
中世イスラム天文学は、イスラム世界、特にイスラム黄金時代(9世紀~13世紀)における天文学の発展を包含し、そのほとんどがアラビア語で記されている。これらの発展は主に中東、中央アジア、アル=アンダルス、北アフリカで起こり、後に極東とインドでも起こった。外来資料の吸収と、その資料の異質な要素の融合によってイスラムの特徴を持つ科学が生み出されたという点で、中世イスラム天文学は他のイスラム科学の起源と密接に関連している。特に ギリシャ、ササン朝、インドの著作が翻訳され、その上に構築された。
イスラム天文学は、中世初期に知識が失われた後、 12 世紀にアラビア語の著作のラテン語訳が作成されたことにより、古代天文学の復興に重要な役割を果たしました。
アルデバラン、アルタイル、デネブといった天空の星々、そしてアリダード、方位角、天底といった天文学用語は、今でもアラビア語で呼ばれています。イスラム天文学に関する文献は、世界中に散在する約1万点に及ぶ膨大な量が残っており、その多くは未読のまま、あるいは目録化もされていません。それでもなお、天文学分野におけるイスラムの活動については、ある程度正確な全体像を再現することが可能です。
イスラム史家アフマド・ダラルは、バビロニア人、ギリシャ人、インド人が精巧な数学的天文学研究体系を発展させたのに対し、イスラム以前のアラブ人は経験的観測に頼っていたと指摘している。これは特定の星の昇り沈みに基づくもので、この土着の星座観はアンワ(Anwā)として知られていた。アンワの研究は、イスラム化後にアラブの天文学者が夜空の研究に数学を導入したことで発展した。 [ 1 ]
アラビア語に翻訳された最初の天文学のテキストは、インド[ 2 ]とペルシャ語を起源としていました。[ 3 ]最も有名なのは、ムハンマド・イブン・イブラーヒーム・アル・ファザーリーとヤアクーブ・イブン・ターリクが作成したズィージ(天文書)であるズィージ・アル・シンドヒンドです。彼らは770年以降、カリフ・アル・マンスールの宮廷にいたインドの天文学者の協力を得て、8世紀のインドの天文学作品を翻訳しました。[ 2 ]ズィージ・アル・シャーも、ササン朝で2世紀にわたって編纂されたインドの天文表に基づいています。この時期のテキストの断片は、アラブの天文学者がギリシャの三角法で使用されていた弧の弦の代わりにインドから正弦関数を採用したことを示しています。[ 1 ]
プトレマイオスの『アルマゲスト』(地球中心の球体宇宙モデル)は、8世紀後半から9世紀にかけて少なくとも5回翻訳され、[ 4 ]アラビアの天文学の伝統に影響を与えた主要な権威ある著作であった。[ 5 ]
イスラム教の台頭により、1日5回の礼拝時間とキブラ(メッカの聖なるモスクにあるカアバ神殿の方向)を定める義務が生じ、天文学の知的進歩が促された。[ 6 ]
哲学者アル=ファラビー(950年没)は、天文学を数学、音楽、光学の観点から考察しました。彼は天文学を用いて地球の運動や天体の位置と運動を記述する方法を示し、数理天文学を科学から分離し、天文学を遠方の物体の位置、形状、大きさの記述に限定しました。[ 7 ]アル=ファラビーは、プトレマイオスの著作『アナレンマ』に記されているように、任意の固定地点から太陽の位置を計算する方法を用いました。[ 8 ]

知恵の家は、9世紀初頭のアッバース朝カリフ、アル=マムーンの治世下、バグダードに存在した、一般に公開され財政支援を受けていた学院です。マムーンは知恵の家を通して天文学研究を大いに支援し、バグダードに最初の天文台を建設しました。その後、イラクとイランの各地にも天文台が建設されました。[ 9 ] [ 10 ]
イスラム教における最初の主要な天文学作品は、 830年に数学者ムハンマド・イブン・ムサ・アル・フワーリズミーによって著された『ズィジュ・アル・シンドヒンド』である。そこには太陽、月、そして水星、金星、火星、木星、土星の惑星の運行表が含まれていた。この作品はプトレマイオス朝の概念をイスラム科学に導入し、それまで作品の翻訳に集中していたイスラム天文学に新たな発想の転換点をもたらした。[ 11 ]アル・マムーンの宮廷におけるもう一人の著名人は、イスラム教に改宗したユダヤ教徒のシンド・イブン・アリーで、『ズィジュ・アル・シンドヒンド』に貢献し、天文機器の製作者として知られている。[ 12 ]
