در نجوم، مسلمانان سنت بطلمیوسی را ادامه دادند، و در عین حال از معرفت نجومی ایرانیان و هندیان نیز بهره فراوان بر گرفتند. نخستین منجمان مسلمان، که در نیمه دوم قرن دوم/هشتم، در بغداد شکوفان شدند، آثار نجومی خویش را بیشتر بر پایه زیجهای ایرانی و هندی بنا نهادند. مهمترین اثر نجومی که از دوره پیش از اسلام ایران در دست بود، زیج شاهی یا زیج شهریاری بود که در حدود سال 555 پس از میلاد، به روزگار انوشیروان عادل تألیف شده و خود تا حد زیادی مبتنی بر سنتهای نظری و عملی هندیان بود.
این زیج برای نجوم ساسانی همان منزلت را داشت که سدهانت برای هندیان داشت و المجسطی برای یونانیان؛ و در تأسیس و تشکیل نجوم اسلامی همان اندازه اهمیت داشت که آن دو اثر دیگر داشتند. این متن- که چندین خصوصیت داشت، از جمله اینکه بنابر آن به جای شیوه متداول، روز از نیمه شب آغاز می شد- توسط ابوالحسن التمیمی به عربی ترجمه شد، و ابومعشر ( به لاتینی Albumasar) که از برجسته ترین احکام نجومیان مسلمان بود بر آن شرحی نوشت. زیج شاهی مبنای فعالیت منجمان مشهوری همچون ابن نوبخت و ماشاءالله که در دوران خلافت منصورعباسی شکوفان شدند و در محاسبات مقدماتی برای تأسیس شهر بغداد شرکت داشتند. زیج شاهی، به ضمیمه معدودی رساله های احکام نجومی- که به وسیله آنها اهمیت و توجه فراوان به مقارنه مشتری و زحل که از خصوصیات نجوم ساسانی بود به جهان اسلام انتقال یافت- مهمترین میراث نجومی ایران ساسانی و قدیمی ترین شالوده نجوم اسلامی را معرفی می کند.
با نخستین منجم رسمی عباسیان، محمد الفزاری، که در حدود 161 /777 از دنیا رفت، تأثیر مستقیم هندی آشکار شد. در 155/ 771 یک هیئت اعزامی، برای تعلیم علوم هندی و کومک در ترجمه متنهای هندی به عربی، از هند به بغداد آمد. یکی دو سال پس از آن، زیج فزاری تألیف شد که مبتنی بر کتاب سدهانت تألیف براهماگوپتا بود. الفزاری همچنین چندین منظومه در نجوم تألیف کرد، و همو نخستین کس است که در اسلام به ساختن اسطرلاب پرداخته که بعدها عنوان آلت اختصاصی نجوم اسلامی را پیدا کرده است. اثر او که به نام سندهندکبیر شناخته شده، تا زمان مأمون عباسی در قرن سوم/نهم، تنها مبنای علوم نجوم اسلامی بوده است.
شخص دیگری که در شناساندن نجوم هندی به مسلمانان سهم مهمی داشته، یکی از معاصران فزاری بوده است به نام یعقوب بن طارق که در نزد استادی هندی درس خواند و در فن نجوم مهارت پیدا کرد. بیشتر به کوشش این دو تن بود که نجوم و ریاضیات هندی وارد جریان علم اسلامی شد. آثار سانسکریت دیگری، بالخاصه سدهانت تألیف آریابهاتا، در همین زمان به زبان عربی راه یافت، و این آثار به ضمیمه آثار ایرانی سابق الذکر، تا زمان مأمون که آثار یونانی به عربی ترجمه شد، عنوان منابع معتبر نجومی را در جهان اسلام داشت.
در نهضت وسیع ترجمه آثار خارجی به زبان عربی که در زمان مأمون پیش آمد، کتابهای اساسی نجوم یونانی نیز در دسترس قرار گرفت، و چنان شد که تا حد زیادی جانشین کتابهای هندی وایرانی رایج تا آن زمان شد. المجسطی چندین بار ترجمه شد، و نیز چنین بود کتاب چهار مقاله در احکام نجوم (Tetrabiblos) که به نام کتاب الاربعه ترجمه شد.
با این ترجمه ها و ترجمه های دیگری از متون سریانی و یونانی، زمینه برای طلوع علم نجوم اسلامی آماده شد، و در قرن سوم/نهم، چند چهره برجسته در این علم بر صحنه ظاهر شدند. قسمت اول این قرن زمان شهرت حبش الحاسب بود که به سرپرستی او زیج مأمونی تهیه شد؛ دیگر خوارزمی است که، علاوه بر تألیفات برجسته ریاضی، جداول نجومی مهمی از خود بر جای گذاشت. نفر دیگر ابومعشر است. ابومعشر یکی از احکام نجومیان مسلمان است که بیش از همه از آثار او در نوشته های مغرب زمین نقل شده، و کتاب المدخل الی احکام النجوم او به لاتینی ترجمه شده و چندین بار به چاپ رسیده است. نیز از همین عصر مأمون است الفرغانی (به لاتینی Alftaganus) مؤلف کتاب معروف کتاب فی الحرکات السماویه و جوامع علم النجوم.
در نیمه دوم قرن سوم/نهم، رشد و توسعه علوم نجوم با همان گام سریعی که برداشته بود ادامه یافت. نیریزی ( به لاتینی Anaritius) شرحی بر المجسطی نوشت و بزرگترین اثر همه زمانها را به زبان عربی درباره اسطرلاب کروی تألیف کرد. معاصر وی، ثابت بن قره نیز نقش مهمی در علم نجوم داشت؛ شهرت وی بیشتر به طرح نظریه حرکت نوسانی اعتدالین است. برای توضیح این حرکت، فلک تازه ای بر هشت فلک نجوم بطلمیوسی افزود، و این فرض را بیشتر منجمان پس از وی پذیرفتند.
هموطن او، البتانی ( به لاتینی Albategnius)، که بعضی او را بزرگترین منجم مسلمان می دانند، اندکی پس از ثابت بن قره به کار برخاست و تحقیقات او را دنبال کرد، ولی نظریه حرکت نوسانی اعتدالین را نپذیرفت. رصدهای بتانی در زمره صحیح ترین رصدهای نجوم اسلامی به شمار می رود. وی افزایش فاصله اوج خورشید را از زمان بطلمیوس تا زمان خودش کشف کرد و از این راه به اکتشاف این امر نایل آمد که خط اوج و حضیض دارای حرکتی است. در اندازه گیریهای خود، اندازه سالانه تقدیم اعتدالین را ´5/ 54 و تمایل دایره البروج را ´35 ̊ 23 به دست آورد. وی همچنین روش تازه ای برای تعیین زمان رؤیت هلال اکتشاف کرد، و تحقیق مفصلی در کسوف و خسوف به عمل آورد، و این روش وی همان است که در قرن هجدهم دنثرن (Dunthorn)، هنگام تعیین تغییر تدریجی در حرکت ماه از آن استفاده کرده است. اثر نجومی بزرگ البتانی، الزیج به نام De scientia stellarum (درباره علم نجوم) به لاتینی ترجمه شده و تا زمان رنسانس یکی از کتب اساسی نجوم مغرب زمین بوده است. مایه تعجب نیست که چاپ متن و ترجمه و شرح آن به ایتالیایی، توسط دانشمند نامدار ایتالیایی، نالینو، بیش از آثار هر منجم مسلمان دیگر، در دوره های جدید مورد توجه قرار گرفته باشد.
رصدهای نجومی در قرون چهارم/دهم، توسط کسانی همچون ابوسهل کوهی و عبدالرحمان صوفی ادامه می یافت. صوفی مخصوصاً به کتاب معروف صورالکواکب خود شهرت دارد که، جورج سارتون، برجسته ترین مورخ تاریخ علم اسلامی، آن را با زیج الغ بیگ و زیج ابن یونس، سه شاهکار رصدهای اسلامی دانسته است.
این کتاب، که در آن تصاویری از صورفلکی آمده، در شرق و غرب هر دو رواج فراوان یافته است؛ دستنویس های آن از جمله زیباترین آثار علمی قرون وسطایی به شمار می رود. و نیز از این دوره است ابو سعید سجزی که شهرت وی بیشتر به آن است که اسطرلابی بر مبنای حرکت زمین بر گرد خورشید ساخته بود، و دیگر ابوالوفای بوزجانی سابق الذکر که، علاوه بر آن که از ریاضیدانان برجسته بوده، در نجوم نیز مقام مهمی داشته است. متن المجسطی را خلاصه کرد تا فهم کتاب بطلمیوس آسانتر شود، و از قسمت دوم تعدیل ماه به صورتی سخن گفت که همین گفته وی دانشمند فرانسوی، سدیو را بر آن داشت تا در قرن نوزدهم اختلاف کلمه درازی را درباره اکتشاف فرضی ابوالوفا از سومین نا برابری ماه آغاز کند. ولی نظر جاری بر آن است که این اکتشاف به ابوالوفا ارتباطی ندارد و بار دیگر بر آن شده اند که مکتشف آن تیکو براهه (توکوبراه) بوده است.
