное исскуство медицины" (Ал-Куннаш ал-Малаки). Книга эта была одной из первых переведена на латынь и завоевала широкую известность в Европе как "Liber regius".

Вторым выдающимся автором медиком, писавшим по-арабски был Ибн Сина, или Авиценна. Подобно ар-Рази, он писал на различные темы, и обычно считается более великим философом, чем врачом. Тем не менее, его обширный "Канон медицины" называют "высшим достижением, шедевром арабской систематики" (Майерхоф). Канон был переведен на латынь в XII в. и доминировал в преподавании медицины в Европе по крайней мере до конца XVI в. В XV веке он выдержал 16 изданий, в XVI в. - 20 изданий, в XVI в. еще несколько.

Мусульманская Испания не отставала в медицинских исследованиях, хотя больниц таких размеров, как на Востоке там не появлялось до XIV века. Там появились оригинальные труды Абу-л-Касима аз-Захрави (Abulcasis). Его сочинения по хирургии и хирургическим инструментам явились выдающимся вкладом арабов в эту область. Некоторые испанские философы были одновременно сведущими врачами. Кроме Аверроэса, можно назвать Ибн Зухра (Avenzoar) из Севильи.

В 975 г. персидский ученый Абу Мансур аль-Харави Мувффат опубликовал "Трактат об основах фармакологии", в котором изложил лечебные свойства различных природных и химических веществ.

Бируни были написана также «Книга о лечебных веществах».

Фуад Сезгинд, профессор истории науки Университета Франкфурта говорит, что «в древнем арабском мире была известна основанная на морфии общая анестезия».1

5  География

Мусульманские учёные внесли большой вклад в развитие географии. Большую роль в составлении географических карт сыграл астроном и философ Абу Зейд аль-Балхи. Его сочинение «Сувар аль-акалим» легло в основу труда другого выдающегося географа и путешественника Ибрахима аль-Истахри (X век). Его книга «Масалик аль-мамалик», содержащая цветные географические карты и пояснительный текст, стала образцом для традиционных трудов по географии. Автор разделяет страны на двадцать областей, приводит путевые маршруты с точными расстояниями, приводит ценные сведения по топографии городов, описывает климатические условия разных стран, перечисляет ископаемые богатства, растительные продукты, продукты животноводства и предметы торговли.

В начале пятидесятых годов X века аль-Истахри встретился с другим путешественником из Багдада Мухаммад ом бин Хаукалем. Он много путешествовал по Северной Африке, Испании и Сицилии, объехал Месопотамию, Иран и Индию. Ибн Хаукал указал на некоторые ошибки аль-Истахри и по просьбе последнего взялся за переработку его труда. Внеся исправления в разделы, касающиеся западной части Халифата, Ибн Ха-укал назвал свою работу «Китаб аль-масалик ва-ль-мамалик».

Марокканский географ и историк аль-Идриси (1100-1166) составил подробную карту мира и описал многие области Азии, Северной Африки и Европы. В его работах приводятся ценные сведения о Волжской Булгарии и стране башкир на Южном Урале. В атласе аль-Идриси, содержащем 70 карт, указываются даже истоки Нила, которые европейцы открыли только в XIX веке.   Энциклопедическим трудом по географии считается трактат «Муджам аль-булдан» Якута аль-Хамави (1179-1228). Большой вклад в развитие географии как точной науки внес Ибн Батута (1304-1369), путешествовавший по странам и материкам в течение 29 лет.

Многие европейские мореплаватели своими открытиями обязаны мусульманским учёным. Христофор Колумб  в своих записках отмечал, что узнал о существовании земли за Атлантическим океаном от мусульман. Известный географ Ахмад бин Маджид  указывал путь Васко да Гаме  во время его путешествия в Индию в 1498 г. Его перу принадлежит сочинение о мореходстве в Красном море, Индийском и Атлантическом океанах и среди островов к востоку от Индии.  

Известные работы географов - путешественников:

- "Книга путей и государств" Ибн Хордадбека, IX в.

- "Дорогие ценности" - географическая энциклопедия Ибн  Руста (начало Х в.)

- "Записка" Ахмеда Ибн  Фадлана с описанием путешествия  в Поволжье, Заволжье и Среднюю  Азию 

- 20 трактатов Масуди (X в.)

- "Книга путей и царств" Истахри 

- 2 карты мира Абу-Абдаллаха  аль-Идриса 

- многотомный "Словарь  стран" аль-Кинди Якута 

- "Путешествие" Ибн  Баттуты.

Бируни производил географические измерения. Он определил угол наклона эклиптики к экватору и установил его вековые изменения. Для 1020 г. его измерения дали значение 23°34'0". Современные вычисления дают для 1020 г. значение 23°34'45". Во время путешествия в Индию Бируни разработал метод определения радиуса Земли. По его измерениям, радиус Земли оказался равным 1081,66 фарсаха, т. е. около 6490 км. В измерениях участвовал Аль-Хорезми. При Аль-Мамуне была предпринята попытка замерить окружность Земли. С этой целью ученые измерили градус широты вблизи Красного моря, что составляет 56 арабских милей, или 113,0 км, отсюда длина окружности Земли равнялась 40680 км.

