Кіріспе

Орта ғасырлардағы ашылу кезеңі

Орта ғасырлардағы ислам астрономиясы – ислам әлемінде, әсіресе исламның алтын ғасырында (9-13 ғасырлар) жасалған астрономиялық дамуларды қамтиды және көбінесе араб тілінде жазылған. Бұл дамулар негізінен Таяу Шығыста, Орталық Азияда, Аль-Андалуста және Солтүстік Африкада, кейіннен алыс Шығыста және Үндістанда болды. Ол басқа ислам ғылымдарының пайда болуымен үқсас, шетелдік материалдарды сіңіріп, олардың әртүрлі элементтерін біріктіре отырып, исламдық сипаттамалары бар ғылымды құрды. Грек, Сасанид және үнді еңбектері, әсіресе, аударылып, дамытылды. Ислам астрономиясы ерте орта ғасырларда білімнің жоғалғаннан кейін ежелгі астрономияны жаңартуда маңызды рөл атқарды, атап айтқанда, 12 ғасырда араб еңбектерінің латын тіліне аударылуы арқылы. Ислам астрономиясы қытай астрономиясына да әсер етті. Аспандағы Альдебаран, Альтаир және Денеб сияқты көптеген жұлдыздар, сондай-ақ алидада, азимут және надир сияқты астрономиялық терминдер әлі де арабша атауларымен аталады. Бүгінде ислам астрономиясынан қалған әдебиеттердің үлкен қоры сақталған, олардың саны шамамен 10 000 қолжазбаны құрайды, олар әлемге шашырап жатыр, олардың көпшілігі оқылмаған немесе тізімделмеген. Дегенмен, исламның астрономия саласындағы қызметін қайта құру мүмкін.

Исламға дейінгі арабтар

Ислам тарихшысы Ахмад Далал, математикалық астрономияны күрделі жүйелерге дейін жеткізген вавилондықтар, гректер және үндістерден өзгеше, исламға дейінгі арабтар тәжірибелік байқауларға сүйенгенін айтады. Бұл байқаулар нақты жұлдыздардың шығуы мен батуына негізделген, ал осы жергілікті шоқжұлдыздық дәстүр «Анва» деп аталды. «Анва»ны зерттеу Исламды қабылдағаннан кейін, араб астрономдары түнгі аспанды зерттеуге математиканы енгізгенде дамыды.

Ерте кезең

Араб тіліне аударылған алғашқы астрономиялық мәтіндер Үндістан мен Парсы елдерінен келген. Ең белгілісі – Зиж әл-Синдхинд, Мұхаммед ибн Ибрахим әл-Фазари мен Якуб ибн Тарик жасаған зиж, олар 770 жылдан кейін, халифа Әл-Мансурдың сарайындағы үнді астрономдарының көмегімен 8-ғасырлық үнді астрономиялық еңбегін аударды. Зиж әл-Шах та үнді астрономиялық кестелеріне негізделген, ол Сасани империясында екі ғасыр бойы жинақталған. Осы кезеңдегі мәтіндердің фрагменттері араб астрономдарының грек тригонометриясында қолданылатын доғаның хордаларының орнына Үндістаннан синус функциясын қабылдағанын көрсетеді. Птолемейдің "Алмагест" (жерорталық сфералық Жердің ғарыш моделі) 8-шы және 9-шы ғасырлардың соңында кем дегенде бес рет аударылды, бұл араб астрономиялық дәстүрін қалыптастырған басты авторитеттік еңбек болды. Исламның күшеюі, оның күніне бес рет намаз уақытын және қибланы (Меккедегі Қағбаға бағыт) анықтау қажеттілігі астрономия саласындағы зияли прогреске түрткіс берді.

Астрономиялық әдістер

Философ Әл-Фараби (950 ж. қайтыс болған) астрономияны математика, музыка және оптика тұрғысынан сипаттады. Ол астрономияның Жердің қозғалысын, аспан денелерінің орнын және қозғалысын сипаттау үшін қалай пайдаланылуы мүмкін екенін көрсетті, сондай-ақ математикалық астрономияны ғылымнан бөліп, астрономияны қашық объектілердің орны, пішіні және мөлшерін сипаттаумен шектеді. Әл-Фараби Птолемейдің еңбектерін, оның "Аналема" кітабында сипатталғандай, кез келген белгілі бір жерден Күннің орнын есептеу әдісі ретінде пайдаланды.