イスラム世界のユダヤ教学者たちは、イスラム教徒の学者たちが発展させた天文学的手法にも着目した。931年、イラクの著名なラビであり、スーラ学院の学長でもあったサアディア・ガオンは、ジージュを用いて、特定の時刻における太陽、月、そして5つの目に見える惑星の位置を計算した。これは、彼の『セフェル・イェツィラー』の注釈書に記されている。彼がジージュの伝統を研究したのは、同時代の人々が毎月の新月を決定し、それを聖別するためにそのような計算を用いようとしたことに対抗するためであったと考えられる。[ 12 ]
850年、アッバース朝の天文学者アル=ファルガーニーは『キタブ・フィ・ジャワミ』(星の科学大要)を著した。この本はプトレマイオスの宇宙論の概要を示したが、同時に、それ以前のアラブの天文学者たちの知見に基づいてプトレマイオスの見解を修正した。アル=ファルガーニーは、黄道の黄道傾斜角、太陽と月の遠地点の歳差運動、そして地球の円周の値を改訂した。この本はイスラム世界に広まり、ラテン語に翻訳された。[ 13 ]
10世紀までには、プトレマイオスの著作が正しいかどうかを疑う文献が登場した。[ 14 ]イスラムの学者たちは、プトレマイオス体系の独立した調査が可能になったことで、地球の見かけ上の不動性[ 15 ]と宇宙の中心にある位置に疑問を呈した。[ 16 ]
10世紀エジプトの天文学者イブン・ユーヌスは、プトレマイオスの計算に誤りがあることを発見しました。プトレマイオスは、地球の自転軸の歳差角は100年ごとに1度変化すると計算しました。イブン・ユーヌスは、その変化率は70.5年ごとに1度であると計算しました。
1025年から1028年にかけて、博学者イブン・アル=ハイサムは『アル=シュクーク・アラ・バトラミウス(プトレマイオスに関する疑問)』を著した。彼は地動説の存在を否定しなかったものの、プトレマイオスの理論の要素を批判した。他の天文学者たちはこの著作で提起された疑問に取り組み、イブン・アル=ハイサムが指摘した問題点を解決する代替モデルを開発していった。1070年、アブ・ウバイド・アル=ジュズジャニは『タリク・アル=アフラック(天文書) 』を出版し、プトレマイオスの等分点理論から生じる問題点を論じ、解決策を提案した。アル=アンダルスで著された匿名の著作『アル=イスティドラク・アラ・バトラミウス(プトレマイオスに関する要約)』には、プトレマイオス天文学への反論の一覧が掲載された。
ナーシル・アルッディーン・トゥースィーもプトレマイオスの天文学に存在する問題点を指摘した。1261年、彼はプトレマイオス朝天文学における16の根本的な問題点を指摘した『タドキラ』を出版した。 [ 17 ]これにより、一連のイスラム学者がこれらの問題点の解決に取り組むきっかけが生まれた。クトゥブ・アルッディーン・シーラーズィー、イブン・アル・シャティル、シャムス・アルッディーン・アル・カフリーといった学者たちは、トゥースィーの16の問題点を解くための新たなモデルの構築に尽力した。[ 18 ]そして、彼らが構築したモデルは、天文学者たちに広く採用され、自身の研究に利用された。

ナーシル・アル=ディーン・トゥーシーは、プトレマイオスのモデルにおける「等量」の概念をトゥーシーカップルの概念に置き換えようとした。等量の概念は、月との距離が毎月劇的に変化し、計算すれば少なくとも2倍は変化するからである。しかし、トゥーシーカップルを用いれば、月は地球の周りを単に回転するだけで、正しい観測と適用された概念が得られる。[ 19 ]ムアイヤド・アル=ディーン・アル=ウルディーは、惑星の運動を理解しようとしたもう一人の技術者/学者である。彼は、プトレマイオスの方法を使わずに惑星の周転円運動を表す方法である「補題」の概念を考案した。補題もまた、等量の概念に取って代わることを意図していた。

アブー・ライハン・ビールニ(973年生まれ)は、地球が自転し、太陽の周りを回る可能性について議論したが、彼のマスーダの法典では、地球は宇宙の中心にあり、地球は自ら運動していないという原理を提示した。[ 20 ]彼は、地球が自転していれば、それが彼の天文学的パラメータと一致することを認識していたが、[ 21 ]これは数学の問題ではなく、自然哲学の問題だと考えていた。[ 22 ]
