العلوم عند العرب والمسلمين

وضع الفلكيون العرب جداول دقيقة للنجوم الثوابت، وأول من قام بذلك عبدالرحمن الصوفي، وصنّف في ذلك كتابًا بعنوان الكواكب الثابتة، أوضح فيه النجوم الثابتة لعام 299هـ، 911م، وهذه الجداول مهمة حتى في العصر الحديث، لمن أراد البحث في تاريخ بعض الكواكب ومواقعها وحركاتها. ويمتاز هذا الكتاب برسومه الملونة للأبراج وبقية الصور السماوية، وقد رسم فيه أكثر من 1000 نجم وصورها على هيئة الأناسي والحيوانات؛ فمنها ما هو بصورة رجُل في يده اليسرى سيف يشير بذبابته إلى رأس غول ناصيته في القبضة اليمنى للرجل، ومنها ما هو بصورة كهل في يده اليسرى قضيب أو صولجان، على رأسه عمامة أو قلنسوة فوقها تاج. ومنها ما هو على هيئة امرأة جالسة على كرسي له قائمة كقائمة المنبر. ومنها ما صوِّر على هيئة حيوانات كالدب والأسد أو ظبي أو تنّين وغير ذلك.

من إنجازات العرب في هذا الحقل أيضًا رصدهم للاعتدالين الربيعي والخريفي؛ وكذلك الانقلابين الصيفي والشتوي. انظر: الاعتدال. وكتبوا عن كلف الشمس قبل غيرهم، وأول من قام بذلك ابن رشد (ت 595هـ، 1198م)، كما توصل بالحساب الفلكي إلى وقت عبور عطارد على قرص الشمس، فرصده وشاهده بمثابة بقعة سوداء على قرصها في الوقت الذي تنبّأ به تمامًا. كما رصدوا الخسوف والكسوف وحددوا مواقيت حدوثهما. وممن قام بذلك ابن باجة الأندلسي (ت 533هـ، 1138م)، وكذلك القزويني الذي يقول في عجائب المخلوقات ¸إذا صار القمر في مقابلة الشمس، كان النصف المواجه للشمس هو النصف المواجه لنا (أيضًا) فنراه بدرًا… حتى إذا صار القمر في مقابلة الشمس تمامًا واستحال علينا أن نرى شيئًا من جانبه المضيء امّحق نوره؛ فرأيناه نحن مظلمًا·. كما تحدث الفلكيون كثيرًا عن أثر القمر في ظاهرة المد والجزر في البحار والأنهار.

هناك إنجازان عظيمان في علم الفلك ينسبان لابن الهيثم، أولهما تحدث عنه في رسالة بعنوان رسالة ارتفاع القطب يستنتج فيها أن ارتفاع القطب يساوي عرض المكان. وهو إنجاز ذو أهمية بالغة في أعمال المساحة والأعمال المشابهة لها. وعمله يتلخص في رصد الزمن الذي يستغرقه الكوكب للوصول من ارتفاع شرقي قريب من خط نصف النهار إلى ارتفاع متساوٍ له في الغرب ومعرفة قيمة هذا الارتفاع الشرقي أو الغربي، وارتفاع الكوكب عند مروره بخط نصف النهار. ويوضح ابن الهيثم طريقة عمل ذلك مبينًا القانون الخاص بعلاقة الارتفاعات المذكورة والزمن الذي يستغرقه الكوكب في الحالة الأولى التي يمر فيها بسمت الرأس، أو يكون عند عبوره قريبًا منها. وفي الحالة الثانية: عندما يكون عبوره على نقطة من خط نصف النهار تختلف عن سمت الرأس. ويدلل ابن الهيثم على كيفية الحصول على هذه العلاقات بالبرهان الهندسي الدقيق. ويبيّن أن تأثير الانعطاف في أرصاد الكواكب عند قربها من سمت الرأس يكاد يكون معدومًا؛ لذا فالأخطاء الناشئة من يقين الارتفاع بوساطة الأجهزة تخلو من هذا العامل كما تخلو أيضًا من عامل زاوية اختلاف القطر لأن بُعد الكواكب عن الأرض نسبة إلى نصف قطر الأرض كبير جدًا.

أما الإنجاز الثاني فلايزال العلم الحديث يأخذ به أيضًا وهو أن ظاهرة إدراك الكواكب عند الأفق أعظم منها في وسط السماء فيقول ¸إن كل كوكب إذا كان على سمت الرأس، فإن البصر يدرك مقداره أصغر… وكلما كان أبعد عن سمت الرأس كان ما يدركه البصر من مقداره أعظم من مقداره الذي يدركه وهو أقرب إلى سمت الرأس·.

ومن إنجازات الفلكيين المسلمين أيضًا إصلاح التقاويم الخاطئة، ويتمثل ذلك في عمل عمر الخيام الذي قام به سنة 467هـ، 1074م عندما دُعي لإصلاح التقويم الفارسي في مرصد الري. فكانت السنة الفارسية تتألف من 12 شهرًا يحتوي كل منها على 30 يومًا ثم تجيء خمسة أيام بيض يتخذونها عيدًا لإتمام السنة 365 يومًا. وقام الخيام بتعديل هذا التقويم بزيادة 15 يومًا في كل 62 سنة فبقي خطأ مقداره يوم واحد يتكرر مرة واحدة كل 3,770 سنة. كما صحح أبو علي المراكشي خريطة المغرب الفلكية، وكان أول من استعمل خطوط الطول التي تدل على الساعات المتساوية على الخريطة، ولم تكن موجودة عند من سبقه من العلماء سواء في بلاد اليونان أو في العالم الإسلامي. وألّف كتابًا في الفلك جمع فيه كثيرًا من المعارف المتعلقة بالفلك وآلات الرصد وتضمن جدولاً يضم 240 نجمًا رصدها في سنة 622هـ، 1225م.

