در آمد ریاضی ها"ریاضیات و نجوم ارتباط بسیار نزدیکی در قرون مختلف تا به حال داشته اند.که البته نجوم بسیاری از مکشوفاتش را مدیون حمایتهای رابطه های ریاضی است.در این مقاله ی کلان، به این مهم پرداخته شده است."
رصدخانه ای که مامون ضمیمه بیت الحکمه کرد، مرکزی شد برای مطالعه در نجوم و ریاضیات.در این رصدخانه مسلمین محاسبات مهم نجومی انجام دیدند چنانکه طول یک درجه از نصف النهار را با دقتی نزدیک به حاسبات ریاضی امروز اندازه گرفتند.تفصیل طرز عمل و محاسبه را ابن خلکان در شرح حال محمد بن موسی خوارزمی نقل میکند.ارقام معروف هندی از همین ایام نزد مسلمین متداول شد و ظاهرا" ترجمه کتاب نجومی سدهانته معروف به سندهند از سنسکریت به عربی که بوسیله ی محمد بن ابراهیم فزاری انجام شد و همچنین کارهای خوارزمی از اسباب رواج این ارقام شد، چنانکه جنب و جوش بازرگانی مسلمین و وسعت دامنه تجارت آنها بعدها موجب انتشار استعمال این نوع ارقام در اروپا شد.
در نجوم مطالع مسلمین مخصوصا" ارزنده بود.مطالعات بابلیها، هندوان و ایرانیان که به آنها رسید از اسباب عمده (Albumasar) می خوانده اند: مجموعه در پیشرفت آنها: ابو معشر بلخی که اروپائیها در قرون وسطی وی را بنام زیجاتی داشت که در آن حرکات سیارات از روی طریقه هندی و رصد گنگ دز محاسبه شده بود و اگر چه اصل آن نمانده است اما آثار دیگر او از خیلی قدیم به زبان لاتینی ترجمه و مکرر چاپ شده است و اینهمه او را در نجوم در تمام قرون وسطی شهرت جهانی بخشید.با اینهمه، وی روی هم رفته به عنوان یک منجم بیشتر اهمیت دارد تا بعنوان یک عالم نجوم.از اینها گذشته، تجارب و اطلاعات صائبین نیز در پیشرفت نجوم اسلام تاثیر بسیار داشت.پابت ابن قره- که به هندسه و فیزیک علاقه داشت، در تحقیق طول سال شمسی و درجه آفتاب مطالعات مهمی کرد.بتانی که نیز از میراث صائبین بهره داشت با تالیف زیجی در بسط هیئت و نجوم اسلامی تاثیر قابل ملاحظه ای داشت.وی حرکت نقطه اوج آفتاب را کشف کرد و بعضی اقول بطلیموس را در این باب نقد نمود.ملاحظات او در باب خسوف در محاسباتی که دانتورن(Dunthorn) از علماء قرن هجدهم اروپا کرد به عنوان یک راهنما یا محرک تلقی شد.نیز وی برای مسائل مربوط به مثلثات کروی راه حلهایی یافت که رجیومانتس (متوفی 1476) از آنها استفاده کرد.
سه شاهکار نجومی مسلمین در این زمینه به عقیده ی سارتون، یکی صور الکوکب عبد الرحمن صوفی است ( متوفی 376 ) دیگر زیج ابن یونس(متوفی 399) است که شاید بزرگترین منجمین اسلام باشد و چون وی آن را بنام احاکم بامرالله خلیفه فاطمی مصر ساخت زیج حاکمی خوانده می شود.سومین شاهکار نجومی عبارتست از زیج الغ بیگ که با همکاری امثال قاضی زاده رومی و غیاث الدین جمشید کاشانی تدوین شد اما قتل الغ بیگ مطالعات جدی مربوط به نجوم را در شرق در واقع پایان داد.ازجمله اقدامات علمی مسلمین در امور مربوط به ریاضی نجوم اصلاح تقویم بود.در عهد جلال الدوله ملکشاه سلجوقی که گویند عمر خیام هم با منجمین دیگر در این اصلاح همکاری داشت و تقویم جلالی که بدینگونه بوجود آمد از بعضی تقویم های مشابه که در اروپا بوجود آمد دقیقتر و شاید علمی تر بود.خواجه نصیر طوسی قطع نظر از تحریر اقلیدس و مطالعات راجع به مثلثات که آن را از گرو نجوم بیرون آورد و مستقل ساخت.در کتاب تذکره، هیئت بطلیموسی را به شدت انتقاد نمود و خود نظریات بدیعی پیشنهاد داد.اثبات و طرح عیوب سیستم بطلیموس به ضرورت اظهار طرح تازه ای که بعدها بوسیله ی کوپرنیک عرضه شد، کمک کرد.
