Арабская наука в средние века

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И  ОБРАЗОВАНИЯ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

«ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ»

 

Кафедра истории науки  и техники

 

 

 

Реферат по истории науки и техники

АРАБСКАЯ НАУКА В СРЕДНИЕ  ВЕКА

 

 

 

Выполнила

Павлюк Екатерина

Студента гр. ИФ-69а

 

Проверила

 

к.и.н., доцент

Ткаченко С.С.

 

 

 

 

2011 г.

План

1. Введение
2. Дом мудрости
3. Математика
4. Астрономия и география
5. Химия
6. Медицина и минералогия
7. Вывод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Термин «Средние века» употребляется  для обозначения периода истории стран Востока первых семнадцати веков новой эры. Естественным верхним рубежом периода принято считать XVI – начало XVII вв., когда Восток становится объектом европейской торговой и колониальной экспансии.

Географически Средневековый Восток охватывает территорию Северной Африки, Ближнего и Среднего Востока, Центральной  и Средней Азии, Индии, Шри-Ланки, Юго-Восточной Азии и Дальнего Востока.

Начиная с III века н.э., все крупные государства Античного мира вошли в эпоху кризисов. Многие из них - как Римская империя в Средиземноморье и китайская империя Хань на восточном краю Евразии - распались на мелкие княжества и вскоре стали добычей соседних варваров.

Затем эпоха распада империй  сменилась эпохой переселения народов. На просторах Евразии разноплеменные варвары вновь и вновь делили наследство древних государств. Большая  часть античной культуры погибла  в этом пожаре: города были разграблены  и покинуты, библиотеки сгорели, университеты закрылись, а ученые вымерли, не оставив  учеников. В новом мире невежества островки науки и просвещения  сохранялись только в монастырях разных религий: христианских на западе, буддийских или индуистских на востоке  и юге Евразии. Позднее (с VIII века н.э.) в новой империи - Арабском Халифате - возникли исламские монастыри.

В самом начале в состав Багдадского халифата входили Ирак, Сирия, Палестина, Египет, Северная Африка, а позднее арабы подчинили своему влиянию Волжскую Булгарию и страны Средней Азии. На всей огромной территории халифата, могучей объединяющей силой которого стал Ислам, возникла новая культура, которая достигла небывалого расцвета в IX-XI веках.

Средневековая исламская культура была очень сложным явлением, включавшим в себя переработанное наследие античности, творчество собственно арабских изобретателей, ученых, философов, деятелей искусства  и огромный вклад представителей различных народов Передней и  Средней Азии и Средиземноморья. Во всех странах Ислама арабский язык играл ту же роль языка официальной  переписки, религии и литературы, что и латинский язык в Западной Европе.

Также отличительной чертой мусульманских  правителей было то, что они, борясь с иноверцами и язычниками, тем не менее, не запрещали ученым пользоваться знаниями, полученными из греческих, индийских и китайских книг.

Период расцвета исламской культуры характеризуется бурным подъемом во всех областях науки, доступных человеческому  разуму той эпохи. В то время, когда  Европа и Дальний Восток переживали упадок, в мусульманских странах  расцвели философия, математика, астрономия, историография, лингвистика, химия, фармакология, искусство врачевания и искусство  слова. Язык и алфавит арабов и  персов подарили миру незабвенные памятники  прозы и поэзии. Это была эпоха, когда создавались блестящие  философские трактаты и сочинения  в области точных и гуманитарных наук. И как справедливо утверждают ныне авторитетные историки, философы и исследователи науки, Европа следовала  тогда за Востоком.

 

Дом мудрости

В конце VIII века мировое научное первенство перешло из Индийского мира в Исламский , центром которого стал Багдад, расположенный на Тигре - вблизи развалин Вавилона. Основатель Багдада - халиф Мансур (707-775) - хотел, чтобы его столица превзошла великолепием и ученостью Александрию и Константинополь. В начале VIII века приглашенные, правившим на то время халифом, греческие мастера возвели в Иерусалиме главную мечеть арабов – «Купол Скалы», Куббат ас-Сахра; эта мечеть и по сей день остается шедевром архитектуры. Правивший в IX веке халиф Мамун был большим почитателем греческой учености; под впечатлением легенд об александрийском Мусее он создал в Багдаде “Дом науки” .[3]

При Доме Мудрости существовала библиотека «Хизанат ал-Хикма» и обсерватория. Одной из важнейших задач академии был перевод на арабский язык индийских  и древнегреческих трудов по астрономии, математике, медицине, алхимии, философии. По инициативе ал-Мамуна в Византию было отправлено специальное посольство с целью получить ценные греческие рукописи. Главой переводчиков Дома Мудрости был назначен несторианин Хунайн ибн Исхак ал-Ибади, владевший четырьмя языками и получавший вознаграждение золотом, причём по преданию вес вознаграждения зависел от веса переведённых трудов. Он перевел на арабский Платона, Аристотеля и их комментаторов, а также труды трёх основоположников греческой медицины: Гиппократа, Галена и Диоскорида.