同時代のアブー・サイード・アル=スィジィは、地球が自転しているという考えを受け入れていた。[ 23 ]アル=ビールニーは、地球が自転しているという考えに基づいてスィジィが発明したアストロラーベについて述べている。 [ 24 ]
地球が自転していると信じている人がいたという事実は、13 世紀のアラビア語の参考文献によってさらに裏付けられ、次のように記されています。
幾何学者(または技術者)(ムハンディシン)によると、地球は常に円運動をしており、天体の運動のように見えるものは、実際には星ではなく地球の運動によるものである。[ 22 ]
マラガ天文台とサマルカンド天文台では、ナジュム・アル=ディーン・アル=カズウィニ・アル=カティビ(1277年没)[ 25 ] 、トゥーシ(1201年生まれ)、そしてクシュジー(1403年生まれ)が地球の自転について議論した。トゥーシとクシュジーが用いた議論と証拠は、コペルニクスが地球の運動を支持するために用いたものと類似している。[ 26 ] [ 27 ]しかし、マラガ学派が地動説へと大きく飛躍することはなかったという事実は変わらない。[ 28 ]
12 世紀には、イブン・バッジャ、イブン・トファイル、イブン・ルシュドによって確立された伝統に従い、アル・アンダルスのイスラム天文学者によってプトレマイオス体系に代わる太陽中心ではない代替体系が開発されました。
注目すべき例としてヌールッディーン・アル=ビトルジーが挙げられます。彼はプトレマイオスのモデルを数学的なものとみなし、物理的なものとは考えませんでした。[ 29 ]アル=ビトルジーは、周転円と離心率の両方を避けたいと考えていた惑星運動の理論を提唱しました。[ 30 ]彼はプトレマイオスの惑星モデルを置き換えることに失敗しました。彼のモデルにおける惑星の位置の数値予測は、プトレマイオスのモデルよりも精度が低かったからです。[ 31 ]アル=ビトルジーの体系の独創的な側面の一つは、天体の運動に物理的な原因があるという提唱です。彼は、それぞれの世界に特定の種類の力学があるというアリストテレスの考えに反論し、同じ力学を月下界と天界に適用しました。[ 32 ]
13世紀後半、ナスィルッディーン・アル=トゥースィーは、上図のようなトゥースィー夫婦を創作しました。中世後期の他の著名な天文学者には、ムアイヤド・アル=ディーン・アル=ウルディー( 1266年頃)、クトゥブッディーン・アル=シーラーズィー( 1311年頃)、サドル・アル=シャリア・アル=ブハーリー( 1347年頃)、イブン・アル=シャティル( 1375年頃)、アリー・クシュジー( 1474年頃)などがいます。[ 33 ]
15世紀、ティムール朝のサマルカンド王ウルグ・ベクは、宮廷を天文学の庇護の中心地として築きました。彼は若い頃に天文学を学び、1420年にはウルグ・ベク天文台の建設を命じました。この天文台は新たな天文表を作成しただけでなく、科学と数学の進歩にも貢献しました。[ 34 ]
16世紀初頭には、アル=ビルジャンディー(1525年または1526年没)やシャムス・アル=ディーン・アル=カフリー(1525年活動)などによる天文学に関する主要な著作がいくつか出版された。しかし、イスラム科学史におけるこの時代およびそれ以降の時代に書かれた著作の大部分は、未だ研究されていない。[ 27 ]

イスラム天文学のいくつかの著作は12 世紀からラテン語に翻訳されました。
アル=バッターニ(929年没)の著作『天文表集』はヨーロッパの天文学者によって頻繁に引用され、レギオモンタヌスによる注釈付きを含む複数回の増刷が行われた。[ 36 ]ニコラウス・コペルニクスは、コペルニクス革命のきっかけとなった著書『天球回転論』の中で、アル=バッターニについて23回も言及しており、[ 37 ] 『コメンタリオルス』でも言及している。[38] ティコ・ブラーエ、ジョヴァンニ・バッティスタ・リッチョーリ、ヨハネス・ケプラー、ガリレオ・ガリレイなどがアル=バッターニやその観測結果を頻繁に引用している。[ 39 ]彼のデータは今でも地球物理学で使われている。[ 40 ]
