Как ученые из Центральной Азии повлияли на развитие науки в Средние века (часть II)
19 Декабрь 2016 г., 16:51

Среди всех наук некоторые области знаний особенно привлекали внимание выходцев из Центральной Азии в Багдаде. В самом верху списка была медицина, которая со времен правления рода Бармакидов влекла к себе самые лучшие умы благодаря сочетанию в ней теоретического и практического знаний. Действительно, можно говорить об отдельной центральноазиатской школе в области медицины. Ее лучшим представителем был Ибн Сина со своим «Каноном». Новаторы этого направления приходили в основном из Мерва, в котором было большое и интеллектуально взыскательное сообщество несторианских христиан. Отец Али ибн Сахля аль-Табари был одним из многих выдающихся медиков Мерва, он проявлял глубокий интерес и к другим наукам. Работая, как и сирийские переводчики, в Гундешапуре, он выполнил один из первых переводов эпохального «Альмагеста» Птолемея на арабский язык. Али ибн Сахль ат-Табари после совместных с отцом исследований переехал в Багдад, где правящий халиф обратил его в ислам. Образование, полученное в Мерве, дало ат-Табари хорошее знание сирийского и греческого языков, благодаря чему у него был прямой доступ к обширным медицинским источникам на обоих языках без необходимости перевода. Пребывая в Багдаде, он приступил к составлению «Сада мудрости» — одной их первых медицинских энциклопедий на арабском языке. Для привлечения более широкой аудитории он издал «Сад мудрости» и на сирийском языке.

Читая огромный труд ат-Табари, вы будете поражены тем, как настойчиво он говорит, что физическое и душевное здоровье тесно взаимосвязаны. Его диагностический словарь богат психологическими наблюдениями, а предписания часто содержат что-то вроде прототипа психотерапии, включающей в себя психологическое консультирование пациентов. Та же озабоченность связью между духом и телом привела к тому, что ат-Табари обратил особое внимание на развитие детей и педиатрию. Учитывая, что эти направления интересовали и других ведущих медиков Центральной Азии, справедливо будет отметить их региональную специфику, которая сформировалась еще при несторианских докторах Хорасана.

Помимо медицины выходцы из Центральной Азии добились успеха в математике (и связанных с ней дисциплинах) и астрономии. Тщательное исследование Зутера подтверждает это в количественном смысле, но не дает нам ответа на любопытный вопрос: почему это было так? Был ли успех связан с «закулисными манипуляциями» братьев Бану Муса, которые свободно черпали средства из казны халифа, чтобы взращивать и поддерживать своих собратьев — математиков и астрономов из Центральной Азии? Или культура Центральной Азии придавала особое значение числам, пространственным отношениям и небесным телам?

Но не будем размышлять об этом — полезнее будет взглянуть на нескольких известных центральноазиатских астрономов и математиков Багдада. И лучше всего начать с Хаббаша аль-Марвази из Мерва, известного как Хаббаш, признанного первопроходца «арабской» математики и астрономии. Он родился и получил образование в великом научном центре, находившемся на территории современного Туркменистана. Хаббаш был еще одним выходцем из Центральной Азии, который переехал в Багдад в свите халифа аль-Мамуна в 819 году. В 55 лет он пережил практически всех своих коллег, но продолжал работать до 100 лет. В Багдаде он незамедлительно присоединился к другим астрономам, служившим в обсерватории, которую аль-Мамун основал по образу обсерватории в Мерве.