بالاخره باید از کیمیادان و منجم اندلسی، ابوالقاسم المجریطی، معاصر ابوالوفاء، نام ببریم که بیشتر شهرت وی به نوشته های هرمسی و علوم غریبه است. مجریطی منجم کاملی نیز بوده، و تفسیرهایی بر جداول فلکی محمد بن موسی الخوارزمی و کتاب تسطیح کره بطلمیوس و رساله ای در اسطرلاب نوشته است. و نیز همو و شاگردش، کرمانی، بودند که سبب شناخته شدن رسائل اخوان الصفا در اندلس شدند.
قرن پنجم/یازدهم، که اوج فعالیت در علوم اسلامی بود، شاهد فعالیت چندین منجم برجسته نیز بود، از جمله بیرونی، که محاسبه طول و عرضهای جغرافیایی، و اندازه گیریهای ارضی و چندین محاسبه مهم نجومی وی را در میان چهره های برجسته این قسمت از علم اسلامی قرار داده است. ابن یونس، که منجم دربار فاطمیان در قاهره بود، در 397/ 1007 تألیف زیج خود را، به نام زیج حاکمی، به پایان رسانید، و از این راه سهم ماندگاری در نجوم اسلامی داشت. این زیج، که در آن بسیاری از مقادیر ثابت از نو اندازه گیری صحیح شده بود، یکی از کاملترین جداول فلکی تألیف شده در اسلام است. به همین جهت، بعضی از مورخان علم، از جمله سارتون، ابن یونس را مهمترین منجم مسلمان دانسته اند؛ علاوه بر این، وی ریاضیدان کاملی بود و بعضی از مسائل مثلثات کروی را از راه تصویر قائم حل کرد، و شاید نخستین کسی است که در همزمانی نوسانهای آونگ بحث کرده است، که همین امر بالاخره به استفاده از آونگ در ساختن ساعتهای مکانیکی انجامید.
الزرقالی، نخستین منجم رصد گر برجسته اسپانیایی، از نیمه دوم همین قرن بوده است. وی اسطرلاب جدیدی به نام صفیحه ( به لاتینی Saphaea Arzachelis) اختراع کرد که بسیار رواج یافت؛ و نیز همو بود که دلیل صریح حرکت نقطه اوج خورشید را نسبت به ثوابت بیان کرد و این اکتشاف از افتخارات او است. ولی سهم عمده وی در نجوم تألیف زیج طلیطلی است که آن را به دستیاری چند تن دانشمند مسلمان و یهودی تألیف کرد و بسیار مورد استفاده منجمان لاتینی و مسلمان قرنهای متأخرتر بود.
پس از زرقالی، نجوم اندلسی رنگ ضد بطلمیوسی پیدا کرد، بدین معنی که بدگویی و خرده گیری از نظریه فلکهای تدویر آغاز شد. در قرن ششم/دوازدهم، جابربن افلح که در مغرب زمین او را به نام Geber می شناختند و غالباً با جابربن حیان اشتباهش می کردند، به خرده گیری از منظومه سیاره ای بطلمیوس پرداخت. دو فیلسوف، ابن باجه و ابن طفیل (که در مغرب زمین به نام Abubacer معروف است) نیز به انتقاد از بطلمیوس پرداختند. ابن باجه، در تحت تأثیر جهانشناسی ارسطویی، که در آن هنگام در اندلس رواج یافته بود، منظومه ای تنها مبتنی بر افلاک متحد المرکز پیشنهاد کرد؛ ابن طفیل را واضح نظریه ای می دانند که شرح و بسط کامل آن، کار شاگرد او البتروجی ( به لاتینی Alpetragius) از قرن هفتم/سیزدهم است این نظریه یک منظومه سنجیده و پرداخته از افلاک متحدالمرکز است که آن را «نظریه حرکت مارپیچی» نیز نامیده اند، از آن جهت که بنابر آن چنان می نماید که سیارات یک حرکت «مارپیچی» انجام می دهند. با آنکه این منظومه سیارات تازه طرح شده مزیتی بر منظومه بطلمیوسی نداشت، و جای آن را نگرفت، خرده گیریهای بتروجی و منجمان پیش از وی از منظومه بطلمیوسی، به دست منجمان دوره رنسانس، وسیله مؤثری برای مخالفت با نجوم کهنسال بطلمیوس بود.
در مشرق نیز، همراه با تألیف آثاری بر مبنای منظومه بطلمیوسی، عدم رضایتی از این منظومه اظهار می شد. زیج سنجری در قرن ششم/دوازدهم، توسط خازنی تألیف شد، و در دنبال آن زیج ایلخانی قرن هفتم/سیزدهم، همچون میوه ای از رصدخانه مراغه به دست آمد. ولی در همین زمان نصیرالدین طوسی، رئیس منجمان رصد مراغه، سخت از منظومه بطلمیوسی خرده می گرفت، چنانکه در کتاب خود، التذکره النصیریه فی الهیئه، آشکارا ناخرسندی خویش را از نظریه بطلمیوسی درباره حرکت سیارات نشان داده است. طوسی منظومه سیاره ای جدیدی طرح ریخت که شاگردش، قطب الدین شیرازی، آن را کاملتر کرد. در این منظومه، بر خلاف منظومه بطلمیوسی، زمین درست درمرکز عالم قرار داده شده بود، و بنابراین بیش از طرح بطلمیوسی با طبیعت کروی افلاک سازگاری داشت. طوسی، برای توضیح دادن حرکت ظاهری سیارات، دو کره تصور کرده بود که یکی در داخل دیگری دوران می کرد. و به همین جهت است که مورخ آمریکایی ریاضیات اسلامی، ا.س.کندی، که به این طرح سیاره ای متوجه شده، آن را «جفت طوسی» نامیده است ( به شکل 4 رجوع شود)، چه مجموع دو حامل متحرک را نشان می دهد. طوسی قصد آن داشت که جزئیات این طرح را برای همه سیارات محاسبه کند، ولی ظاهراً به اتمام کار خود توفیق نیافت. شاگرد وی، قطب الدین، صورت دیگری از این طرح را برای عطارد تصور کرد، و منجم دمشقی قرن هشتم/ چهاردهم، ابن الشاطر، در کتاب خود، نهایه السؤول فی تصحیح الاصول، طرحی بر همین مبنا برای حرکت ماه پیشنهاد کرد. ابن الشاطر، با توجه به طرح طوسی، از فلک خارج مرکز چشم پوشید، و فلک تدویر دومی در منظومه های شمسی و قمری وارد کرد.
نظریه ای که دو قرن پس از آن توسط کوپرنیکوس درباره قمر پیشنهاد شد، همان نظریه ابن الشاطر است، و چنان می نماید که کوپرنیکوس، شاید از طریق ترجمه های بوزنتی، از پیشرفتهای اخیر نجوم اسلامی آگاهی داشته است. اصول همه آنچه را که در طرح کوپرنیکوس تازگی دارد، می توان در مکتب طوسی و شاگردان او پیدا کرد.
سنت مراغه را طوسی و شاگردان مستقیم او، همچون قطب الدین شیرازی و محیی الدین مغربی، و نیز منجمان فراهم آمده در رصدخانه سمرقند، همچون غیاث الدین کاشانی وقوشچی، ادامه دادند. حتی تا زمانهای اخیر در نواحی مختلف جهان اسلام، از قبیل هند و ایران و تا حدی مراکش همین سنت وجود داشت. شرحهای متعددی بر آثار قدیمتر نوشته شد، که از آن جمله است شرح عبدالحی لاری، تألیف قرن یازدهم/ هفدهم، بر کتاب فارسی هیئت قوشچی که تا زمانهای جدید کتاب درسی در ایران بوده است.
