中古伊斯蘭天文學

伊斯蘭天文學（阿拉伯天文學）包括伊斯蘭世界所做出的天文學成就，特別是在伊斯蘭的黃金年代（8 世紀 - 15 世紀），這些著作主要用阿拉伯語書寫。這些進步主要在中東，中亞，安達盧斯和北非，後來擴充套件到了遠東和印度。這門科學在吸收外來科學和將外來元素轉化成伊斯蘭特色的科學方面與其他的伊斯蘭科學別無二致。他們吸收來自希臘，波斯薩珊王朝和印度的成就最多並將這些作為他們的科學的基礎。同時，伊斯蘭天文學在後來對印度，拜占庭和歐洲天文學（可從 12 世紀的拉丁文譯本中得出），甚至中國，馬裡的天文學都影響深遠。

很多天空中的恆星，如畢宿五，河鼓二和很多天文學的術語，如照準儀，地平經度和高度方位儀，都來源於他們的阿拉伯名字。儘管一大部分伊斯蘭天文學的著作（大概 10000 份手抄本）都沒有被閱讀過或編入目錄，但我們已經可以根據資料還原一個比較精確的伊斯蘭天文學的圖景。

歷史

Ahmad Dallal 指出與巴比倫人，希臘人和印度人這些發明了詳盡的數學天文學系統的人不同，伊斯蘭教創立以前的阿拉伯人完全依靠經驗與觀察。他們的觀察基於特定恆星的升落，這一特定領域的研究被稱為 anwa。Anwa 在阿拉伯人的伊斯蘭化之後繼續被髮展，同時，在他們的研究中也加入了數學方法。根據 David King 所說，在伊斯蘭興起以後，宗教上對確定朝拜和祈禱次數的重視促進了天文學在幾個世紀內有了更多的成就。

Hill 在 1993 年將伊斯蘭天文學的歷史劃分成了下面的四個階段。

1.1 700-825

這一階段主要是吸收和同化早期的希臘，印度和薩珊王朝的天文學。

在這段時間，很多印度和波斯的著作被譯為阿拉伯語。其中最有名的是 Zij al-Sindhind，這是一部公元 8 世紀的印度天文著作，由 Muhammad ibn Ibrahim al-Fazari 和 Yaqub ibn Tariq 於訪問訪問哈里發曼蘇爾的宮廷後在 770 年翻譯而成。另一本著作是 Zij al-Shah，是一本記錄兩個世紀波斯天文的表格。一些殘留的碎片表示阿拉伯人已經接受了正弦函式（從印度引入）來代替在希臘三角學中使用的弦和弧。

1.2 825-1025

這一階段的天文學做了很多研究，托勒密體系的天文學已被接受，人們根據這一體系又做出了很多貢獻。天文學研究由馬蒙大力支援。巴格達和大馬士革成為了天文學活動的中心。哈里發不僅在經濟方面支援天文學研究，還授予這項工作很高的榮譽。

第一個由穆斯林撰寫的天文學作品是《信德及印度天文表》（阿拉伯語：زيج），由花剌子密在 830 年完成。這項貢獻包括太陽，月亮和當時已知的五大行星的運動圖表。這項工作的偉大之處在於它將托勒密體系帶入了伊斯蘭科學。這也意味著伊斯蘭科學的轉折點。從那時起，穆斯林天文學家獲得了一個基本的研究方法，同時獲得了以前的研究成果。花剌子密這部著作標誌著研究和計算方面非傳統方法的開端。

費爾幹尼在 850 年完成了 “恆星科學概論”（Kitab fi Jawani）。這本書主要總結了托勒密的宇宙圖景。同時，這本書也根據以前阿拉伯天文學家的研究改正了托勒密的一些錯誤。費爾幹尼給出了黃道斜交角的修正值，太陽和月亮遠地點的歲差，和地球的周長。這本書在穆斯林世界廣泛傳播，甚至被譯成了拉丁文。

1.3 1025-1450

這一階段的伊斯蘭天文學發展出了一套獨立的天文學體系。穆斯林天文學家們開始質疑托勒密天文學。這些批評還沒有涉及到日心說，而且還依據托勒密的天文學研究範例。一個歷史學家這樣評價這些工作：“這是一場改良運動，目的是以托勒密的理論與原則來彌補托勒密體系。”

在 1070 年，Abu Ubayd al-Juzjani 發表了 Tarik al-Aflak。在他的工作中，他指出了托勒密理論中的所謂的 “等分點” 問題。Al-Juzjani 甚至提出了一個解決的方案。在安達盧斯。一部匿名作品 al-Istidrak ala Batlamyus（意思是 “托勒密思想的重述”），包括了一系列對托勒密天文學的異議。