کوتاه در مورد مایاها
در میان بناهای باشکوه " مایا "ها در " په لنگ " و شهر" چیکن ایتزا " نقوش حجاری شده بسیاری بر تخت سنگها و دیوارها بچشم میخورد – اما سرامد تمام انها تابوت حجاری شده ای است, که بسیاری از باستان شناسان و دانشمندان علوم فضائی را به تعجب و تحسین وادار کرده است – این تابوت در سال 1952 توسط تیم کاوشگران پرفسور " البرتو روزلهالیر " بعد از گذشت 2 سال تلاش بی وقفه بدست امد . در کنار این تابوت انواع لوح های سنگی که وزن بعضی از انها بیش از 5 تن میباشد , بهمراه یک ماسک سنگی که با ظرافت بینظری ساخته شده است، بدست امد. پرفسور " ریماند کارتایر " باستان شناس نامی جهان که سالهای بسیاری صرف تحقیق و بررسی تمدنهای امریکای لاتین و بخصوص تمدن شگفت انگیز " مایا "ها کرده است, بعد از یک کار طاقت فرسا توانست رمز کتیبه ها و همچنین تابوت حجاری شده را پیدا کرده و انرا ترجمه نماید. کار پرفسور " ریماند کارتایر " چون طوفان سهمگینی بود که بر اندیشه دانشمندان امروزی ما تازیانه می زد – خبر بسیار حیرت انگیز و شگفت اور بود – مایاها هزاران سال پیش, از نیروی الکترو مغناطیس زمین با خبر بودند.
انها درک عمیقی از سیستم خورشیدی و پرتوهای حرارتی ان داشته اند . سئوالی که دانشمندان از خود میپرسیدند این بود : چگونه .؟!! مایاها از کجا به این دانش عظیم دست پیدا کرده بودند.؟ این سئوالی است که دانش امروز جوابی برای ان ندارد . متاسفانه بخش عظیمی از کتیبه ها "مایا"ها نابود شده است – اما همان اندک مدارک, دال بر دانشی می کنند که دانش امروز قادر به درک ان نیست .
وزن سنگهای بکار رفته در این بنای اسرار امیز هر کدام بیش از 25 تن میباشد – که بصورت باور نکردنی صیقل داده شده است - در اطراف این قعله اسرار امیز هیچ مدخل یا ورودی کشف نشده است. ایا " اینکا"ها بخود انهمه زحمت طاقت فرسا میدادند که یک بنای بی درب بسازند.؟!! یا انها میدانستند چگونه از این دیوارهای غول پیکر عبور کنند؟! همانطور که در بالا اشاره شد، توضیحات مفصلی از "اینکا"ها و "مایا"ها بارها بیان شده است و همانگونه که میدانید این قوم اسرار امیز خبرگان علوم ریاضیات – نجوم و ستاره شناسی بودند – "مایا"ها از چرخ استفاده نمیکردند – اما جاده های پهن و یکدست انها باستان شناسان را به این فکر انداخت که انها چه نیازی به این جاده های پهن داشتند؟!
محاسبات بسیار دقیق ریاضی – ستاره شناسی و نجوم بینظیر از "مایا"ها تمدنی ساخته که بقول پرفسور "اریک فن دانکین" "مایاها" ربوتیک ترین تمدن جهان هستند.!! تمام زندگی و دانش انها از روی تقویم و برنامه شکل میگرفته است. تمام بناهای باشکوه از روی برنامه و تقویم مایائی ساخته شده است.!! چه کس این تقویم را در اختیار انها قرار داده است.؟!! سئوالی که هنوز پاسخی به ان داده نشده! در یک افسانه مایائی بنام "پوپول وه " اینچنین میگوید : خدایان قادر به شناختن و دانستن همه چیز بودند, کیهان و چهار جهت اصلی – قطب های زمین و همچنین گرد بودن شکل زمین را میدانسته اند.!! چگونه اجداد "مایا"ها از گرد بودن زمین باخبر بودند؟!