این سنت متأخر نجوم اسلامی برای تصحیح نقایص ریاضی طرح بطلمیوسی ادامه می یافت، ولی مایه بریدن پیوند با منظومه بطلمیوسی وابسته نزدیک آن، که سخت با نظر قدما نسبت به جهان پیوستگی داشت، نشد. درست است که چند تن از منجمان مسلمان متأخر بر سیماهای گوناگون نجوم بطلمیوسی خرده می گرفتند؛ و نیز یقینی است که منجمانی مانند بیرونی به امکان اینکه زمین بر گرد خورشید حرکت کند توجه پیدا کردند، و حتی- چنانکه بیرونی در ضمن سوالات خود به ابن سینا پیشنهاد کرده بود- امکان تصور حرکتی بیضوی به جای حرکت دورانی برای سیارات وجود داشت، ولی هیچ یک از آن دانشمندان، گامی برای بریدن پیوند با نظر سنتی جهانی، بدان صورت که در دوره رنسانس اتفاق افتاد، بر نداشتند و نمی توانستند چنین کنند، زیرا که بر داشتن چنین گامی برای نه تنها انقلابی در علم نجوم را سبب می شد، بلکه دگرگونی عظیمی در زمینه های دینی و فلسفی و اجتماعی نیز پیش می آورد. هر چه درباره تأثیر انقلاب نجومی در ذهن و روحیه انسان گفته شود، مبالغه نیست. و تا زمانی که سلسله مراتب معرفت در اسلام دست نخورده باقی ماند، و «علم» در دامان «حکمت» پرورش می یافت، یک «محدودیتی» از ناحیه فیزیکی و مادی مورد قبول بود، بدان منظور که آزادی توسعه و تحقق یافتن منظورهای روحانی محفوظ بماند. دیوار کیهان را از آن جهت نگاه داشتند تا معنای رمزی و نمادی که با بینش محصور در چنین دیواری از کیهان برای اغلب افراد بشر وجود داشت باقی بماند. چنان می نماید که گویی دانشمندان و محققان کهن تصور می کردند که ویران کردن این دیوار، محتوی رمزی کیهان را ویران خواهد کرد، و حتی معنی و مفهوم «عالم» را برای بیشترین مردمان که تصور آسان به صورت ماده گداخته ای که بر گرد خود می پیچید و پیش می رود و در عین حال جایگاه عرش الاهی است برای ایشان دشوار است. از میان خواهد برد. و چون چنین بود، با وجود آماده بودن همه امکانات فنی، برای بریدن پیوند با نظر جهانی سنتی گامی برداشته نشد، و مسلمانان به آن خرسند ماندند که منظومه نجومی میراث یونان و ایران و هند را، که کاملاً به صورت جزئی از نظر اسلام درباره جهان درآمده بود، توضیح دهند و تکمیل کنند. از جمله پیشرفتهای نجوم در اسلام، علاوه بر اصلاحاتی که در منظومه بطلمیوسی کردند، تهیه فهرست ستارگان یا زیج الغ بیک است که نخستین جداول نجومی پس از زمان بطلمیوس بود، و دیگر جانشین کردن جیب زاویه به جای وتر آن در محاسبات علم مثلثات. منجمان مسلمان همچنین منظومه اسکندرانیان را از دو لحاظ تغییر دادند. نخستین تغییر آن بود که فلک هشتم را که بطلمیوس برای آنکه سبب حرکت یومی سایر افلاک باشد فرض کرده بود، حذف کردند؛ مسلمانان در مرز جهان، برتر از فلک ثوابت، فلک بی ستاره ای تصور کردند که در ضمن حرکت یومی، همه افلاک را با خود به حرکت در می آورد. تغییر دوم، که برای فلسفه علوم اهمیت بیشتر داشت، مستلزم تغییری در ماهیت افلاک بود. در میان مسائل مختلف نجوم، آنها که بیشتر مورد توجه منجمان مسلمان بود عبارت است از بحث در ماهیت اجرام فلکی، حرکت سیارات و فاصله و بزرگی آنها که به محاسبات مبتنی بر طرحهای ریاضی که با آنها کار می کردند بستگی داشت. البته به نجوم توصیفی نیز علاقه مند بودند، و این مطلب از زیجهایی که پرداخته و رصدهای جدیدی که کرده بودند به خوبی آشکار می شود.
تمایل به طرف تعبیر«مادی» از افلاک در نوشته های منجم و ریاضیدان قرن سوم/نهم، ثابت بن قره، مخصوصاً در رساله ای که درباره ساختمان افلاک نوشته، آشکار است. با آنکه ظاهراً اصل این رساله از میان رفته، و تنها فقراتی از آن در نوشته های دیگران و از جمله موسی بن میمون و آلبرت کبیر دیده می شود، از روی همین بازمانده ها معلوم می شود که وی افلاک را کرات جامدی فرض می کرده، و فاصله میان آنها و افلاک خارج مرکز را پر از مایعی تراکم پذیر می پنداشته است.
این فرایند تبدیل افلاک مجرد یونانی به اجسام صلب، توسط ابن هیثم، که به کارهای نور شناخت بیش از کارهای نجوم شهرت دارد، ادامه یافت. ابن هیثم، در کتاب خلاصه نجوم خود ( که اصل عربی آن مفقود شده و ترجمه های عبری و لاتینی آن موجود است)، نه تنها حرکات سیارات را به مدد فلکهای تدویر و فلکهای خارج مرکز مورد بحث قرار داده، بلکه نیز در این حرکات بنابر مدلی فیزیکی بحث کرده است، و این بحث وی در جهان مسیحیت تا زمان کپلر تأثیر فراوان داشته است. ولی این مایه شگفتی است که فیلسوفان و دانشمندان مسلمان عموماً از نتایج و لوازم مجسم تصور کردن افلاک بطلمیوسی آگاهی نداشته اند. مشائیان اندلس، از قبیل ابن طفیل و ابن رشد، به خاطر دفاع از فیزیک ارسطویی، حملات خود را بر ضد نجوم بطلمیوسی ادامه می دادند، ولی به نوشته های ابن هیثم توجهی نداشتند، و شاید این بی توجهی، چنانکه دوهم (Duhem) گفته است، بدان جهت بوده است که آنها را مایه تضعیف براهین خویش تصور می کرده اند. ولی، هنگامی که آثار ابن هیثم، به فرمان آلفونسو ملقب به حکیم به اسپانیا برده و به زبان اسپانیایی ترجمه شد، طرفداران لاتینی بطلمیوس از آنها همچون وسیله دفاعی بر ضد حملات مشائیان استفاده می کردند. در جهان اسلام نیز، منجمان به چشم موافق به آنها می نگریستند؛ سه قرن بعد، نصیرالدین طوسی رساله ای در افلاک تألیف کرد که مبتنی بر خلاصه نجوم ابن هیثم و کاملاً مطابق با اندیشه های او بود.
ابن هیثم، در خلاصه نجوم، پس از خرده گیری بر کسانی که افلاک را صور مجرد هندسی تصور می کنند، چنین نوشته است:
حرکات افلاک، و نقاط وهمی را که بطلمیوس به صورتی کاملاً مجرد تصور کرده است، ما از سطوحی مسطح یا کروی می دانیم که با حرکت واحد به حرکت در می آیند. و این حقاً طرز بیان درست تری است؛ و در عین حال برای عقل بهتر قابل فهم است... براهین ما کوتاهتر از آنهاست که در آنها تنها از آن نقاط تصوری و آن دوایر وهمی استفاده می شود... ما حرکات مختلفی را که در داخل افلاک صورت می گیرد، به شکلی در نظر گرفته ایم که هر یک از آن حرکات مطابق باشد با حرکت ساده و پیوسته و بی پایان جرمی کروی. همه این اجرام، که بدین ترتیب برای هر یک از آن حرکات تخصیص یافته، همزمان با یکدیگر ممکن است به کار بیفتد بی آنکه این عمل مخالف با وضع معین آنها باشد، و بی آنکه آن اجرام چیزی را ملاقات کنند که ناچار از تلاش کردن با آن یا فشردن آن یا برداشتن آن از سر راه خود باشند. به علاوه، این اجرام در ضمن حرکت خود با جوهری که در میان آنها قرار گرفته متصل می مانند...
در ضمن توصیف افلاک، ابن هیثم نوشته است که در کرانه جهان فلک برین جای دارد، که همه چیز را احاطه می کند و مستقیماً با فلک ثوابت مماس است. این فلک بر گرد قطبین خود، که همان قطبین عالم است، به سرعت از شرق به غرب می چرخد، و در ضمن این حرکت همه افلاک ستارگان دیگر را با خود می برد.... و خود بی ستاره است.
فلکهای سه سیاره علوی- یعنی زحل و مشتری و مریخ مطلقاً به یکدیگر شباهت دارند، هم از لحاظ شماره افلاکی که هر یک از آنها دارند و هم از لحاظ نوع حرکتی که آنها را متحرک ساخته است... هر یک از این سیارات، فلک مخصوص به خود را دارد که از دو سطح کروی موازی با یکدیگر ساخته شده که مرکز مشترک آنها همان مرکز عالم است؛ هر فلک، فلک دیگر را که بلافاصله در پی آن است در بر می گیرد. فلک اول فلک زحل است که سطح خارجی آن مجاور با فلک ثوابت و سطح داخلی آن مجاور با فلک مشتری است. بعلاوه، سطح فوقانی فلک مشتری مماس با فلک زحل است، و سطح تحتانی آن مماس با فلک مریخ. بالاخره، سطح خارجی فلک مریخ مجاور با فلک مشتری است، در صورتی که سطح داخلی آن مماس با فلک خورشید است. هر یک از این افلاک با حرکت کند یکسانی بر گرد دو قطب واقع بر یک محور دوران می کند که همان دو قطب فلک البروج است.
هر یک از افلاک مشتمل بر فلکی خارج مرکز است که میان دو سطح کروی متحدالمرکز واقع شده و با حرکتی منظم بر گرد دو قطب ثابت، در جهت توالی بروج دوران می کند. این فلک را فلک تدویر می نامند.
میان دو سطحی که مرزهای این فلک تدویر را می سازند، فلکی محصور است...؛ این فلک را، در مورد هر سیاره، فلک حامل آن می نامند. این فلک در مسیری دایره شکل بر گرد مرکز خود و دو قطب خاص دوران می کند.