6  Физика и оптика

Значительных результатов мусульманские учёные добились в таких областях физики, как механика и оптика. Заимствовав достижения древних греков и индийцев, мусульманские специалисты развили механику до уровня прикладной науки и научились эффективно использовать рабочую силу. Механические средства постепенно вытесняли тяжёлый физический труд, и, поскольку ислам запрещает обременять рабов и наёмных рабочих непосильным трудом, исследованиям в этом направлении придавалось большое значение.

Глубокими познаниями в области физики обладал басрийский врач, математик и астроном аль-Хасан бин Хейсам. Его трактат «Аль-Маназир», содержащий семь статей о свойствах света, считается одним из важнейших средневековых трудов по оптике. Латинский перевод этой книги, не терявший своей значимости на протяжении шестисот лет, вдохновил на научные открытия британского физика Роджера Бекона (1214-1294) и немецкого астронома Иоганна Кеплера (1571-1630). Ибн Хейсам объяснил законы отражения и преломления света, первым описал строение глаза и функции каждой оболочки.

Мусульманские учёные делали открытия в разных областях физики. Аль-Фараби (870-950) дал физическое объяснение звука. Абу Рейхан аль-Бируни (978-1051) измерил атомный вес восемнадцати элементов, а также плотность воздуха. Египетский астроном Абд-ар-Рахман бин Юнус, работавший в обсерватории недалеко от Фустата, первым изобрёл маятниковые часы. Абу-ль-Изз аль-Джазари, автор трактата «О знании инженерных хитростей», считается основателем кибернетики. Персидский астроном Кутб-ад-дин Ширази (1236-1311) на три столетия раньше Декарта дал научное объяснение возникновению радуги.

Сделанные мусульманами открытия дали значительный толчок развитию эмпирической науки в Европе. Основные законы механики, изложенные Исааком Ньютоном (1643-1727), были подробно описаны в трудах Ибн Сины (980-1037), Фахраддина ар-Рази (1149-1209) и Хибаталлаха аль-Багдади. Заслуга английского физика состоит в том, что он систематизировал накопленные веками научные знания и способствовал дальнейшему развитию механики.

Определённых успехов достигли и мусульманские естествоиспытатели. В 880 г. андалусский астроном и изобретатель Аббас бин Фирнас ат-Такурунни  сконструировал первый летательный аппарат из птичьих перьев и ткани. Он также соорудил планетарий и армиллярную сферу, изобрёл оригинальный прибор для измерения времени. В его честь назван один из лунных кратеров.

Мусульманские изобретатели не прекращали попыток покорить небо. В XVII веке Газарфан Ахмад Челеби, используя орлиные крылья, пролетел с башни Галата в Стамбуле до местечка Доганчы в Ускударе. В том же столетии Лагари Хасан Челеби стал первым человеком, поднявшимся в воздух при помощи ракеты. Свой успешный полёт ученый произвел по случаю празднества в честь рождения дочери османского султана Мурада IV - Кая-Султан.

Выдающимся ученым Египта был Ибн-аль-Хайсам (965—1039), известный в Европе под именем Алхазена, математик и физик, автор знаменитых трудов по оптике.

Алхазен развивает научное наследие древних, производя собственные эксперименты и конструируя для них приборы. Он разработал теорию зрения, описал анатомическое строение глаза и высказал предположение, что приемником изображения является хрусталик. Точка зрения Алхазена господствовала до XVII в., когда было выяснено, что изображение появляется на сетчатке. Отметим, что Алхазен был первым ученым, знавшим действие камер-обскуры, которую он использовал как астрономический прибор для получения изображения Солнца и Луны. Алхазен рассматривал действие, плоских, сферических, цилиндрических и конических зеркал.

Алхазен занимался исследованием преломления света. Он разработал метод измерения углов преломления и показал экспериментально, что угол преломления не пропорционален углу падения.

По продолжительности сумерек он определил высоту атмосферы, считая ее однородной. В этих предположениях результат получается неточным (до Алхазену, высота атмосферы 52 000 шагов), но сам принцип определения является большим достижением средневековой оптики.

«Книга оптики» Алхазена была переведена на латинский язык в XII в. То, что Алхазен есть не кто иной, как арабский ученый Ибн аль-Хайсам, выяснилось только в XIX в.

7  Минералогия  и геология

Математик, астроном и географ аль-Бируни, родившийся на территории современного Узбекистана в 973 году, написал 146 работ общим объемом 13 тысяч страниц, включая пространное социологическое и географическое исследование Индии. Мухаммед ибн Ахмед аль-Бируни 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. Особое значение для развития минералогии имел обширный труд Бируни "Собрание сведений о познании драгоценных минералов", в котором он подробно описал более 50 минералов, руд, металлов, сплавов. Им были написана также книга «Минералогия».

