Аль-Ходженди (с северо-запада Таджикистана) построил большой секстант и произвел несколько очень точных измерений наклона эклиптики. В частности, он измерил угол, образуемый плоскостью, перпендикулярной оси Земли, и угол, в котором Земля и Солнце перемещаются по отношению друг к другу. Конечно, он все еще предполагал, что Солнце вращается вокруг Земли, но его измерения представляют собой важный шаг вперед в изучении этой взаимосвязи. Он также разработал инструмент, который позволяет применить сферическую тригонометрию для решения астрономических задач.
Аль-Фергани (из Ферганской долины на территории современного Узбекистана) написал трактат о главном средневековом астрономическом инструменте – астролябии, который позже получил широкую известность среди европейских читателей. Он также написал исследование по астрономии, ставшее самой известной в Европе «арабской» работой в этой области. Среди его многочисленных читателей был и Христофор Колумб, который жил спустя 600 лет после Фергани. Мореплаватель использовал вычисление окружности Земли, которое сделал центральноазиатский ученый – 56 2/3 тысячи миль. Аль-Фергани производил расчет в арабских милях, но Колумб, желая сократить расстояние между Европой и Китаем до максимально возможной степени, решил, что это были римские мили. Наряду с несколькими другими вычислительными ошибками это на четверть сократило расстояние, которое Колумб должен был преодолеть, и поэтому «адмирал моря-океана» ожидал найти Сипанго (Японию) примерно на том же меридиане, что и Виргинские острова. Расчеты Колумба оказались крайне неточными, но это сыграло ему на руку, когда он представил свой проект для получения финансирования у короля Португалии, а затем при испанском дворе[9].
Некоторые центральноазиатские ученые составили астрономические таблицы потрясающей точности. Улугбек, правитель Самарканда, на протяжении всей жизни увлеченно занимавшийся астрономией, определил длину звездного года лучше, чем Коперник, и измерил наклон оси Земли настолько точно, что его вычисления используются и сегодня. Ученик Улугбека, Али Кушчи, считал, что движение комет является доказательством возможности вращения Земли, и он был первым, кто объявил о полной независимости астрономии от натурфилософии.
В математике аль-Хорезми был первым, кто разработал теорию линейных и квадратных уравнений. Это позволило найти ключ к различным арифметическим и геометрическим задачам. В результате появилась книга под названием «Алгебра», определившая название этой области знаний, а термин «алгоритм» – искаженная форма имени ученого. Аль-Хорезми значительно углубил область сферической астрономии и сделал больше, чем кто-либо другой, для популяризации десятичной системы, изобретенной в Индии. Его друг аль-Марвази (родился в Мерве, на территории современного Туркменистана) ввел в тригонометрию понятия тангенса и котангенса. Бируни был одним из нескольких ученых Центральной Азии, выступавших за заимствование концепции нуля и отрицательных чисел из Индии и проложивших новые пути для их использования. Несколько центральноазиатских ученых боролись за первенство в развитии тригонометрии и ее утверждении в качестве самостоятельной области знаний. Она была заново открыта в Италии в XVII веке[10].
Поэт Омар Хайям создал геометрическую теорию кубических уравнений, что стало настоящим прорывом, как и то, что он ввел соотношения в арифметический язык. Хайям был первым, кто идентифицировал и классифицировал четырнадцать типов уравнений третьей степени и предложил геометрические доказательства для многих уравнений, которые ранее ставили экспертов в тупик. Он также был одним из первых, если не самым первым, кто ввел понятие «иррациональные числа». В попытке доказать аксиому Евклида о том, что параллельные линии не пересекаются, он создал новую теорию параллелей. Два советских историка науки пришли к выводу, что некоторые теоремы, выведенные Хайямом в его теории параллелей, были «по существу тем же, что и первые теоремы неевклидовой геометрии Лобачевского и Римана»[11]. Оба ученых, следует отметить, жили на 700 лет позже Хайяма.