ومن إنجازات العلماء العرب في الفلك صنع الكرات التي بيّنوا عليها السماء وكواكبها ونجومها. وكان أول من صنع كرة سماوية من هذا القبيل إبراهيم السهلي عام 473هـ،1080م وهو أحد علماء بلنسية في الأندلس. كما أن الزرقالي (ت 493هـ، 1099م) وضع ما اشتهر في تاريخ هذا العلم باللوائح الطليطلية التي ترجمت إلى اللاتينية ونشرت بعنوان اللوائح الألفونسية نسبة إلى الملك ألفونسو العاشر الذي أمر بترجمة جميع آثار الزرقالي إلى اللغة القشتالية، ومن بينها زيج الزرقالي الذي اعتمد عليه فيما بعد علماء الفلك في أوروبا. وإلى الزرقالي تُنْسب أدق درجة عرفت في عصره لحركة أوج الشمس بالنسبة إلى النجوم. وقد بلغ مقدارها عنده 12,04 دقيقة بينما مقدارها حالياً 12,08 دقيقة.

علم الأزياج. الأزياج جداول حسابية تبين مواقع النجوم والكواكب، مع حسبان حركاتها في كل زمن ووقت. وعلم الأزياج فرع من فروع علم الفلك عرَّفه ابن خلدون في المقدمة بأنّه ¸صناعة حسابية على قوانين عددية فيما يخص كل كوكب من طريق حركته، وما أدّى إليه برهان الهيئة في وضعه من سرعة وبطء، واستقامة ورجوع، وغير ذلك، يعرف به مواضع الكواكب في أفلاكها لأي وقت فرض من قبل حسبان حركاتها على تلك القوانين المستخرجة من كتب الهيئة. ولهذه الصناعة قوانين في معرفة الشهور والأيام والتواريخ الماضية، وأصول متقررة في معرفة الأوج والحضيض والميول وأصناف الحركات، واستخراج بعضها من بعض، يضعونها في جداول مرتبة تسهيلاً على المتعلمين وتسمى الأزياج. ويُسمى استخراج مواضع الكواكب للوقت المفروض لهذه الصناعة تعديلاً وتقويمًا·. استفاد الفلكيون في علم الأزياج من الهنود ومن الفرس، وكلمة زيج نفسها أصلها فارسي أخذت من زيك التي تعني خيوط النسيج الطولية. برع كثير من العلماء العرب في وضع هذه الجداول الفلكية وتركوا آثارًا قيمة في هذا المجال، ومن أوائل من قام بذلك إبراهيم بن حبيب الفزاري (ت 154هـ، 771م)؛ والذين قاموا بعمل أزياج المأمون مثل سند بن علي، والمروزي، والإسطرلابي.

من أشهر أزياج المروزي ذلك الذي ألّفه على مذهب السند هند، وقد خالف في كثير منه الفزاري والخوارزمي. أما عمله الثاني في الأزياج فهو زيج الممتحن، وهو أشهر أعماله في علم الأزياج. أشار إليه البيروني وأثنى عليه في كتابه الآثار الباقية. وقد ألّفه بعد رحلته التي طلب إليه المأمون فيها قياس محيط الأرض، وضمنه حركات الكواكب على ما يوجبه الامتحان في زمانه. وثالث أزياج المروزي الزيج الصغير، كما أن له زيجين آخرين أقل شهرة هما الزيج الدمشقي، والزيج المأموني.

ولعل أشهر الأزياج قاطبة الزيج الصابي الذي وضعه البتاني (بطليموس العرب) (ت 317هـ، 929م)، وكان أنبغ علماء عصره في الفلك والرياضيات. ويعد البتاني من مشاهير علماء الفلك على نطاق العالم. وهو الذي بيّن حركة نقطة الذنب للأرض وأصلح قيمة الاعتدالين الصيفي والشتوي، وقيمة فلك البروج على فلك معدل النهار. وله مآثر جليلة في رصد الكسوف والخسوف اعتمد عليها الفلكيون في أوروبا في تحديد حركة القمر حول الأرض. وقد أصلح زيج بطليموس ولم يكن مضبوطًا. وقام بتأليف الزيج الصابي (299هـ، 911م)، ويحتوي على جداول تتعلق بحركات الأجرام التي هي من اكتشافاته الخاصة. وتعدّت آثار هذا الزيج العالم الإسلامي إلى التأثير في علم الفلك وعلم المثلثات الكُرِّي عامة في أوروبا في العصور الوسطى وأوائل عصر النهضة. وقد ترجم هذا الزيج إلى اللاتينية في القرن الثاني عشر الميلادي وطبع في نورمبرج عام 944هـ، 1537م. كما ترجم من العربية إلى الأسبانية بأمر من ألفونسو العاشر ملك قشتالة. واعتمد البتاني في هذا الزيج على عمليات الأرصاد التي قام بها بنفسه في كل من الرقة وأنطاكية وعلى كتاب زيج الممتحن للمروزي.

يعد نصير الدين الطوسي (ت 672هـ، 1274م) من أشهر من ألّفوا في علم الأزياج، وقد كان يُلقَّب بالعلامة، وهو أحد الفلكيين والرياضيين العظام. وقد قام ببناء مرصد المراغة عام 657هـ، 1259م وأنشأ فيه مكتبة ضخمة حوت 400,000 مجلد من المخطوطات معظمها نهب في عهد صديقه هولاكو من بغداد والشام والجزيرة، وله مؤلفات كثيرة في الفلك منها كتاب ظاهرات الفلك؛ التذكرة في علم الهيئة؛ كتاب جرمي الشمس والقمر؛ زيج الشاهي الذي اختصره ابن اللبودي وسمّاه الزاهي. كما وضع أيضًا زيج الإيلخاني بالفارسية الذي احتوى على أربع مقالات، الأولى: في التواريخ، والثانية: في سير الكواكب ومواضعها طولاً وعرضًا، والثالثة: في أوقات المطالع، والرابعة: في أعمال النجوم. وقام حسين بن أحمد النيسابوري بشرح هذا الزيج. ثم قام الكاشاني من بعده بإضافة ما استدركه على الطوسي وما استنبطه من أعمال المنجمين وسماه الزيج الخاقاني. وانتقد في كتابه التذكرة في علم الهيئة كتاب المجسطي لبطليموس، واقترح فيه نظامًا جديدًا للكون أكثر يسرًا من ذلك الذي وضعه بطليموس، وكان انتقاده للمجسطي خطوة تمهيدية للإصلاحات التي قام بها كوبرنيكوس فيما بعد.

