Wszystkie te wynalazki zawdzięczamy ekspansji islamu. Korzystamy z nich do dziś

Tysiąc lat temu w Bagdadzie ci, którzy potrafili czytać po arabsku, mieli niemal taki sam dostęp do dzieł Arystotelesa i wielu innych klasyków nauki, jaki czytelnicy mają dzisiaj. Stało się to możliwe dzięki kalifatowi Abbasydów, który w okresie swojej świetności, w VIII wieku, uruchomił ambitną inicjatywę translatorską, dającą arabskim uczonym dostęp do wielkich dzieł filozoficznych i naukowych Persów, Hindusów, Babilończyków, Egipcjan, a przede wszystkim Greków. Podboje islamskie sprawiły, że starożytne ośrodki kultury świata hellenistycznego – od Syrii, przez Egipt, po Iran – znalazły się w rękach Arabów. Ta ekspansja stała się impulsem dla islamskiego „złotego wieku”, który miał trwać aż do najazdu Mongołów w XIII wieku.

Dzięki wysiłkom kalifów miasta takie jak Bagdad stały się ośrodkami nauki, w których rozkwitały matematyka, astronomia, optyka i medycyna. Świat arabski nie tylko zachował i rozpowszechnił to dziedzictwo intelektualne, lecz także wzbogacił je własnym wkładem, kładąc tym samym fundamenty pod późniejsze postępy naukowe, które miały ukształtować przyszłość Zachodu.

Nowa matematyka

Wśród dyrektorów bagdadzkiego Domu Mądrości, czyli Bayt al-Hikmah, był matematyk i astronom Al-Chuwarizmi, który odegrał kluczową rolę w upowszechnieniu dziesiętnego systemu liczbowego. Jego książka „O indyjskiej sztuce rachowania” – zachowana jedynie za pośrednictwem łacińskiego przekładu „Algoritmi de numero indorum” – wprowadziła na Zachód cyfry od jeden do dziewięć, a także pojęcie zera.

Wraz z nimi pojawiła się powiązana koncepcja wartości pozycyjnej, zgodnie z którą każda cyfra w liczbie ma wartość zależną od swojego miejsca. Na przykład w liczbie 123 jedynka oznacza setki, dwójka dziesiątki, a trójka jedności. Prace Al-Chuwarizmiego miały fundamentalne znaczenie dla przejścia od rzymskiego systemu zapisu liczb – znacznie bardziej złożonego i ograniczonego w zastosowaniach obliczeniowych – do hindusko-arabskiego systemu numeracji, którego używamy do dziś.

Dom Mądrości

Bagdad, założony w 762 roku jako stolica nowej dynastii Abbasydów, która w 750 roku obaliła Umajjadów z Damaszku, był siedzibą Bayt al-Hikmah, czyli Domu Mądrości, założonego przez kalifa Al-Mamuna, panującego w latach 813–833. Ta akademia i biblioteka wspierały tłumaczenie naukowego i filozoficznego dziedzictwa starożytności: świata greckiego, perskiego i syryjskiego. Przekłady obejmowały dziedziny medycyny – między innymi dzieła Galena, Hipokratesa i Pedaniosa Dioskurydesa – prawa, astronomii oraz innych nauk, w tym prace Ptolemeusza, Euklidesa i Archimedesa.

Uczeni irańscy, arabscy, nestoriańscy, hinduscy i sabejscy podejmowali zagadnienia naukowe, religijne i filologiczne, oddawali się obserwacji przyrody oraz dążyli do osiągnięć materialnych, takich jak wynalezienie instrumentów do obserwacji i eksperymentów oraz tworzenie tablic astronomicznych. To właśnie w tym kontekście narodziły się algebra i nowa nauka o optyce. Od VIII wieku produkcja papieru ułatwiała rozpowszechnianie wiedzy, a biblioteki rozwijały się. Nauka i filozofia, zachowane i odnowione przez islam, rozprzestrzeniły się z Bagdadu do Europy przez Hiszpanię, Sycylię i południowe Włochy.

