ابوریحان بیرونی؛ نابغه‌ای در آسیای مرکزی

«جورج سارتون»، بنیان‌گذار رشته تاریخ علم، «ابوریحان بیرونی» را به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان اسلام و یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان تمام دوران‌ها می‌شناسد.

بیرونی یک نابغه جهانی است که هزار سال پیش در آسیای مرکزی می‌زیست. او آنقدر از زمان خود جلوتر بود که اکتشافا‌تش برای دانشمندان هم‌دوره‌اش غیرقابل درک به‌نظر می‌رسید.

در این مقاله قصد داریم زندگی او را مرور کنیم تا بیشتر با این دانشمند برجسته ایرانی آشنا شویم.

• زندگینامه نیکولا تسلا

تولد

«ابوریحان محمد بن احمد بیرونی» در سال ۹۷۳ میلادی در خوارزم متولد شد. خوارزم منطقه‌ای بزرگ در غرب آسیای مرکزی است و امروزه در میان ازبکستان، قزاقستان و ترکمنستان تکه‌تکه شده است. بیرونی در ابتدای جوانی که در پی کسب علم و دانش وطن خود را ترک کرد، میان ایران و ازبکستان سرگردان شد.

سپس سال‌ها بعد که «محمود غزنوی» امارت بخارا را فتح کرد، بیرونی به غزنی کوچ کرد. این شهر که در افغانستان امروزی قرار دارد، در آن زمان پایتخت غزنویان بوده است. بیرونی در سال ۱۰۱۷ به شبه‌قاره هند سفر کرد و به کسب علم پرداخت تا سال‌ها بعد دانش‌ خود را در اختیار جامعه مسلمانان بگذارد.

بیرونی اخترشناس، ریاضی‌دان و فیلسوف بود و در رشته فیزیک و علوم طبیعی نیز اندیشمندی بزرگ به‌ شمار می‌رفت. او اولین کسی بود که توانست فرمول ساده‌ای برای اندازه‌گیری شعاع زمین به‌دست آورد.

علاوه‌براین، او فکر کرد که زمین به دور خورشید می‌چرخد و این ایده را توسعه داد تا بتواند آن را در زمان خویش به اثبات برساند. او همچنین در مورد دوره‌های زمین‌شناسی نیز نظریه‌پردازی‌های موفقی داشته است.

درواقع او در کارهای علمی و مطالعات خود تقریباً به بررسی همه علوم پرداخت. او دانش بسیار خوبی از یونان باستان داشت و چندین اثر دانشمندان یونان باستان را به‌شکل اصلی - زبان اصلی - مورد مطالعه قرار داد؛ ازجمله فیزیک ارسطو، متافیزیک، هواشناسی، آثار اقلیدس و ارشمیدس و همچنین اصول ستاره‌شناسی بطلمیوس.

مورخان باور دارند زمانی که تعصب مذهبی در قرون وسطا اروپا را در بر گرفته بود، بیرونی به‌عنوان یک پیشرو بسیار جلوتر از اندیشه علمی زمانه خود بود.

آثار ابوریحان بیرونی

در تاریخ نقل شده است ابوریحان بیرونی علوم ریاضی و ستاره‌شناسی را از دانشمندی به نام «منصور» آموخته است. منصور یکی از اعضای خانواده سلطنتی و یک ریاضی‌دان و ستاره‌شناس برجسته بود و او را به‌نوعی می‌توان پدر علمی ابوریحان دانست؛ زیرا ابوریحان بیرونی را با هندسه اقلیدسی و نجوم بطلمیوسی آشنا کرد.

بیرونی بیست‌و‌پنج سال اول زندگی خود را در خوارزم گذراند و در آنجا به فراگیری مجموعه قوانین اسلامی، کلام، صرف و نحو، ریاضیات و نجوم و سایر علوم پرداخت.

در آن زمان خوارزم از دیرباز به‌دلیل فرهنگ پیشرفته‌اش شهرت داشت. شهرهای آن دارای کاخ‌های باشکوه و دانشکده‌های مذهبی بسیاری بودند. این شهر به‌خاطر آنکه محل زندگی اندیشمندان بزرگی بود، نسبت به سایر شهرها پیشرفته‌تر بود.

