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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）に発展した天文学の総称であり、そのほとんどがアラビア語で記述されている。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、後に極東やインドにも広がった。イスラム天文学は、外国の資料を取り入れ、それらの異質な要素を融合させてイスラム独自の科学を創造するという点で、他のイスラム諸学の起源とよく似ている。これには特にギリシャ、ササン朝、インドの文献が含まれ、それらは翻訳され、発展させられた。
イスラム天文学は、中世初期に知識が失われた後の古代天文学の復興において重要な役割を果たし、特に12世紀にはアラビア語の著作のラテン語訳が作成された。
アルデバラン、アルタイル、デネブといった天体や、アリダード、方位角、天底といった天文学用語の多くは、今でもアラビア語名で呼ばれている。イスラム天文学に関する膨大な文献が今日まで残っており、世界中に散在する約1万点の写本のうち、多くは未読・未整理である。それでもなお、天文学分野におけるイスラム世界の活動については、かなり正確な全体像を再構築することができる。
イスラム史家のアフマド・ダラルは、精緻な数学的天文学研究体系を発展させたバビロニア人、ギリシャ人、インド人とは異なり、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いており、この土着の星座の伝統はアンワーとして知られていた。アンワーの研究は、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文献は、インド[ 2 ]とペルシア起源のものであった[ 3 ] 。最も注目すべきは、ムハンマド・イブン・イブラヒーム・アル＝ファザーリーとヤアクーブ・イブン・ターリクが、カリフ・アル＝マンスールの宮廷に仕えていたインドの天文学者の協力を得て、770年以降に8世紀のインドの天文学書を翻訳した『ジージ・アル＝シンドヒンド』である[ 2 ]。『ジージ・アル＝シャー』もまた、ササン朝ペルシア帝国で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た。この時期の文献の断片から、アラビア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が分かる[ 1 ]。
プトレマイオスの『アルマゲスト』（地球中心の球体地球宇宙モデル）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となった[ 5 ] 。
イスラム教の台頭は、1日5回の礼拝時間とキブラ（メッカの聖モスクにあるカアバ神殿の方向）を定める義務を伴い、天文学の知的進歩を促した。[ 6 ]
哲学者アル・ファラビ（950年没）は、天文学を数学、音楽、光学の観点から説明した。彼は、天文学が地球の運動、天体の位置と動きを記述するためにどのように使用できるかを示し、数学的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、大きさを記述することに限定した。[ 7 ]アル・ファラビは、プトレマイオスの著作、特に彼の『アナレンマ』に記述されている、任意の固定位置から太陽の位置を計算する方法を使用した。[ 8 ]
知恵の館は、9世紀初頭のバグダッドにおけるアッバース朝カリフ、アル・マアムーンの治世中に一般に公開され、財政的に支援されていた学問機関であった。アル・マアムーンは知恵の館を通じて天文学研究を大いに支援し、バグダッドに最初の天文台を建設し、その後、イラクとイランの周辺地域に天文台が建設された。[ 9 ] [ 10 ]
イスラム世界における最初の主要な天文学書は、数学者ムハンマド・イブン・ムーサ・アル＝フワーリズミーが830年に著した『ジージ・アル＝シンドヒンド』である。この書には、太陽、月、そして水星、金星、火星、木星、土星の惑星の動きに関する表が含まれている。この書はプトレマイオスの概念をイスラム科学に導入し、それまで文献の翻訳に重点を置いていたイスラム天文学が、新たなアイデアを発展させ始めた転換点となった。[ 11 ]アル＝マアムーンの宮廷におけるもう一人の著名な人物は、ユダヤ教からイスラム教に改宗したシンド・イブン・アリーであり、『ジージ・アル＝シンドヒンド』に貢献し、天文観測機器を製作したとされている。[ 12 ]
イスラム世界のユダヤ人学者も、イスラム教徒の学者によって開発された天文学的手法に取り組んでいた。931年、サアディア・ガオン（イラクの著名なラビであり、スーラ学院の長）は、セフェル・イェツィラーの注釈の中で、特定の時刻における太陽、月、および五つの可視惑星の位置を計算するためにジージを使用したと記している。彼は、毎月の新月を決定し、神聖化するためにそのような計算を使用しようとした同時代の人々に対抗するために、ジージの伝統を研究した可能性がある。[ 12 ]