1.4 1450-1900

這一階段的伊斯蘭天文學發展停滯。舊的天文體系仍然被絕大多數人所擁護，做出重大創新的速度大大減緩。

天文臺

第一個伊斯蘭天文學的系統發現是在馬蒙的支援下完成的。在很多私人進行的研究中，經度被測得，太陽的引數也建立起來，並且還在進行對太陽，月亮和行星的詳盡的研究。

在 10 世紀，布韋希王朝鼓勵進行天文學研究，建設了一個大型測量臺，據著名天文學家，如 Ibn al-Alam 的歷表所載，於 950 年在此做出了發現。偉大的天文學家阿爾蘇飛，受到王子阿杜德・道萊的贊助，系統的修正了托勒密的星曆。Sharaf al-Daula 在巴格達也做出了類似的發現。Ibn Yunus 和 al-Zarqall 的文獻證明了那時就已使用複雜的工具。

Malik Shah I 是建造第一個大天文臺的人，地點可能在伊斯法罕。這就是歐瑪爾・海亞姆和其他很多合作者建造了一個星曆並且推算了波斯太陽曆（jalali 歷）的地方。這種曆法的一個現代版本至今仍在伊朗被官方使用。

最具影響力的天象臺是由旭烈兀於 13 世紀所興建。納西爾丁・圖西親自監督工程的技術部分。天文臺中包括了給旭烈兀的休息角，也用作圖書館和清真寺。一些那時的頂尖天文學家齊聚於此，他們合作 50 年對托勒密體系作出了重要的修正。

在 1420 年，本身是天文學家和數學家的烏魯伯格王子在撒馬爾罕建造了另一個大的觀測點。它的遺蹟於 1908 年被俄羅斯考察隊發現。

在最後，Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf 在伊斯坦布林修建了一個大觀測臺。其規模與馬拉加與撒馬爾罕的觀測站規模相仿。但這個觀測站於 1580 年就被反對者毀壞。人們認為這個天文臺是 “宗教派別的興起”，至少與科學不同，被稱作是對土耳其人的 “對穆夫提的介紹”，作為對觀測站毀壞的解釋。

觀測儀器

我們對穆斯林天文學家所用觀測儀器的瞭解主要來自兩個方面。第一是現存私有和博物館收藏的儀器，第二是中世紀的各種文獻。

穆斯林對以前的觀測儀器做了很多改造，比如說加上新標度或是細節。他們對天文學儀器做出了大量的貢獻。

3.1 地球儀與渾天儀

世界現存的 126 個這樣地球儀中，最早的造於 11 世紀。太陽的高度，恆星的赤經和赤緯在將其放入子午環後都能計算出來。

渾天儀構造類似。早期伊斯蘭渾天儀沒有留存，但是幾處文獻中都提到了 “帶環的觀測儀器”。有一個伊斯蘭對這個儀器的改進，叫球狀星盤，於今只有一個造於 14 世紀的完整留存。

3.2 星盤

黃銅星盤在伊斯蘭世界中得到了充分的發展。已知最早的星盤製作於伊斯蘭教歷 315 年（公元 927-928 年）。伊斯蘭世界中第一個製作星盤的人是 Fazari（Richard Nelson Frye 在《波斯的黃金時期》（Golden Age of Persia），163 頁））。但他只是對星盤做了一些改進，希臘人早已發明星盤來用圖表記錄恆星。阿拉伯人在阿拔斯王朝時引進了它，並改進它用來確定齋月，祈禱的時間和麥加的方向。

這個觀測儀器用於觀測太陽及其他恆星升起的時間。安達盧西亞的 al-Zarqall 製作了一個儀器，可以在任何地方使用，不再受緯度的影響。這個儀器在歐洲被稱作 Saphea。

3.3 日晷

穆斯林從印度和希臘引入日晷後，在日晷的理論基礎和實際製作上都有建樹。花剌子密製作了圖表來大大減少計算的時間。

日晷有時用於清真寺來確定祈禱的時間。一個最顯著的例子就是打更人在大馬士革 Umayyid 清真寺建造的日晷。

3.4 象限儀

穆斯林發明了幾種象限儀。其中有為天文計算而製作的正弦象限儀，還有用觀測太陽或其他恆星運動來確定時間（尤其是祈禱時間）的時間象限儀。這些發明主要在九世紀的巴格達作出。

3.5 行星定位儀

行星定位儀是在安達魯斯發明的，最早可能追溯到 1015 年左右。這是一個定位月球，太陽和行星的機械裝置。不需計算，只用一個幾何模型即可得出天體的平均位置和近地點。