Большое внимание уделялось астрономическим  наблюдениям, цель которых состояла в проверке и уточнении данных, полученных из древнегреческих и  индийских сочинений. При ал-Мамуне была построена обсерватория в багдадском пригороде Шаммасийа. По его же инициативе в 827 году на равнине около Синджара были проведены геодезические работы, в результате которых была непосредственно измерена длина дуги 1° земного меридиана. Они имели целью уточнить размеры Земли, найденные Эратосфеном, так как оказалось неизвестным соотношение между древнегреческими и арабскими единицами длины. Полученный арабскими астрономами результат лишь на 1% отклоняется от современного.

Сотрудниками Дома Мудрости в разное время были такие выдающиеся учёные, как ал-Хорезми, Ибн Турк, ал-Фаргани, ал-Джаухари, ал-Марвази, ал-Кинди, братья Бану Муса, ал-Махани, Сабит ибн Корра, Куста ибн Лукка, ан-Насрани, ал-Ахвази, Абу-л-Вафа, ал-Кухи.

12 февраля 1258 года после вступления  в Багдад войска монгольского  хана Хулагу Дом Мудрости был  разрушен, а хранившиеся в нём  книги были сброшены в реку  Тигр.[4]

 

Математика

Начиная с V века центр математической культуры постепенно перемещается на восток — к индусам и арабам. Математика Востока, в отличие от древнегреческой математики, всегда носила более практичный характер. Соответственно наибольшее значение имели вычислительные и измерительные аспекты. Основными областями применения математики были торговля, ремесло, строительство, география, астрономия, механика, оптика.  
История математики в странах Ближнего и Среднего Востока начинается в эпоху, следующую за эпохой мусульманского завоевания (VII—VIII века). Первая стадия этой истории состояла в переводе на арабский язык, изучении и комментировании трудов греческих и индийских авторов. Размах этой деятельности впечатляет — список арабских переводчиков и комментаторов одного только Евклида содержит более сотни имён. Арабский язык долгое время оставался общим языком науки для всего исламского мира. С XIII века появляются научные труды и переводы на персидском языке.  
Эпоха исламской цивилизации в математических науках может быть охарактеризована не как эпоха поиска новых знаний, но — как эпоха передачи и улучшения знаний, полученных от греческих математиков. Типичные сочинения авторов этой эпохи, дошедшие до нас в большом количестве — это комментарии к трудам предшественников и учебные курсы по арифметике, алгебре, сферической тригонометрии и астрономии. Некоторые математики стран ислама виртуозно владели классическими методами Архимеда и Аполлония, но новых результатов получено немного.

Арабская нумерация вначале  была буквенной и, видимо, она финикийско-еврейского происхождения. Но с VIII века багдадская школа предложила индийскую позиционную  систему, которая и прижилась. Сами же арабские цифры возникли в Индии, не позднее V века. Тогда же было открыто  и формализовано понятие нуля, которое позволило перейти к  позиционной записи чисел. Традиционные арабские цифры являются видоизменёнными  начертаниями индийских цифр, приспособленными к арабскому письму. Индийскую  систему записи широко популяризировал  арабский учёный Ал-Хорезми. Арабские цифры стали известны европейцам в X—XIII вв. благодаря их изображениям на косточках абака, на которых, для экономии места, они изображались боком. Название «арабские цифры» образовалось исторически, из-за того что именно арабы распространяли десятичную позиционную систему счисления. Цифры, которые используют в арабских странах, по начертанию сильно отличаются от «арабских».

Дроби в арабской математике, в  отличие от теоретической арифметики древних греков, считались такими же числами, как и натуральные  числа. Записывали их так же, как  индийцы; черта дроби появилась  около 1200 года. Наряду с привычными дробями в быту традиционно использовали разложение на египетские аликвотные дроби (вида 1/n), а в астрономии — 60-ричные вавилонские. Попытки ввести десятичные дроби делались, начиная  с X века, однако дело продвигалось медленно. Только в XV веке была изложена их полная теория, после чего они получили некоторое распространение в  Турции. В Европе первый набросок арифметики десятичных дробей появился раньше (XIV век), но победоносное их шествие началось в 1585 году.  
Понятия отрицательного числа в исламской математике в целом выработано не было. Некоторым исключением стала книга «Мухаммедов трактат по арифметике» ал-Кушчи (XV век). Ал-Кушчи мог познакомиться с этой идеей, будучи в молодости послом в Китае.

