اسطرلاب رایانهای نجومی برای منجمان جهان قدیم است
ابزارهای نجومی امروز، از تلسکوپهای زمینی و فضایی تا آشکارسازهای پیشرفته، حاصل قرنها تحول در شیوه اندازهگیری و محاسبه موقعیت اجرام آسمانیاند. اما پیش از ظهور تلسکوپ، منجمان چگونه آسمان را اندازهگیری میکردند و زمان وقوع پدیدههای نجومی را به دست میآوردند؟
در این بخش از گفتوگوی خبرنگار «آناتک» با دکتر حنیف قلندری، استاد تاریخ علم، عضو هیات علمی و رئیس پژوهشکده تاریخ علم دانشگاه تهران، به ابزارهای نجومی پیش از دوران مدرن، از زاویهیابها و ابزارهای بزرگ رصدخانهای تا اسطرلاب میپردازیم؛ ابزاری که در جهان اسلام به شکل گستردهای توسعه یافت و به یکی از پیچیدهترین ابزارهای محاسباتی نجومی تبدیل شد. دکتر قلندری همچنین توضیح میدهد که اسطرلاب را نمیتوان صرفاً اختراع مسلمانان یا میراث مستقیم یونانیان دانست، بلکه باید آن را حاصل روندی تاریخی از انتقال، تکامل و توسعه دانش نجومی دانست.
حنیف قلندری
پیش از دوران مدرن، دانشمندان برای رصد آسمان و محاسبه زمان به چه ابزارهایی نیاز داشتند؟ مهمترین این ابزارها چه بودند؟
ابزارهای رصدی پیش از تلسکوپ را میتوان بهطور کلی به دو دسته تقسیم کرد: ابزارهای اندازهگیری و ابزارهای محاسبه. ابزارهای اندازهگیری را عموما میتوان نوعی زاویهیاب دانست؛ یعنی ابزارهایی که به کمک آنها یک زاویه در دستگاه مختصات آسمانی اندازهگیری میشد، مثلا ارتفاع خورشید یا یک ستاره نسبت به افق، یا طول و عرض دایرةالبروجی یک جرم آسمانی.
در مقابل، ابزارهایی مانند اسطرلاب بیشتر جنبه محاسباتی داشتند. با اسطرلاب میتوانستند بر اساس موقعیت خورشید و ستارگان، مسائل مختلفی را حل کنند؛ برای مثال تعیین کنند خورشید یا یک ستاره در زمان مشخصی در چه ارتفاعی از افق قرار خواهد گرفت، یا زمان طلوع و غروب اجرام را به دست آورند؛ بنابراین اسطرلاب را نباید صرفا یک ابزار رصدی به معنای دقیق کلمه دانست؛ بخش مهمی از کارکرد آن محاسبه و تبدیل یک دستگاه مختصات به دستگاه دیگر بود.
برای اندازهگیریهای دقیقتر در رصدخانهها ابزارهای بزرگتری نیز ساخته میشد. ذاتالحلق، حلقه تعیین میل معدلالنهار، ربع جداری و حلقه اعتدالی از جمله ابزارهای مشهور بودند. ذاتالحلق مجموعهای از حلقهها بود که برای تعیین موقعیت اجرام آسمانی به کار میرفت و ربع جداری امکان اندازهگیری ارتفاع خورشید را با دقت بیشتری فراهم میکرد.
در مورد زمانسنجی نیز باید میان اندازهگیری زمان و محاسبه زمان تفاوت گذاشت. ابزارهایی مانند ساعت آفتابی برای تعیین زمان بر اساس حرکت ظاهری خورشید به کار میرفتند و در کنار آنها، ابزارهای نجومی امکان محاسبه زمان وقوع برخی پدیدههای آسمانی را فراهم میکردند.
بسیاری از این ابزارها ریشههایی در سنت یونانی داشتند، اما دانشمندان دوره اسلامی آنها را توسعه دادند، تغییر دادند و در مواردی ابزارهای جدیدی بر اساس نیازهای رصدی و محاسباتی خود ساختند.