بالاخره، جوهر هر یک از سه سیاره علوی در جوهر فلک حامل آن قرار گرفته و با حرکت آن حرکت می کند. هنگامی که فلک تدویر در حرکت است، فلک حامل نیز در عین حال حرکت می کند، و مرکز آن یک دایره وهمی رسم می کند که آن نیز فلک تدویر نام دارد. (2)
و برای مجسم ساختن حرکت عطارد، فلک حامل را بر گرد مرکز د رسم می کنیم، و قطر ا د ه ج را می کشیم، و د ه را با دو نقطه ک و ط به سه قسمت متساوی تقسیم می کنیم؛ سپس بر مرکز ک و شعاع ک ط دایره ای رسم می کنیم که حامل مرکز فلک حامل است، و می گوییم که امر عطارد در حرکات شبیه به امر قمر است، چه فلک حامل وضع ثابت ندارد و، به علت حرکت مرکزش بر محیط دایره د ح ط، بر خلاف جهت توالی بروج حرکت می کند، و پس از یک سال تمام به وضع نخستین باز می گردد.
فرض کنیم که در آن هنگام که مرکز فلک حامل بر د است، مرکز فلک تدویر بر ا باشد. چون د حرکت کند و به ح برسد، فلک حامل به وضع م ب در می آید؛ ولی مرکز فلک تدویر بر فلک حامل، در جهت توالی، حرکتی مساوی حرکت آن دارد، بدان سان که بازگشت آنها در زمان واحد صورت می گیرد. پس در مدتی که مرکز فلک حامل قوس د ح را می پیماید، مرکز فلک تدویر به نقطه ب از فلک حامل می رسد. و این امر پوشیده نیست که مرکز فلک تدویر وقتی به اوج م می رسد که خط ک م بر خط ک ح منطبق شود، و این در نیمی از سال است، پس رسیدن آن به حضیض در نصف هر یک از دو نیمه ا ج و ج ا خواهد بود، و این درست به همان صورتی است که مرکز تدویر ماه نیز در سال دو مرتبه به اوج حامل خود می رسد. ولی حرکت تدویر و سطحی، در عطارد، بر مرکز حامل نیست، بلکه بر نقطه ط است که وسط ک و ه قرار گرفته. پس دو خط ذروه ط ب ز و ه ب ع را رسم می کنیم، که ذروه وسطی ز است و ذروه مرئی ع . و در حرکت مذکور، به علت مساوی بودن زوایای د ک ح و ا ط ب، که دو زاویه طول اوسطند، با یکدیگر برابرند؛ و زاویه ا ه ب زاویه طول معدل است؛ پس زاویه ط ب ه، به جهت اشتراک میان آن دو، زاویه تعدیل خاصه است. و نقطه ط، که برای استوای مسیر در عطارد است، در میان مرکز فلک البروج، یعنی ه و مرکز دایره حامل مرکز فلک حامل، یعنی ک، واقع است، همان گونه که مرکز حامل در کواکب چهارگانه در وسط فاصله میان مرکز فلک البروج و نقطه استوای مسیر قرار دارد.
و از آنچه درباره خصوصیت حرکات کواکب با حرکت خورشید گفتیم، چنین بر می آید که مرکز تدویر، در هر یک از کواکب سفلی، در حرکت با جرم خورشید هماهنگ است، و به همین جهت سیاره نمی تواند بیش از آنچه گشادگی تدویر از دو طرف اجازه می دهد از خورشید دور شود. و نیز، حرکت هریک از سه سیاره علوی بر محیط فلک تدویرش مساوی مجموع حرکت مرکز تدویر و حرکت خورشید است، تا به این ترتیب پیوسته احتراق آن سیاره در ذروه امکانپذیر شود، و امکان آن فراهم آید که سیاره، به علت قصور حرکت مرکز تدویر از حرکت خورشید، بر جمیع ابعاد کروی قرار گیرد، و در نتیجه به آن برسد و از آن پیشی گیرد و بار دیگر به آن بازگردد.
و این حرکات حرکات وسطی است، و همان است که در افلاک است، و نظام به آن است، نه آن حرکات مرئی تعدیل شده که در حقیقت عرضی است و از رؤیت حاصل می شود. و به همین جهت، اگر چنان اتفاق بیفتد که مرکز فلک اوج خورشید، یعنی ز، بر خط مار ِّبر ه که مرکز فلک البروج است و ط که نقطه استوای مسیر است واقع باشد، و سپس مرکز تدویر نقطه اوج ا یا حضیض ج باشد، کوکب در ذروه ک، از آن جهت که به خطی می رسد که موضع خورشید متوسط را نسبت به آن محدود می کند، محترق می شود؛ و نیز در سفل م هنگامی محترق می شود که یکی از سیارات سفلی باشد، و اگر علوی باشد هنگامی محترق می شود که مقابل موضع خورشید متوسط باشد، چیزی که هست اوج خورشید با اوج هیچ یک از سیارات مطابق در نمی آید.(3)
پس از آن که شماره ستارگان را بیان کردیم، به ذکر اندازه های دوری آنها از زمین می پردازیم. اما بطلمیوس در کتاب خود تنها فاصله های خورشید و ماه را از زمین آورده، و از فاصله های سایر کواکب ذکری نکرده، جز اینکه فواصل مراکز افلاک را از مرکز زمین واندازه های فلکهای تدویر را که پیش از این گفتیم به دست داده است.
و چون دورترین بعد قمر را از زمین در روی دو فلک آن، یعنی فلک خارج مرکز و فلک تدویر، نزدیکترین بعد عطارد به شمار آوریم، و نسبتهایی را که پیش از این بیان کردیم به کار بریم، و درباره عطارد و زهره نیز چنین کنیم، دورترین بعد از در فلک زهره را نزدیک ترین بعد خورشید خواهیم یافت که بطلمیوس آن را بیان کرده است، و از همین رو استدلال می کنیم که میان افلاک خلأ وجود ندارد. سپس همین عمل را درباره باقی کواکب انجام می دهیم، تا به فلک ثوابت برسیم که مرکز آن مرکز زمین است. (4)
ذیلاً خلاصه ای از فواصل و بزرگی سیارات را در جدولی می آوریم، و در آن گفته فرغانی را با آنچه منجمان جدید محاسبه کرده اند مقابل هم قرار می دهیم، تا میان معلومات قدما با اطلاعات زمان حاضر درباره منظومه سیارات مقایسه ای شده باشد. فواصلی که فرغانی برای اوج و حضیض هر سیاره در منظومه فلک تدویری می دهد، متناظر است با خروج از مرکزهای بیضیها در نجوم جدید.
این زیج برای نجوم ساسانی همان منزلت را داشت که سدهانت برای هندیان داشت و المجسطی برای یونانیان؛ و در تأسیس و تشکیل نجوم اسلامی همان اندازه اهمیت داشت که آن دو اثر دیگر داشتند. این متن- که چندین خصوصیت داشت، از جمله اینکه بنابر آن به جای شیوه متداول، روز از نیمه شب آغاز می شد- توسط ابوالحسن التمیمی به عربی ترجمه شد، و ابومعشر ( به لاتینی Albumasar) که از برجسته ترین احکام نجومیان مسلمان بود بر آن شرحی نوشت. زیج شاهی مبنای فعالیت منجمان مشهوری همچون ابن نوبخت و ماشاءالله که در دوران خلافت منصورعباسی شکوفان شدند و در محاسبات مقدماتی برای تأسیس شهر بغداد شرکت داشتند. زیج شاهی، به ضمیمه معدودی رساله های احکام نجومی- که به وسیله آنها اهمیت و توجه فراوان به مقارنه مشتری و زحل که از خصوصیات نجوم ساسانی بود به جهان اسلام انتقال یافت- مهمترین میراث نجومی ایران ساسانی و قدیمی ترین شالوده نجوم اسلامی را معرفی می کند.
با نخستین منجم رسمی عباسیان، محمد الفزاری، که در حدود 161 /777 از دنیا رفت، تأثیر مستقیم هندی آشکار شد. در 155/ 771 یک هیئت اعزامی، برای تعلیم علوم هندی و کومک در ترجمه متنهای هندی به عربی، از هند به بغداد آمد. یکی دو سال پس از آن، زیج فزاری تألیف شد که مبتنی بر کتاب سدهانت تألیف براهماگوپتا بود. الفزاری همچنین چندین منظومه در نجوم تألیف کرد، و همو نخستین کس است که در اسلام به ساختن اسطرلاب پرداخته که بعدها عنوان آلت اختصاصی نجوم اسلامی را پیدا کرده است. اثر او که به نام سندهندکبیر شناخته شده، تا زمان مأمون عباسی در قرن سوم/نهم، تنها مبنای علوم نجوم اسلامی بوده است.
شخص دیگری که در شناساندن نجوم هندی به مسلمانان سهم مهمی داشته، یکی از معاصران فزاری بوده است به نام یعقوب بن طارق که در نزد استادی هندی درس خواند و در فن نجوم مهارت پیدا کرد. بیشتر به کوشش این دو تن بود که نجوم و ریاضیات هندی وارد جریان علم اسلامی شد. آثار سانسکریت دیگری، بالخاصه سدهانت تألیف آریابهاتا، در همین زمان به زبان عربی راه یافت، و این آثار به ضمیمه آثار ایرانی سابق الذکر، تا زمان مأمون که آثار یونانی به عربی ترجمه شد، عنوان منابع معتبر نجومی را در جهان اسلام داشت.