Через 10 лет после прибытия в Багдад Хаббаш впервые использовал затмение, чтобы создать средства, показывающие точное время в зависимости от высоты солнца. Уже через 10 лет он стал ключевой фигурой в группе ученых, которая разработала три набора астрономических таблиц для облегчения расчета положения планет, затмений, фаз Луны и точной календарной информации. Чтобы упростить ход исследования, он разработал совершенно новый инструмент, так называемую сферическую астролябию, которая использовала равноудаленное отображение азимута через систему, симулирующую ежедневное движение небесной сферы по отношению к статичному горизонту. Начав с участия в группе исследователей, стремящихся измерить один градус по окружности Земли, Хаббаш затем рассчитал окружность Земли как равную 32 444 километрам (в реальности длина экватора составляет 40 075 километров), радиус — как 5152 километра (по сравнению с действительным радиусом 6371 километр), а диаметр — как 10 327 километров (по сравнению с действительным диаметром 12 742 километра). Бируни и другие центральноазиатские астрономы вскоре уточнили эти цифры, и их значения стали очень близки к современным. Он продолжил высчитывать подобные значения для Луны и Солнца, их расстояние от Земли, размер их орбит. Великий аль-Хорезми затем значительно улучшит все эти расчеты, но именно Хаббаш и его сподвижники начали впервые изучать их в Багдаде. Тем временем в сфере математики Хаббаш предложил концепцию, которая была подобна тангенсу в современной тригонометрии, а затем ввел понятие котангенса и создал первые таблицы для него. Хаббаш был также первым, кто рассчитал таблицы вспомогательных тригонометрических функций, принципиально значимые для науки, инженерной мысли и навигации.

Другой центральноазиатский астроном — Ахмед аль-Фергани (797–860), родом из Ферганской долины к юго-востоку от Ташкента (в настоящее время территория Узбекистана), как и Хаббаш, был тесно связан с халифом аль-Мамуном, а также со своими покровителями и сподвижниками — братьями Бану Муса и, возможно, тоже прибыл в Багдад из Мерва с новым халифом. Фергани работал с Хаббашем и некоторыми другими выходцами из Центральной Азии над астрономическими проектами аль-Мамуна. Его наиболее известная работа «Начала астрономии» умело резюмировала греческий трактат Птолемея «Альмагест», написанный во II веке, о сложных движениях звезд и орбитах планет, обновив данные Птолемея на основе новейшего материала из Багдада. Работа аль-Фергани стала одной из первых по астрономии, написанных на арабском языке. Ее величайшим преимуществом была ясность, и в результате книга вызвала огромный интерес на Западе, где аль-Фергани (известный там как Альфраганус) стал наиболее широко читаемым «арабским» астрономом. Среди его читателей был и Христофор Колумб. Книга «Начала астрономии», переведенная несколько раз за период с XII по XVI век, стала источником для многочисленных ссылок в произведениях Данте «Божественная комедия» и «Пир».

Как и Птолемей, аль-Фергани предложил рассмотреть астрономическую основу семи климатических зон Земли. В отличие от западных и арабских авторов он рассматривал зоны с востока на запад, выделив три зоны на территории Большой Центральной Азии. Позднее именно аль-Фергани был отправлен братьями Бану Муса в Каир для строительства нового канала. Проект чуть не закончился катастрофой, поскольку склон канала аль-Фергани был слишком плавным, чтобы обеспечить опору. В этом случае центральноазиатская наука оказалась менее практичной. Но аль-Фергани исправил эту оплошность, создав свой знаменитый нилометр, благодаря которому египтяне могли точно измерять глубину и течение реки.

аль-Хорезми

Профессиональные достижения Хаббаша и аль-Фергани свидетельствуют о судьбоносной роли выходцев из Центральной Азии в том, что часто называют арабской математикой и астрономией в эпоху Аббасидов. Но они оба, как и многие другие ученые из региона, их арабские коллеги, переехавшие в Багдад, были лишь «планетами», вращающимися вокруг «солнца» великого Абу Абдаллаха Мухаммеда аль-Хорезми, или просто Хорезми (780–850). Как и предполагает его имя, аль-Хорезми был выходцем из аль-Хорезма, протяженной пустынной и холмистой местности на северной границе Центральной Азии.