1190年頃、アル=ビトルジーはプトレマイオスのモデルに代わる天動説を出版した。彼の説は13世紀にヨーロッパの大部分に広まり、その思想をめぐる議論と反駁は16世紀まで続いた。[ 29 ] 1217年、マイケル・スコットはアル=ビトルジーの『宇宙論』(Kitāb al-Hayʾah )のラテン語訳を完成させた。これはスコラ哲学界においてプトレマイオスの『アルマゲスト』の有効な代替文献となった。[ 32 ]アルバートゥス・マグヌスやロジャー・ベーコンを含む数人のヨーロッパの著述家がこれを詳細に解説し、プトレマイオスの説と比較した。[ 29 ]コペルニクスは『天球回転論』の中で、内惑星の順序に関する理論を論じる際に彼の説を引用した。 [ 29 ] [ 32 ]
一部の歴史家は、マラーゲ天文台の思想、特にウルディの補題やトゥーシのカップルとして知られる数学的装置が、ルネサンス期のヨーロッパ天文学、ひいてはコペルニクスに影響を与えたと主張している。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] コペルニクスは、アラビアの文献に見られるのと同じ惑星モデルでそのような装置を使用した。[ 45 ] さらに、コペルニクスが『コメンタリオルス』で使用した等量を2つの周転円に正確に置き換えた点は、ダマスカスのイブン・アル=シャティル( 1375年頃没)の初期の著作にも見られる。[ 46 ]コペルニクスの月と水星のモデルもイブン・アル=シャティルのものと同一である。[ 47 ]
アヴェロエスによるプトレマイオス批判がルネサンス思想に与えた影響は明白であるが、 1957年にオットー・E・ノイゲバウアーが唱えたマラーガ学派の直接的な影響については未だ疑問が残る。[ 28 ] [ 48 ] [ 49 ]コペルニクスが数理天文学を再定式化する際にトゥーシ夫妻を用いて以来、彼が何らかの形でこの考えに気づいていたという点でコンセンサスが高まりつつある。[50] [51] トゥーシ夫妻のアイデアは、アラビア語のテキストをラテン語に翻訳することなく発生した可能性があるため、写本の痕跡をほとんど残さずにヨーロッパに到達した可能性があると示唆されている。伝達経路の1つとして、アル・トゥーシの著作の一部をアラビア語からビザンチン・ギリシャ語に翻訳したビザンチン科学を介したものが挙げられる。トゥーシ夫妻を含むビザンチン・ギリシャ語の写本がいくつかイタリアに現存している。[ 52 ]他の学者は、コペルニクスがこれらの考えを後期イスラムの伝統とは独立して発展させた可能性が高いと主張している。[ 53 ]コペルニクスは『天体回転論』の中で、 「イスラム黄金時代」(10世紀から12世紀)の天文学者、アルバテグニウス(アル・バッターニ)、アヴェロエス(イブン・ルシュド) 、テビット(タービット・イブン・クルラ) 、アルザヘル(アル・ザルカーリ)、アルペトラギウス(アル・ビトルジ)について明示的に言及しているが、後期のマラーガ学派の天文学者の存在については何も認識していない。[ 38 ]
コペルニクスはトゥーシのカップルを独自に発見した可能性もあるし、コペルニクスが引用したプロクロスの『ユークリッド第一の書注釈』 [ 54 ]からアイデアを得た可能性もあると主張されている。[ 55 ]
コペルニクスがこの数学的装置について知っていたことを示すもう一つの出典として、ニコラ・オレムの『運動の問い』が考えられる。オレムは、天体の往復直線運動が、アル=トゥーシが提案したものと同様の円運動の組み合わせによってどのように生み出されるかを説明した。[ 56 ]

イスラム教が中国の天文学に与えた影響は、宋代に初めて記録され、回族のイスラム教徒の天文学者、馬益沢が一週間を七日間とする概念を導入し、その他の貢献をした。[ 57 ]
モンゴル帝国とそれに続く元朝時代には、暦の作成と天文学の研究のためにイスラムの天文学者が中国に連れてこられた。[ 58 ]中国の学者、野呂初才は1210年にチンギス・ハーンに同行してペルシャに行き、モンゴル帝国で使用するために彼らの暦を研究した。[ 58 ]フビライ・ハーンは天文台と天文学研究機関を建設するためにイラン人を北京に連れてきた。 [ 59 ]