بیرونی پس از آنکه در بیست‌وپنج سالگی وطن خود را ترک کرد، برای مدتی دچار افسردگی و آشفته حالی شد. او شیفته علم نجوم بود و برای آنکه بتواند در این علم پیشرفت کند، ناچار به ترک شهر خود بود. او به شهری به نام «راوی» که در نزدیکی تهران کنونی قرار داشت، وارد شد و در آنجا سکنی گزید.

در تاریخ آمده است که بیرونی در آن زمان فقیر بود، اما اعتماد به ‌نفس خوبی داشت و دست از مطالعه نمی‌کشید. در آن سال‌ها، منجمی به نام «خجندی» - سال ۹۹۴ میلادی - حرکت خورشید را در یک دوره با اندازه‌گیری عرض جغرافیایی شهر راوی به ثبت رساند.

بیرونی با مطالعه این محاسبات دریافت که تاریخ خجندی صحیح نیست. او در تصحیح این محاسبات نوشت که زوایای مثلثاتی تعریف‌شده توسط خجندی صحیح نیستند و در تعیین مختصات مکان‌ها و تعیین صحیح فواصل باید از روش دیگری بهره جست.

نتایج این مطالعات موردتوجه سایر علما و دانشمندان شهر قرار گرفت و بدین‌ترتیب بیرونی در سال ۹۹۸ به دربار امیر طبرستان وارد شد.

او در آنجا اثر مهمی به نام «گاه‌شماری ملل باستان» یا «Chronology of Ancient Nations»‌ نوشت. بیرونی توضیح داد که هدف از کار او این بود که تا جای ممکن بازه زمانی دوره‌های مختلف را مشخص کند (Chronology به‌معنای شرح وقایع به ترتیب رخداد زمانی است).

این کتاب همچنین در مورد سیستم‌های تقویمی مختلف مانند عربی، یونانی، فارسی و چندین سیستم دیگر بحث می‌کند.

هنگامی که «محمود غزنوی» امارت بخارا را فتح کرد (۱۰۱۷ میلادی) همه علما را به پایتخت خود (غزنی) برد. بیرونی عمر خود را در خدمت محمود و سپس پسرش مسعود گذراند. او منجم دربار بود و در حمله به شمال غربی هند، محمود را همراهی و چند سالی در آنجا زندگی کرد. در این مدت او کتاب «تاریخ هند» را نوشت. نوشتن این کتاب در سال ۱۰۳۰ میلادی به پایان رسید.

بیشتر آثار بیرونی به زبان عربی است؛ اگرچه او یکی از برجسته‌ترین کتب خود به نام «التفهیم» را به دو زبان عربی و فارسی نوشته است.

از دیگر فعالیت‌های بیرونی در این دوران، فهرست‌نویسی آثار او و «رازی» است. بیرونی در سال ۱۰۳۵ (یا اندکی پس از آن) به اصرار یکی از دوستانش «رساله‌ای درباره فهرستی از کتب محمد بن زکریای رازی» نوشت. این رساله از دو بخش تشکیل شده است که بخش اول به رازی و آثار او اختصاص دارد.

فهرست آثار خود ابوریحان بیرونی ۱۳۰ عنوان دارد که در ۱۲ بخش دسته‌بندی شده است: نجوم، جغرافیای ریاضی، ریاضیات، گذرهای نجومی، آلات نجومی، گاه‌شماری، ستاره‌های دنباله‌دار، دسته‌ای بدون عنوان، طالع‌بینی، حکایات، دین و کتب مختلف.

آثار باقی‌مانده از او عبارتند از:‌ «ایندیکا: خلاصه‌ای از دین و فلسفه هند»، «کتاب آموزشی در عناصر هنر طالع‌بینی» و «گاه‌شماری ملل باستان» که در بالا به آن اشاره شد. همچنین «قانون مسعودی»،‌ «داروخانه»‌،‌ «تاریخ محمود غزنوی و پسرش»،‌ «درک طالع‌بینی» و «گوهرها» از دیگر آثار او هستند. گفته می‌شود او به زبان سانسکریت تسلط داشت و برخی از دست‌‌نوشته‌های خود را به این زبان منتشر می‌‌کرد.

بیرونی به‌دلیل هوش و ذکاوتی که داشت، نه‌تنها به یکی از بزرگ‌ترین دانشمندان زمان خود تبدیل شده بود، بلکه حتی به حل‌و‌فصل اختلافات میان قبایل نیز کمک می‌کرد و در امور دینی نیز به سؤالات برخی پاسخ می‌داد.

