▲吴国盛
作者 吴国盛 （本号主编，清华大学人文学院教授）
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8世纪中叶，一个版图辽阔的阿拉伯帝国已经形成，阿拉伯人的文化事业开始兴盛起来。阿拉伯天文学一开始也是从印度和波斯引进的。阿尔·巴塔尼是阿拉伯人在天文学方面最富有创造性的一位天文学家。而阿尔·哈曾是继阿基米德以来又一个伟大的物理学家，他的著作在文艺复兴时期被译成拉丁文，对近代早期的科学家产生了巨大的影响。开普勒直接继承了阿尔哈曾在光学方面的研究工作。
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一、阿尔·巴塔尼与阿拉伯的天文学
阿拉伯天文学一开始也是从印度和波斯引进的，主要是编制星表，并且学会使用了三角法。托勒密的《至大论》译出后，开始未引起大的反响，后来才逐步成为阿拉伯天文学的圣典。在传播托勒密体系方面，阿尔·巴塔尼的工作最为杰出。他也是阿拉伯人在天文学方面最富有创造性的一位天文学家。
▲阿尔·巴塔尼手持星盘，现代艺术家的作品。
阿尔·巴塔尼大约858年生于土耳其，是一位天文仪器制造商的儿子。他青年时代来到巴格达天文台学习和工作，认真研究过托勒密的著作，并用相当精密的仪器和细致的观察检验托勒密的天文理论。在某些常数方面，阿尔·巴塔尼对托勒密体系作了修正。例如，他发现春分点对于地球近日点的相对移动，将托勒密所确定的位置作了改动。他所确定的回归年的长度非常准确，700年后被作为格里高里改革儒略历的基本依据。929年，巴塔尼在伊拉克的萨马拉去世。
▲一个18 世纪的波斯星盘，现存剑桥Whipple 科学史博物馆。
阿拉伯天文学的主要成就，是在新的观察基础上对托勒密体系的完善。此外，他们通过运用印度天文学家发明的正弦表，使球面三角成为天文观测和天文计算的一种极有效的工具。托勒密体系通过阿拉伯人延续到了近代早期。
二、阿尔·哈曾与阿拉伯的物理学
阿尔·哈曾是继阿基米德以来又一个伟大的物理学家。他965年生于伊拉克的巴士拉，1039年死于埃及的开罗。他留下了许多光学和天文学著作，其成就主要集中在7卷本的《光学书》一书中。从前的人们认为，人能看见东西是因为从人眼睛里发射出的光线经过物体又反射回来了。包括欧几里得、托勒密这样的大家都持这样的观点，但阿尔哈曾指出，人的眼睛并不发射光线，所有的光线都来自太阳。人所以能看见物体，是因为物体反射了太阳光。这是光学史上一次大的观念变革。
▲阿尔·哈曾画像。
在《光学书》一书中，他研究了透镜的成像原理，发现透镜的曲面是造成光线折射的原因，并非组成透镜的物质有什么特殊的魔力。他广泛研究了光在各种情形中的折射和反射现象，特别探讨了大气中的光学现象。他还讨论了月亮如何反射太阳光的问题。
▲《光学书》的拉丁译本的首页插图，展示阿基米德如何用反光镜把罗马军舰烧毁。
像阿基米德一样，阿尔哈曾平时喜欢搞一些技术发明。为此他也遇到了一些麻烦。他曾经向埃及的哈里发提出愿意发明一种治理尼罗河洪水的装置，但这位哈里发是一个无法无天的暴君，他要求阿尔哈曾立即造出这种机器，否则就很残忍的处死他。这样的机器自然不是一下子能够造出来的。为了逃避死刑，阿尔哈曾不得不装疯多年，直到那位哈里发死去。
▲尼罗河的水位计，由Al-Fargoniy(798-865) 负责制造。吴国盛摄。
阿尔哈曾的著作在文艺复兴时期被译成拉丁文，对近代早期的科学家产生了巨大的影响。开普勒直接继承了阿尔哈曾在光学方面的研究工作。
【本文原载于《科学的历程》；版本信息：第一版：湖南科学技术出版社，1995年12月；第二版：北京大学出版社，2002年10月；第三版：湖南科学技术出版社，2013年8月。转载请联系作者获取授权，并注明出处。】