1259年にペルシャのフレグ・ハーンの庇護の下、ナーシル・ッディーン・トゥースィーによって設立されたマラーゲ天文台では、多くの中国人天文学者が働いていた。 [ 60 ]これらの中国人天文学者の一人は傅孟池、または傅美寨であった。[ 61 ] 1267年、以前マラーゲ天文台で働いていたペルシャの天文学者ジャマール・ッディーンが、地球儀や渾天儀を含む7つのペルシャの天文機器と[ 62 ]後に中国で万年暦(「一万年暦」または「永遠の暦」)として知られることになる天文暦をフビライ・ハーンに贈った。彼は中国で「ジャマルディン」として知られ、1271年[ 61 ]にカーンによって北京のイスラム天文台の初代所長に任命された。[ 60 ]この天文台はイスラム天文局として知られ、4世紀にわたり中国天文局と並行して運営された。イスラム天文学は、当時の中国天文学には存在しなかった惑星の緯度理論と、正確な日食予測によって中国で高い評価を得た。[ 63 ]
著名な中国の天文学者、郭守敬がその後まもなく製作した天文機器の中には、マラゲで製作された機器の様式に類似したものもある。 [ 60 ]特に、高城天文台の「簡略化された測器」(鏡儀)と大型の日時計にはイスラムの影響の痕跡が見られる。[ 63 ] 1281年に守敬が守思暦を制定した際、球面三角法の研究は、クビライの宮廷で広く受け入れられていたイスラム数学の影響も部分的に受けていた可能性がある。 [ 64 ]これらの影響としては、赤道座標と黄道座標を変換するための擬似幾何学的手法、基礎パラメータにおける小数の体系的な使用、惑星運動の不規則性の計算における三次補間の適用などが挙げられる。 [ 63 ]
明朝(1328年 - 1398年)の洪武帝(在位1368年 - 1398年)は、統治の初年(1368年)、旧モンゴル元の北京の天文機関から漢民族と漢民族以外の占星術の専門家を南京に徴兵し、新設された国立天文台の職員に任命した。
その年、明朝は初めて天文官を元の上都から南下させました。その数は14名でした。観測と計算方法の精度を高めるため、洪武帝は漢暦と回暦という並行暦の導入を強化しました。その後数年間、明朝は数名の回族占星術師を天文台(帝室天文台)の高官に任命しました。彼らはイスラム天文学に関する多くの書籍を執筆し、イスラム体系に基づいた天文機器も製造しました。
1383 年に、2 つの重要な著作『Zij』(1366 年)と『al-Madkhal fi Sina'at Ahkam al-Nujum、占星術入門』 (1004 年)の中国語への翻訳が完了しました。
1384年、イスラムの多目的観測機器の製作手順に基づき、星を観測するための中国製のアストロラーベが製作されました。1385年、この装置は南京北部の丘に設置されました。
明朝時代の1384年頃、洪武帝はイスラムの天文表の中国語訳と編纂を命じました。この作業は、イスラム教徒の天文学者マシャイヘイと中国の学者兼官僚である呉伯宗によって遂行されました。これらの表は『回回暦法』(イスラム暦天文学体系)として知られるようになり、18世紀初頭まで中国で何度も出版されましたが[ 65 ] 、清朝は1659年に中国イスラム天文学の伝統を公式に放棄しました[ 66 ]。イスラム教徒の天文学者ヤン・グアンシェンは、イエズス会の天文学を攻撃したことで知られています。
朝鮮初期には、イスラム暦が既存の中国暦よりも正確であることから、暦法改革の基礎となった。[ 67 ]中国の天文学とジャマル・アッディーンによるイスラム天文学の著作を融合させた『回回歴法』の韓国語訳が、 15世紀の世宗大王の時代に朝鮮で研究された。 [ 68 ]

イスラム教における最初の体系的な観測は、アル=マムーンの庇護の下で行われたと伝えられています。ダマスカスからバグダッドに至る多くの私設天文台をはじめ、この天文台では子午線度測定(アル=マムーンの弧測定)が行われ、太陽のパラメータが確立され、太陽、月、惑星の詳細な観測が行われました。
10世紀、ブワイフ朝は天文学における広範な事業の推進を奨励し、950年には大型の観測機器の製作が行われました。これは、イブン・アル=アーラムなどの天文学者の記録(ジージ)から明らかです。偉大な天文学者アブド・アル=ラフマーン・アル=スーフィーは、プトレマイオスの星表を体系的に改訂した王子アドゥド・アル=ダウラの庇護を受けました。シャラフ・アル=ダウラはバグダッドにも同様の天文台を設立しました。トレドとコルドバのイブン・ユーヌスとアル=ザルカーリーによる報告書には、当時としては高度な機器が使用されていたことが示されています。