حال به بحث محاسبات ریاضی مایاها در نجوم میپردازیم:
انان نه تنها صاحب یک تقویم افسانه ای بودند بلکه محاسبات باور نکردنی هم انجام داده اند که تا امروز چون یک معما حل نشده است . انان می دانستند که سال زهره 584 روز است و مدت سال زمینی را هم در حدود 2410و 365 روز محاسبه کرده اند ( محاسبه دقیق امروزی عدد 2422و 365 است) – محاسبات مایائی به 64 میلیون سال پیش برمیگردد .
نوشته های دیگر در جزئیاتی بحث میکند که قریب به 400 میلیون سال قدمت دارد . این فرمولهای مشهور زهره ای را- تنها میتوان با یک کامپیوتر امروزی محاسبه کرد . به هر تقدیر بسیار مشگل است که منشاء این حقایق را از مردمانی جنگل نشین که بسیاری انها را وحشی میدانند بدانیم . فرمول مشهور نجومی "مایا"ها از قرار زیر است : تزولکین 260, سال زمینی 365 و سال زهره ای 584 روز است . این اعداد ظاهرا حاصل یک تقسیم ساده عجیب را, پنهان نگاه میدارند . اما 365 مساوی حاصل ضرب 73 در 5 و584 مساوی حاصل ضرب 73 در 8 است .
960 37 = 73 × 2 × 260 = 73 × 2 × 13 × 20 ماه
960 37 = 73 × 5 × 104= 73 × 5 × 13 × 8 خورشید
960 37 = 73 × 8 × 65 = 73 × 8× 13× 5 زهره
به عبارت دیگر تمام این ادوار بعد از 37960 روز با هم تقارون پیدا می کنند . اساطیر مایائی مدعی است که بعد از این ,خدایان به محل استراحتگاه بزرگ خود باز خواهند گشت . براستی این محاسبات پیچیده – شگفت انگیز نیست .؟!! در مدت 8 سال زمینی – زهره 13 بار به دور خورشید میگردد و این محاسبات را "مایا"ها به شکل بینظیری انجام داده اند .
رابطه ریاضی فاصله سیارات تا خورشید
سال 1766 میلادی، یوهان تیتوس منجم آلمانی توانست رابطه ساده ای بیابد که با استفاده از آن می شد فاصله سیارات از خورشید را بدست آورد. چند سال بعد نیز دیگر منجم هموطن او، یوهان الرت بُد، این رابطه را مستقلا" دوباره کشف کرد.البته این رابطه را هر دو از طریق بازی با اعداد بدست آوردند و بدست آوری آن رابطه پایه علمی نداشت. امروزه این رابطه به رابطه تیتوس_بُد مشهور است. این رابطه بدین صورت است:
فاصله سیاره از خورشید(بر حسب فاصله متوسط زمین از خورشید)=0.4+(0.3n* n=1,2,4,8,.....
اعداد بدست آمدهبا دقت خوبیبا فاصله واقعی سیارات هم خوانی داشت:
برای فاصله 2.8 برابر فاصله زمین از خورشید در آن زمان سیاره ای یافت نشده بود. بسیاری از اخترشناسان عقیده داشتند که سیاره ای کوچک در این فاصله بین مریخ و مشتری وجود دارد که کشف نشده است. جستجوی منظم نوار دایرِه البروج برای یافت این سیاره مفقود از اواخر قرن هجدهم شروع شد و سرانجام در اولین روز قرن نوزدهم، یک منجم ایتالیایی به نام جوزپه پیاتزی، موفق شد جسم کوچکی را در حدود این فاصله از خورشید بیابد که آن را سِرِس نامید. بعد از آن نیز اجرام دیگری با همین فاصله از خورشید کشف شدند. اخترشناسان آن دوران این نظریه را پیش کشیدند که در آن فاصله از خورشید، بجای یک سیاره، تعداد زیادی سیارک وجود دارد که با کشف تعدادزیادی از این سیاکها در سالهای بعد این نظریه تایید شد.در حقیقت رابطه تیتوس_بُد محرک اصلی کشف سیارکها بود.