850年、アッバース朝の天文学者アル・ファルガーニーは『星の科学の概説』を著した。この書はプトレマイオスの宇宙論の概要を示したが、それ以前のアラブの天文学者の発見に基づいてプトレマイオスを修正したものでもあった。アル・ファルガーニーは黄道傾斜角、太陽と月の遠地点の歳差運動、地球の円周の改訂値を示した。この書はイスラム世界に広まり、ラテン語にも翻訳された。[ 13 ]
10世紀までに、プトレマイオスの著作が正しいかどうか疑問を呈する文献が現れた。[ 14 ]イスラムの学者たちは、プトレマイオス体系に対する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 ]や宇宙の中心にあるという位置について疑問を呈した。[ 16 ]
10世紀のエジプトの天文学者イブン・ユヌスは、プトレマイオスの計算に誤りがあることを発見した。プトレマイオスは、地球の歳差運動の角度が100年ごとに1度変化すると計算したが、イブン・ユヌスは、その変化率が70年4分の1年ごとに1度であると計算した。
1025年から1028年の間に、博学者イブン・アル＝ハイサムは『アル＝シュクーク・アラ・バトラミュス』（「プトレマイオスへの疑念」）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課題に取り組み、イブン・アル＝ハイサムが指摘した困難を解決する代替モデルの開発を進めた。1070年、アブー・ウバイド・アル＝ジュズジャーニーは『タリク・アル＝アフラク』を出版し、その中でプトレマイオスの等位理論から生じる問題を論じ、解決策を提案した。アル＝アンダルスで作成された匿名の著作『アル＝イスティドラク・アラ・バトラミュス』（「プトレマイオスに関する要約」）には、プトレマイオスの天文学に対する反論のリストが含まれていた。
ナスィール・アルディン・アル・トゥースィーもまた、プトレマイオスの著作に存在する問題点を明らかにした。1261年、彼はプトレマイオス天文学に見られる16の根本的な問題点をまとめた『タドヒラ』を出版し[ 17 ]、これによって、これらの問題を解決しようとするイスラム学者の連鎖が始まった。クトゥブ・アルディン・アル・シラーズィー、イブン・アル・シャティール、シャムス・アルディン・アル・ハフリーなどの学者たちは皆、トゥースィーの16の問題を解決するための新しいモデルの作成に取り組み[ 18 ]、彼らが作成したモデルは天文学者によって広く採用され、彼らの著作で使用されるようになった。
ナスィール・アルディン・トゥースィーは、プトレマイオスのモデルにおける「等速」の概念をトゥースィー・カップルの概念で置き換えようとした。等速の概念では、計算すると月までの距離が毎月劇的に変化し、少なくとも2倍になるからである。しかし、トゥースィー・カップルでは、月は地球の周りを回転するだけで、正しい観測と概念の適用が可能になる。[ 19 ]ムアイヤード・アルディン・アルウルディは、惑星の運動を理解しようとしたもう一人のエンジニア/学者である。彼は、プトレマイオスの方法を用いずに惑星の周転円運動を表す方法であるレマの概念を考案した。レマもまた、等速の概念を置き換えることを意図していた。
アブー・ライハーン・ビールーニー（973年生まれ）は、地球が自転し、太陽の周りを公転している可能性について議論したが、マスウディック・カノンでは、地球は宇宙の中心にあり、地球自身は運動していないという原則を述べた。[ 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た。[ 22 ]
同時代のアブ・サイード・アル＝シジは、地球が自転していることを認めていた。[ 23 ]アル＝ビールーニーは、地球が自転しているという考えに基づいてシジが発明したアストロラーベについて説明した。 [ 24 ]
地球が自転していると信じていた人々がいたという事実は、13世紀のアラビア語の文献にも記されており、そこには次のように述べられている。
幾何学者（または技術者）（ムハンディシン）によれば、地球は絶えず円運動をしており、天体の動きに見えるものは実際には星の動きではなく地球の動きによるものである。[ 22 ]
マラガとサマルカンドの天文台では、地球の自転について、ナジム・アルディン・アル＝カズウィニ・アル＝カティビ（1277年没）[ 25 ] 、トゥースィー（1201年生まれ）、クシュジー（1403年生まれ）が議論した。トゥースィーとクシュジーが用いた論拠と証拠は、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の大きな飛躍を遂げなかったことは事実である。[ 28 ]
12世紀には、イブン・バッジャ、イブン・トゥファイル、イブン・ルシュドによって確立された伝統を受け継ぎ、アル＝アンダルスのイスラム天文学者たちによって、プトレマイオス体系に代わる非太陽中心説が開発された。