اسطرلاب که معروفترین ابزار نجومی دوره اسلامی است، دقیقاً چه کاری انجام میداد؟ میشود آن را «ساعت و نقشه آسمان همراه» دانست؟
اسطرلاب را بهتر است یک ابزار محاسبهگر نجومی بدانیم که بر اساس نمایش هندسی آسمان و موقعیت برخی اجرام، امکان حل مجموعهای از مسائل نجومی و زمانی را فراهم میکرد. در اسطرلاب مسطح، موقعیت ستارگان شناختهشده روی صفحهای به نام «عنکبوت» نمایش داده میشد و صفحه دیگری نیز مختص مختصات افق و ارتفاع بود. با چرخاندن اجزای مختلف اسطرلاب نسبت به یکدیگر میتوانستند، برای مثال، ارتفاع یک جرم آسمانی را برای زمان و مکان خاصی تعیین کنند یا برعکس، از روی ارتفاع آن، زمان را تخمین بزنند. از این جهت، تعبیر شما که اسطرلاب را نوعی «ساعت و نقشه آسمان همراه» بدانیم، تعبیر مناسبی است؛ البته باید توجه داشت که «نقشه» در اینجا به معنای نقشهای برای ثبت موقعیت اجرام آسمانی روی یک صفحه است، نه نقشه آسمان به معنای امروزی. نکته دیگر این است که در دوره اسلامی اسطرلاب فقط یک ابزار محاسباتی باقی نماند. دانشمندان بخشها و امکانات دیگری نیز به آن افزودند. مثلاً در برخی انواع اسطرلاب امکان اندازهگیری ارتفاع خورشید نیز وجود داشت. همچنین در پشت برخی اسطرلابها جدولها و مقیاسهایی قرار میدادند که انجام محاسبات مختلف را آسانتر میکرد؛ بنابراین اسطرلاب در واقع ترکیبی از هندسه، نجوم و محاسبه بود و همین چندکارکردی بودن یکی از دلایل اهمیت و رواج آن است.
آیا اسطرلاب اختراع دانشمندان مسلمان بود یا از یونانیان به ارث رسیده بود؟
در این مورد باید با احتیاط صحبت کرد، زیرا تاریخ اولیه اسطرلاب کاملاً روشن نیست. در منابع یونانی ابزارهایی وجود داشته که با مفهوم اسطرلاب ارتباط دارند. برای مثال، ابزاری که بطلمیوس از آن با عنوان اسطرلاب یاد میکند، در واقع ذاتالحلق است. آنچه با اطمینان بیشتری میتوان گفت این است که اسطرلاب مسطح در سنت اسلامی به شکل گستردهای توسعه یافت و دانشمندان اسلامی در ساخت، تکمیل و نظریهپردازی درباره آن نقش بسیار مهمی داشتند؛ بنابراین شاید بهتر باشد به جای اینکه بگوییم «اسطرلاب اختراع مسلمانان است» یا برعکس «اسطرلاب را مسلمانان از یونانیان گرفتند»، بگوییم این ابزار حاصل یک سیر تاریخی و انتقال و توسعه دانش نجومی بوده است. در دوره اسلامی، اسطرلاب به یک ابزار بسیار پیچیده و متنوع تبدیل شد و رسالههای فراوانی درباره ساخت و کاربرد آن نوشته شد. همچنین انواع مختلفی از اسطرلاب، از جمله اسطرلابهای مسطح، کروی و بعدها انواع خاصتر، پدید آمد.
پس اگر بخواهیم ساده بگوییم، ریشههای اسطرلاب را باید در نجوم یونان جستوجو کرد، اما بخش مهمی از تاریخ تکامل، کاربرد و نظریه اسطرلاب در تمدن اسلامی شکل گرفته است.