Алтын ғасыр

"Даналық үйі" 9-ғасырдың басында Бағдатта Аббасид халифасы әл-Мамун тұсында құрылған академия. Әл-Мамун Даналық үйі арқылы астрономиялық зерттеулерді үлкен қолдау көрсетті. Алғашқы маңызды мұсылмандық астрономия еңбегі – 830 жылы математик Мұхаммед ибн Мұса әл-Хорезми жазған "Зиж әл-Синдхинд" еді. Онда Күн, Ай, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер және Сатурн планеталарының қозғалысына қатысты кестелер бар. Бұл еңбек Птолемейлік концепцияларды ислам ғылымына енгізіп, ислам астрономиясындағы маңызды өзгеріс болды, себебі бұрын аударма жұмыстарына баса назар берілсе, енді жаңа идеяларды дамыту басталды.

Птолемейге күмән

850 жылы Аббасид астрономы Әл-Фарғани «Китаб фи Джавами» («Жұлдыздар туралы ғылымның жинағы») атты еңбек жазды. Кітапта Птолемейдің космографиясының қысқаша мазмұны келтірілген. Алайда, ол Птолемейдің қателіктерін бұрынғы араб астрономдарының зерттеулеріне сүйене отырып түзетті. Әл-Фарғани эклиптиканың қисықтығына, Күн мен Айдың апогейлерінің прецессиясына және Жердің айналысына қатысты жаңа мәндер берді. Кітап мұсылман әлемінде таралып, латын тіліне аударылды. 10 ғасырда Птолемейдің еңбектерінің дұрыстығына күмән білдіретін мәтіндер пайда болды. Ислам ғалымдары Жердің қозғалмайтындығы және ғаламның ортасындағы орнына күмән келтірді, себебі Птолемей жүйесіне тәуелсіз зерттеулер жүргізуге мүмкіндік туды. 10 ғасырғы египеттік астроном Ибн Юнус Птолемейдің есептерінде қателіктер тапты. Птолемей Жердің осьтік прецессия бұрышының 100 жыл сайын бір градусқа өзгеретінін есептеген. Ибн Юнус бұл өзгерістің жылдамдығын 701/4 жыл сайын бір градусқа тең деп есептеді. 1025-1028 жылдары полимат Ибн әл-Хайтам «Ал-Шукк ала Батламюс» («Птолемей туралы күмәндер») атты еңбегін жазды. Геоцентрлік модельдің бар екендігіне күмән келтірмегенмен, ол Птолемейдің теорияларының кейбір элементтерін сынады. Басқа астрономдар осы еңбекте қойылған мәселені қабылдап, Ибн әл-Хайтам анықтаған қиындықтарды шешетін балама модельдерді жасады. 1070 жылы Әбу Убайд әл-Джуджани «Тарик әл-Афлак» атты еңбегін жариялады, онда ол Птолемейдің экванттар теориясынан туындаған мәселелерді талқылап, оларға шешім ұсынды. Аль-Андалуста жазылған анонимді «ал-Истидрак ала Батламиус» («Птолемейге қатысты қорытынды») еңбегінде Птолемей астрономиясына қарсылықтардың тізімі келтірілген. Насир әл-Дин әл-Түси де Птолемейдің еңбегіндегі кемшіліктерді ашты. 1261 жылы ол «Тадхира» атты еңбегін жариялады, онда Птолемей астрономиясымен байланысты 16 негізгі мәселені сипаттады. Осылайша ол осы мәселелерді шешуге тырысатын ислам ғалымдарының тізбегін бастады. Құтб әл-Дин әл-Ширази, Ибн әл-Шатир және Шамс әл-Дин әл-Хәфри сияқты ғалымдар Тусидің 16 мәселесін шешу үшін жаңа модельдер жасаумен айналысты, ал олар жасаған модельдер астрономдардың өздерінің жұмыстарында кеңінен қолданылды. Насир әл-Дин Туси Птолемей моделіндегі «эквиант» тұжырымын «Туси жұбы» тұжырымымен алмастыруды қалады. «Эквиант» тұжырымы Айдың қашықтығын әр айда күрт өзгертуге алып келуі мүмкін, егер математикалық есеп дұрыс болса, кем дегенде екі есеге. Бірақ «Туси жұбы» болғанда, Ай Жерді айналып, дұрыс бақылаулар мен тұжырымдамаларға қол жеткізеді. Муаяд аль-Дин аль-Урди планеталардың қозғалысын түсінуге тырысқан тағы бір инженер-ғалым. Ол планеталардың эпициклдік қозғалысын Птолемей әдісін қолданбай бейнелеудің бір жолын – «лемма» тұжырымын ойлап тапты. «Лемма» «эквиант» тұжырымын алмастыруға да бағытталған.

Жердің айналуы

Әбу Райхан Бируни (ту. 973) Жердің өз осімен және Күнді айналып жүру мүмкіндігін талқылады, бірақ «Масуди канонында» Жердің ғаламның орталығында екендігі және оның өзіндік қозғалысы жоқ екендігі туралы қағидаларды келтірді. Егер Жер өз осімен айналса, бұл оның астрономиялық параметрлерімен сәйкес келетінін ол білген, бірақ бұл мәселені математика емес, табиғат философиясының саласына жатқызды. Әл-Бируни Сиджзи жасаған, Жердің айналу идеясына негізделген астролябиені сипаттады. 13 ғасырға жататын араб тіліндегі анықтамалық еңбек Жердің өз осімен қозғалатынына кейбір адамдардың сенегенін растайды. Онда былай делінген: «Геометрлердің [немесе инженерлердің] (мухандиссин) пікірінше, Жер үнемі дөңгелене қозғалыста болады, ал аспанның қозғалысы болып көрінетін нәрсе, шындығында жұлдыздардың емес, Жердің қозғалысынан туындайды». Мараға және Самарқан обсерваторияларында Наджм әл-Дин әл-Казвини әл-Катиби (1277 ж. қайтыс болды), Туси (ту. 1201) және Кушжи (ту. 1403) Жердің айналуы туралы мәселені талқылады. Туси мен Кушжи қолданған аргументтер мен дәлелдер Коперниктің Жердің қозғалысын қолдау үшін пайдаланғандарымен ұқсас. Дегенмен, Мараға мектебі гелиоцентризмге елеулі қадам жасаған жоқ, бұл факт қала береді.

Альтернативті геоцентрикалық жүйелер

12 ғасырда Птолемей жүйесіне гелиоцентрлік емес баламалар кейбір ислам астрономдарымен Аль-Андалуста Ибн Баджа, Ибн Туфаил және Ибн Рушд қалаған дәстүр бойынша жасалды. Нур ад-Дин әл-Битруджи – олардың бірі, ол Птолемейлік модельді физикалық емес, математикалық деп есептеді. Әл-Битруджи планеталардың қозғалысы туралы теория ұсынды, онда ол эпициклдер мен эксцентриктерден қашыңқы болғысы келді. Ол Птолемейдің планеталық моделін ауыстыруға қол жеткізе алмады, себебі оның жүйесіндегі планеталардың орналасуына жасаған сандық болжамдар Птолемейлік модельге қарағанда нашар болды. Әл-Битруджи жүйесінің ерекшелігі – ол аспан денелерінің қозғалысының физикалық себебін ұсынды. Ол әрбір әлемге тән динамика бар деген Аристотельдің пікіріне қарсы шығып, ай асты және аспан әлемдеріне бірдей динамиканы қолданды.

Кейінгі кезең

13 ғасырдың аяғында Насир әл-Дин әл-Түси жоғарыда суреттелген Туси жұптарын жасады. Кейінгі ортағасырлық кезеңдегі тағы бірнеше көрнекті астрономдар: Муаяд әл-Дин әл-Урди (шамамен 1266 жыл), Кутб әл-Дин әл-Ширази (шамамен 1311 жыл), Садр әл-Шарият әл-Бухари (шамамен 1347 жыл), Ибн әл-Шатир (шамамен 1375 жыл) және Әли Кушжи (шамамен 1474 жыл). 15 ғасырда Самарқан қаласындағы Тимур әулетінің билеушісі Улуғ Бег өз сарайын астрономияны қолдау орталығы ретінде орнатып, өзі де жастық шағында оны зерттеді. 1420 жылы ол Улуғ Бег обсерваториясын салуға бұйрық берді, ол астрономиялық кестелердің жаңа жиынтығын жасады, сонымен қатар ғылыми және математикалық салалардағы басқа да жетістіктерге үлес қосты. 16 ғасырдың басында Аль Биржанди (1525 немесе 1526 жылы қайтыс болған) және Шамс әл-Дин әл-Хафри (шамамен 1525 жылы) авторлық жұмыстарын қоса, бірнеше маңызды астрономиялық еңбектер жарық көрді. Дегенмен, ислам ғылымдары тарихындағы осы және одан кейінгі кезеңдерде жазылған көптеген еңбектер әлі зерттелген жоқ.

Еуропа

Ислам астрономиясының бірнеше еңбектері 12 ғасырдан бастап латын тіліне аударылды. Аль-Баттанидің (929 жылы қайтыс болған) «Китаб аз-Зидж» («Астрономиялық кестелер кітабы») еңбегі еуропалық астрономдар тарапынан жиі сілтеме жасалып, бірнеше рет қайта басылды, соның ішінде Региомонтанның түсіндірмелерімен бірге. Николай Коперник өзінің Коперник революциясын бастаған «Аспан денелерінің айналысы туралы» («De revolutionibus orbium coelestium») кітабында Аль-Баттани туралы кемінде 23 рет айтқан, сондай-ақ «Комментариол» деп аталатын еңбегінде де оны атады. Тихо Браге, Джованни Баттиста Риччоли, Йоханнес Кеплер, Галилео Галилей және басқалар оны немесе оның байқауларын жиі сілтеме етіп келтірді. Оның деректері қазірге дейін геофизикада қолданылуда. 1190 жылы Әл-Битружи Птолемейдің моделіне балама ретінде геоцентрлік жүйені жариялады. Оның жүйесі 13 ғасырда Еуропаның көп бөлігіне тарады, ал оның идеяларына қатысты пікірталастар мен жоққа шығарулар 16 ғасырға дейін жалғасты. 1217 жылы Майкл Скотт Әл-Битруджидің «Космология кітабының» («Китаб әл-Хайах») латын тіліндегі аудармасын аяқтады, ол схоластикалық ортада Птолемейдің «Алмагестінің» жарамды баламасы болды. Альбер Магнус және Роджер Бэкон сияқты еуропалық жазушылар оны егжей-тегжейлі түсіндіріп, Птолемейдің жазбаларымен салыстырды. Коперник төменгі планеталардың реті туралы теорияларды талқылағанда «De revolutionibus» еңбегінде оның жүйесіне сілтеме жасады. Кейбір тарихшылар Мараге обсерваториясының ойлары, әсіресе Урди леммасы және Туси жұбы деп аталатын математикалық құрылғылар, Ренессанс дәуіріндегі еуропалық астрономияға және осылайша Коперникке әсер еткенін айтады. Коперник араб тіліндегі көздердегідей планеталық модельдерде осындай құрылғыларды қолданды. Сонымен қатар, Коперник «Комментариол» еңбегінде қолданған эквантты екі эпициклмен алмастыру Ибн әл-Шатирдің (1375 ж. шамасында қайтыс болған) Дамаск қаласындағы ертеректегі еңбегінде кездеседі. Коперник ай және Меркурийдің модельдері де Ибн әл-Шатирдің модельдерімен сәйкес келеді. Аверростың Птолемейді сынауы Ренессанс ой-пікіріне әсер еткені анық болғанымен, 1957 жылы Отто Э. Нойгебауэр ұсынған Марага мектебінің тікелей әсері туралы талас әлі де ашық мәселе болып қала береді. Туси жұбы Коперник математикалық астрономияны қайта құруда қолданғандықтан, оның бұл идеяны қандай да бір жолмен білгені туралы пікірлер күшейіп келеді. Туси жұбы туралы идея латын тіліне аудармасыз Еуропаға жеткен болуы мүмкін. Аль-Тусидің кейбір еңбектерін араб тілінен Византиялық грек тіліне аударған Византия ғылымы арқылы да таралуы мүмкін. Туси жұбына қатысты бірнеше Византиялық грек қолжазбалары әлі күнге дейін Италияда сақтаулы. Басқа ғалымдар Коперник бұл идеяларды ислам дәстүрінен тәуелсіз дамытқан болуы мүмкін деп санайды. Коперник «Исламның алтын ғасыры» (10-12 ғасырлар) астрономдарына «Аспан денелерінің айналысы туралы» («De Revolutionibus») еңбегінде сілтеме жасайды: Альбатегний (Аль-Баттани), Аверроэс (Ибн Рушд), Тебит (Табит ибн Құрра), Арзахель (Аль-Заркали) және Альпетрагий (Аль-Битруджи), бірақ ол Марага мектебінің кейінгі астрономдарының бар екенін білмейді. Коперникке осы математикалық құрылғы туралы білімнің тағы бір мүмкін көзі - Николь Оресмінің «Сфера туралы сұрақтары» («Questiones de Spera»), онда аспан денелерінің өзара сызықтық қозғалысын Аль-Туси ұсынғанға ұқсас дөңгелек қозғалыстардың үйлесімі арқылы қалай жасауға болатыны сипатталған.

Қытай

Қытай астрономиясына исламның әсері алғаш рет Сун династиясы кезінде, Ма Изи есімді Хуэй мұсылман астрономы аптаның жеті күнін енгізіп, басқа да үлес қосып, тіркелді. Моңғол империясы мен одан кейінгі Юань әулеті кезінде күнтізбе жасау және астрономия саласында жұмыс істеу үшін Ислам астрономдары Қытайға әкелінді. Құбылай хан Ирандықтарды Пекинге алып келіп, обсерватория және астрономиялық зерттеулер институтын құрды. Бірнеше қытай астрономы 1259 жылы Хулагу ханның қолдауымен Насир әд-Дин әт-Туси құрған Мараге обсерваториясында жұмыс істеді. Олардың бірі – Фу Мэнчжи, немесе Фу Мэжәй. 1267 жылы бұрын Мараге обсерваториясында жұмыс істеген парсы астрономы Джамал ад-Дин Кублай ханға жеті парсы астрономиялық құрал ұсынды, олардың ішінде жер шары және армиллярлық сфера, сондай-ақ астрономиялық альманах болды, ол кейін Қытайда «Ванньян Ли» («Он мың жылдық күнтізбе» немесе «Мәңгілік күнтізбе») деп аталды. Ол Қытайда «Жамалудин» деп танылды, 1271 жылы атақты қытай астрономы Гуо Шоуцзин жасаған кейбір астрономиялық құралдар Марагеде салынған құралдардың стиліне ұқсас болды. Бұл ықтимал әсерлерге экваторлық және эклиптикалық координаттарды түрлендірудің псевдогеометриялық әдісі, негізгі параметрлерде ондық жүйенің жүйелі қолданылуы және планеталық қозғалыстардың бұзылуын есептеуде кубтық интерполяцияның қолданылуы кірді. Цинь әулеті 1659 жылы қытай-ислам астрономиясының дәстүрін ресми түрде тоқтатып, бірақ мұсылман астрономы Ян Гуансянь иезуиттердің астрономиялық ғылымдарына қарсы күресімен танымал болды.

Корея

Жосеон дәуірінің басында ислам күнтізбесі қазіргі қытай күнтізбелерінен дәлдігімен ерекстенгендіктен, күнтізбе реформасының негізі ретінде пайдаланылды. 15 ғасырда Ұлы Седжон тұсында Жосон Кореясында Жамал ад-Диннің еңбектерін қамтитын және қытай астрономиясын ислам астрономиясымен үйлестіретін «Хуйхуй Лифа» атты мәтіннің корей тіліне аудармасы зерттелді.

Бақылау орындары

Исламдағы алғашқы жүйелі байқаулар әл-Мамунның демеушілігімен жүзеге асырылған. Мұнда, сондай-ақ Дамаскіден Бағдатқа дейінгі көптеген жеке обсерваторияларда меридиандық градустарды өлшеу (әл-Мамунның доға өлшемі), күннің параметрлері анықталған, Күн, Ай және планеталар мұқият зерттелген. 10 ғасырда Бувайхид әулеті астрономия саласында ауқымды жұмыстар атқаруға ынталандырды, мысалы, 950 жылы байқаулар жасалған ірі құралдар құрылысын. Бұл туралы Ибн әл-Алам сияқты астрономдардың жазбаларында айтылған. Ұлы астроном Абд әл-Рахман әл-Суфи ханзада 'Адуд әл-Дауланың қамқорлығында Птолемейдің жұлдыздар каталогын жүйелі түрде жаңартып, толықтырды. Шараф әл-Даула да Бағдатта осындай обсерватория салды. Ибн Юнус пен әл-Заркалидің Толедо мен Кордобадағы еңбектері олардың заманы үшін күрделі құралдарды қолданғандарын көрсетеді. Мәлік Шах I алғашқы ірі обсерваторияны құрды, бұл Исфахан қаласында болған болуы мүмкін. Дәл сол жерде Омар Хаям және оның көптеген әріптестері зиж жасап, парсылық Күн күнтізбесін, яғни жалали күнтізбесін жасады. Осы күнтізбенің қазіргі нұсқасы – Күндік Хижри күнтізбесі, ол бүгінгі күні Иран мен Ауғанстанда ресми түрде қолданылады. Ең ықпалды обсерваторияны XIII ғасырда Хулагу хан құрды. Онда Насир әл-Дин әл-Туси Марағадағы техникалық құрылысын қадағалады. Мұнда Хулагу ханның демалыс бөлмесі, кітапхана және мешіт орналасқан. Сол кездегі ең көрнекті астрономдар осы жерде жиналды, олардың бірлескен еңбегінің нәтижесінде 50 жыл ішінде Птолемей жүйесіне маңызды өзгерістер енгізілді. 1420 жылы ханзада Улуғбек, өзі астроном және математик болғандықтан, Самарқанда тағы бір ірі обсерватория салды, оның қалдықтары 1908 жылы орыс экспедицияларымен қазылып алынды. Соңында, Тақи әл-Дин Мұхаммед ибн Ма'руф 1577 жылы Осман Константинополінде Мараға мен Самарқандағылармен салыстыруға болатын үлкен обсерватория құрды. Алайда, обсерваторияның қарсыластары мен аспаннан болжам жасауға қарсылардың ықпалы күшті болғандықтан, обсерватория 1580 жылы қиратылды. Осман дінбасылары астрономия ғылымына қарсы болмаса да, обсерватория негізінен астрология үшін пайдаланылды, олар оған қарсы болды және оны жоюға жұмыс істеді. Обсерваториялар дамуымен ислами ғалымдары планетарийді ойлап табуға бастады. Планетарий мен обсерваторияның басты айырмашылығы – ғаламның бейнелену әдісі. Обсерваторияда түнгі аспанға қарау қажет, ал планетарийде ғаламдар, планеталар мен жұлдыздар бөлмеде көз деңгейінде көрсетіледі. Ғалым Ибн Фирнас өз үйінде жасанды дауыл дыбыстарын қамтитын және толығымен шыныдан жасалған планетарий құрды. Осы планетарийлердің алғашқы үлгісі бүгінгі планетарийлерге өте ұқсас.

Құралдар

Мұсылман астрономдары қолданған құралдар туралы біліміміз негізінен екі дереккөзден түседі: біріншісі – бүгінде жеке мен музей жинақтарында сақталған құралдар, екіншісі – орта ғасырлардан жеткен трактаттар мен қолжазбалар. "Алтын ғасыр" мұсылман астрономдары бұрын қолданылған құралдарды жақсартуға көп еңбек етті, мысалы, жаңа шкалалар немесе толықтырулар енгізді.

Аспан шарлары мен армилярлық сфералар

Аспан глобустары негізінен аспан астрономиясындағы мәселелерді шешу үшін қолданылды. Бүгінде әлем бойынша мұндай 126 аспап сақталған, олардың ең көнесі 11 ғасырға жатады. Күннің биіктігі немесе жұлдыздардың тік көтерілуі және ені осы глобустардың меридиан шеңберіне бақылаушының орнын енгізу арқылы есептелуі мүмкін. Аспан координаталарын өлшеуге арналған портативті аспан глобусының алғашқы сызбасын испан мұсылман астрономы Джабир ибн Афлах (1145 ж. қайтыс болды) жасаған. Аспан глобустарын зерттеумен айналысқан тағы бір білікті мұсылман астрономы – Абд әл-Рахман әл-Суфи (903 ж. т.), оның "Тұрақты жұлдыздар кітабы" атты еңбегінде глобустағы шоқжұлдыздардың суреттерін қалай салу керектігі және аспан глобусын қалай пайдалану керектігі сипатталған. Дегенмен, 10 ғасырда Иракта астроном әл-Баттани аспан деректерін тіркеу үшін аспан глобустарында жұмыс істеді. Бұл жаңалық болды, себебі осыған дейін аспан глобустары көбінесе бақылау құралы ретінде қолданылған. Әл-Баттанидің еңбегінде 1022 жұлдыздың координаттарын белгілеу және жұлдыздарды таңбалау туралы толыққанды мәліметтер келтірілген. Армиллярлық сфера да ұқсас мақсаттарда қолданылды. Ертедегі исламдық армиллярлық сфералар сақталмаған, бірақ «сақиналы құралдар» туралы бірнеше еңбек жазылған. Осы орайда, исламдық дамудың нәтижесі – шар тәрізді астролябия, оның тек 14 ғасырдан бастап бір толық нұсқасы ғана сақталған.

Астролабтар

Мыс жұлдызшалары соңғы антикалық дәуірдегі өнертабыс болды. Астролябиді жасаған алғашқы ислам астрономы – Мұхаммед әл-Фазари (8-ғасырдың соңы). Астролабилер "Алтын ғасыр" кезеңінде ислам әлемінде кең таралды, негізінен қибла бағытын табуға көмектесті. Ең ертегі мысалы 927/8 (AH 315) жылы жасалған. Бұл құрал өте пайдалы болды және 10-ғасырда Еуропаға мұсылман әлемінен әкелінді, бұл латын ғалымдарын математика мен астрономияға қызығушылық танытуға ынталандырды. Құрал туралы көп нәрсе білгенімізбен, оның көптеген функциялары тарихтың жұмбағына айналды. Шынында, көптеген нұсқаулықтар сақталғанымен, тарихшылар арнайы астролабилердің бізге белгісіз функциялары көп деген қорытындыға келді. Мысалы, 1328/29 жылы (миләди) Алеппода Насир әд-Дин әт-Туси жасаған астроляби ерекше болды және тарихшылар оны "қазірге дейін жасалған ең күрделі астроляби" деп санайды. Сонымен қатар, астролябиді пайдалану теңіздегі кемелерге белгілі бір биіктіктегі жұлдызды анықтау арқылы өз орнын есептеуге мүмкіндік берді. Стандартты астролабилер мұхитта нашар жұмыс істеді, себебі толқындар мен күшті желдер оны пайдалануды қиындатты. Сондықтан, теңіз жағдайларына төтеп беру үшін "Теңізші астролябиі" деп аталатын құрылғының жаңа түрі жасалды. Бұл құралдар күннің шығу уақытын және жұлдыздардың орнын анықтау үшін қолданылды. Әл-Заркали (Аль-Заркали) сияқты андalusлық ғалымдар мұндай құрал жасады, ол бұрынғыларынан айырмашылығы, бақылаушының ендігіне тәуелсіз болды және кез келген жерде қолданылуы мүмкін еді. Бұл құрал Еуропада "Сафея" деп белгілі болды. Астроляби орта ғасырларда астрономиялық мақсаттар үшін жасалған және қолданылған ең маңызды құрал болды. Оның ерте орта ғасырлардағы өнертабысы тиімді және тұрақты жұмыс істеу үшін дұрыс құрастыру әдісін табу үшін зор зерттеулер мен сынақтарды қажет етті. Оның өнертабысы құралды пайдалану кезінде туындаған мәселелерден туындаған математикалық жетістіктерге әкелді. Астролябидің бастапқы мақсаты күндіз және түнде күн мен жұлдыздардың биіктігін анықтау болды. Алайда, ол жер шарын карталауға үлкен үлес қосты, теңізді зерттеуге көмектесті, нәтижесінде бүгінгі әлемге апаратын оң өзгерістер болды. Астроляби уақыт өте келе көптеген мақсаттарға қызмет етті және орта ғасырдан бүгінгі күнге дейін маңызды рөл атқарып келеді. Астроляби математиканы қолдануды қажет етті, ал құралды жетілдіру азимут шеңберлерін енгізді, бұл математикалық мәселелерді шешуге жаңа мүмкіндіктер ашты. Аль Бирунидің еңбегінде 6-ғасырлық византиялық портативті күн сағатында сақталған механизмдер қолданылған.

Күн шашы

Мұсылмандар үнді және грек ғалымдарынан мұра еткен күн сағаттарының теориясы мен құрылысына бірнеше маңызды жақсартулар енгізді. Хорезми осы құралдар үшін кестелер жасады, бұл нақты есептеулерді жасауға кеткен уақытты едәуір қысқартты. Күн сағаттары жиі мешіттерге орнатылып, намаз уақытын анықтау үшін пайдаланылды. Ең керемет мысалдардың бірі 14 ғасырда Дамасктағы Омейяд мешітінің муваккиті (уақытты өлшеуші) ибн әл-Шатир салған.

Квадранттар

Мұсылмандар төртбұрыштардың бірнеше түрін ойлап тапты. Олардың арасында астрономиялық есептеулер үшін қолданылатын синустық квадрант және Күнді немесе жұлдыздарды бақылау арқылы уақытты (әсіресе намаз уақытын) анықтау үшін қолданылатын сағаттық квадранттың әртүрлі түрлері болды. Квадранттардың дамуының орталығы – 9-ғасырдағы Бағдад қаласы. Әбу Бәкір ибн әл Сара әл Хамави (1329 жылы қайтыс болған) – сириялық астроном, ол "al muqantarat al yusra" деп аталатын квадрантты ойлап тапты. Ол өз жетістіктері мен квадранттар және геометриялық мәселелердегі жетістіктері туралы бірнеше кітап жазуға өмірін арнады. Оның квадранттарға арналған еңбектеріне "Жасырын квадрантты пайдалану бойынша трактат" және "Шеңберді пайдалану арқылы синустарды табу туралы сирек маржан" кіреді. Бұл құралдар аспан денесі мен көкжиек арасындағы биіктікті өлшеуге мүмкіндік берді. Алайда, мұсылман астрономдары оларды қолданғанда, оларды пайдаланудың басқа да жолдарын таба бастады. Мысалы, планеталар мен аспан денелерінің бұрыштарын тіркеуге арналған қабырғалық квадрант, ендік бойынша астрономиялық мәселелерді шешуге арналған әмбебап квадрант, күннің уақытын анықтауға арналған сағаттық квадрант және астролябтан дамыған альмукантарлық квадрант.

Экваториялық аймақтар

Планеталық экваториалды, бәлкім, ежелгі гректер жасаған, бірақ сол кезеңнен ешқандай табалдырық немесе сипаттама сақталмаған. Птолемейдің «Қолжетімді кестелеріне» жазған түсіндірмесінде 4-ғасырлық математик Александриялық Теоон, Птолемейдің эпициклдік теориясына негізделген планеталардың геометриялық орнын есептеу үшін бірнеше схемалар енгізді. Күн экваторийін (планеталық экваторийге қарама-қарсы) жасаудың алғашқы сипаттамасы Проклдің 5-ғасырлық «Гипотипозис» еңбегінде кездеседі, онда ол оны ағаштан немесе қоладан қалай жасауға болатыны туралы нұсқаулар береді. Планеталық экваторийдің ең ерте сипаттамасы 11-ғасырдың басында Ибн әл-Самхтың трактатында сақталған, ол 13-ғасырдағы кастиль тіліне аударма түрінде жеткен («Астрономия білімінің кітаптарында»). Осы кітапта Аль-Заркалидің 1080/1081 жылдарға арналған экватория туралы трактаты да бар. Омейядтардың сарайы ретінде пайдаланылған Қаср Амрадағы шөлдегі қамалдың ваннасы ислам зодиагымен және басқа да аспан суреттерімен әсемделген. Тазалықтың інілері Құдайдың Күнді ғаламның ортасына орналастырғанын, ал қалған аспан денелері оны айналып жүргенін сипаттады. Ислам зодиагы мен астрологиялық бейнелер металл өнімдерінің мысалында көрінеді. Элиталық шеберлікті көрсету және Метрополитен өнер мұражайындағы мысал сияқты, құт-берекелерді жеткізу үшін он екі зодиак белгісін бейнелейтін икалар бар. Монеталар да монета соғылған айды көрсететін зодиак суреттерін тасыды. Осының салдарынан астрологиялық символдар әшекей ретінде де, символдық мағынаны немесе нақты ақпаратты жеткізу құралы ретінде де қолданылған.