Reformy Al-Chuwarizmiego oznaczały rewolucję w świecie matematyki, choć nie zostały szeroko wdrożone aż do kilku stuleci później. Jego książka odpowiadała za rozpowszechnione, choć błędne, przekonanie, że nasz obecny system liczbowy ma pochodzenie arabskie. W rzeczywistości opiera się on na arabskim przekładzie systemu liczbowego Brahmagupty, hinduskiego matematyka i astronoma z VII wieku, który był prawdziwym twórcą tego systemu. W XII-wiecznych przekładach łacińskich określenia „Al-Chuwarizmi” używano w odniesieniu do systemu liczbowego, który uczony objaśniał. W toku przekazu zostało ono zniekształcone do formy algorismi, która z kolei stała się podstawą słowa „algorytm”.

System liczbowy nie był jedynym pojęciem, które Al-Chuwarizmi wprowadził do matematyki Zachodu. W innej książce, „Zwięzłej księdze o rachowaniu przez dopełnianie i równoważenie", położył fundamenty pod matematykę arabską i stał się twórcą algebry – słowa wywodzącego się od arabskiego al-jabr, czyli „dopełnianie”. Użycie liter do oznaczania liczb niewiadomych – na przykład x² + 10x = 39 – dostarczyło metod rozwiązywania równań drugiego stopnia, czyli kwadratowych, znacznie łatwiej niż było to wcześniej możliwe.

Dziedzictwo Persów

Grecka wiedza zgromadzona w Bagdadzie pochodziła z terytoriów, którymi stulecia wcześniej rządzili hellenistyczni królowie, następcy Aleksandra Wielkiego. Język syryjski – język chrześcijan Wschodu, a zarazem drugi po grece język Cesarstwa Bizantyjskiego – odegrał fundamentalną rolę w upowszechnianiu tej wiedzy. Do wschodnich chrześcijan należeli nestorianie, których bizantyjski cesarz Justynian I, obrońca chrześcijańskiej ortodoksji, uznał za heretyków i wypędził ze swojego terytorium.

Później, w 529 roku, Justynian zakazał filozofii greckiej i zamknął Akademię Ateńską, założoną przez Platona. Tymczasem wygnani uczeni nestoriańscy i greccy zostali przyjęci przez perskiego króla Chosrowa I w jego znakomitej akademii w Gondeszapurze, gdzie językiem nauki był syryjski. Kiedy Arabowie podbili Persję w 637 roku, ten kapitał intelektualny znalazł się w ich rękach. Bagdadzki Dom Mądrości wzorowano na akademii w pobliskim Gondeszapurze, leżącym na terenie dzisiejszego Iranu, i to tam, z pomocą uczonych nestoriańskich, liczne dzieła naukowe i filozoficzne przełożono na język arabski.

Medycyna i chirurgia

W średniowiecznym świecie arabskim nastąpił również rozwój nauk medycznych. Dzieła takie jak „Kanon medycyny” perskiego uczonego i filozofa Ibn Siny, znanego także jako Awicenna, przez stulecia miały fundamentalne znaczenie w kształceniu lekarzy w Europie. Jednocześnie inni arabscy medycy, tacy jak andaluzyjski Abu al-Kasim az-Zahrawi, znany na chrześcijańskim Zachodzie jako Albucasis, wnieśli istotny wkład o wyraźnie praktycznym charakterze. W swojej encyklopedii medyczno-chirurgicznej „Metoda medycyny” az-Zahrawi bardzo szczegółowo opisał różne choroby i sposoby ich leczenia, a także procedury chirurgiczne.

Az-Zahrawi przedstawił wiele innowacji: chirurgiczne leczenie żylaków, podwiązywanie naczyń w krwotokach tętniczych, tonsillektomię, stosowanie cewnika do odprowadzania moczu z pęcherza, układanie pacjentek w pozycji litotomijnej podczas badania ginekologicznego oraz używanie opatrunków utwardzanych mąką i białkiem jaja w celu stabilizacji złamanych kości. Podkreślał także znaczenie wiedzy anatomicznej. We wstępie do encyklopedii pisał: „Widziałem nieuczonego lekarza, który naciął guz skrofuliczny na szyi kobiety. Przeciął kilka tętnic szyjnych, wywołując krwotok, który trwał, aż pacjentka zmarła w jego rękach”. Dzieło to powstało z myślą o studentach medycyny, którzy przed rozpoczęciem praktyki musieli odbyć okres szkolenia.

Oprócz pisania i nauczania az-Zahrawi był innowatorem w projektowaniu narzędzi chirurgicznych. Wynalazł i opisał takie instrumenty jak kauter – metalowy pręt rozgrzewany do czerwoności i używany do przyżegania tkanek – piła do cięcia kości, kleszcze do ekstrakcji zębów oraz nożyczki do obrzezania. Narzędzia te, zaprojektowane z myślą o precyzyjnym i skutecznym wykonywaniu zabiegów, zrewolucjonizowały praktykę chirurgiczną.