В сферу оптики заметный вклад внес Ибн Сахль – родом из района, который находится сейчас на приграничной территории между Туркменистаном и Ираном. Он написал важный трактат о применении изогнутых зеркал для фокусировки света. Опираясь на работы своих предшественников, он также решил проблему использования линз для фокусировки света в точку. Эту задачу не могли решить античные ученые. В процессе работы он открыл закон преломления. «Канон врачебной науки» Ибн Сины содержит убедительные рассуждения о влиянии окружающей среды на здоровье, а также о необходимости того, что мы сегодня называем профилактической медициной. Он исследовал методы лечения сотен болезней, в том числе психосоматических. Помимо Ибн Сины, несколько других центральноазиатских ученых создали объемные труды по практической и теоретической медицине. Один из них, обучавшийся в Центральной Азии, Абу Бакр Мухаммад ар-Рази, был самым смелым диагностом и хирургом Средневековья. Фармакология также привлекала многих ученых-новаторов этого региона, в том числе тех, кто не имел никакого отношения к медицинской практике[12]. Бируни в своей книге об Индии опередил Мальтуса, спрогнозировав быстрое размножение и исчезновение биологических видов[13].
Широкомасштабные изыскания в области лечебных свойств растений сопровождались исследованиями в сфере химии с целью определить твердость и другие свойства минералов. Опираясь на работы Архимеда, Бируни оказался первооткрывателем на этом поприще. Он стал первым в мире, кто измерил твердость минералов и их удельный вес. Персидский ученый, получивший образование в Центральной Азии, первым описал обратимые реакции. Обширная разработка полезных ископаемых в регионе вдохновила многочисленных местных исследователей на новаторские изыскания в области химии. К сожалению, мы знаем о них только благодаря случайным упоминаниям в литературе.
Геология и науки о земле также значительно продвинулись за эти чудесные века. Ибн Сине и Бируни приписывают создание первой теории о формировании гор вследствие глубинных геологических перемещений, которая получила признание только в последние столетия. Они также сформулировали важную гипотезу о том, что многие участки суши когда-то были дном моря.
География тоже процветала. Махмуд аль-Кашгари создал первую карту, на которой была обозначена Япония. Многочисленные астрономы и специалисты по тригонометрии использовали свои навыки для определения широты и долготы сотен мест – от Индии до Средиземноморья. Один исследователь из Балха придумал инновационный способ картографирования Земли, основанный на применении сферической геометрии и математики. Это повлекло за собой создание новой географической школы.
Вне всякого сомнения, величайшим географическим достижением эпохи стала работа уже известного нам Бируни, который использовал астрономические данные с целью доказать существование обитаемого массива суши где-то между Атлантическим и Тихим океанами. Удивительный процесс, который привел к первому «открытию Америки», подробно описывается в одиннадцатой главе. Это торжество математика и геометра над метафизиками и богословами. Стало ясно, что ученый, который ведет уединенный образ жизни, может быть таким же смелым исследователем, как и бесстрашный мореплаватель, верящий, что земля появится на горизонте и что рациональный анализ может быть даже более эффективным инструментом для открытий, чем мореплавание.
Центральная Азия породила много талантливых историков. Бейхаки из Хорасана написал очень важную историю одной из держав региона – государства Махмуда Газневи, простиравшееся от Индии до Ближнего Востока. Позднее потомок Тамерлана (Тимура) Бабур напишет «Бабур-наме» – необычную для исламского мира автобиографию, в которой он рассказал о том, как он правил в Центральной Азии, завоевал Афганистан и создал будущую империю Великих Моголов в Индии. Но основное внимание большинства историков Центральной Азии было сосредоточено, что характерно, на их родных городах, где процветала культурная жизнь, и великих правителях, которые изменили судьбу региона. Впоследствии перс из Хамадана Рашид ад-Дин написал первую в мире всеобщую историю[14].