در نهضت وسیع ترجمه آثار خارجی به زبان عربی که در زمان مأمون پیش آمد، کتابهای اساسی نجوم یونانی نیز در دسترس قرار گرفت، و چنان شد که تا حد زیادی جانشین کتابهای هندی وایرانی رایج تا آن زمان شد. المجسطی چندین بار ترجمه شد، و نیز چنین بود کتاب چهار مقاله در احکام نجوم (Tetrabiblos) که به نام کتاب الاربعه ترجمه شد.
با این ترجمه ها و ترجمه های دیگری از متون سریانی و یونانی، زمینه برای طلوع علم نجوم اسلامی آماده شد، و در قرن سوم/نهم، چند چهره برجسته در این علم بر صحنه ظاهر شدند. قسمت اول این قرن زمان شهرت حبش الحاسب بود که به سرپرستی او زیج مأمونی تهیه شد؛ دیگر خوارزمی است که، علاوه بر تألیفات برجسته ریاضی، جداول نجومی مهمی از خود بر جای گذاشت. نفر دیگر ابومعشر است. ابومعشر یکی از احکام نجومیان مسلمان است که بیش از همه از آثار او در نوشته های مغرب زمین نقل شده، و کتاب المدخل الی احکام النجوم او به لاتینی ترجمه شده و چندین بار به چاپ رسیده است. نیز از همین عصر مأمون است الفرغانی (به لاتینی Alftaganus) مؤلف کتاب معروف کتاب فی الحرکات السماویه و جوامع علم النجوم.
در نیمه دوم قرن سوم/نهم، رشد و توسعه علوم نجوم با همان گام سریعی که برداشته بود ادامه یافت. نیریزی ( به لاتینی Anaritius) شرحی بر المجسطی نوشت و بزرگترین اثر همه زمانها را به زبان عربی درباره اسطرلاب کروی تألیف کرد. معاصر وی، ثابت بن قره نیز نقش مهمی در علم نجوم داشت؛ شهرت وی بیشتر به طرح نظریه حرکت نوسانی اعتدالین است. برای توضیح این حرکت، فلک تازه ای بر هشت فلک نجوم بطلمیوسی افزود، و این فرض را بیشتر منجمان پس از وی پذیرفتند.
هموطن او، البتانی ( به لاتینی Albategnius)، که بعضی او را بزرگترین منجم مسلمان می دانند، اندکی پس از ثابت بن قره به کار برخاست و تحقیقات او را دنبال کرد، ولی نظریه حرکت نوسانی اعتدالین را نپذیرفت. رصدهای بتانی در زمره صحیح ترین رصدهای نجوم اسلامی به شمار می رود. وی افزایش فاصله اوج خورشید را از زمان بطلمیوس تا زمان خودش کشف کرد و از این راه به اکتشاف این امر نایل آمد که خط اوج و حضیض دارای حرکتی است. در اندازه گیریهای خود، اندازه سالانه تقدیم اعتدالین را ´5/ 54 و تمایل دایره البروج را ´35 ̊ 23 به دست آورد. وی همچنین روش تازه ای برای تعیین زمان رؤیت هلال اکتشاف کرد، و تحقیق مفصلی در کسوف و خسوف به عمل آورد، و این روش وی همان است که در قرن هجدهم دنثرن (Dunthorn)، هنگام تعیین تغییر تدریجی در حرکت ماه از آن استفاده کرده است. اثر نجومی بزرگ البتانی، الزیج به نام De scientia stellarum (درباره علم نجوم) به لاتینی ترجمه شده و تا زمان رنسانس یکی از کتب اساسی نجوم مغرب زمین بوده است. مایه تعجب نیست که چاپ متن و ترجمه و شرح آن به ایتالیایی، توسط دانشمند نامدار ایتالیایی، نالینو، بیش از آثار هر منجم مسلمان دیگر، در دوره های جدید مورد توجه قرار گرفته باشد.
رصدهای نجومی در قرون چهارم/دهم، توسط کسانی همچون ابوسهل کوهی و عبدالرحمان صوفی ادامه می یافت. صوفی مخصوصاً به کتاب معروف صورالکواکب خود شهرت دارد که، جورج سارتون، برجسته ترین مورخ تاریخ علم اسلامی، آن را با زیج الغ بیگ و زیج ابن یونس، سه شاهکار رصدهای اسلامی دانسته است.
این کتاب، که در آن تصاویری از صورفلکی آمده، در شرق و غرب هر دو رواج فراوان یافته است؛ دستنویس های آن از جمله زیباترین آثار علمی قرون وسطایی به شمار می رود. و نیز از این دوره است ابو سعید سجزی که شهرت وی بیشتر به آن است که اسطرلابی بر مبنای حرکت زمین بر گرد خورشید ساخته بود، و دیگر ابوالوفای بوزجانی سابق الذکر که، علاوه بر آن که از ریاضیدانان برجسته بوده، در نجوم نیز مقام مهمی داشته است. متن المجسطی را خلاصه کرد تا فهم کتاب بطلمیوس آسانتر شود، و از قسمت دوم تعدیل ماه به صورتی سخن گفت که همین گفته وی دانشمند فرانسوی، سدیو را بر آن داشت تا در قرن نوزدهم اختلاف کلمه درازی را درباره اکتشاف فرضی ابوالوفا از سومین نا برابری ماه آغاز کند. ولی نظر جاری بر آن است که این اکتشاف به ابوالوفا ارتباطی ندارد و بار دیگر بر آن شده اند که مکتشف آن تیکو براهه (توکوبراه) بوده است.
بالاخره باید از کیمیادان و منجم اندلسی، ابوالقاسم المجریطی، معاصر ابوالوفاء، نام ببریم که بیشتر شهرت وی به نوشته های هرمسی و علوم غریبه است. مجریطی منجم کاملی نیز بوده، و تفسیرهایی بر جداول فلکی محمد بن موسی الخوارزمی و کتاب تسطیح کره بطلمیوس و رساله ای در اسطرلاب نوشته است. و نیز همو و شاگردش، کرمانی، بودند که سبب شناخته شدن رسائل اخوان الصفا در اندلس شدند.
قرن پنجم/یازدهم، که اوج فعالیت در علوم اسلامی بود، شاهد فعالیت چندین منجم برجسته نیز بود، از جمله بیرونی، که محاسبه طول و عرضهای جغرافیایی، و اندازه گیریهای ارضی و چندین محاسبه مهم نجومی وی را در میان چهره های برجسته این قسمت از علم اسلامی قرار داده است. ابن یونس، که منجم دربار فاطمیان در قاهره بود، در 397/ 1007 تألیف زیج خود را، به نام زیج حاکمی، به پایان رسانید، و از این راه سهم ماندگاری در نجوم اسلامی داشت. این زیج، که در آن بسیاری از مقادیر ثابت از نو اندازه گیری صحیح شده بود، یکی از کاملترین جداول فلکی تألیف شده در اسلام است. به همین جهت، بعضی از مورخان علم، از جمله سارتون، ابن یونس را مهمترین منجم مسلمان دانسته اند؛ علاوه بر این، وی ریاضیدان کاملی بود و بعضی از مسائل مثلثات کروی را از راه تصویر قائم حل کرد، و شاید نخستین کسی است که در همزمانی نوسانهای آونگ بحث کرده است، که همین امر بالاخره به استفاده از آونگ در ساختن ساعتهای مکانیکی انجامید.
الزرقالی، نخستین منجم رصد گر برجسته اسپانیایی، از نیمه دوم همین قرن بوده است. وی اسطرلاب جدیدی به نام صفیحه ( به لاتینی Saphaea Arzachelis) اختراع کرد که بسیار رواج یافت؛ و نیز همو بود که دلیل صریح حرکت نقطه اوج خورشید را نسبت به ثوابت بیان کرد و این اکتشاف از افتخارات او است. ولی سهم عمده وی در نجوم تألیف زیج طلیطلی است که آن را به دستیاری چند تن دانشمند مسلمان و یهودی تألیف کرد و بسیار مورد استفاده منجمان لاتینی و مسلمان قرنهای متأخرتر بود.
پس از زرقالی، نجوم اندلسی رنگ ضد بطلمیوسی پیدا کرد، بدین معنی که بدگویی و خرده گیری از نظریه فلکهای تدویر آغاز شد. در قرن ششم/دوازدهم، جابربن افلح که در مغرب زمین او را به نام Geber می شناختند و غالباً با جابربن حیان اشتباهش می کردند، به خرده گیری از منظومه سیاره ای بطلمیوس پرداخت. دو فیلسوف، ابن باجه و ابن طفیل (که در مغرب زمین به نام Abubacer معروف است) نیز به انتقاد از بطلمیوس پرداختند. ابن باجه، در تحت تأثیر جهانشناسی ارسطویی، که در آن هنگام در اندلس رواج یافته بود، منظومه ای تنها مبتنی بر افلاک متحد المرکز پیشنهاد کرد؛ ابن طفیل را واضح نظریه ای می دانند که شرح و بسط کامل آن، کار شاگرد او البتروجی ( به لاتینی Alpetragius) از قرن هفتم/سیزدهم است این نظریه یک منظومه سنجیده و پرداخته از افلاک متحدالمرکز است که آن را «نظریه حرکت مارپیچی» نیز نامیده اند، از آن جهت که بنابر آن چنان می نماید که سیارات یک حرکت «مارپیچی» انجام می دهند. با آنکه این منظومه سیارات تازه طرح شده مزیتی بر منظومه بطلمیوسی نداشت، و جای آن را نگرفت، خرده گیریهای بتروجی و منجمان پیش از وی از منظومه بطلمیوسی، به دست منجمان دوره رنسانس، وسیله مؤثری برای مخالفت با نجوم کهنسال بطلمیوس بود.