В IX веке жил Ал-Хорезми — сын зороастрийского жреца, прозванный за это ал-Маджуси (маг). Заведовал библиотекой «Дома мудрости», изучал индийские и греческие знания. Ал-Хорезми написал книгу «Об индийском счёте», способствовавший популяризации позиционной системы во всём Халифате, вплоть до Испании. В XII веке эта книга переводится на латинский, от имени её автора происходит наше слово «алгоритм». Около 830 г. Ал-Хорезми составил первый известный арабский трактат по алгебре, заложив таким образом основы математической традиции в арабском мире, существовавшей на протяжении столетий. Научный труд "Хисаб аль-джабруа-ль-мукабаля" ("Краткая книга восполнения и противостояния") был наиболее известной и значительной из всех работ Аль-Хорезми. Общепризнанно, что данный трактат Аль-Хорезми является первым серьезным научным исследованием в данной области знаний. Этот труд оказал большое влияние на европейскую науку и породил ещё один современный термин «алгебра». В книге разбираются линейные и квадратные уравнения. Однако отрицательные корни не рассматривались. Алгебры в современном смысле в этой книге не много, так как всё разбирается на конкретных примерах, сформулированных словесно, эту алгебру можно назвать риторической (словесной). Тем не данная книга стала хорошим фундаментом для дальнейших исследований. Аль-Хорезми выделил алгебраический материал в особый раздел математики и освободил его от геометрического толкования, хотя в некоторых случаях пользовался геометрическими доказательствами. Алгебраический труд Аль-Хорезми стал образцом, который изучали и которому подражали многие математики более позднего времени. Последующие алгебраические сочинения и учебники по своему характеру стали приближаться к современным. Алгебраический трактат Аль-Хорезми послужил началом создания науки алгебры. В развитии же инфинитизимальных методов существенного продвижения не было. Сабит Ибн Курра вывел другим способом несколько результатов Архимеда, а также исследовал тела, полученные вращением сегмента параболы (купола). Ибн Ал-Хайсам дополнил его результаты.

Одним из величайших учёных-энциклопедистов  исламского мира был Ал-Бируни. Он родился в Кяте, столице Хорезма. В 1017 году афганский султан Махмуд захватил Хорезм и переселил Ал-Бируни в свою столицу, Газни. Несколько лет Ал-Бируни провёл в Индии. Главный труд Ал-Бируни — «Канон Масуда», включающий в себя множество научных достижений разных народов, в том числе целый курс тригонометрии. В дополнение к таблицам синусов Птолемея (приведенных в уточнённом виде, с шагом 15'), Ал-Бируни даёт таблицы тангенса и котангенса (с шагом 1°), секанса и пр. Здесь же даются правила линейного и даже квадратичного интерполирования. Книга Ал-Бируни содержит приближённое вычисление стороны правильного вписанного девятиугольника, хорды дуги в 1°, числа π и др.

Прославленный поэт и математик  Омар Хайям (XI—XII вв.) внёс вклад в  математику своим сочинением «О доказательствах  задач алгебры и аль-мукабалы», где изложил оригинальные методы решения кубических уравнений. До Хайяма был уже известен геометрический метод, восходящий к Менехму и  развитый Архимедом: неизвестное строилось  как точка пересечения двух подходящих конических сечений. Хайям привёл обоснование  этого метода, классификацию типов  уравнений, алгоритм выбора типа конического  сечения, оценку числа положительных  корней и их величины. К сожалению, Хайям не заметил возможности  для кубического уравнения иметь  три вещественных корня. До формул Кардано  Хайяму дойти не удалось, но он высказал надежду, что явное решение будет найдено в будущем. В «Комментариях к трудностям во введениях книги Евклида» Хайям рассматривает иррациональные числа как вполне законные.

Насир ад-Дин ат-Туси, выдающийся персидский математик и астроном, наибольших успехов достиг в области сферической тригонометрии. В его «Трактате о полном четырехстороннике» тригонометрия впервые была представлена как самостоятельная наука. Трактат содержит довольно полное и целостное построение всей тригонометрической системы, а также способы решения типичных задач, в том числе труднейших, решенных самим ат-Туси. Сочинение ат-Туси стало широко известно в Европе и существенно повлияло на развитие тригонометрии. Ему принадлежит также первое известное нам описание извлечения корня любой степени; оно опирается на правило разложения бинома.

Джемшид Ибн Масуд ал-Каши, сотрудник школы Улугбека, написал сочинение «Ключ арифметики» (1427). Здесь вводится система десятичной арифметики, включающая учение о десятичных дробях, которыми ал-Каши постоянно пользовался. Он распространил геометрические методы Хайяма на решение уравнений 4-й степени. «Трактат об окружности» (1424) ал-Каши является блестящим образцом выполнения приближенных вычислений. Используя правильные вписанный и описанный многоугольники с числом сторон (для вычисления стороны проводятся последовательные извлечения квадратных корней), аль-Каши для числа π получил значение 3,14159265358979325 (ошибочна только последняя, 17-я цифра мантиссы). В другой своей работе он сосчитал, что sin 1° = 0,017452406437283571 (все знаки верны — это примерно в два раза точнее, чем у ал-Бируни). Итерационные методы ал-Каши позволяли быстро численно решить многие кубические уравнения. Составленные ал-Каши самаркандские астрономические таблицы давали значения синусов от 0 до 45° через 1' с точностью до девяти десятичных знаков. В Европе такая точность была получена только полтора столетия спустя.