注目すべき例として、プトレマイオスのモデルを数学的なものであって物理的なものではないと考えたヌール・アッディーン・アル＝ビトルージが挙げられる。 [ 29 ]アル＝ビトルージは、周転円と離心円の両方を避けたいと考え、惑星運動に関する理論を提唱した。[ 30 ]しかし、彼の構成における惑星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ため、プトレマイオスの惑星モデルに取って代わることはできなかった。[ 31 ]アル＝ビトルージの体系の独創的な側面の一つは、天体の運動の物理的原因を提案したことである。彼は、それぞれの世界に固有の種類の力学が存在するというアリストテレスの考えに反論し、代わりに同じ力学を月下世界と天体世界に適用した。[ 32 ]
13世紀後半、ナスィール・アルディン・アルトゥースィーは、上に示したトゥースィー夫妻像を制作した。中世後期の著名な天文学者には、ムアイヤード・アルディン・アルウルディー（1266年頃）、クトゥブ・アルディン・アルシラーズィー（1311年頃）、サドル・アルシャリーア・アルブハーリー（1347年頃）、イブン・アルシャティール（1375年頃）、アリー・クシュジー（1474年頃）などがいる。[ 33 ]
15世紀、ティムール朝のサマルカンドの支配者ウルグ・ベグは、宮廷を天文学の庇護の中心地とした。彼は若い頃に天文学を学び、1420年にウルグ・ベグ天文台の建設を命じ、そこで新たな天文表が作成されたほか、他の科学的および数学的進歩にも貢献した。[ 34 ]
16世紀初頭には、アル＝ビルジャンディ（1525年または1526年没）やシャムス・アル＝ディン・アル＝カフリー（1525年頃活躍）によるものなど、いくつかの主要な天文学作品が制作された。しかし、イスラム科学史においてこの時代以降に書かれた作品の大部分はまだ研究されていない。[ 27 ]
12世紀以降、イスラム天文学に関するいくつかの著作がラテン語に翻訳された。
アル・バッターニー（929年没）の著作『キターブ・アズ・ジージ』（「天文表の書」）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のものを含め、何度か再版された。[ 36 ]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、ニコラウス・コペルニクスはアル・バッターニーを23回も言及しており、[ 37 ]また『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・ガリレイらは、アル・バッターニーや彼の観測結果を頻繁に引用した。[ 39 ]彼のデータは現在でも地球物理学で使用されている。[ 40 ]
1190 年頃、アル＝ビトルージはプトレマイオスのモデルとは異なる地球中心説を発表した。彼の体系は 13 世紀にヨーロッパの大部分に広まり、彼の考えに対する議論や反駁は 16 世紀まで続いた。[ 29 ] 1217 年、マイケル・スコットはアル＝ビトルージの宇宙論の書( Kitāb al-Hayʾah )のラテン語訳を完成させ、これはスコラ学派の間でプトレマイオスのアルマゲストに代わる有効なものとなった。[ 32 ]アルベルトゥス・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それを詳細に説明し、プトレマイオスのものと比較した。[ 29 ]コペルニクスは、内惑星の順序の理論を論じる際に、彼の体系を『天球回転論』の中で引用した。 [ 29 ] [ 32 ]
一部の歴史家は、マラゲ天文台の思想、特にウルディ補題とトゥースィー対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、アラビア語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2つの周転円による等位点の正確な置き換えは、ダマスカスのイブン・アル＝シャティール（ 1375年頃没）の以前の著作に見られる。[ 46 ]コペルニクスの月と水星のモデルもイブン・アル＝シャティー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及ぼした影響は明白であるが、 1957年にオットー・E・ノイゲバウアーが提唱したマラガ学派の直接的な影響については未解決の問題である。[ 28 ] [ 48 ] [ 49 ]トゥースィー夫妻はコペルニクスが数学的天文学の再定式化に用いたため、彼が何らかの形でこの考えを認識したというコンセンサスが高まっている。トゥースィー夫妻の考えは、アラビア語のテキストをラテン語に翻訳することなくヨーロッパに伝わった可能性があるため、写本の痕跡をほとんど残さずに伝わった可能性があると示唆されている[ 50 ] [ 51 ] 。伝わった可能性のある経路の1つは、アル・トゥースィーの著作の一部をアラビア語からビザンツ・ギリシア語に翻訳したビザンツ科学を経由することである。トゥースィー夫妻を含むビザンツ・ギリシア語の写本がイタリアにいくつか現存している。[ 52 ]他の学者たちは、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は十分にあると主張している。[ 53 ]コペルニクスは『天球回転論』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＝バッタニ）、アヴェロエス（イブン・ルシュド）、サービト（サービト・イブン・クッラ）、アルザケル（アル＝ザルカーリー）、アルペトラギウス（アル＝ビトルージ）を明示的に言及しているが、後のマラガ学派の天文学者の存在については認識していない。[ 38 ]
コペルニクスはトゥースィーのカップルを独自に発見したか、あるいはコペルニクスが引用したプロクロスの『ユークリッド原論第一巻注解』[ 54 ]からそのアイデアを得た可能性があると主張されている。[ 55 ]
コペルニクスがこの数学的手法を知っていた可能性のあるもう一つの情報源は、ニコル・オレームの『クエスチョネス・デ・スペラ』であり、彼女はアル・トゥースィーが提唱したものと同様の円運動の組み合わせによって天体の往復直線運動を生み出すことができると述べている。[ 56 ]
イスラム教が中国の天文学に与えた影響は、宋の時代に初めて記録された。当時、回族のイスラム教徒の天文学者である馬一沢が、 1週間を7日間とする概念を導入し、その他の貢献も行った。[ 57 ]
モンゴル帝国とその後の元王朝時代には、イスラムの天文学者が暦の作成と天文学の研究のために中国に連れてこられた。[ 58 ]中国の学者、野魯楚才は1210年にチンギス・ハ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ペルシャの暦を研究した。[ 58 ]フビライ・ハ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 ]
数人の中国人天文学者が、ペルシャのフレグ・ハンの庇護の下、1259年にナスィール・アルディン・アル・トゥースィーによって設立されたマラゲ天文台で働いていた。 [ 60 ]これらの中国人天文学者の一人が傅夢池、または傅メザイであった。 [ 61 ] 1267年、以前マラゲ天文台で働いていたペルシャの天文学者ジャマル・アッディンは、地球儀や天球儀[62]を含む7つのペルシャの天文観測機器と、後に中国で万年暦（「万年暦」または「永遠の暦」）として知られる天文暦をクビライ・ハンに贈呈した。彼は中国では「ジャマルディン」として知られており、1271年にハ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[ 61 ]。この天文台はイスラム天文局として知られ、中国天文局と並行して4世紀にわたって運営された。イスラム天文学は、当時中国天文学には存在しなかった惑星緯度理論と、日食の正確な予測により、中国で高い評価を得た[ 63 ] 。
中国の著名な天文学者郭守靖がその後まもなく製作した天文観測機器の中には、マラゲで製作された観測機器の様式に似ているものがある。[ 60 ]特に、高城天文台の「簡略化された観測機器」（簡儀）と大きな日時計には、イスラムの影響の痕跡が見られる。[ 63 ] 1281年に守司暦を編纂する際、守靖の球面三角法の研究も、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を部分的に受けていた可能性がある。 [ 64 ]これらの影響の可能性としては、赤道座標と黄道座標の変換のための擬似幾何学的方法、基礎となる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3次補間法の適用などが挙げられる。 [ 63 ]
明王朝（1328年～1398年）の洪武帝（在位1368年～1398年）は、即位元年（1368年）に、かつてのモンゴル元朝の北京の天文機関から漢民族および非漢民族の占星術専門家を南京に徴用し、新設された国立天文台の役人とした。
その年、明朝政府は初めて天文官を上都元から南へ召集した。その数は14名であった。洪武帝は観測と計算方法の精度を高めるため、漢暦と徽暦という並行する暦体系の採用を強化した。その後数年間、明朝は数名の徽人占星術師を官立天文台の要職に任命した。彼らはイスラム天文学に関する多くの書物を著し、イスラム体系に基づいた天文機器も製作した。
1383年には、重要な2つの著作、すなわち『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た。
1384年、多目的イスラム機器の製作手順に基づいて、星を観測するための中国式アストロラーベが製作された。1385年、この装置は南京北部の丘に設置された。