در مشرق نیز، همراه با تألیف آثاری بر مبنای منظومه بطلمیوسی، عدم رضایتی از این منظومه اظهار می شد. زیج سنجری در قرن ششم/دوازدهم، توسط خازنی تألیف شد، و در دنبال آن زیج ایلخانی قرن هفتم/سیزدهم، همچون میوه ای از رصدخانه مراغه به دست آمد. ولی در همین زمان نصیرالدین طوسی، رئیس منجمان رصد مراغه، سخت از منظومه بطلمیوسی خرده می گرفت، چنانکه در کتاب خود، التذکره النصیریه فی الهیئه، آشکارا ناخرسندی خویش را از نظریه بطلمیوسی درباره حرکت سیارات نشان داده است. طوسی منظومه سیاره ای جدیدی طرح ریخت که شاگردش، قطب الدین شیرازی، آن را کاملتر کرد. در این منظومه، بر خلاف منظومه بطلمیوسی، زمین درست درمرکز عالم قرار داده شده بود، و بنابراین بیش از طرح بطلمیوسی با طبیعت کروی افلاک سازگاری داشت. طوسی، برای توضیح دادن حرکت ظاهری سیارات، دو کره تصور کرده بود که یکی در داخل دیگری دوران می کرد. و به همین جهت است که مورخ آمریکایی ریاضیات اسلامی، ا.س.کندی، که به این طرح سیاره ای متوجه شده، آن را «جفت طوسی» نامیده است ( به شکل 4 رجوع شود)، چه مجموع دو حامل متحرک را نشان می دهد. طوسی قصد آن داشت که جزئیات این طرح را برای همه سیارات محاسبه کند، ولی ظاهراً به اتمام کار خود توفیق نیافت. شاگرد وی، قطب الدین، صورت دیگری از این طرح را برای عطارد تصور کرد، و منجم دمشقی قرن هشتم/ چهاردهم، ابن الشاطر، در کتاب خود، نهایه السؤول فی تصحیح الاصول، طرحی بر همین مبنا برای حرکت ماه پیشنهاد کرد. ابن الشاطر، با توجه به طرح طوسی، از فلک خارج مرکز چشم پوشید، و فلک تدویر دومی در منظومه های شمسی و قمری وارد کرد.
نظریه ای که دو قرن پس از آن توسط کوپرنیکوس درباره قمر پیشنهاد شد، همان نظریه ابن الشاطر است، و چنان می نماید که کوپرنیکوس، شاید از طریق ترجمه های بوزنتی، از پیشرفتهای اخیر نجوم اسلامی آگاهی داشته است. اصول همه آنچه را که در طرح کوپرنیکوس تازگی دارد، می توان در مکتب طوسی و شاگردان او پیدا کرد.
سنت مراغه را طوسی و شاگردان مستقیم او، همچون قطب الدین شیرازی و محیی الدین مغربی، و نیز منجمان فراهم آمده در رصدخانه سمرقند، همچون غیاث الدین کاشانی وقوشچی، ادامه دادند. حتی تا زمانهای اخیر در نواحی مختلف جهان اسلام، از قبیل هند و ایران و تا حدی مراکش همین سنت وجود داشت. شرحهای متعددی بر آثار قدیمتر نوشته شد، که از آن جمله است شرح عبدالحی لاری، تألیف قرن یازدهم/ هفدهم، بر کتاب فارسی هیئت قوشچی که تا زمانهای جدید کتاب درسی در ایران بوده است.
این سنت متأخر نجوم اسلامی برای تصحیح نقایص ریاضی طرح بطلمیوسی ادامه می یافت، ولی مایه بریدن پیوند با منظومه بطلمیوسی وابسته نزدیک آن، که سخت با نظر قدما نسبت به جهان پیوستگی داشت، نشد. درست است که چند تن از منجمان مسلمان متأخر بر سیماهای گوناگون نجوم بطلمیوسی خرده می گرفتند؛ و نیز یقینی است که منجمانی مانند بیرونی به امکان اینکه زمین بر گرد خورشید حرکت کند توجه پیدا کردند، و حتی- چنانکه بیرونی در ضمن سوالات خود به ابن سینا پیشنهاد کرده بود- امکان تصور حرکتی بیضوی به جای حرکت دورانی برای سیارات وجود داشت، ولی هیچ یک از آن دانشمندان، گامی برای بریدن پیوند با نظر سنتی جهانی، بدان صورت که در دوره رنسانس اتفاق افتاد، بر نداشتند و نمی توانستند چنین کنند، زیرا که بر داشتن چنین گامی برای نه تنها انقلابی در علم نجوم را سبب می شد، بلکه دگرگونی عظیمی در زمینه های دینی و فلسفی و اجتماعی نیز پیش می آورد. هر چه درباره تأثیر انقلاب نجومی در ذهن و روحیه انسان گفته شود، مبالغه نیست. و تا زمانی که سلسله مراتب معرفت در اسلام دست نخورده باقی ماند، و «علم» در دامان «حکمت» پرورش می یافت، یک «محدودیتی» از ناحیه فیزیکی و مادی مورد قبول بود، بدان منظور که آزادی توسعه و تحقق یافتن منظورهای روحانی محفوظ بماند. دیوار کیهان را از آن جهت نگاه داشتند تا معنای رمزی و نمادی که با بینش محصور در چنین دیواری از کیهان برای اغلب افراد بشر وجود داشت باقی بماند. چنان می نماید که گویی دانشمندان و محققان کهن تصور می کردند که ویران کردن این دیوار، محتوی رمزی کیهان را ویران خواهد کرد، و حتی معنی و مفهوم «عالم» را برای بیشترین مردمان که تصور آسان به صورت ماده گداخته ای که بر گرد خود می پیچید و پیش می رود و در عین حال جایگاه عرش الاهی است برای ایشان دشوار است. از میان خواهد برد. و چون چنین بود، با وجود آماده بودن همه امکانات فنی، برای بریدن پیوند با نظر جهانی سنتی گامی برداشته نشد، و مسلمانان به آن خرسند ماندند که منظومه نجومی میراث یونان و ایران و هند را، که کاملاً به صورت جزئی از نظر اسلام درباره جهان درآمده بود، توضیح دهند و تکمیل کنند. از جمله پیشرفتهای نجوم در اسلام، علاوه بر اصلاحاتی که در منظومه بطلمیوسی کردند، تهیه فهرست ستارگان یا زیج الغ بیک است که نخستین جداول نجومی پس از زمان بطلمیوس بود، و دیگر جانشین کردن جیب زاویه به جای وتر آن در محاسبات علم مثلثات. منجمان مسلمان همچنین منظومه اسکندرانیان را از دو لحاظ تغییر دادند. نخستین تغییر آن بود که فلک هشتم را که بطلمیوس برای آنکه سبب حرکت یومی سایر افلاک باشد فرض کرده بود، حذف کردند؛ مسلمانان در مرز جهان، برتر از فلک ثوابت، فلک بی ستاره ای تصور کردند که در ضمن حرکت یومی، همه افلاک را با خود به حرکت در می آورد. تغییر دوم، که برای فلسفه علوم اهمیت بیشتر داشت، مستلزم تغییری در ماهیت افلاک بود. در میان مسائل مختلف نجوم، آنها که بیشتر مورد توجه منجمان مسلمان بود عبارت است از بحث در ماهیت اجرام فلکی، حرکت سیارات و فاصله و بزرگی آنها که به محاسبات مبتنی بر طرحهای ریاضی که با آنها کار می کردند بستگی داشت. البته به نجوم توصیفی نیز علاقه مند بودند، و این مطلب از زیجهایی که پرداخته و رصدهای جدیدی که کرده بودند به خوبی آشکار می شود.
