De Islamitische wetenschap en de moderne astronomie

het sterrenbeeld Andromeda volgens de islamitische astronoom al-Sufi.
Het sterrenbeeld Andromeda volgens de islamitische astronoom al-Sufi.

Astronomie is vermoedelijk de oudste natuurwetenschap ter wereld. Al voordat de mensheid de hemel systematisch begon te bestuderen draaiden we onze nek al naar boven om de vreemde bewegingen van sommige heldere lichtpuntjes te volgen en de onbeweeglijkheid van de anderen te bekijken. Beschavingen over de hele wereld hebben zich met astronomische waarnemingen beziggehouden. Deze waarnemingen zijn onder andere terug te vinden in hun architectuur en in hun verhalen. Bij het hoogtepunt van de ontwikkeling van de wetenschap denken we vaak aan de Renaissance maar in feite begon die 1000 jaar eerder en ongeveer 7500 kilometer oostelijker.

Middeleeuwen

Rond de 6de eeuw na Christus begon in Europa de Middeleeuwen. Deze periode van ongeveer 500 na Christus tot 1500 na Christus werd gekenmerkt door de onderdrukking van het intellectuele gedachtengoed en de wetenschap. Men was van mening dat die in strijd was met de katholieke kerk. In deze periode werd er weinig op schrift gezet en werd er weinig onderzoek gedaan.

Terwijl Europa in een wetenschappelijk coma lag kende het Islamitische rijk zijn “Gouden Eeuw”. Het Islamitische rijk strekte zich in die periode uit van de Moren in Spanje naar Egypte en zelfs tot in China. Astronomie stond vooral in de belangstelling van Iraakse en Iraanse wetenschappers. Tot ongeveer 800 na Christus was de Almagest van Ptolemeus het enige boek over sterrenkunde. Dit boek was omstreeks 100 na Christus geschreven. De teksten van Ptolemeus worden tegenwoordig in de astronomische wereld nog steeds gebruikt als belangrijkste referentie naar astronomie in de oudheid. Omstreeks 800 na Christus werd het werk van Ptolemeus vertaald naar het Arabisch en konden islamitische astronomen er mee aan de slag.

Astronomen als Ibn Yunus uit Egypte ontdekten fouten in de berekeningen van Ptolemeus over de bewegingen van de planeten en hun excentriciteiten. Ptolemeus probeerde een verklaring te vinden hoe deze objecten langs de hemel draaiden. Hij probeerde ook de beweging van de Aarde binnen deze parameters te verklaren. Ptolemeus berekende dat de wiebeling van de as van de Aarde, de precessie, per 100 jaar 1° varieerde.

Later ontdekte Ibn Yunus dat Ptolemeus er naast zat en dat de precessie eigenlijk 1° per 70 jaar bedroeg. Ze wisten echter niet dat deze variatie werd veroorzaakt door het wiebelen van de as van de Aarde. In de 10de eeuw dacht men namelijk nog steeds dat de Aarde het centrum was van het heelal. Deze ontdekking door Ibn Yunus en andere islamitische astronomen als Ibn al-Shatir veranderde het astronomische landschap voor altijd. Het heliocentrische model dat in de 16de eeuw uiteindelijk door Copernicus werd voorgesteld was gebaseerd op het werk van deze islamitische geleerden.

Vroege waarnemingen

De wiskunde die voor astronomie nodig was werd ook grotendeels door islamitische geleerden ontwikkeld. Ze ontwikkelden de boltrigonometrie en de algebra. Dit zijn twee vormen van wiskunde die fundamenteel zijn voor berekeningen van sterren. Het zijn slechts enkele voorbeelden van de vele bijdrages van islamitische geleerden aan de astronomie.

In de 8ste eeuw werd in Bagdad tijdens het regime van kalief al-Mamun al-Rashid het eerste observatorium gebouwd. Later kwamen hier nog meer observatoria in Irak en Iran bij. Dit was voor de uitvinding van de telescoop, dus astronomen ontwikkelden sextanten die ze konden gebruiken voor de bepaling van de positie van sterren. Sommige van deze instrumenten waren wel 40 meter groot. Ze werden gebruikt om hoekmetingen te doen van de Zon, de bewegingen van sterren en het begrijpen van de banen van de planeten.

Er werden in de 9de en 10de eeuw veel waarnemingen gedaan en omstreeks 964 publiceerde Abd al-Rahman al-Sufi, een van Irans beroemdste astronomen, zijn boek over “Gefixeerde Sterren”. Abd al-Rahman al-Sufi was ook de eerste astronoom die de Andromeda nevel en de Grote Magelhaanse Wolk heeft bestudeerd. Omdat er in die tijd nog geen telescopen waren deed gij deze waarnemingen met het blote oog. Uiteraard wist hij nog niet dat hij te maken het met sterrenstelsels. In zijn aantekeningen schreef hij over “wolken”. De Deense astronoom Tycho Brahe zou later gebruik maken van het werk van al-Sufi.