明王朝の1384年頃、洪武帝はイスラム天文表の中国語訳と編纂を命じ、この作業はイスラム天文学者の馬沙一黒と中国の学者官僚である呉伯宗によって行われた。これらの表は「回回暦法」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たが[ 65 ]、清王朝は1659年に中国イスラム天文学の伝統を公式に放棄した[66]。イスラム天文学者の楊光賢は、イエズス会の天文学を攻撃したことで知られている。
朝鮮王朝初期には、イスラム暦が既存の中国暦よりも正確であるとして、暦法改革の基礎として用いられた。[ 67 ]ジャマル・アッディーンの中国天文学とイスラム天文学の著作を組み合わせた書物である『回回暦法』の朝鮮語訳は、 15世紀の世宗大王の時代に朝鮮で研究された。 [ 68 ]
イスラム世界における最初の体系的な観測は、アル・マムーンの庇護のもとで行われたと伝えられている。アル・マムーンの庇護のもと、そしてダマスカスからバグダッドに至る多くの私設天文台において、子午線角度の測定（アル・マムーンの弧測定）が行われ、太陽の諸パラメータが確立され、太陽、月、惑星の詳細な観測が実施された。
10世紀、ブワイフ朝は天文学における大規模な事業を奨励し、例えば950年には大規模な観測機器を建造し、それを用いて観測を行った。これはイブン・アル＝アラムなどの天文学者がジージ（天文台）に記録した内容から知られている。偉大な天文学者アブド・アル＝ラフマン・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アドゥド・アル＝ダウラ王子の庇護を受けた。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た。トレドとコルドバにおけるイブン・ユヌスとアル＝ザルカリの報告は、当時としては高度な観測機器が使用されていたことを示している。
最初の大型天文台を設立したのはマリク・シャー1世で、おそらくイスファハンに建設されたと考えられています。オマル・ハイヤームはここで多くの協力者とともに太陽暦（ジージ）を構築し、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太陽ヒジュラ暦は、現在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た。ここで、ナスィール・アルディン・アルトゥースィーがマラガにおけるその技術的な建設を監督した。施設にはフレグ・ハーンの休息所のほか、図書館とモスクも併設されていた。当時の一流天文学者たちがここに集まり、彼らの協力によって50年かけてプトレマイオス体系に重要な修正が加えられた。
1420年、天文学者であり数学者でもあったウルグ・ベグ王子は、サマルカンドにもう一つの大規模な天文台を設立した。その遺跡は1908年にロシアの調査隊によって発掘された。
そして最後に、タキ・アッディーン・ムハンマド・イブン・マアルーフは1577年に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きな天文台を設立した。しかし、天文台と天体による予言に反対する人々が勝利し、1580年に天文台は破壊されたため、この天文台は短命に終わった。[ 69 ]オスマン帝国の聖職者たちは天文学の科学に反対していなかったが、天文台は主に占星術に使われており、彼らは占星術に反対し、その破壊を成功させた。[ 70 ]
天文台の開発が進むにつれ、イスラム圏の科学者たちはプラネタリウムの開発を先駆的に始めた。プラネタリウムと天文台の大きな違いは、宇宙の投影方法にある。天文台では、観客は夜空を見上げるが、プラネタリウムでは、宇宙の惑星や星々が室内の目の高さに投影される。科学者イブン・フィルナスは、人工的な嵐の音を再現し、全体がガラスでできたプラネタリウムを自宅に作った。
イスラム世界の天文学者が使用した観測機器に関する我々の知識は、主に二つの情報源から得られている。一つは、現在も個人や博物館に所蔵されている観測機器、もう一つは、中世から保存されてきた論文や写本である。いわゆる「黄金時代」のイスラム世界の天文学者たちは、それ以前から使用されていた観測機器に、新たな目盛りや細部を追加するなど、多くの改良を加えた。