يعد زيج الملكشاهي من أشهر الأزياج التي وضعت خلال نهاية القرن الخامس الهجري، وقد وضع هذا الزيج عمر الخيام، وهو من أنبغ من اشتغل بالفلك والرياضيات ولاسيما الجبر، إلا أن شهرته في الشعر والفلسفة طغت على نبوغه العلمي. وقد أنجز أفضل أعماله بعد أن اعتزل العمل في صناعة الخيام، وانقطع للتأليف في عهد السلطان ملكشاه. وقد طلب منه ملكشاه عام 467هـ، 1074م مساعدته في تعديل التقويم السنوي، فاستطاع أن يقوم بهذا التعديل الذي صار أدق من التقويم الجريجوري.

أما أشهر الأزياج في أقصى الشرق الإسلامي فهو الزيج السلطاني الجديد، وقد وضعه أولغ بك حوالي منتصف القرن التاسع الهجري، بناء على عمله في مرصد سمرقند الذي رأسه الكاشي. ويتألف هذا الزيج من أربع مقالات: الأولى في حساب التوقيعات على اختلافها والتواريخ الزمنية؛ وهي مقدمة وخمسة أبواب، أبان في المقدمة هدفه من وضع هذا الزيج وأثنى على العلماء الذين عاونوه في ذلك العمل. أما المقالة الثانية: في معرفة الأوقات والمطالع لكل وقت وتحتوي على 24 بابًا، والثالثة: في معرفة مسير الكواكب ومواضعها وتقع في ثلاثة عشر بابًا. أما المقالة الأخيرة فقد أوضح فيها مواقع النجوم الثابتة. وكان هذا الزيج دقيقًا للغاية، وقد شرحه كل من ميرم جلبي وعلي القوشجي، وقام باختصاره محمد بن أبي الفتح الصوفي المصري وطبع في لندن عام 1060هـ، 1650م وترجمت جداوله إلى الفرنسية عام 1264هـ، 1847م. وظل الناس يعملون بهذا الزيج قرونًا عديدة في الشرق والغرب.

وضع غياث الدين الكاشي زيجًا نحو عام 815هـ، 1412م. وهو الذي رصد الكسوفات الثلاثة التي حدثت في الفترة من 809 -811هـ، 1406- 1408م وله في ذلك مؤلفات بالعربية والفارسية، من ذلك زيج الخاقاني. وكان قصده من وضع هذا الزيج تصحيح زيج الإيلخاني للطوسي. ودقق في جداول النجوم التي وضعها الفلكيون في مرصد مراغة تحت إشراف الطوسي. وأضاف إلى هذا التدقيق البراهين الرياضية والفلكية التي سبق فيها معاصريه من الفلكيين، ثم أهدى هذا العمل أولغ بك. وقد صنّف الكثير من الكتب في علم الهيئة باللغتين العربية والفارسية من ذلك نزهة الحدائق وقد شرح فيه كيفية استخدام بعض آلات الرصد التي صنعها بنفسه لمرصد سمرقند، وتمكن بوساطتها من الحصول على تقويم الكواكب وبُعدها وحساب خسوف الشمس وكسوف القمر. كما ألّف أيضًا رسالة سلم السماء، وزيج التسهيلات.

المراصد وآلات الرّصد. بُني النجاح الذي بلغه العرب في علم الفلك على استخدامهم لآلات الرصد وأدواته. وكانت هذه الآلات والأدوات قليلة قبل عصر النهضة العلمية العباسية. ولا يعرف على وجه التحديد متى وأين أقيم أول المراصد في العالم؛ فبعض مؤرخي العلوم يقولون إن أول مرصد هو مرصد الإسكندرية الذي أنشئ في القرن 13 ق.م، بينما يدعي آخرون أن أول المراصد كان في ستونهينج في إنجلترا ويعود تاريخه إلى الفترة الواقعة بين 2800 و1500 ق.م.

المراصد. تجمع المصادر على أن أول مرصد أقيم في العالم الإسلامي كان في عصر بني أمية وكان ذلك في دمشق. لكن الثابت أن المراصد لم تنتشر إلا في العصر العباسي، وكان مبدأ انتشارها بأمر من المأمون. وأول دار أنشئت للرصد كانت في مكان يسمى الشماسية في بغداد جعل منها المأمون مجمعًا علمياً ووفّر لها المال والعمال والآلات، واختار لها فريقًا من العلماء المتخصصين في الفلك والرياضيات والعلوم الطبيعية. وقد شكلت دراساتهم وأزياجهم التي عرفت بأزياج المأمون الأساس المتين الذي تطوّر عليه علم الفلك في شتى أرجاء العالم بعد ذلك. ومن بين أشهر من عمل في هذا المرصد سند بن علي، وخالد ابن عبدالله المروزي، وعلي بن عيسى، وعلي بن البحتري، وكانوا من بين الفريق الذي قاس محيط الأرض في عهد المأمون. كما أنشأ المأمون مرصدًا آخر أقيم على جبل قاسيون في دمشق. ثم أنشئت مراصد خاصة أخرى بعد ذلك منها: مرصد أبناء موسى بن شاكر في بغداد الذي أقاموه على طرف الجسر المتصل بباب الطاق، وفيه تمكّنوا من استخراج حساب العرض الأكبر من عروض القمر. كما أقام أبناء موسى بن شاكر أيضًا مرصدًا في سامراء كان بداخله آلة كروية الشكل تحمل صور النجوم في وسطها تُدار بالقوة المائية؛ كان كلما غاب نجم في قبة السماء ظهرت صورته في الخط الأفقي للآلة الكروية.