Трудясь в течение почти полувека в Багдаде, этот невероятно одаренный ученый систематизировал алгебру и дал ей название, в процессе предложив доступный метод для решения линейных и квадратных уравнений, который фактически и определял алгебру в течение следующих 500 лет. Он открыл область сферической тригонометрии, убедил арабов, а затем и европейцев принять индийскую (сейчас неверно называемую арабской) десятичную систему чисел, ввел в употребление ноль (который существовал у ольмеков в Мексике) и отрицательные величины. Метод, который он разработал для выполнения арифметических действий с использованием индийских (арабских) чисел, привел к тому, что его имя, полученное от искаженной латинской формы, стало названием концепции алгоритма, более известного сегодня как точные инструкции, позволяющие компьютеру проработать огромные объемы данных для достижения нужных результатов. Помимо многих других достижений, аль-Хорезми собрал данные о точных значениях широты и долготы для 2402 мест на Земле — значительно больше, чем кто-либо до него. […]

Переписчики времен аль-Хорезми создавали копии с арабских оригиналов четырех его основных трудов по математике, астрономии и географии, которые нашли читателей от Индии до Испании. Но потом все копии оригинальных текстов аль-Хорезми по арифметике были утрачены, и лишь по одной копии каждого арабского оригинала его книг по алгебре и географии дошло до наших дней. Исчезновение остальных свидетельствует о хаосе, культурном застое и упадке в большей части арабского мира и Центральной Азии с конца эпохи Просвещения до современности. В самом деле, если бы не трое неравнодушных средневековых ученых (два англичанина и один итальянец), живших через 300 лет после правления аль-Мамуна в Багдаде, мы бы не увидели ни одного из этих шедевров сегодня.

Аделард Батский (английский философ-схоласт, около 1080–1152 годов) начинал свою карьеру как типичный средневековый ученый, который изучает старинные тексты. Но когда он понял, что у ученых, пишущих на арабском языке, можно почерпнуть новые идеи, он стал путешествовать. Путь сначала привел его во Францию и Италию, а затем в Антиохию и другие города Восточного Средиземноморья. Он вернулся с копией книги аль-Хорезми по арифметике и укороченной версией его астрономических таблиц, которые были сделаны одним арабом в Испании. Незамедлительно он перевел их на латинский язык. Они стали классикой в Англии и на континенте. За книгой аль-Хорезми по математике закрепилось звание основного учебника в этой области вплоть до XVI века. […]

Через 10 лет после Аделарда другой английский энтузиаст «нового» знания (знанию тогда было уже 300 лет) — Роберт Честерский отправился в Испанию в поисках манускриптов. Там он ознакомился с арабским оригиналом «Алгебры» аль-Хорезми. Роберт плохо владел арабским языком: при переводе на латинский он неверно транслитерировал арабскую версию индийского слова для функции угла, оставив нам тригонометрический термин «синус». Тем не менее перевод Роберта Честерского пробудил интерес европейцев к геометрии и тригонометрии как к практическим и теоретическим дисциплинам. Примерно в то же время один итальянец из Кремоны отправился в Испанию, чтобы выучить арабский язык и впитать те самые «новые» знания с Востока. В центре арабистики в Толедо, находящемся под христианским правлением, Герард Кремонский выполнил свой собственный перевод «Алгебры» и астрономических таблиц аль-Хорезми, а также перевел 85 других работ с арабского языка.

Благодаря этим трем великим переводчикам основные работы аль-Хорезми сохранились на латинском языке, в то время как почти все арабские оригиналы исчезли. […]

Практическая и педагогическая задачи привели аль-Хорезми к тому, что он написал «Алгебру» без единой цифры числа или уравнения. Его текст получился таким простым, что он с первых страниц поглощает читателей из любой области.

Великим достижением аль-Хорезми было выделение алгебры как отдельной науки, объяснение ее с поразительной ясностью и предложение оригинальных решений для ряда важных проблем. […]

И хотя начальные уравнения аль-Хорезми могут поразить нас своей элементарностью, они были «первой попыткой алгебраических вычислений как таковых» и непосредственно привели к появлению теории квадратных уравнений, алгебраическим вычислениям, неопределенному анализу и применению алгебры для решения многих практических задач. Это поразительное новшество открыло перспективы для будущего. Оно стало крепкой основой, на которой строилась дальнейшая наука.

В отдельной неназванной работе по математике аль-Хорезми изложил доводы для принятия десятичной системы индийских чисел и представил правила по использованию ее в математике. Перевод этой работы на латинский язык, выполненный Аделардом Батским, начинается с фразы «Dixit Algoritmi», или «Так говорил аль-Хорезми». Из-за этого средневековые мудрецы, которые наталкивались на эту «новую математику», в противоположность использованию старых римских чисел, которые были бесполезны для вычислений, называли себя «алгоритмистами». То, что аль-Хорезми использовал индийские числа, рассматривается как апология для математики как таковой, и именно в этой роли его имя стало навсегда связано с алгоритмами.