天球儀は主に天体天文学の問題を解決するために使用されました。今日、世界中に126個の天球儀が残っており、最も古いものは11世紀のものです。これらの天球儀では、観測者の位置を天球儀の子午線リングに入力することで、太陽の高度や星の赤経と赤緯を計算することができました。 [ 71 ]天体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教徒の天文学者ジャビル・イブン・アフラ（1145年没）によるものでした。天球儀に取り組んだもう1人の熟練したイスラム教徒の天文学者はアブド・アル・ラフマン・アル・スーフィー（903年生まれ）で、彼の論文「恒星の書」では、天球儀に星座の図を描く方法と天球儀の使い方について説明しています。しかし、10世紀のイラクでは、天文学者アル・バッターニーが天球儀を用いて天体データを記録していた。それまで天球儀は観測機器として用いられていたため、これは異例のことであった。アル・バッターニーの論文には、1,022個の星の座標のプロット方法と、星のマークの付け方が詳細に記述されている。天球儀も同様の用途で用いられた。初期イスラム時代の天球儀は現存していないが、「環のある計器」に関する論文がいくつか書かれている。この文脈において、イスラム世界で発展した球形アストロラーベも存在し、14世紀のものが完全な形で現存するものは1点のみである。
真鍮製のアストロラーベは古代末期の発明品である。アストロラーベを製作したと伝えられ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）である。[ 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、主にキブラを見つけるための補助具として使われた。最も古い既知の例は927/8年（ヒジュラ暦315年）のものである。[ 73 ]
この装置は非常に有用で、10世紀のある時期にイスラム世界からヨーロッパにもたらされ、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、観測者の緯度を考慮すれば、太陽系内のあらゆる天体のおおよその位置をいつでも計算できる携帯可能な宇宙モデルとして機能することです。緯度を調整するために、アストロラーベには多くの場合、最初のプレートの上に2枚目のプレートがあり、ユーザーはそれを交換して正しい緯度を考慮に入れることができました。[ 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り、複雑な球面三角法を使用する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決できるため、偉大な数学的偉業に早くアクセスできるようになることです。[ 75 ]さらに、アストロラーベを使用することで、既知の高度を持つ星に装置を固定すれば、海上の船が位置を計算することができました。標準的なアストロラーベは、荒れた海や強風のため使用が困難で、海上では性能が悪かったため、海の厳しい状況に対処するために、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 ]
これらの機器は、日の出時刻や恒星の位置を読み取るために使用されました。アンダルシアのアル・ザルカリは、そのような機器の一つを製作しましたが、それは以前のものとは異なり、観測者の緯度に依存せず、どこでも使用できました。この機器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、中世において天文学的な目的で作られ、使用された最も重要な機器であったと言えるでしょう。中世初期に発明されたこの機器は、効率的かつ一貫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多くの試行錯誤を必要とし、その発明は、機器の使用から生じた問題からいくつかの数学的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、昼と夜それぞれにおいて、太陽と多くの目に見える星の高度を見つけることでした。[ 79 ]しかし、最終的には地球の地図作成の進歩に大きく貢献し、それによって海洋のさらなる探査が進み、その結果、今日私たちが知っている世界が誕生する一連の肯定的な出来事につながりました。[ 80 ]アストロラーベは時代を超えて多くの目的を果たし、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。
アストロラーベは数学の使用を必要とし、その機器の開発には方位円が組み込まれ、さらなる数学的難問に関する一連の疑問が生じた。[ 78 ]アストロラーベは太陽の高度を求める目的を果たし、それはまた、イスラム教の祈りの方向（またはメッカの方向）を見つける能力も提供した。[ 78 ]これらの目的とは別に、アストロラーベは航海、特に海洋世界に大きな影響を与えた。この進歩により緯度の計算が簡単になり、海洋探検の増加につながり、間接的にルネサンス革命、世界貿易活動の増加、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 ]
アブー・ライハーン・ビールーニーは、「月の箱」と呼ばれる機械式の太陰太陽暦を設計し、歯車列と8つの歯車を使用しました。 [ 81 ]これは、固定配線式の知識処理機械の初期の例でした。[ 82 ]アル・ビールーニーのこの作業では、6世紀のビザンチン時代の携帯用日時計に保存されているものと同じ歯車列が使用されています。[ 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た。フワーリズミーはこれらの機器のための表を作成し、特定の計算に必要な時間を大幅に短縮した。
日時計は、礼拝の時間を定めるためにモスクによく設置されていた。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・モスクのムワッキト（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てられたものである。[ 85 ]
イスラム教徒によっていくつかの種類の四分儀が発明されました。その中には、天文学的計算に使用される正弦四分儀や、太陽や星の観測によって時刻（特に祈りの時刻）を決定するために使用されるさまざまな形式の時刻四分儀がありました。四分儀の開発の中心地は、9 世紀のバグダッドでした。[ 86 ]アブー・バクル・イブン・アル＝サラ・アル＝ハマウィ（1329 年没）は、「アル＝ムカンタラト・アル＝ユスラ」と呼ばれる四分儀を発明したシリアの天文学者でした。彼は、四分儀と幾何学の問題に関する自身の業績と進歩について、いくつかの本を書くことに時間を費やしました。四分儀に関する彼の著作には、『隠された四分儀による操作に関する論文』と『正弦を見つけるための円による操作に関する珍しい真珠』があります。これらの器具は、天体と地平線の間の高度を測定することができました。しかし、イスラム教の天文学者たちはそれらを使ううちに、他の使い方も発見し始めた。例えば、惑星や天体の角度を記録するための壁面四分儀、天文学的な問題を解決するために緯度を用いる普遍四分儀、太陽の位置から時刻を求めるための時刻表四分儀、そしてアストロラーベから発展したアルムカンタル四分儀などである。
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されていない。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『便利な表』への注釈の中で、プトレマイオスの周転円理論に基づいて惑星の位置を幾何学的に計算するための図をいくつか紹介している。太陽赤道儀（惑星赤道儀とは対照的に）の製作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 ]に収められており、そこで彼は木や青銅で製作する方法を指示している。[ 88 ]
惑星の赤道に関する最も古い記述は、11世紀初頭のイブン・アル＝サムフの論文に含まれており、13世紀のカスティーリャ語訳としてのみ保存されている『Libros del saber de astronomia 』 （天文学の知識の書）に収められている。同じ書には、アル＝ザルカーリーによる1080/1081年の赤道に関する論文も含まれている。[ 88 ]
イスラム美術における宇宙論的イメージの例は、写本、占星術の道具、宮殿のフレスコ画などの物品に見られ、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の芸術的表現へとつながっている。[ 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た。[ 90 ]
ウマイヤ朝の宮殿として使われていたカスル・アムラの砂漠の城には、イスラムの黄道十二宮やその他の天体模様で装飾された浴室ドームがある。[ 91 ]
イスラムの黄道十二宮と占星術の図像は、金属細工の例に見られる。12星座のシンボルを描いた水差しは、エリート職人技を強調し、祝福を伝えるために存在し、メトロポリタン美術館にある例の1つがある。[ 92 ]貨幣にも黄道十二宮の図像が刻まれており、これは貨幣が鋳造された月を表すためだけのものである。[ 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使用されていた可能性がある。
{{cite book}}: CS1メンテナンス: パブリッシャーの場所 (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教の影響が見られる。中国を支配下に置いた後、モンゴル人はアラブの天文学者を北京に招き、太陽、月、五惑星、星の動きに関する中国の計算に生じた誤りを修正させた。これらのイスラム教徒の科学者は、最新の天文機器と、それらの機器が明らかにした天体の動きを予測するための数学的ツールを持参した。その後、韓国政府は自国の天文学者を北京に派遣し、これらのイスラム教徒から学ばせた。これらのイスラム教徒の科学者が東アジアのために作成した暦には特に宗教的な要素はなかったが、非公式にイスラム暦として知られるようになった。中国と韓国の両国政府は、16世紀にヨーロッパのキリスト教宣教師がさらに高度な計測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ていた。