Nasir al-Din al-Tusi
Beeltenis van Nasir al-Din al-Tusi

Astronomische instrumenten

Later, in de 13de eeuw, ontwikkelde de wetenschapper en filosoof Nasir al-Din al-Tusi het beroemde “Tusi-koppel”. Doel van dit koppel was om de schijnbare lineaire beweging van bepaalde objecten aan de sterrenhemel te verklaren aan de hand van een cirkelvormige beweging. Wij weten nu dat de bewegingen aan de hemel niet stationair zijn maar continu voortgaan. Ptolemeus had problemen om dit fenomeen te verklaren. Het Tusi-koppel was in staat om de lineaire beweging te tonen gebruikmakende van twee cirkels waarbij een kleinere cirkel binnen een grotere cirkel werd geplaatst. Het Tusi-koppel speelde een belangrijke rol toen Copernicus later tijdens de Renaissance de bewegingen van objecten aan de hemel bestudeerde.

Beschrijving Tusi-koppel
Beschrijving van de Tusi cirkels of het Tusi-koppel dor Nicolas Copernicus.

Een van de beroemdste Islamitische astronomen en filosofen was Ibn al-Haytham. Hij is bekend als de “vader van de optica”. Ibn al-Haytham was de eerste die begreep hoe wij licht ervaren. Hij ontdekte dat licht zich in een rechte lijn verplaatst naar ons oog toe maar dat er geen licht uit ons oog komt. Honderden jaren lang dachten mensen zoals Ptolemeus dat onze ogen licht uitzenden zoals een zaklamp. Het werk van Ibn al-Haytham leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van de camera obscura en het droeg bij aan de ontwikkeling van de telescoop.

Maar waarschijnlijk de allerbelangrijkste bijdrage van Ibn al-Haytham aan de wetenschap was een manier waarop wetenschappelijke experimenten herhaaldelijk werden uitgevoerd om op die manier een theorie te testen. Deze wetenschappelijke aanpak van experimenten is de basis voor de wetenschap zoals wij die nu kennen. Zoals hij het zelf noteerde: “De plicht van de man die de geschriften van wetenschappers onderzoekt, als het leren van de waarheid zijn doel is, is zichzelf tot vijand maken van alles wat hij leest, en … het van alle kanten aanvallen. Hij moet zichzelf ook verdenken als hij zijn kritische onderzoek ernaar uitvoert, zodat hij kan voorkomen dat hij vooroordelen of clementie begaat”.

Universiteiten en scholen

Tijdens deze periode, van het begin van de Gouden Eeuw tot aan de vroege Renaissance, werden er in het islamitische rijk veel universiteiten en hogescholen opgericht. In 859 werd in Fez, in Marokko, de eerste universiteit gebouwd. De universiteit werd opgericht door Fatima al-Fihri. Zij was de dochter van een rijke handelaar. Wetenschappers van over de gehele bekende wereld, waaronder ook Christelijke en Joodse wetenschappers, reisden naar Fez om er astronomie, wiskunde en filosofie te studeren.

In deze periode werden veel scholen en moskeeën door Islamitische vrouwen gerund. Deze vrouwen waren opgeleid in de literatuur of de algebra. Algebra is een onderdeel in de wiskunde die door islamitische geleerden mede werd ontwikkeld. Een van de belangrijkste astronomische instrumenten in die tijd was de astrolabium. Dit instrument was ontwikkeld door de Griekse filosoof Hipparchus maar het werd door islamitische geleerden geperfectioneerd. Met een astrolabium wordt de hoogte van hemellichamen aan de sterrenhemel berekend. In het bijzonder waren hier islamitische vrouwen bij betrokken. Een van de beroemdste islamitische astrolabium maaksters was de Syrische Mariam al-Astrulabi. Zij leefde in de 10de eeuw. In 1990 werd een asteroïde naar haar vernoemd.

Astrolabe van Mariam al-Astrulabi. New York Metropolitan Museum of Art, April 2003.

Bovenstaande zijn slechts enkele voorbeelden van het vele werk dat vroeger door islamitische geleerden is verricht. Dit betekent niet dat er tegenwoordig geen astronomisch onderzoek meer wordt gedaan in de islamitische wereld. Zo hebben astronomen van de Qatar Exoplanet Survey drie exoplaneten gevonden bij andere sterren.

Het licht van de sterren heeft zijn eigen geschiedenis. Het duurt soms wel tienduizenden jaren voor dat hun licht onze ogen en telescopen bereikt. Een millennium later dragen ongeveer 200 sterren Arabische namen van astronomen die een belangrijke bijdrage aan de astronomie hebben geleverd. Op de Maan zijn er 24 kraters vernoemd naar islamitische astronomen die een grote bijdrage hebben geleverd aan de moderne wetenschap en de astronomie.

Het bestuderen van de kosmos is veel meer ingebakken in de internationale cultuur dan op het eerste gezicht lijkt. Als je ooit naar de gordel van Orion of Alcor en Mizar, de dubbelsterren in de Grote Beer, hebt gekeken dan heb je een klein kijkje in de erfenis van moslimwetenschappers over de hele wereld genomen.

 

Eerste publicatie: 19 juni 2019




%d bloggers liken dit: