Введение

Персидский математик и астроном Абу Абдулла Мухаммад ибн Иса Махани (ابوعبدالله محمد بن عیسی ماهانی, процветал ок. 860 г. и умер ок. 880 г.) был персидским математиком и астрономом, родившимся в Махане (современный Керман, Иран) и работавшим в Багдаде, в Аббасидском халифате. Известные его математические труды включают комментарии к «Началам» Евклида, трактату Архимеда «О сфере и цилиндре» и «Сферике» Менелая, а также два самостоятельных сочинения. Он безуспешно пытался решить задачу, предложенную Архимедом, о разделении сферы на два объема в заданном отношении, которую позднее решил математик X века Абу Джафар аль-Хазин. Его единственная сохранившаяся работа по астрономии посвящена вычислению азимутов. Он также занимался астрономическими наблюдениями и утверждал, что его оценки времени начала трех последовательных лунных затмений были точны с точностью до получаса.

Биография

Историки мало знают о жизни Аль-Махани из-за недостатка источников. Он родился в Махане, в Персии (отсюда его нисба – Аль-Махани). Он был активен в IX веке нашей эры или III веке хиджры, жил в Багдаде около 860 года и умер около 880 года. Из упоминания в таблицах аль-Хакими Ибн Юнуса известно, что он проводил астрономические наблюдения в период с 853 по 866 год, что позволяет историкам приблизительно определить время его жизни и деятельности.

Математика

Его работы по математике охватывали темы геометрии, арифметики и алгебры. Некоторые из его математических работ, возможно, были мотивированы проблемами, с которыми он столкнулся в астрономии. В каталоге X века «Аль-Фихрист» упоминается вклад аль-Махани в математику, но не в астрономию. Он также работал над актуальными математическими проблемами своего времени. Он написал комментарии к греческим математическим трудам: «Элементы» Евклида, «О сфере и цилиндре» Архимеда и «Сферика» Менелая Александрийского. В своих комментариях он добавлял объяснения, обновил язык, используя «современные» термины своего времени, и переработал некоторые доказательства. Он также написал самостоятельный трактат «Фи аль-Нисба» («О соотношении») и другой о квадратуре параболы. Его комментарии к «Элементам» охватывали книги I, V, X и XII; до наших дней сохранились только комментарии к книге V и части комментариев к книгам X и XII. В комментарии к книге V он исследовал отношение, предложив теорию определения отношения на основе непрерывных дробей, которая позже была независимо открыта аль-Найризи. В комментарии к книге X он работал с иррациональными числами, включая квадратные и кубические иррациональные числа. Он расширил определение величин Евклида, которое включало только геометрические линии, добавив целые числа и дроби как рациональные величины, а также квадратные и кубические корни как иррациональные величины. Он называл квадратные корни «плоскостными иррациональностями», а кубические корни — «объемными иррациональностями», и классифицировал суммы или разности этих корней, а также результаты сложения или вычитания корней из рациональных величин, также как иррациональные величины. Затем он объяснял книгу X, используя эти рациональные и иррациональные величины вместо геометрических величин, как в оригинале. Его комментарии к «Сферике» охватывали книгу I и части книги II, ни один из которых не сохранился до наших дней. Его издание позднее было обновлено Ахмадом ибн Аби Саидом аль-Харави (X век). Позднее Насир ад-Дин ат-Туси (1201–1274) отверг издание аль-Махани и аль-Харави и написал собственное изложение «Сферики», основанное на трудах Абу Насра Мансура. Издание ат-Туси стало наиболее известным изданием «Сферики» в арабском мире. Аль-Махани также попытался решить проблему, поставленную Архимедом в «О сфере и цилиндре», книга II, глава 4: как разделить сферу плоскостью на два объема в заданном отношении. Его работа привела его к уравнению, известному как «уравнение аль-Махани» в мусульманском мире. Однако, как позднее задокументировал Омар Хайям, «после долгих размышлений» он в конечном итоге не смог решить эту проблему. Эта проблема считалась неразрешимой, пока в X веке персидский математик Абу Джафар аль-Хазин не решил ее, используя конические сечения.

Астрономия

Его астрономические наблюдения за соединениями, а также солнечными и лунными затмениями были упомянуты в астрономических таблицах (zij) Ибн Юнуса (ок. 950 – 1009). Ибн Юнус цитировал Аль-Махани, говоря, что тот вычислял время этих явлений с помощью астролябии. Аль-Махани утверждал, что его оценки времени начала трех последовательных лунных затмений были точны с точностью до получаса. Он также написал трактат «Макала фи ма’рифат ас-самат ли-айи са’а ара́дта ва фи-айи мауди ара́дта» («Об определении азимута для любого времени и любого места»), его единственная известная сохранившаяся работа по астрономии. В ней он представил два графических и один арифметический метод вычисления азимута – угловой меры положения небесного тела. Арифметический метод соответствует теореме косинусов в сферической тригонометрии и позднее был использован Аль-Баттани (ок. 858 – 929). Он написал и другой трактат, название которого – «О широте звезд», известно, но содержание его полностью утрачено. Согласно более позднему астроному Ибрагиму ибн Синану (908–946), Аль-Махани также написал трактат о вычислении восходящего знака с использованием солнечных часов.

Цитируемые работы

Рошди Рашид и Афанасий Пападопулос, "Сферика Менелая: ранний перевод и версия аль-Махани/аль-Харави" (Критическое издание "Сферики Менелая" по арабским рукописям, с историческими и математическими комментариями), De Gruyter, Серия: Scientia Graeco Arabica, 21, 2017, 890 страниц.