الف. ماهیت اجرام فلکی
این مطلب به خوبی شناخته شده است که بطلمیوس، در المجسطی، به افلاک آسمانی همچون اشکال هندسی نظر داشته و آنها را برای «نجات ظواهر» فرض کرده بوده است. وی در این مورد پیرو سنت منجمان ریاضیدان یونانی بوده است که چندان که به توصیف حرکات فلکی بنا بر قوانین ریاضی توجه داشتند، به ماهیت نهایی آنها توجه نداشتند. مسلمانان، به عنوان معارضه با این وجهه نظر، بنا بر «واقعیتی» روحیه اسلامی، و نیز به پیروی از تمایلات موجود در کتاب دیگری منسوب به بطلمیوس، اقتصاص احوال الکواکب، بر آن شدند که به افلاک بطلمیوسی حالت «تجسم» بدهند. مسلمانان پیوسته وظیفه علم طبیعی را به اکتشاف آن سیماهای واقعیت می دانستند که در وجود مادی، خود را آشکار می سازد، و کمتر به آن می پرداختند که ساخته های ذهنی خود را بر طبیعت تحمیل کنند، که تلازمی ضروری با هیچ یک از سیماهای واقعیت نداشته باشد. بنابراین تجسم بخشیدن به افلاک مجرد بطلمیوسی نماینده تغییر عمیقی در معنی و نقش علوم ریاضی در توضیح طبیعت است که تأثیری اساسی در فلسفه علوم دارد.تمایل به طرف تعبیر«مادی» از افلاک در نوشته های منجم و ریاضیدان قرن سوم/نهم، ثابت بن قره، مخصوصاً در رساله ای که درباره ساختمان افلاک نوشته، آشکار است. با آنکه ظاهراً اصل این رساله از میان رفته، و تنها فقراتی از آن در نوشته های دیگران و از جمله موسی بن میمون و آلبرت کبیر دیده می شود، از روی همین بازمانده ها معلوم می شود که وی افلاک را کرات جامدی فرض می کرده، و فاصله میان آنها و افلاک خارج مرکز را پر از مایعی تراکم پذیر می پنداشته است.
این فرایند تبدیل افلاک مجرد یونانی به اجسام صلب، توسط ابن هیثم، که به کارهای نور شناخت بیش از کارهای نجوم شهرت دارد، ادامه یافت. ابن هیثم، در کتاب خلاصه نجوم خود ( که اصل عربی آن مفقود شده و ترجمه های عبری و لاتینی آن موجود است)، نه تنها حرکات سیارات را به مدد فلکهای تدویر و فلکهای خارج مرکز مورد بحث قرار داده، بلکه نیز در این حرکات بنابر مدلی فیزیکی بحث کرده است، و این بحث وی در جهان مسیحیت تا زمان کپلر تأثیر فراوان داشته است. ولی این مایه شگفتی است که فیلسوفان و دانشمندان مسلمان عموماً از نتایج و لوازم مجسم تصور کردن افلاک بطلمیوسی آگاهی نداشته اند. مشائیان اندلس، از قبیل ابن طفیل و ابن رشد، به خاطر دفاع از فیزیک ارسطویی، حملات خود را بر ضد نجوم بطلمیوسی ادامه می دادند، ولی به نوشته های ابن هیثم توجهی نداشتند، و شاید این بی توجهی، چنانکه دوهم (Duhem) گفته است، بدان جهت بوده است که آنها را مایه تضعیف براهین خویش تصور می کرده اند. ولی، هنگامی که آثار ابن هیثم، به فرمان آلفونسو ملقب به حکیم به اسپانیا برده و به زبان اسپانیایی ترجمه شد، طرفداران لاتینی بطلمیوس از آنها همچون وسیله دفاعی بر ضد حملات مشائیان استفاده می کردند. در جهان اسلام نیز، منجمان به چشم موافق به آنها می نگریستند؛ سه قرن بعد، نصیرالدین طوسی رساله ای در افلاک تألیف کرد که مبتنی بر خلاصه نجوم ابن هیثم و کاملاً مطابق با اندیشه های او بود.
ابن هیثم، در خلاصه نجوم، پس از خرده گیری بر کسانی که افلاک را صور مجرد هندسی تصور می کنند، چنین نوشته است:
حرکات افلاک، و نقاط وهمی را که بطلمیوس به صورتی کاملاً مجرد تصور کرده است، ما از سطوحی مسطح یا کروی می دانیم که با حرکت واحد به حرکت در می آیند. و این حقاً طرز بیان درست تری است؛ و در عین حال برای عقل بهتر قابل فهم است... براهین ما کوتاهتر از آنهاست که در آنها تنها از آن نقاط تصوری و آن دوایر وهمی استفاده می شود... ما حرکات مختلفی را که در داخل افلاک صورت می گیرد، به شکلی در نظر گرفته ایم که هر یک از آن حرکات مطابق باشد با حرکت ساده و پیوسته و بی پایان جرمی کروی. همه این اجرام، که بدین ترتیب برای هر یک از آن حرکات تخصیص یافته، همزمان با یکدیگر ممکن است به کار بیفتد بی آنکه این عمل مخالف با وضع معین آنها باشد، و بی آنکه آن اجرام چیزی را ملاقات کنند که ناچار از تلاش کردن با آن یا فشردن آن یا برداشتن آن از سر راه خود باشند. به علاوه، این اجرام در ضمن حرکت خود با جوهری که در میان آنها قرار گرفته متصل می مانند...
در ضمن توصیف افلاک، ابن هیثم نوشته است که در کرانه جهان فلک برین جای دارد، که همه چیز را احاطه می کند و مستقیماً با فلک ثوابت مماس است. این فلک بر گرد قطبین خود، که همان قطبین عالم است، به سرعت از شرق به غرب می چرخد، و در ضمن این حرکت همه افلاک ستارگان دیگر را با خود می برد.... و خود بی ستاره است.
و اما فلک ثوابت
کره ای است محصور میان دو سطح کروی، که مرکز آنها مرکز این کره و مرکز عالم است. سطح خارجی این کره مجاور است با بزرگترین فلک که همه افلاک متحرک را در بر می گیرد و آنها را در حرکت سریع خود شرکت می دهد؛ سطح داخلی همین کره مماس با فلک زحل است. این فلک (ثوابت) از مغرب به مشرق، به ترتیب توالی صور منطقه البروج، بر گرد دو قطب ثابت دوران می کند. حرکت آن کند است: در مدت هر صد سال تنها یک درجه حرکت می کند، در صورتی که تمام دایره سیصد و شصت درجه است. قطبهای این فلک قطبهای فلک البروج نیز هستند که خورشید بر آن حرکت می کند؛ بطلمیوس که از رصدهای قدما و نیز رصدهای خودش بر این امر آگاهی پیدا کرده بود، به آن اشاره کرده است. همه ستارگان ثابت در این فلک جای دارند، و وضع آنها در داخل آن تغییر نمی کند. در فواصل میان آنها به هیچ وجه تغییری حاصل نمی شود؛ همیشه با هم، در جهت توالی صور منطقه البروج و بنابر حرکت کند افلاک خویش حرکت می کنند....فلکهای سه سیاره علوی- یعنی زحل و مشتری و مریخ مطلقاً به یکدیگر شباهت دارند، هم از لحاظ شماره افلاکی که هر یک از آنها دارند و هم از لحاظ نوع حرکتی که آنها را متحرک ساخته است... هر یک از این سیارات، فلک مخصوص به خود را دارد که از دو سطح کروی موازی با یکدیگر ساخته شده که مرکز مشترک آنها همان مرکز عالم است؛ هر فلک، فلک دیگر را که بلافاصله در پی آن است در بر می گیرد. فلک اول فلک زحل است که سطح خارجی آن مجاور با فلک ثوابت و سطح داخلی آن مجاور با فلک مشتری است. بعلاوه، سطح فوقانی فلک مشتری مماس با فلک زحل است، و سطح تحتانی آن مماس با فلک مریخ. بالاخره، سطح خارجی فلک مریخ مجاور با فلک مشتری است، در صورتی که سطح داخلی آن مماس با فلک خورشید است. هر یک از این افلاک با حرکت کند یکسانی بر گرد دو قطب واقع بر یک محور دوران می کند که همان دو قطب فلک البروج است.
هر یک از افلاک مشتمل بر فلکی خارج مرکز است که میان دو سطح کروی متحدالمرکز واقع شده و با حرکتی منظم بر گرد دو قطب ثابت، در جهت توالی بروج دوران می کند. این فلک را فلک تدویر می نامند.
میان دو سطحی که مرزهای این فلک تدویر را می سازند، فلکی محصور است...؛ این فلک را، در مورد هر سیاره، فلک حامل آن می نامند. این فلک در مسیری دایره شکل بر گرد مرکز خود و دو قطب خاص دوران می کند.