ابوریحان بیرونی در گیاه‌شناسی نیز سهم عمده‌ای داشت. او از اولین کسانی بود که تشخیص داد گل‌ها دارای گلبرگ‌هایی از تعداد ۳ و ۴ و ۵ و ۶ یا ۸ هستند. او دریافت که هیچ گلی با گلبرگ ۷ یا ۹‌تایی وجود ندارد.

او با مطالعه گیاهان موفق شد داروهایی گیاهی که برای درمان امراض گوناگون در آن زمان مفید بودند، معرفی کند. برخی بیرونی را به‌عنوان یک طبیب حاذق نیز می‌شناسند که قادر بود با داروهای گیاهی به درمان بیماران بپردازد.

• زندگینامه مریم میرزاخانی

زمین و آسمان

بیرونی در بسیاری از آثار خود به مطالعه زمین و ویژگی‌های آن پرداخته است. او روشی برای اندازه‌گیری شعاع زمین با استفاده از محاسبات مثلثاتی پیشنهاد کرد. نتیجه‌ای که به کمک این روش به‌دست آورد، ۳۹۲۸ مایل بود؛ امروزه می‌دانیم شعاع زمین ۳۸۴۷ مایل است. این ارقام نشان می‌دهد نتایج به‌دست‌آمده توسط ابوریحان بیرونی تنها ۲٪ با نتیجه امروزی اختلاف دارد.

بیرونی در ادامه مطالعات خود، دست از زمین برداشت و به سراغ مطالعه عالم رفت. او با مطالعه باور و اندیشه مسلمانان و دیگر ادیان درباره جهان هستی دریافت جهان جاودانه نبوده است. اما تعیین آفرینش جهان براساس محاسبات بشر غیرممکن بود - هنوز نیز انجام این کار عملی نیست.

ابوریحان بیرونی باور داشت زمین از تنظیم طبیعی چهار عنصر با یکدیگر در مرکز عالم پدید آمده است و تمام اجرام آسمانی به‌سمت آن جذب می‌شوند. زمین یک کره است که به‌دلیل وجود کوه‌ها و فرورفتگی‌ها، سطح ناهمواری دارد، اما ابعاد این ناهمواری‌ها در مقایسه با اندازه کره زمین بسیار ناچیز است. به‌دلیل این سطح نامنظم، آب آن را به‌طور کامل نمی‌پوشاند.

بیرونی در ادامه مطالعات خود درباره زمین دریافت مرکز ثقل آن با توجه به موقعیت ماده متحرک در سطح آن (آب) موقعیت خود را تغییر می‌دهد. طبق باور وی، به‌مرورزمان دریا به خشکی تبدیل می‌شود و خشکی به دریا. اگر چنین تغییراتی پیش از ظهور انسان در زمین رخ داده باشد، ما از آن بی‌خبریم.

او در توصیف دانسته‌های خود صحرای عربستان را مثال می‌زند که دریا بود و مملو از شن. او همچنین از کشف سنگ‌هایی می‌گوید که شکسته شده و قطعات شکسته شده از هم جدا شده‌اند. او از وجود فسیل در برخی از انواع سنگ نیز در نوشته‌های خود خبر می‌دهد.

بیرونی در قانون مسعودی می‌نویسد که زمین در مرکز جهان قرار دارد و مانند منظومه بطلمیوسی، از خود هیچ حرکتی ندارد. بااین‌حال، او در این کتاب در چند نکته با این سیستم به مشکل می‌خورد. برای مثال، او معتقد است که اوج خورشید ثابت نیست و درحالی‌که نظریه زمین مرکزی را می‌پذیرد، نشان می‌دهد که حقایق نجومی را نیز می‌توان با فرض چرخش زمین به دور خورشید توضیح داد.

بیرونی در ادامه گمانه‌زنی‌های خود در مورد حرکت زمین می‌گوید که نه می‌توانست آن را اثبات کند و نه رد.

ابوریحان بیرونی، ساعت و اسطرلاب

همان‌طور که گفتیم، ابوریحان از جمله کسانی بود که توسط محمود غزنین به افغانستان تبعید شد. او در آن زمان ۴۴ سال داشت. در سال ۱۰۱۸ میلادی او در تلاش بود تا عرض جغرافیایی روستایی که در آن بود را اندازه بگیرد - روستایی در جنوب کابل.