چه کسانی از اسطرلاب استفاده میکردند؟ فقط دانشمندان دربار و رصدخانهها، یا افراد عادی هم به آن دسترسی داشتند؟
اسطرلاب در درجه اول ابزار منجمان، ریاضیدانان و افرادی بود که با نجوم سروکار داشتند. بسیاری از اسطرلابهای تاریخی باقیمانده نیز نشان میدهند که ساخت آنها مستلزم دانش و مهارت فنی قابل توجهی بوده و احتمالاً در بسیاری از موارد برای افراد متخصص ساخته میشده است. از سوی دیگر، نمیتوان با قطعیت گفت که اسطرلاب فقط در اختیار منجمان دربار یا رصدخانهها بوده است. در دوره اسلامی اسطرلاب برای کارهایی مانند تعیین زمان، جهت قبله، تعیین اوقات شرعی و برخی محاسبات مربوط به زندگی روزمره نیز کاربرد داشت و بنابراین احتمال استفاده از آن در خارج از محیطهای کاملاً تخصصی وجود داشته است.
البته باید توجه داشت که اسطرلاب ابزار نسبتاً پیچیده و احتمالاً گرانقیمتی بوده است. ساخت آن، بهویژه اگر از فلز ساخته میشد و درجهبندی دقیق داشت، نیازمند مواد، ابزار و مهارت بود؛ بنابراین بعید است که مانند یک ابزار معمولی در اختیار همه مردم بوده باشد. به همین دلیل بهتر است بگوییم اسطرلاب ابزاری تخصصی بود که کاربردهای عمومی نیز پیدا کرده بود، نه اینکه آن را ابزار عمومی یا صرفاً ابزار درباری بدانیم.
علاوه بر اسطرلاب، چه ابزارهای دیگری در رصدخانههای دوره اسلامی به کار میرفت؟
در رصدخانههای دوره اسلامی ابزارهای متنوعی وجود داشت. برخی از آنها از سنت نجومی یونانی به ارث رسیده بودند و برخی دیگر در دوره اسلامی توسعه یافتند یا بر اساس نیازهای جدید ساخته شدند.
از ابزارهای قدیمیتر میتوان به ذاتالحلق اشاره کرد که برای اندازهگیری موقعیت اجرام آسمانی، از جمله طول و عرض دایرةالبروجی، به کار میرفت. ذاتالشعبتین برای اندازهگیری اختلاف منظر استفاده میشد و ذاتالثقبتین برای اندازهگیری قطر ظاهری خورشید و ماه و فاصله آنها از زمین کاربرد داشت. همچنین حلقههای تعیین میل معدلالنهار و حلقه اعتدالی از ابزارهای مهم بودند.
در دوره اسلامی، ابزارهای دیگری نیز پدید آمدند که نشاندهنده ابتکارهای ریاضی و فنی منجمان این دورهاند. یکی از نمونههای مهم سدس است. سدس از نظر ساختار همان ربع است، اما برآمده از این درک ریاضی و نجومی است که در برخی عرضهای جغرافیایی امکان دارد از قوس مناسبتری برای اندازهگیری ارتفاع خورشید استفاده شود و در نتیجه میشد ابزار بزرگتر و دقیقتری ساخت. اهمیت این مسئله در رصدخانهها این بود که هرچه ابعاد ابزار بزرگتر و درجهبندی دقیقتر باشد، امکان کاهش خطای اندازهگیری نیز بیشتر میشود.
از ابزارهای دیگر میتوان به ذات الجیب و السمت یا ذات الجیب و السهم اشاره کرد که در آنها یک نوع زاویهیابی با نمایش مستقیم برخی نسبتهای مثلثاتی ترکیب شده بود. این ابزارها نشان میدهند که در نجوم دوره اسلامی، ابزارسازی از محاسبات ریاضی جدا نبود؛ بلکه طراحی ابزار خود متکی بر درک هندسی و مثلثاتی بود.
بنابراین، رصدخانههای اسلامی را نباید صرفاً مکانهایی دانست که در آنها چند ابزار قدیمی یونانی نگهداری میشد. در بسیاری از موارد، خود ابزار بخشی از فرآیند توسعه روشهای ریاضی و رصدی بود.
انتهای پیام/