最初の大規模な天文台を建設したのはマリク・シャー1世で、おそらくエスファハーンに建設されたと考えられています。この地で、オマル・ハイヤームは多くの協力者と共にジジュ(太陽暦)を建立し、ペルシャ太陽暦(ジャラリ暦とも呼ばれる)を制定しました。この暦の現代版であるヒジュラ太陽暦は、現在でもイランとアフガニスタンで公式に使用されています。
しかし、最も影響力のある天文台は、13世紀にフレグ・ハーンによって設立されました。ここで、ナスィルッディーン・アル=トゥースィーがマラガにおける天文台の建設技術を監督しました。この施設には、フレグ・ハーンの休息所、図書館、モスクがありました。当時の一流天文学者たちがここに集まり、彼らの協力により、50年にわたってプトレマイオス朝の天文体系に重要な修正が加えられました。
1420年、天文学者で数学者でもあったウルグ・ベク王子はサマルカンドにもう一つの大きな天文台を設立し、その遺跡は1908年にロシアの調査隊によって発掘されました。
そして最後に、タキー・アッディーン・ムハンマド・イブン・マルフは1577年、オスマン帝国のコンスタンティノープルに、マラガやサマルカンドの天文台と同規模の大規模な天文台を設立しました。しかし、この天文台は短命に終わりました。天文台と天文予言に反対する人々が優勢となり、1580年に破壊されたのです。[ 69 ]オスマン帝国の聖職者たちは天文学そのものには反対しませんでしたが、天文台は主に占星術に利用されていました。彼らは占星術に反対し、天文台の破壊を企てました。[ 70 ]
天文台の発展が進むにつれ、イスラムの科学者たちはプラネタリウムの開発に着手しました。プラネタリウムと天文台の大きな違いは、宇宙がどのように投影されるかです。天文台では観客は夜空を見上げますが、プラネタリウムでは宇宙の惑星や星を部屋の目の高さに投影します。科学者イブン・フィルナスは、人工の嵐の音を再現し、完全にガラス製のプラネタリウムを自宅に作りました。
イスラムの天文学者が使用した機器に関する私たちの知識は、主に二つの情報源から得られています。一つは、現在個人や博物館に所蔵されている機器、もう一つは中世から保存されている論文や写本です。「黄金時代」のイスラムの天文学者たちは、新たな目盛りや細部を追加するなど、当時既に使用されていた機器に多くの改良を加えました。

天球儀は主に天体観測上の問題を解くために使われた。今日では世界中に126の天球儀が残っており、最も古いものは11世紀のものである。観測者の位置を天球儀の子午線上に入力することで、太陽の高度、すなわち星の赤経と赤緯を計算することができた。 [ 71 ]天球座標を測定するための携帯型天球儀の最初の設計図は、スペインのイスラム天文学者ジャービル・イブン・アフラ(1145年没)によるものである。天球儀に取り組んだもう一人の有能なイスラム天文学者にアブド・アル=ラフマーン・アル=スーフィー(903年生まれ)がおり、彼の論文『恒星の書』には、天球儀の使い方だけでなく、天球儀上の星座の図柄のデザイン方法も説明されている。しかし、10世紀のイラクで天文学者アル=バッターニーが天球儀を開発し、天体データを記録していました。これはそれまで天球儀の伝統的な用途が観測機器であったため、従来の天球儀とは異なるものでした。アル=バッターニーの論文は、1,022個の星の座標のプロット方法と、星の目盛りの付け方を詳細に説明しています。渾天儀も同様の用途を持っていました。初期のイスラムの渾天儀は現存していませんが、「環を持つ器具」に関する論文はいくつか執筆されています。この文脈において、イスラムで発展した球形アストロラーベもあります。これは14世紀の完全な器具が1つだけ現存しています。
真鍮製のアストロラーベは後期古代に発明されました。アストロラーベを製作したと記録されている最初のイスラム天文学者は、ムハンマド・アル=ファザーリー(8世紀後半)です。[ 72 ]アストロラーベは「黄金時代」のイスラム世界で人気があり、主にキブラの位置を知るための補助として用いられました。最も古い例は927/8年(ヒジュラ暦315年)に遡ります。[ 73 ]