متأسفانه در آن زمان ابزاری که بتواند به ابوریحان بیرونی کمک کند، وجود نداشت. بنابراین او خود دست‌به‌کار شد. او یک قوس مدرج روی تخته‌ای کشید و از آن به کمک یک شاقول برای تعیین عرض جغرافیایی استفاده کرد.

پیشرفت‌های او در ساخت ابزاری که در اندازه‌گیری‌های نجومی کاربرد داشت، منجر به ساخت «اسطرلاب» شد. اسطرلاب ابزار دقیق‌تری است که به اندازه‌گیری موقعیت ماه، خورشید، سیارات و ستارگان کمک می‌کند و بنابراین تعیین زمان محلی در یک عرض جغرافیایی و بالعکس میسر می‌شود.

بیرونی در رساله‌ای نحوه تشخیص ساعت در شبانه‌روز را با استفاده از اسطرلاب توضیح داد. پس از آن اسطرلاب‌های مکانیکی با چرخ دنده در جهان اسلام اختراع شد. این ابزار دنده‌ای نمایش مستمری از موقعیت خورشید و سیارات را به‌خوبی نشان می‌داد.

جالب است بدانید در سال ۱۹۰۰ یک غواص یونانی کشتی غرق‌شده‌ای را در جزیره «Antikythera» پیدا کرد. غواصان چندین مجسمه برنزی و مرمری از این کشتی بیرون آوردند. ازجمله دیگر وسایل پیدا‌شده، قطعات یک چرخ‌دنده و سنگ‌هایی علامت‌گذاری‌شده با اعداد بود که حدس زده می‌شود متعلق به یک اسطرلاب قدیمی باشد.

ابوریحان بیرونی و علم هیدرواستاتیک

از دیگر فعالیت‌های بیرونی می‌توان به روش‌های آزمایشی برای تعیین چگالی ماده اشاره کرد. او همچنین نظریه مرکز ثقل را توسعه داد و آن را در احجام نیز به کار برد. او همچنین از ابزار مختلفی که خود و یا دیگر دانشمندان معاصر اختراع کرده بودند، برای تعیین وزن اجرام - به‌طور کلی می‌توان گفت خواص اجرام - استفاده کرد.

به عنوان مثال، می‌توان گفت بیرونی نیم‌کره‌هایی از فلزات یا میله‌های مختلف را با اندازه یکسان باهم مقایسه می‌کرد تا بتواند وزن و چگالی آن‌ها را محاسبه کند.

او از آنچه ارشمیدس نیز در کشور خود برای محاسبه چگالی و وزن اجرام استفاده می‌کرد، بهره جست. بااین‌حال در کتب تاریخی ذکر شده است که او به روش‌های موجود بسنده نمی‌کرد.

ذکر شده است که او از یک ظرف متخلخل استفاده می‌کرد تا بتواند پیشرفت‌های خود در علم هیدرواستاتیک را به ثبت برساند. به عبارت دیگر، در ادامه کشفیات ارشمیدس در زمینه میزان جابه‌جایی یک جسم شناور در سیال، او نیز تلاش کرد تا میزان مایع جابه‌جاشده را به کمک این ظرف به اثبات برساند.

جالب است بدانید محاسبات او در آن سال‌ها با دقت خوبی با محاسبات کنونی دانشمندان - که با ابزارهای پیشرفته انجام می‌شود - همخوانی دارد.

مرگ ابوریحان بیرونی و دیگر اطلاعات تکمیلی

مورخان باور دارند ابوریحان بیرونی پس از سال‌ها تلاش در درک و فهم علم، داشتن نقشی بسزا در پیشرفت شاخه‌های مختلف، اختراع دستگاه‌های جدید، نوشتن کتاب متعدد و غیره در اواسط دهه ۱۰۵۰ در منطقه غزنی از دنیا رفت. غزنی امروزه شهری در افغانستان است.

این دانشمند برجسته شرقی چنان در سراسر دنیا شناخته‌شده است که ناسا به احترام او نام دهانه‌ای در ماه را «بیرونی» گذاشته.

لازم به ذکر است حدس زده می‌شود آثار مکتوب بیرونی بیشتر از آن چیزی است که در بالا به آن اشاره شد. بااین‌حال، چیزی که تا به امروز باقی مانده، بسیار کمتر از تعداد نوشته‌های احتمالی است.