بنى شرف الدولة البويهي أيضًا مرصدًا في بستان دار المملكة ويسمى المرصد الشرفي. ومن أشهر الفلكيين الذين قاموا بالرصد فيه الكوهي والصاغاني والبوزجاني والحراني والصوفي. ويقال إنه لما عهد إلى الكوهي عملية الرصد في هذه الدار أمده شرف الدولة بمختلف الآلات، وقد تمكن الكوهي بوساطة هذه الآلات من رصد الكواكب السبعة في مسيرها وتنقلها في بروجها. وكان يكتب محضرًا في أعمال الرصد التي تجرى في هذا المرصد بحضور علماء الدولة وحكمائها وقضاتها ويوقعون على هذا المحضر. وفيما يلي نص أول هذه المحاضر ¸بسم الله الرحمن الرحيم. اجتمع من ثبت خطه وشهادته في أسفل هذا الكتاب؛ من القضاة، ووجوه أهل العلم، والكتّاب، والمنجمين، والمهندسين بموضع الرصد الشرفي الميمون ـ عظم الله بركته وسعادته ـ في البستان من دار مولانا الملك السيد الأجل المنصور، وولي النعم شاهنشاه شرف الدولة… بالجانب الشرقي من مدينة السلام، في يوم السبت لليلتين بقيتا من صفر سنة ثمان وسبعين وثلاثمائة، وهو اليوم السادس عشر من حزيران سنة ألف ومائتين وتسع وتسعين للإسكندر. فتقرر الأمر فيما شاهدوه من الأدلة التي أخبر عنها أبو سهل ويجن بن رستم الكوهي، على أن دلت على صحة مدخل الشمس رأس السرطان بعد مضي ساعة واحدة معتدلة سواء من الليلة الماضية التي صاحبها المذكور في صدر هذا الكتاب، واتفقوا جميعًا على التيقن لذلك والثقة به، بعد أن سلم جميع من حضر من المنجمين والمهندسين وغيرهم ممن له تعلق بهذه الصناعة وخبرة بها تسليمًا لا خلاف فيه بينهم: أن هذه الآلة جليلة الخطر، بديعة المعنى، محكمة الصنعة، واضحة الدلالة، زائدة في التدقيق على جميع الآلات التي عرضت وعهدت، وأنه قد وصل بها إلى أبعد الغايات في الأمر المرصود، والغرض المقصود. وأدّى الرصد بها أن يكون بعد سمت الرأس من مدار رأس السرطان سبع درج وخمسين دقيقة وثانية، وأن يكون عرض الموضع الذي تقدم ذكره ووقع الرصد فيه كذا وكذا… وذلك هو ارتفاع قطب معدل النهار عن أفق هذا الموضع وحسبنا الله ونعم الوكيل·.

ومن المراصد الشهيرة المرصد الحاكمي الذي أقامه الفاطميون على جبل المقطم بالقاهرة. وأشهر من عمل به ابن يونس الصدفي المصري، وقام فيه بأرصاد من سنة 380-397هـ، 990-1006م. ومن أشهر المراصد التي أقيمت في أواسط القرن السابع الهجري مرصد مراغة وهو أكبر المراصد قام ببنائه نصير الدين الطوسي الذي عهد إليه هولاكو مراقبة أوقاف جميع الممالك التي استولى عليها، ومن تلك الأموال قام ببناء هذا المرصد، وجلب إليه أفضل آلات الرصد. ومن الفلكيين الذين عملوا في هذا المرصد المؤيد العرضي من دمشق، والفخر المراغي من الموصل، والفخر الخلاطي من تفليس، ونجم الدين القزويني، ومحي الدين المغربي. واشتهرت أرصاد هذا المرصد بالدقة، واعتمد عليها علماء أوروبا في عصر النهضة وما بعده في بحوثهم الفلكية.

يعد مرصد سمرقند الذي أنشأه أولغ بك من أشهر المراصد خلال بداية القرن الثامن الهجري، وقد زوّد هذا المرصد بجميع الآلات والأدوات المعروفة في زمانه. وقد زُيِّنت إحدى جدرانه بنقوش تمثل الأجرام السماوية المتعددة جاءت غاية في الإتقان. وكان يؤمه الناس من شتى البقاع على أنه إحدى عجائب الدنيا آنذاك. واستطاع أولغ بك، الذي كان هو نفسه عالماً في شتى فروع المعرفة، أن يخترع آلات جديدة ثبتت فعاليتها وأعانت العاملين في المرصد. وبدئ في الأرصاد عام 727هـ، 1327م وعهد لغياث الدين بن جمشيد الكاشي وقاضي زاده رومي بإجراء الأرصاد لتصحيح بعض الأرصاد التي قام بها فلكيو اليونان؛ حيث كان حساب التوقيعات للحوادث على ما قرره بطليموس لا يتفق والأرصاد التي قام بها أولغ نفسه. ومن أهم إنجازات هذا المرصد الزيج المعروف باسم السلطاني الجديد الذي ظل العمل به ساريًا قرونًا عديدة.

بالإضافة إلى ما تقدم كانت هناك مراصد أخرى خاصة مبثوثة في شتى أرجاء العالم الإسلامي منها؛ مرصد ابن الشاطر في بلاد الشام، ومرصد الدينوري في أصبهان، ومرصد البتاني في الرقة أيضًا، ومرصد البيروني ومرصد بني الأعلم وغيرها في الأندلس ومصر وبلاد فارس.