この装置は非常に有用であり、10世紀のある時期にイスラム世界からヨーロッパに持ち込まれ、ラテン語の学者たちが数学と天文学の両方に興味を持つきっかけとなった。[ 74 ]
アストロラーベの最大の機能は、観測者の緯度が分かれば、いつでも太陽系内にあるあらゆる天体のおおよその位置を計算できる、携帯可能な宇宙模型としての役目を果たすことである。緯度を調整するために、アストロラーベには最初のプレートの上に2枚目のプレートが付いていることが多く、ユーザーはこれを交換して正しい緯度を計算できた。[ 74 ]この装置の最も便利な機能の1つは、作成された投影によって、これまでは複雑な球面三角法を使うことでしかできなかった数学の問題をグラフィカルに計算して解くことができることで、これにより、偉大な数学的偉業に早くからアクセスすることが可能になった。[ 75 ]これに加えて、アストロラーベを使用することで、高度がわかっている星に装置を固定しておけば、海上の船舶が位置を計算することができた。標準的なアストロラーベは海上では波が荒く風が強いため性能が悪く、使用が困難でした。そこで海の厳しい条件に対抗するために、マリナーズ・アストロラーベとして知られる新しいタイプの装置が開発されました。[ 76 ]
これらの器具は、太陽の昇る時刻と恒星の時刻を読み取るために用いられました。アンダルシアのザルカリは、以前の器具とは異なり、観測者の緯度に依存せず、どこでも使用できる器具を製作しました。この器具はヨーロッパでサフェアとして知られるようになりました。[ 77 ]

アストロラーベは中世に天文学の目的で作られ使用された最も重要な機器であったと言えるでしょう。中世初期の発明には、効率的かつ安定して機能する正しい製作方法を見つけるために膨大な研究と試行錯誤が必要とされました。また、この発明は、機器の使用から生じる問題から生まれたいくつかの数学的な進歩をもたらしました。[ 78 ]アストロラーベの本来の目的は、昼と夜の太陽と多くの目に見える星の高度をそれぞれ測定できるようにすることでした。[ 79 ]しかし、最終的には地球儀の製作の進歩に大きく貢献し、海の探検をさらに進め、それが今日の世界を形成する一連の好ましい出来事につながりました。[ 80 ]アストロラーベは長年にわたって多くの目的に使用され、中世から現在に至るまで非常に重要な要素であることが示されています。
アストロラーベには数学的技術が不可欠であり、その発展に伴って方位円が組み込まれるようになり、これがさらなる数学的ジレンマに関する一連の疑問を生み出した。[ 78 ]アストロラーベは太陽の高度を測定するという目的に用いられたが、これは同時に、イスラム教徒の礼拝の方向(あるいはメッカの方向)を特定することも可能にすることを意味していた。[ 78 ]これらの目的以外にも、アストロラーベは航海、特に海洋分野に大きな影響を与えた。この進歩により緯度の計算が容易になり、海洋探検の増加につながり、間接的にルネサンス革命、世界貿易の活発化、そして最終的には世界のいくつかの大陸の発見につながった。[ 80 ]
アブ・ライハン・ビルニは「月の箱」と名付けた機械式太陰太陽暦の装置を設計した。これは歯車列と8つの歯車を用いたものであった。[ 81 ]これは固定配線による知識処理機械の初期の例であった。[ 82 ]アル・ビルニのこの作品は、6世紀のビザンチン携帯用日時計に保存されていたのと同じ歯車列を使用している。[ 83 ]

イスラム教徒は、インドやギリシャの先人たちから受け継いだ日時計の理論と構造にいくつかの重要な改良を加えました。フワーリズミーはこれらの器具用の表を作成し、特定の計算に必要な時間を大幅に短縮しました。
日時計は礼拝の時間を知るためにモスクによく設置されていました。最も印象的な例の一つは、14世紀にダマスカスのウマイヤド・モスクのムワキット(時間管理人)であったイブン・アル=シャティールによって建造されたものです。[ 85 ]