بالاخره، جوهر هر یک از سه سیاره علوی در جوهر فلک حامل آن قرار گرفته و با حرکت آن حرکت می کند. هنگامی که فلک تدویر در حرکت است، فلک حامل نیز در عین حال حرکت می کند، و مرکز آن یک دایره وهمی رسم می کند که آن نیز فلک تدویر نام دارد. (2)
ب. حرکت سیارات
تقریباً هر منجم مسلمان، بالخاصه اگر با نجوم ریاضی سرو کار داشت، با مسائل مربوط به حرکت سیارات روبه رو بود. ولی معدودی از آنان، مانند بیرونی، به تحقیق عمیق در این باره می پرداختند. پیش از این فرصت آن پیدا شد و از بیرونی به عنوان یکی از جامعترین دانشمندان و محققان اسلامی نام بردیم، که در نجوم، و نیز در فیزیک و تاریخ، کارهای عمده کرده است. کتاب القانون المسعودی وی مهمترین دایره المعارف نجومی اسلامی است؛ در این کتاب از نجوم و جغرافیای نجومی و نقشه نگاری و چندین شاخه ریاضی، بر مبنای نوشته های یونانیان و هندیان و بابلیان و ایرانیان و نیز مؤلفان متأخر مسلمان بحث می کند، و در آن، اندازه گیریها و رصدهای خود بیرونی نیز آمده است. اگر این کتاب به زبان لاتینی ترجمه شده بود، بدون شک در مغرب زمین منزلتی همانند منزلت قانون ابن سینا پیدا می کرد. بیرونی که تقریباً همزمان با ابن هیثم کتاب خود را تألیف کرده، از حرکت سیارات بر روش بطلمیوس سخن گفته، و افلاک خارج مرکز و تدویر را به همان صورت پیچیده ای که در قرون وسطی معروف بوده آورده است. این دایره المعارف نجومی بهترین شاهد پیشرفت عقلی دانشمندان نجومی مسلمان است، که در آن بیرونی کوشیده است تا حرکات پیچیده سیارات را بنا بر افلاک فیثاغورسی توصیف کند. از یک طرف، در آن، اشکال مجرد هندسی یونانی به افلاک مجسم تبدیل شده، و از طرف دیگر، اندیشه هماهنگی فلکی که سخت در روحیه یونانیان، و بالخاصه مکتب پیروان فیثاغورس، نفوذ کرده بود، در آن محفوظ مانده است. در اینجا حرکت سیاره عطارد را، بدان صورت که بیرونی در القانون المسعودی آورده، نقل می کنیم (شکل 5):و برای مجسم ساختن حرکت عطارد، فلک حامل را بر گرد مرکز د رسم می کنیم، و قطر ا د ه ج را می کشیم، و د ه را با دو نقطه ک و ط به سه قسمت متساوی تقسیم می کنیم؛ سپس بر مرکز ک و شعاع ک ط دایره ای رسم می کنیم که حامل مرکز فلک حامل است، و می گوییم که امر عطارد در حرکات شبیه به امر قمر است، چه فلک حامل وضع ثابت ندارد و، به علت حرکت مرکزش بر محیط دایره د ح ط، بر خلاف جهت توالی بروج حرکت می کند، و پس از یک سال تمام به وضع نخستین باز می گردد.
فرض کنیم که در آن هنگام که مرکز فلک حامل بر د است، مرکز فلک تدویر بر ا باشد. چون د حرکت کند و به ح برسد، فلک حامل به وضع م ب در می آید؛ ولی مرکز فلک تدویر بر فلک حامل، در جهت توالی، حرکتی مساوی حرکت آن دارد، بدان سان که بازگشت آنها در زمان واحد صورت می گیرد. پس در مدتی که مرکز فلک حامل قوس د ح را می پیماید، مرکز فلک تدویر به نقطه ب از فلک حامل می رسد. و این امر پوشیده نیست که مرکز فلک تدویر وقتی به اوج م می رسد که خط ک م بر خط ک ح منطبق شود، و این در نیمی از سال است، پس رسیدن آن به حضیض در نصف هر یک از دو نیمه ا ج و ج ا خواهد بود، و این درست به همان صورتی است که مرکز تدویر ماه نیز در سال دو مرتبه به اوج حامل خود می رسد. ولی حرکت تدویر و سطحی، در عطارد، بر مرکز حامل نیست، بلکه بر نقطه ط است که وسط ک و ه قرار گرفته. پس دو خط ذروه ط ب ز و ه ب ع را رسم می کنیم، که ذروه وسطی ز است و ذروه مرئی ع . و در حرکت مذکور، به علت مساوی بودن زوایای د ک ح و ا ط ب، که دو زاویه طول اوسطند، با یکدیگر برابرند؛ و زاویه ا ه ب زاویه طول معدل است؛ پس زاویه ط ب ه، به جهت اشتراک میان آن دو، زاویه تعدیل خاصه است. و نقطه ط، که برای استوای مسیر در عطارد است، در میان مرکز فلک البروج، یعنی ه و مرکز دایره حامل مرکز فلک حامل، یعنی ک، واقع است، همان گونه که مرکز حامل در کواکب چهارگانه در وسط فاصله میان مرکز فلک البروج و نقطه استوای مسیر قرار دارد.
و از آنچه درباره خصوصیت حرکات کواکب با حرکت خورشید گفتیم، چنین بر می آید که مرکز تدویر، در هر یک از کواکب سفلی، در حرکت با جرم خورشید هماهنگ است، و به همین جهت سیاره نمی تواند بیش از آنچه گشادگی تدویر از دو طرف اجازه می دهد از خورشید دور شود. و نیز، حرکت هریک از سه سیاره علوی بر محیط فلک تدویرش مساوی مجموع حرکت مرکز تدویر و حرکت خورشید است، تا به این ترتیب پیوسته احتراق آن سیاره در ذروه امکانپذیر شود، و امکان آن فراهم آید که سیاره، به علت قصور حرکت مرکز تدویر از حرکت خورشید، بر جمیع ابعاد کروی قرار گیرد، و در نتیجه به آن برسد و از آن پیشی گیرد و بار دیگر به آن بازگردد.
و این حرکات حرکات وسطی است، و همان است که در افلاک است، و نظام به آن است، نه آن حرکات مرئی تعدیل شده که در حقیقت عرضی است و از رؤیت حاصل می شود. و به همین جهت، اگر چنان اتفاق بیفتد که مرکز فلک اوج خورشید، یعنی ز، بر خط مار ِّبر ه که مرکز فلک البروج است و ط که نقطه استوای مسیر است واقع باشد، و سپس مرکز تدویر نقطه اوج ا یا حضیض ج باشد، کوکب در ذروه ک، از آن جهت که به خطی می رسد که موضع خورشید متوسط را نسبت به آن محدود می کند، محترق می شود؛ و نیز در سفل م هنگامی محترق می شود که یکی از سیارات سفلی باشد، و اگر علوی باشد هنگامی محترق می شود که مقابل موضع خورشید متوسط باشد، چیزی که هست اوج خورشید با اوج هیچ یک از سیارات مطابق در نمی آید.(3)
ج. فاصله و بزرگی سیارات
مسئله دیگری که در نجوم اسلامی در مرکز بحث قرار می گرفت، اندازه عالم و سیارات بود. از میان کارهای فراوانی که دراین باره توسط منجمان مسلمان صورت گرفته، آنچه بیش از همه شهرت یافته کار فرغانی منجم قرن سوم/نهم، از مردم ماوراء النهر است. کتاب نجوم وی، به نام کتاب فی الحرکات السماویه و جوامع علم النجوم به لاتینی ترجمه شد، و فواصلی که در آن آمده بود، تا زمان کوپرنیکوس، در مغرب زمین قبول عام داشت. فرغانی، در تعیین فواصل سیارات، از این نظریه پیروی کرده است که «مکان بیهوده» در عالم وجود ندارد- بدین معنی که فلک اوج یک سیاره، مماس با فلک حضیض سیاره ای دیگر است. فرغانی در کتاب خود چنین آورده است:پس از آن که شماره ستارگان را بیان کردیم، به ذکر اندازه های دوری آنها از زمین می پردازیم. اما بطلمیوس در کتاب خود تنها فاصله های خورشید و ماه را از زمین آورده، و از فاصله های سایر کواکب ذکری نکرده، جز اینکه فواصل مراکز افلاک را از مرکز زمین واندازه های فلکهای تدویر را که پیش از این گفتیم به دست داده است.
و چون دورترین بعد قمر را از زمین در روی دو فلک آن، یعنی فلک خارج مرکز و فلک تدویر، نزدیکترین بعد عطارد به شمار آوریم، و نسبتهایی را که پیش از این بیان کردیم به کار بریم، و درباره عطارد و زهره نیز چنین کنیم، دورترین بعد از در فلک زهره را نزدیک ترین بعد خورشید خواهیم یافت که بطلمیوس آن را بیان کرده است، و از همین رو استدلال می کنیم که میان افلاک خلأ وجود ندارد. سپس همین عمل را درباره باقی کواکب انجام می دهیم، تا به فلک ثوابت برسیم که مرکز آن مرکز زمین است. (4)
ذیلاً خلاصه ای از فواصل و بزرگی سیارات را در جدولی می آوریم، و در آن گفته فرغانی را با آنچه منجمان جدید محاسبه کرده اند مقابل هم قرار می دهیم، تا میان معلومات قدما با اطلاعات زمان حاضر درباره منظومه سیارات مقایسه ای شده باشد. فواصلی که فرغانی برای اوج و حضیض هر سیاره در منظومه فلک تدویری می دهد، متناظر است با خروج از مرکزهای بیضیها در نجوم جدید.
پی نوشت ها :
1-رجوع شود به مقاله ا.س کندی، ص 367 و 369
Late Medieval Planetary Theory, Isis,vol. 57,1966»
2-پیردوهم، کتاب Le systeme du mond II (پاریس، هرمن، 1914)، ص 124-122. ترجمه فارسی از روی ترجمه انگلیسی آقای دکتر نصر از آن کتاب است. (مترجم)
3-بیرونی، القانون المسعودی ( حیدرآباد، چاپ دایره المعارف العثمانیه 1956)، III، ص 1166-1163
4-فرغانی، کتاب فی الحرکات السماویه و جوامع علم النجوم، ترجمه احمد آرام در مجله «معارف اسلامی»، شماره 4 (1346)، ص 96.