آلات الرصد. لم يكن العلماء العرب والمسلمون ليبلغوا ما بلغوه من دقة لولا استخدامهم أفضل الآلات المتوافرة آنذاك. بعض هذه الآلات اقتبسوه من غيرهم وطوّروه، وبعض آخر كان من اختراعهم. ومن العلماء من صنّف كتبًا في الآلات التي اخترعها بنفسه مثل تقي الدين الراصد، أو كتب عن آلات الرصد من بين الآلات التي كتب عنها، وذلك كغياث الدين الكاشي في أحد مؤلفاته بالفارسية، أو الخازن في كتاب الآلات العجيبة. وأشهر الآلات الفلكية التي استخدموها في مراصدهم هي:

اللبنة. وهي من صنع تقي الدين الراصد، وهي جسم مربع مستوٍ، تستخدم لقياس الميل الكلّي وأبعاد الكواكب وعرض البلدان.

الحلقة الاعتدالية. صنعها تقي الدين الراصد؛ وهي حلقة في وسطها محور تقاس بها أقواس على دائرة المعدّل، ويعلم بها التحويل الاعتدالي.

ذات الأوتار. صنعها تقي الدين الراصد؛ وهي أربع أسطوانات مربعات تغني عن الحلقة الاعتدالية، إلا أنها تستخدم ليعلم بها تحويل الليل أيضًا.

ذات الحلَق. صنعها ابن خلف المروزي، وهي أعظم الآلات هيئة ومدلولاً، ويقال إنها أول آلة رصد صنعت في الإسلام. وهي خمس دوائر نحاسية تمثل الأولى دائرة نصف النهار؛ وهي مثبتة في الأرض، والثانية الدائرة الشمسية ويعرف بها سمت الكواكب، والثالثة دائرة منطقة البروج، والرابعة دائرة العروض، والخامسة دائرة الميل.

ذات الشعبتين. وهي ثلاث مساطر منتظمة على كرسي يعلم بها الارتفاع.

ذات السمت والارتفاع. من اختراع المسلمين، وهي آلة لقياس زاويتي السمت والارتفاع.

ذات الجيب. آلة تتألف من مسطرتيْن منتظمتين انتظام ذات الشعبتين.

المشبّهة بالناطق. من اختراع تقي الدين الراصد، وهي آلة كثيرة الفوائد في معرفة بُعد ما بين الكوكبين، وتتألف من ثلاث مساطر: اثنتان منتظمتان انتظام ذات الشعبتين.

طبق المناطق. صنعها غياث الدين الكاشي لمرصد سمرقند، وتستخدم للحصول على تقاويم الكواكب وعرضها وبُعدها مع الخسوف والكسوف وخلافهما.

الأرميلاد. آلة لتحديد مواعيد الصلاة واتجاه القبلة.

المعضادة. آلة لقياس الزوايا. صندوق اليواقيت.

صنعها ابن الشاطر يمكن بوساطتها معرفة الاتجاهات عامة واتجاه القبلة خاصة، وكذلك الوقت والمطالع الفلكية.

الربع ذو الثقب. صنعها ابن يونس الصفدي المصري.

الربع المُجَيَّب. آلة تتألف من ربع دائرة يطلق عليها الربع المقطوع والربع المقنطر، وتصنع من الخشب الجيد أو البرونز أو الذهب والفضة، وتستخدم إلى جانب معرفة البروج في حساب المثلثات ومعرفة الأعماق وخلافها.

المزولة الشمسية. من أهم الآلات التي طورها المسلمون، ويقاس بها الوقت خلال ساعات النهار مبنياً على ظل الشمس. طوّر الفلكيون هذه الآلة التي لم تكن تضبط الوقت إلا عند السادسة مساءً وصباحًا فقط، أما بقية ساعات النهار فكانت خاطئة، وباستخدام معادلات حساب المثلثات الكروية توصلوا إلى المعادلة التالية:

زاوية خيال الشاخص = ظا (زاوية الساعة) × حا (عرض المكان).

وطوروا نوعيْن من هذه المزاول: المزاول الثابتة كالمزولة الأفقية، والمزولة الرأسية، والمزولة الاستوائية، والمزولة الكروية. والمزاول المتنقلة؛ وهي على أنواع منها ما يحمل باليد، ومنها ما يحمل في الجيب، ومنها ما يعمل بحساب الظل، ومنها ما يعمل بحساب ميل الشمس. وقد ألّف أبوالحسن علي المراكشي كتابًا تناول فيه أنواع المزاول ومنافعها.

بالإضافة إلى الآلات السابق ذكرها استخدم علماء الفلك العرب والمسلمون آلات رصد أخرى مثل الربع المسطري؛ ذات النقبتين؛ البنكام الرصدي؛ الربع التام وهو من اختراع ابن الشاطر والزرقالة، تنسب إلى الزرقالي الفلكي الأندلسي؛ الشكازي؛ الأفاقي؛ ذات الكرسي؛ عصا الطوسي، وهي الآلة التي اخترعها المظفّر بن المظفّر الطوسي (ت 610هـ، 1214م)، وتشبه مسطرة الحساب، ودائرة المعدل، واخترعها الفلكي المصري عز الدين الوفائي؛ وذات السدس، وهي مقياس مدرج على هيئة قوس طوله سدس محيط الدائرة، وذات الثمن.

الكرات الأرضية والسماوية. مثل كرة الصوفي، وكرة الإدريسي التي صنعها لروجر ملك صقلية، وكرة علم الدين قيصر (ت 564هـ، 1168م) وصنعها من الخشب ورسم فيها جميع الكواكب المرصودة، وكرات رضوان الفلكي المصنوعة من النحاس الأصفر، ونقش عليها الكواكب المرصودة وصورها، ورسم عليها دوائر العرض والميول وأسماءها بالعربية وطلاها بالذهب.

الأسطرلاب. ابتكره اليونانيون بمدرسة الإسكندرية نحو 320 ق.م، وهي كلمة يونانية تعني قياس النجوم. ولما آل علم الفلك إلى العرب اهتموا بهذه الآلة وتطورت على أيديهم بعد أن كانت بدائية بسيطة. وأول من ابتكر أسطرلابًا عربياً إبراهيم بن حبيب الفزاري، فهو الذي اخترع الأسطرلاب ذا الحلقة، والأسطرلاب المسطح. وقد طوّر العرب عدة أنواع من الأسطرلاب منها على سبيل المثال الأسطرلاب الخطي والأسطرلاب الكري، ولكل منها أنواع تتفرع عنها مثل المسرطن والزورقي، والعقربي، والعنكبوتي والآسي، والأسطواني، والجنوبي والشمالي، والتام، والطوماري، وحُق القمر، والمغني، والجامعة.

يتألف الأسطرلاب المسطح، ويسمى أيضًا ذا الصفائح، وهو أول ما صنع من الأسطرلابات، من قرص دائري يتراوح قطره بين 10 و20سم، وله عروة اسمها الحبس متصلة بحلقة أو علاقة تصلح لتعليق الأسطرلاب بحيث يكون في وضع رأسي، وبه قطعة تسمى الأم وهي الصفيحة السفلى التي تحتوي على بقية الصفائح. وهذه الصفائح أقراص مستديرة تعلوها الشبكة أو العنكبوت؛ وهي صفيحة موضوعة فوق أخواتها تتألف من شرائط معدنية مثقبة بشكل يبقى معه ظاهرًا فلك البروج ومواقع النجوم الرئيسية وأسماؤها. وهذه الشبكة تتألف من شرائط معدنية قطعت في شكل فني تنتهي بأطراف عديدة تشير إلى مواقع النجوم. ويسمى الطرف شظية، ثم هناك المسطرة وتسمى أيضًا العضادة، وتدور حول مركز الظهر ولها ذراعان ينتهي كل منهما بشظية يؤخذ منها ارتفاع الشمس. ورسمت إلى جانب الصفائح خطوط الساعات وخط الاستواء.

كان استخدام الأسطرلاب عند اليونانيين مقصورًا على استعمالات معينة مثل ارتفاع النجوم والبروج وغيرها. لكن العرب ذكروا له ما يزيد على 300 استعمال منها ما يتعلق بأوقات الصلاة، وتعيين اتجاه القبلة، ومنها ما يتعلق بشؤون المساحة، وقياس عمق الآبار، وارتفاع الجبال، وفي الملاحة، ومعرفة درجات الطول والعرض، وحساب الشهور والتواريخ. ومن أمثلة أسطرلابات تحديد القبلة ما أطلق عليه القبلة نامة، وغالبًا ما تكون هذه الآلة دائرية الشكل، غير أنها تكون أحيانًا مستطيلة يكتب على أحد وجهيها أسماء المدن الإسلامية مثل إيران والعراق والجزيرة وبقية بلاد العالم الإسلامي، وعلى الوجه الآخر الجهات الأربع، وفي وسطها إبرة تشير إلى اتجاه القبلة عندما تضبط في المكان المطلوب.

رواد علم الفلك وأهم مؤلفاتهم. اشتهر من الفلكيين المسلمين والعرب عدد من العلماء نبغوا في هذا العلم وكانوا فيه مبتكرين. ولعل هذا العلم كان من أكثرالعلوم التي أثر فيها المسلمون على نطاق العالم؛ ففيه نرى بصمات عربية واضحة تتمثل في أن أكثر المصطلحات والنجوم التي عرفت في القرون الوسطى؛ اللاتينية وغيرها مازالت تحمل حتى اليوم أسماء عربية. انظر: جدول المصطلحات والنجوم ذات المسميات العربية المستخدمة في علم الفلك، في هذه المقالة.

عكف العلماء بعد عصر المنصور على التصنيف واختراع الآلات وبناء المراصد. وكان من هؤلاء الخوارزمي، وما شاء الله الذي صنّف كتابًا في الأسطرلاب ودوائره النحاسية، ويحيى بن أبي منصور الذي ألّف زيجًا مع سند بن علي، وموسى بن شاكر وبنيه، والبتاني، والصوفي، وإخوان الصفا.

من القرن الثالث إلى الخامس الهجري. تغطي هذه الحقبة إنجازات بعض العلماء الذين أسهموا في تطور علم الفلك بدءًا من الخوارزمي إلى الزرقالي، وهي حقبة نبغ فيها علماء أسهموا بقسط كبير في تطور هذا العلم منهم المجريطي، والصوفي، والبوزجاني، وابن يونس المصري وغيرهم.

ظهر الخوارزمي (ت 232هـ، 846م) في عهد المأمون، وهو أول من ألّف في الفلك والحساب والجبر. وقد وضع الزيج المعروف باسم السند هند الصغير جمع فيه بين مذاهب الهند والفرس واليونان، وقد خالف بمؤلفه هذا كتاب السند هند الأصلي (سدهانتا) المنقول عن الهندية في التعاديل والميل، فجعل تعاديله على مذهب الفرس، وجعل ميل الشمس على مذهب بطليموس اليوناني، وذاعت شهرته بهذا الكتاب. وللخوارزمي في علم الفلك مؤلفات أخرى منها كتاب زيج الخوارزمي؛ تقويم البلدان، الذي شرح فيه آراء بطليموس.

اختصر ثابت بن قُرّة (ت 288هـ،901م) المجسطي لبطليموس، وقام بعمل أرصاد دقيقة في بغداد جمعها في بعض مؤلفاته، واستخرج فيها حركة الشمس وطول السنة النجمية، وحسب ميل دائرة البروج. ومن مؤلفاته في الفلك مختصر في علم الهيئة؛ مختصر في علم النجوم؛ إبطاء الحركة في فلك البروج؛ علة الكسوف؛ حساب كسوف الشمس والقمر وغيرها.

والبتاني صاحب الزيج الصابي المشهور (ت 317هـ، 929م) وكان من الذين حققوا مواقع كثيرة من النجوم، وصحح بعض حركات القمر والكواكب السيارة، وخالف بطليموس في ثبات الأوج الشمسي، وقد أقام الدليل على تبعيته لحركة المبادرة الاعتدالية، واستنتج من ذلك أن معادلة الزمن تتغير تغيرًا بطيئًا على مر الأجيال. ومن مصنفاته كتاب معرفة مطالع النجوم؛ تعديل الكواكب.

اكتشف أبو الوفاء البوزجاني (ت 388هـ، 998م) إحدى المعادلات لتقويم مواقع القمر سُميت معادلة السرعة. ومن أهم إسهاماته في علم الفلك اكتشافه للخلل في حركة القمر، وهو الاكتشاف الذي أدى فيما بعد إلى اتساع نطاق علمي الفلك والميكانيكا. وقد ظل المؤرخون مختلفين فيما إذا كان تيخو براهي (ت1010هـ، 1601م) الفلكي الدنماركي هو صاحب هذا الاكتشاف أم البوزجاني، إلى أن ثبت حديثًا بعد التحريات الدقيقة أن الخلل الثالث هو من اكتشاف البوزجاني. ومن أشهر مؤلفاته في الفلك كتاب معرفة الدائرة من الفلك؛ الكامل؛ الزيج الشامل؛ كتاب المجسطي.

ومسلمة بن أحمد المجريطي (ت 398هـ، 1007م) من علماء الأندلس، يُنسب إليه إدخال علوم التعاليم والفلك والكيمياء والسحر إلى الأندلس. وقد عني بزيج الخوارزمي وحوّله من السنين الفارسية إلى العربية ثم اختصره وأصلحه، وله من المؤلفات في الفلك رسالة في الأسطرلاب؛ اختصار تعديل الكواكب من زيج البتاني.

اقتفى ابن يونس الصّفدي المصري (ت 397هـ، 1007م) أثر البوزجاني. وهو مخترع رقّاص الساعة الدقاقة (البندول) والربع ذي الثقب. بنى الفاطميون له مرصدًا شرقي القاهرة أجرى فيه أرصاده من سنة 380هـ إلى 397هـ. ووضع في هذا المرصد زيجًا سماه الزيج الحاكمي الكبير نسبة إلى الحاكم بأمر الله (ت 411هـ، 1020م) وضم فيه جميع الخسوفات والكسوفات وأثبت من ذلك تزايد حركة القمر، وحسب ميل دائرة البروج. وقام كوسان بترجمة الزيج الحاكمي إلى الفرنسية (1804م). وابن يونس هو الذي أصلح زيج يحيى بن منصور وهو الزيج الذي عمل به في مصر زمنًا طويلاً قبل ظهور الزيج الحاكمي.

كان أبو اسحاق النقاش الزرقالي (493هـ، 1099م) من أشهر الفلكيين والرياضيين في نهاية القرن الخامس الهجري، الحادي عشر الميلادي. وهو واضع ما سمي في الفلك باللوائح الطليطلية نسبة إلى مدينة طليطلة في الأندلس. وبنى هذه اللوائح على المعارف التي استقاها ممن سبقه من العلماء كبطليموس والخوارزمي وغيرهما. وقد سجل في هذه اللوائح نتائج أرصاداته الفلكية. وله كتاب الصحيفة الزيجية بين فيها استعمال الأسطرلاب على نحو جديد، واخترع على منوال الأسطرلاب آلة سميت بالصفيحة أو الزرقالة. وهو أول من جاء بدليل على أن حركة ميل أوج الشمس بالنسبة للنجوم الثوابت تبلغ 12,04 دقيقة بيد أن الرقم الحقيقي هو 12,8 دقيقة.

من القرن السادس إلى الحادي عشر الهجري. تغطي هذه الحقبة إنجازات بعض علماء الفلك الذين أسهموا في تطوير هذا العلم بدءًا من الخازن وعمر الخيام والطوسي وغيرهم وانتهاءً بأولغ بك والكاشي والروداني.

وضع أبوالفتح عبدالرحمن الخازن زيجًا فلكيًا سّماه الزيج المعتبر السنجاري نسبة إلى السلطان سنجر نحو سنة 509هـ، 1115م. وجمع فيه أرصادًا في غاية الدقة، وحسب مواقع النجوم لتلك السنة. وكانت له مؤلفات شهيرة في آلات الرصد. ومن أهم مؤلفاته ميزان الحكمة في الميكانيكا، وله اختراعات في الميكانيكا من أهمها جهاز لقياس وزن الأجسام في الهواء والماء.

برع عمر الخيام (ت 515هـ، 1121م) في الفلك إلى جانب نبوغه في الشعر وعلوم أخرى.دعاه السلطان ملكشاه إلى المرصد الذي شيّده في مدينة الرِّي لإصلاح التقويم الفارسي، ونجح الخيام في ذلك، وخصص ملكشاه له راتبًا سنوياً من خزينة نيسابور تمكّن به من اعتزال الناس والعكوف على البحث والدراسة. وللخيام تصانيف كثيرة في الرياضيات والفلسفة والشعر ومن أهمها في الفلك زيج ملكشاه.

كان الفيلسوف ابن باجة الأندلسي (ت 533هـ، 1139م) من الأعلام الذين ظهروا في الأندلس في أوائل القرن السادس الهجري، وكان ذا نبوغ في الفلك والرياضيات، إلى جانب الطب والفلسفة. وهو أول فيلسوف يفصل بين الدين والفلسفة في العصور الوسطى. وأعطى الفلسفة العربية في الأندلس دفعة ضد الميول الصوفية. وكان لذلك تأثير في فكر ابن رشد وبالتالي لدى الفرق النصرانية وفلاسفة الكنيسة. وقد نسبت إليه أقوال اتهمه فيها منافسوه بالزندقة وقتلوه بالسم. وكانت له ملاحظات قيمة على نظام بطليموس في الفلك، وانتقده وأبان مواضع الضعف فيه. وكان من جراء ذلك أن تأثّر به تلاميذه مثل جابر بن الأفلح الذي دفعه قول ابن باجة لإصلاح المجسطي، وكذا البطروجي مما جعله يقول بالحركة اللولبية. كما كان أثره واضحًا في الطريقة التي سار عليها ابن طفيل في حي بن يقظان.

يعد أبو اليسر بهاء الدين الخرقي (ت 533هـ، 1138م) من أشهر المشتغلين بعلم الفلك في القرن السادس الهجري، كما برع في الرياضيات والجغرافيا، وأشهر مصنفاته في الفلك منتهى الإدراك في تقسيم الأفلاك، وقد اعتمد في بعض أجزائه على نظريات ابن الهيثم الفلكية. واحتوى هذا الكتاب على ثلاثة أبواب: الأول في بيان تركيب الأفلاك وحركاتها، والثاني في هيئة الأرض وتقسيمها إلى ثلاثة أقسام: مسكونة، وغير مسكونة. والبحار الخمسة، والثالث في ذكر التواريخ وتقسيمها وأدوار القرانات وعودتها، وقد ترجمت بعض أجزاء هذا الكتاب إلى اللاتينية. ومن مصنفاته في الفلك أيضًا التبصرة وقسّمه قسمين: قسم في الأفلاك، وقسم في الأرض، ذكر في القسم الأول 22 بابًا وفي الثاني 14 بابًا.

أما البديع الإسطرلابي (ت 534هـ، 1139م) فقد برع في صنع الآلات الفلكية. من آثاره جداول فلكية أنجزها في قصر السلطان السلجوقي ببغداد، ووضعها في كتاب سمّاه الزيج المحمودي نسبة إلى السلطان محمود أبي القاسم بن محمد. وكان شاعرًا غلبت على شعره الصبغة العلمية فغالبًا ما كان يُضمِّن شعره معلومات في الفلك والهندسة.

أنجز نصير الدين الطوسي (ت 672هـ، 1274م) أكثر أعماله في الرياضيات والفلك وهو سجين في قلعة أَلَمَوت في عهد المستعصم. وله إسهامات جليلة وإضافات في علم الفلك. ويكفي أن زيج الإيلخاني كان من المصادر التي اعتُمد عليها في إحياء العلوم في أوروبا. ومن مصنفاته في الفلك كتاب ظاهرات الفلك؛ جرمي الشمس والقمر؛ زيج الشاهي؛ زيج الإيلخاني؛ زبدة الإدراك في هيئة الأفلاك؛ التذكرة في علم الهيئة؛ التسهيل في النجوم.

من أهم آثار قطب الدين الشيرازي (ت 710هـ، 1311م) في الفلك نهاية الإدراك في دراية الأفلاك، وهو في أربع مقالات: الأولى في المقدمة، الثانية في هيئة الأجرام، الثالثة في هيئة الأرض، الرابعة في مقادير الأجرام. ومن آثاره أيضًا التحفة الشاهية في الهيئة؛ التبصرة في الهيئة؛ شرح النصيرية في الهيئة.

ظلت رسائل ابن الشاطر (ت 777هـ، 1375م) المتخصصة في علم الفلك، وكذا الآلات التي قام بصنعها متداولة عدة قرون في الشرق والغرب. ومن أهم آثاره في الفلك زيج ابن الشاطر؛ إيضاح المغيَّب في العمل بالربع المجيَّب؛ رسالة في الأسطرلاب؛ مختصر في العمل بالأسطرلاب؛ النفع العام في العمل بالربع التام؛ نزهة السامع في العمل بالربع الجامع؛ كفاية القنوع في العمل بالربع المقطوع؛ الزيج الجديد وقد وضعه بطلب من مراد الأول الخليفة العثماني، وقدم ابن الشاطر فيه نماذج فلكية ونظريات وقياسات لم يسبق إليها، إلا أنها ظهرت فيما بعد باسم كوبرنيكوس. واكتشف ديفيد كينج عام 1390هـ، 1970م أن كثيرًا من النظريات المنسوبة لكوبرنيكوس البولندي هي لابن الشاطر، وبعد ذلك بثلاثة أعوام (1393هـ، 1973م) عثر على مخطوطات عربية في بولندا اتضح منها أن كوبرنيكوس قد اطلع عليها.

بلغت الحضارة الإسلامية أوجها في بلاد التركستان في عهد أولغ بك (ت 853هـ، 1449م). وكان هذا الأمير فلكياً وأديباً ومؤرخاً وفقيهًا. بنى في عاصمته سمرقند مرصدًا عام 823هـ، 1420م جلب إليه أحدث الآلات في زمنه. وكانت آلة ذات الربع موجودة في هذا المرصد ويبلغ ارتفاعها ارتفاع قباب مسجد أياصوفيا في تركيا. وتمكن أولغ بك أثناء عمله مع فريق الرصد من ابتكار آلات جديدة. واستمرت ارصاداته من عام 727هـ، 1327م إلى عام 839هـ، 1435م وقد أخرج منها زيجًا شاملاً سمي زيج أولغ بك أو السلطاني حسب فيه مواقع النجوم بدقة بالغة، وكذلك الخسوف والكسوف، ووضع الجداول للنجوم الثابتة ولحركات الشمس والقمر والكواكب ولخطوط الطول والعرض لأهم المدن الإسلامية.

اخترع الروداني شمس الدين الفاسي (ت 1094هـ، 1683م) آلة كروية الشكل تبيّن التوقيت؛ وعليها دوائر ورسوم مدهونة بالبياض المُمَوَّه بدهن الكتّان، وقد رُكّبت عليها كرة أخرى مقسومة نصفين وفيها تخاريم وتجاويف لدوائر البروج وغيرها، وهي مستديرة كالتي تحتها ومصبوغة بلون أخضر. وكانت سهلة الاستعمال صالحة لبيان الأوقات في كل البلدان. وقد ألّف لها رسالة بيّن فيها كيفية صنعها واستخدامها.