イスラム教徒は数種類の象限儀を発明した。その中には、天文学的な計算に使われる正弦象限儀や、太陽や星を観測して時間(特に祈りの時間)を決定するのに使われる様々な形の時分象限儀があった。象限儀開発の中心地は9世紀のバグダッドだった。[ 86 ]アブー・バクル・イブン・アル・サラ・アル・ハマウィー(1329年没)は、「アル・ムカンタラト・アル・ユスラ」と呼ばれる象限儀を発明したシリアの天文学者だった。彼は象限儀と幾何学の問題に関する業績と進歩について数冊の本を執筆することに時間を費やした。彼の象限儀に関する著作には、『隠された象限の操作に関する論文』や『正弦を求める円の操作に関する稀有な真珠』などがある。これらの器具は天体と地平線の間の高度を測定できた。しかし、イスラムの天文学者たちがそれらを使ううちに、彼らは他の用途も見つけ始めました。例えば、惑星や天体の角度を記録するための壁掛け象限、緯度を求めるための天体象限、太陽の位置から時刻を求めるための時差象限、そしてアストロラーベから発展したアルムカンタル象限などです。
惑星赤道儀は古代ギリシャ人によって作られたと考えられているが、その時代の発見物や記述は残っていない。4世紀の数学者アレクサンドリアのテオンは、プトレマイオスの『簡易表』への注釈の中で、プトレマイオスの周転円説に基づいて惑星の位置を幾何学的に計算するための図式を提示した。太陽赤道儀(惑星赤道儀とは対照的に)の建造に関する最初の記述は、5世紀のプロクロスの著作『ヒュポティポシス』 [ 87 ]に含まれており、そこで彼は木や青銅で建造する方法を解説している。[ 88 ]
惑星赤道儀に関する最も古い記述は、11世紀初頭のイブン・アル=サムフによる論文に見られるが、これは13世紀のカスティーリャ語訳としてのみ保存されており、Libros del saber de astronomia(天文学の知識の書)に収録されている。同書には1080/1081年のアル=ザルカリによる赤道儀に関する論文も収録されている。[ 88 ]
イスラム美術における宇宙観の例としては、写本、占星術の道具、宮殿のフレスコ画などが挙げられ、イスラムの天文学者による天体の研究は、宇宙や占星術の概念を芸術的に表現することにつながった。[ 89 ]イスラム世界は、星や宇宙を表現するために、ギリシャ、イラン、インドの伝統からインスピレーションを得ている。[ 90 ]
ウマイヤ朝の宮殿として使用されていたカスル・アムラの砂漠の城には、イスラムの黄道帯やその他の天体デザインで装飾された浴室のドームがあります。[ 91 ]
イスラムの黄道帯と占星術の図像は、金属細工の例にも見られます。12の黄道帯のシンボルを描いた水差しは、エリートの職人技を強調し、祝福を運ぶために存在し、現在メトロポリタン美術館に所蔵されているものの一つがその例です。[ 92 ]貨幣にも黄道帯の図像が描かれており、これは貨幣が鋳造された月を表すという唯一の目的を持っています。[ 93 ]その結果、占星術のシンボルは装飾としてだけでなく、象徴的な意味や特定の情報を伝える手段としても用いられた可能性があります。
以下のいくつかはヒル(1993)の『イスラムの科学と工学』からの抜粋です。[ 94 ]
{{citation}}: CS1 maint: ISBNによる作業パラメータ(リンク){{cite book}}: CS1 maint: 発行者の所在地 (リンク){{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)高麗時代後期の公式暦にもイスラムの影響が見られる。モンゴル帝国は中国を支配下に置くと、太陽、月、五惑星、そして恒星の運行に関する中国の計算に潜んでいた誤りを修正するため、アラブの天文学者を北京に招いた。これらのイスラム科学者たちは、最新の天文観測機器と、それらの観測結果に基づいて天体の動きを予測するための数学的ツールを持ち込んだ。その後、朝鮮政府は自国の天文学者を北京に派遣し、イスラム教徒から学ばせた。これらのイスラム科学者たちが東アジア向けに作成した暦には特に宗教的な要素はなかったものの、非公式にイスラム暦として知られるようになった。中国と韓国の政府は、16 世紀にヨーロッパからのキリスト教宣教師がさらに高度な機器と計算技術を中国にもたらすまで、イスラム暦の技術を使い続けました。
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