Аль-Хорезми был центральной фигурой наряду с Хаббашем, аль-Фергани и другими в группе, которую аль-Мамун собрал для измерения градуса земной долготы. Это связало его имя с расчетами размеров небесных тел и их удаленности от Земли, которые были заметно усовершенствованы по сравнению с любыми предыдущими подсчетами, включая расчеты Хаббаша. […]

Надо признать, что вклад аль-Хорезми в астрономию скорее связан не с полевыми наблюдениями, а с изучением и анализом работ, выполненных индийским астрономом VII века Брахмагуптой. В таких связанных областях, как алгебра, тригонометрия и отрицательные числа, он также мог бы почерпнуть знания из работ китайских ученых, но они были еще не известны за пределами Китая. Брахмагупта и другие индийцы уже давно были знакомы с астрономией древних греков, а в астрономических таблицах, созданных по их собственным вычислениям, даже превзошли их. Мы думаем об эпохе аль-Хорезми как о времени, когда ученые и исследователи, писавшие на арабском языке, заново открывали знания греков. Кроме того, это был период, когда переводчики и ученые в Багдаде и в других восточных центрах наталкивались на обширные, но ранее игнорируемые труды индийцев по алгебре, тригонометрии, геометрии и астрономии, переводили и анализировали их, распространяли их среди своих коллег. Аль-Хорезми и другие центральноазиатские ученые были основной движущей силой этого важного межкультурного обмена.

Название астрономической работы аль-Хорезми — «Астрономические таблицы из Синда и Индии». Это самая ранняя работа по астрономии на арабском языке, которая сохранилась полностью. Ее масштаб впечатляет, она содержит более сотни таблиц, охватывающих все — от движения небесных тел и времени восхода Луны до значений синусов, тангенсов, а также астрологии. Имея под рукой «Астрономические таблицы», человек мог вычислить затмения или угол склонения Солнца, точно определить расположение Солнца, Луны и пяти известных планет, решить задачу по сферической тригонометрии. Любопытно, что аль-Хорезми в этой работе стремился передать достижения других астрономов, это в некоторых случаях привело к тому, что он не стал исправлять индийские вычисления на более точные, которые сделал сам.

Иногда оспаривается тот факт, что большая часть мусульманской астрономии зародилась благодаря необходимости определять точный час для молитв и точное расположение Мекки для молящихся. Верно, что несколько астрономов, работающих позднее, подробно изучали эти вопросы и, несомненно, получили финансовую поддержку и читателей. Они относились к этим задачам как к полезным областям применения своих знаний, изучение которых было оправданно, поскольку представляло интерес для их покровителей. Как таковые эти вопросы не были ни более, ни менее важны, чем другие практические проблемы, которые аль-Хорезми использовал в качестве примеров в своей «Алгебре». Несмотря на заявления, что некоторые фрагменты манускриптов по этим темам ведут к аль-Хорезми, их подлинность кажется сомнительной.

Координаты 2402 мест по всей Евразии являются вкладом аль-Хорезми в еще одну область знаний — географию. Снова он выступил в качестве редактора «Географии» Птолемея, жившего в III веке. Но в этот раз он решился улучшить оригинал. Основываясь на большом количестве данных недавних исследований, проведенных им самим и другими учеными, он исправил измерения Птолемея касательно Средиземноморья, дал более точное расположение Канарских островов, впервые представил Индийский и Атлантический океаны как массу открытой воды, а не в виде континентальных морей, впервые на карте мира показал то, что сейчас называется Тихим океаном, добавил сотни мест в Центральной Азии и на Ближнем Востоке, значительно расширив таким образом известный его современникам мир.

Он также описал семь климатических зон и опередил аль-Фергани, написав о Центральной Азии. Благодаря ясному и всеобъемлющему обобщению прошлых и настоящих географических знаний «Книга картины мира» аль-Хорезми стала основой всех последующих географических исследований на арабском и западных языках. […]