Замечательны практические указания, приведенные Бируни о воде, применяемой при определениях плотности. Он указывает на необходимость пользоваться водой из одного и того же источника, в одних и тех же условиях «в связи с воздействием на ее свойства четырех времен года и зависимостью ее от состояния воздуха». Таким образом, Бируни знал, что плотность воды зависит от содержания в ней примесей и от температуры.

При сравнении с современными данными результаты Бируни оказываются весьма точными. Русский консул в Америке Н.Ханыков в 1857 г. нашел рукопись аль-Хазини под названием «Книга о весах мудрости». В этой книге приведены извлечения из книги Бируни «Об отношениях между металлами и драгоценными камнями в объеме», содержащие описание прибора Бируни и полученные им результаты2. Аль-Хазини продолжал исследования, начатые Бируни, с помощью специально сконструированных им весов, которые он назвал «весами мудрости».

8  Химия

Достижения мусульманских учёных в области химии ознаменовали переворот в этой науке. Джабир бин Хайян (721- 805), известный как «отец химии», описал многие химические реакции и десятки химических веществ (купоросы, квасцы, щёлочи, нашатырь и другие). Особое внимание он уделял минералам и семи металлам, при описании которых он упоминал их плавкость, ковкость и металлический блеск. В работах Джабира излагаются способы получения уксусной кислоты, слабого раствора азотной кислоты, свинцовых белил. Он также описал эффективный способ очищения руды от примесей и производства стали, первым предложил использовать двуокись магния в производстве стекла.

Большой вклад в развитие химии внес персидский врач-энциклопедист Абу Бакр ар-Рази (864-925). Он первым получил серную кислоту и чистый спирт. В его трактатах упоминаются такие химические приборы, как колбы, тазы, стеклянные блюдца для кристаллизации, кувшины, горелки, нефтяные лампы, печи для плавки, напильники, шпатели, фильтры из тканей и шерсти, ступки с пестиками, металлические сита, песчаные и водяные бани. Ар-Рази описал реакции плавления, фильтрования, дистилляции, растворения, коагуляции. Впервые в истории химии он предпринял попытку классифицировать известные ему вещества. С этой целью он разделил их на три больших класса: минеральные, растительные и животные вещества.

Мусульманским учёным принадлежит заслуга в выделении фосфора и получении чёрного пороха. Китайцы, которые первыми изобрели порох, использовали для этого калиевую селитру, добываемую в природе. Это не только исключало возможность массового применения пороха в военном деле, но и значительно отягощало снаряды. Мусульмане использовали для оружейного пороха смесь нитрата калия, угля и серы, что позволило им первыми эффективно использовать начиненные порохом снаряды во время боевых действий.

Знания по химии, которые им завещали греки, были недостаточными. Наиболее важные вещества, такие как алкоголь, серная и азотная кислота, царская водка и т.д., полностью неизвестные последним, в скором времени были открыты арабами. Ими также были открыты наиболее фундаментальные химические реакции, такие как дистилляция. Когда в некоторых книгах пишут о том, что химия была открыта Лавуазье, то забывают, что ни одна наука, и особенно химия, никогда не создавалась в одночасье, и что тысячелетие тому назад у арабов были лаборатории, где были сделаны открытия, без которых открытия Лавуазье были бы невозможными. Самым древним, и в то же время самым известным из арабских химиков был Джабер. Он жил в конце VIII века. Число написанных им трудов, было колоссальным; однако ввиду того, что несколько его соотечественников имели ту же фамилию, трудно определить, какие именно работы относятся на его счет. Несколько его книг было переведено на латинский язык. Одной из наиболее известных работ является «Совершенная совокупность», переведенная на французский язык в 1672 году; что доказывает, насколько большим авторитетом она пользовалась в Европе.  Работы Джабера составляют что-то наподобие научной энциклопедии, и следует рассматривать ее содержимое, как краткое изложение химической науки арабов той эпохи. Здесь можно найти описание нескольких элементов, о которых никогда до него не упоминали. Некоторые из них, такие как азотная кислота и царская водка представляют первостепенное значение для химии, потому что, по сути, без них не было бы химии. Джаберу, по всей видимости, были также известны свойства некоторых газов. «Если газ - говорит он - оседает на теле (веществе), то он теряет свою форму и природу; он не является тем, чем был. Когда же их отделяют друг от друга, происходит следующее: либо только газы высвободятся, а тела, где они были локализованы, останутся, либо и газ, и тела высвободятся одновременно».  Джабер, как и все алхимики, верил, что металлы состоят из многих неизвестных веществ. В зависимости от назначения он им давал какие-нибудь названия: сера, ртуть, мышьяк и т.д. Однако свойства этих элементов не имели ничего общего со свойствами тел, у которых были заимствованы их наименования: алхимики об этом неоднократно упоминали; и нужно всегда об этом помнить во избежание серьезных ошибок, допущенных в их адрес многими авторами.