Arabien tähtitiede

Aleksanteri Suuren valloitusretkien ansiosta tieto hellenistisen kulttuurin saavutuksista oli levinnyt aina Intiaan saakka. Intialaiset matemaatikot ja tähtitieteilijät auttoivat osaltaan tämän tiedon säilyttämisessä ja kehittämisessä. Vaikka roomalaiset arvostivatkin Kreikan kulttuuria, kiinnostus ei ulottunut syvällisiin tieteellisiin kysymyksiin, ja roomalaisilta Eurooppaan perinnöksi jäänyt tieteellinen kirjallisuus oli melko pintapuolista.

Rooman valtakunnan hajottua alkoivat islamilaisten valloitukset 600-luvulla. Seuraavalla vuosisadalla islamilainen valtakunta ulottui jo nykyisestä Persiasta ja Arabian niemimaalta Marokkoon ja Espanjaan. Tämän kulttuurin edustajia kutsutaan yleisesti arabialaisiksi, vaikka varsinaisia arabeja heistä oli vain pieni osa.

Arabialainen tiede alkoi kehittyä voimakkaasti 800-luvulla, lähes puoli vuosituhatta Almagestin jälkeen. Erityinen kunnia tästä työstä kuuluu Bagdadin legendaarisen kalifi Harun ar-Rashidin (n. 766-809) pojalle ja seuraajalle Al-Ma'munille (786-833), jonka aikana koottiin ja käännettiin arabiaksi lukuisia käsikirjoituksia. Yksi niistä oli Almagest. Al-Ma'mun edisti muutenkin tähtitiedettä mm. perustamalla uusia observatorioita.

Kreikkalaisten kulttuurin tulokset välittyivät arabialaiselle ainakin osittain Intian kautta. Ensimmäisten arabialaisten tähtitieteellisten taulukoiden laatija oli Al-Khwarizmi. Kysymyksessä oli ilmeisesti vain intialaisten taulujen käännös, sillä tiedot oli laskettu intialaisen Ujjainin observatorion sijainnin mukaan.

Intialaisilta on peräisin ensimmäinen merkittävä parannus lukujen merkintätapaan sitten nuolenpääkirjoituksen. Intialaiset käyttivät paikkamerkintää kuten babylonialaisetkin, mutta he alkoivat myös käyttää omaa merkkiä tyhjälle paikalle. Erilaisia tapoja tämän nollan merkitsemiseksi oli kyllä käytetty aikaisemminkin, mutta vasta nyt nolla sai tasavertaisen aseman muiden numeroiden joukossa. Nollan avulla lukujen esitystavasta tuli lopulta yksikäsitteinen, kun numeroiden arvoja ei tarvinnut arvailla asiayhteydestä. Arabialaiset omaksuivat tämän käytännön, ja siksi nämä numerot tunnetaankin nykyisin arabialaisina numeroina.

Jo Hipparkhos oli keksinyt taivaanpallon prekessioliikkeen. Ptolemaioksen mukaan prekessio muutti taivaannavan suuntaa yhden asteen vuosisadassa. Myöhemmistä havainnoista prekessiolle saatiin hieman suurempi arvo. Selitystä ei kuitenkaan haettu havaintovirheistä, vaan ruvettiin ajattelemaan, ettei prekessio ole aivan tasaista. Poikkeamia kuvaamaan Thabit ibn Qurra (n. 826-901) kehitti teorian, jossa tasaisen liikkeen lisäksi esiintyy pieni jaksollinen häiriö. Jakson pituus on 4000 vuotta. Tätä häiriötä kutsuttiin trepidaatioksi, joka tarkoittaa jonkinlaista levotonta liikehtimistä. Vaikka ajatus prekession epätasaisuudesta perustuikin havaintovirheisiin, se jäi elämään pitkäksi aikaa ja aiheutti myöhemmille tähtitieteilijöille runsaasti tarpeetonta päänvaivaa. Vasta Tyko Brahe osoitti, ettei koko trepidaatiota itse asiassa olekaan.

Arabimaailman tunnetuin tähtitieteilijä oli Al-Battani, joka tunnetaan myös latinalaisella nimellä Albategnius. Al-Battani kehitti trigonometriaa. Intialaisten tapaan hän korvasi Ptolemaioksen käyttämät jänteet jänteen puolikkailla.

Vertaamalla Almagestin antamia tietoja uusiin havaintoihin Al-Battani onnistui saamaan aikaisempaa tarkemman arvon vuoden pituudelle. Hän myös havaitsi, että Auringon apogeumin suunnan pituus oli kasvanut 16°47' Ptolemaioksen ajoista.

Vuosituhannen alussa arabikulttuuri kukoisti Córdoban kalifikunnassa nykyisessä Espanjassa. Maslama ibn Ahmed julkaisi Al-Khwarizmin tauluista uuden version, joka oli laskettu Córdoban sijainnin mukaan. Ibn-al-Zarqala, latinaksi Arzachel, julkaisi 1000-luvun loppupuolella Toledon taulut.

Espanjassa vaikutti tähtitieteilijöiden ohella useita muidenkin alojen oppineita. Heistä tunnetuin oli filosofi Averroës, jonka tärkeimpiä töitä ovat Aristoteleen kirjoituksia ja Platonin Valtiota koskevat teokset. Averroës teki islamille saman, minkä Tuomas Akvinolainen kristinuskolle hieman myöhemmin: liitti Aristoteleen opit osaksi uskontoa.

Kunnia arabialais-espanjalaisen tähtitieteen viimeisestä kukoistuskaudesta kuuluu Kastilian kuninkaalle Alfonso X:lle (1221-1284, kuninkaana 1252-1284), jolle joukko tähtitieteilijöitä laati uudet planeettataulukot. Nämä 1252 ilmestyneet Alfonson taulut säilyivät käytössä aina kopernikaanisen vallankumouksen aikoihin saakka.

Vaikka arabialainen kulttuuri tuottikin useita tähtitieteellisiä taulukoita, sen omaperäinen anti tieteelle jäi niukaksi. Havaintovälineet kehittyivät ja niiden myötä havaintotarkkuus, mutta havaintojen tarkoituksena oli vain tarkistaa taulukoihin tarvittavia tietoja. Teoria ei edennyt Ptolemaiosta pitemmälle. Itse asiassa haluttiin jopa luopua Ptolemaioksen teorian epäaristoteelisista piirteistä ja palata takaisin puhtaisiin ympyräliikkeisiin ja vieläkin vanhempiin malleihin.

Arabialaisten vaikutus näkyy edelleen tähtien nimissä. Nämä nimet liittyvät usein jollakin tavoin Almagestin arabiankielisessä versiossa esiintyviin tähtien paikkoja koskeviin kuvauksiin, jotka tosin ovat käännöksiä kreikasta. Myöhemmin arabialaiset nimet ovat usein muuntuneet muotoon, joka enää hämärästi muistuttaa alkuperäistä nimeä. Ongelmia ovat aiheuttaneet kreikan, arabian ja latinan erilaiset kirjaimistot ja kirjainten erilaiset äännearvot. Jotkin nimet ovat muuntuneet huolimattoman kopioinnin seurauksena. Arabiassa moenet kirjaimet erottuvat toisistaan vain ns. diakriittisten pisteiden lukumäärän ja sijainnin suhteen, joten virheiden vaara on suuri.

Koska nimet ovat usein peräisin tähtien paikkojen kuvauksista, niissä esiintyy tähdistöjen esittämien olioiden ja niiden osien nimiä. Esimerkiksi Kotkan kirkkaimman tähden nimi Altair tulee lintua tarkoittavasta sanasta taa'ir, jonka eteen on liitetty määräinen artikkeli al. Koska t kuuluu arabialaisen aakkoston ns. aurinkokirjaimiin, se sulauttaa itseensä edeltävän artikkelin l-äänteen. Tähden nimi lausutaan siis suunnilleen attaa'ir. Tästä lienee peräisin varsinkin sanaristikoissa yhä esiintyvä virheellinen muoto Atair.