Pierwsze instytucje psychiatryczne

W średniowiecznym świecie islamu nie brakowało innowacyjnych praktyk medycznych. Należał do nich rozwój szpitala jako instytucji, znanej jako bimaristan – od perskiego bimar, czyli „chory” – i inspirowanej wielkim szpitalem stworzonym przez królów sasanidzkich w Gondeszapurze. Pierwszy bimaristan został założony w 710 roku w Damaszku przez kalifa Umajjadów Al-Walida I, a od IX wieku liczba takich instytucji rosła.

Szczególną innowacją było tworzenie szpitali przeznaczonych do leczenia osób uznawanych za obłąkane. Filolog Al-Mubarrad opisywał wizytę w szpitalu, w którym pacjentów krępowano kajdanami. Napady leczono siłą i chłostą. Istnieją jednak dowody sugerujące, że niekiedy pacjentów traktowano bardziej humanitarnie: relacja z XIII wieku opisuje osoby wykazujące objawy manii, którym podawano opium rozcieńczone w wodzie jęczmiennej. Jeśli chodzi o czas trwania leczenia, wiadomo, że w Bagdadzie urzędnicy sądowi odwiedzali pacjentów co miesiąc i wypisywali tych, którzy zostali wyleczeni. Wracali oni do domów, gdzie nadal otrzymywali opiekę medyczną.

Optyka i camera obscura

Ibn al-Hajsam, znany także jako Alhazen, był arabskim uczonym z X wieku, uznawanym za jednego z ojców nowoczesnej optyki. Jego „Optyka” to obszerny traktat o naturze światła, widzeniu i instrumentach optycznych, w którym trafnie opisuje takie zjawiska jak odbicie, załamanie światła oraz powstawanie obrazów w oku. Poza tym, że był wybitnym teoretykiem, Al-Hajsam był także niestrudzonym eksperymentatorem. Budował instrumenty optyczne i projektował doświadczenia, aby testować swoje hipotezy za pomocą rygorystycznego podejścia opartego na dowodach. Obserwując, jak światło przesączające się przez niewielki otwór rzutuje odwrócone obrazy na ściany ciemnej komory, Al-Hajsam odkrył fundamentalną zasadę optyki: powstawanie obrazów za sprawą światła.

Ten prosty eksperyment pozwolił lepiej zrozumieć działanie ludzkiego oka i położył podwaliny pod rozwój instrumentów optycznych, takich jak aparaty fotograficzne i teleskopy. Wykazał również, że światło rozchodzi się po liniach prostych oraz że widzenie następuje wtedy, gdy światło odbite od przedmiotów dociera do oka, obalając starożytne teorie, według których widzenie miało emanować z samych oczu.

Kosmografia i kartografia

Astrolabia należały do najsłynniejszych instrumentów średniowiecznego świata arabskiego. Choć ich początki sięgają VI wieku, Arabowie dokonali znaczących postępów w ich konstrukcji. Tworzono mapy nieba służące do obliczania położenia gwiazd i Słońca, jednak przedstawienia niebios opierały się na geocentrycznym modelu wszechświata, w którym Ziemia znajdowała się w centrum, a wszystkie pozostałe ciała niebieskie krążyły wokół niej.

Astrolabia były szeroko stosowane w świecie islamu, ponieważ umożliwiały wyznaczanie kibli, czyli kierunku ku Kaabie w Mekce, oraz obliczanie pór codziennych modlitw, zmieniających się w zależności od położenia Słońca i Księżyca. Mimo postępów w astronomii i teorii Kopernika oraz Galileusza, które odebrały Ziemi centralne miejsce we Wszechświecie, astrolabiów używano jeszcze przez stulecia ze względu na ich praktyczność i dokładność.

Choć kompas wynaleziono w Chinach, to w Al-Andalus, czyli na terenach Hiszpanii zajętych przez Maurów, w XI wieku powstał pierwszy kompas wykorzystujący pływający magnetyt. Urządzenie to, opierające się na naturalnym magnetyzmie Ziemi w celu ustawienia magnetytu, pozwalało żeglarzom utrzymywać stały kurs na pełnym morzu, ułatwiając tym samym podróże morskie.

Mechanika

W IX wieku w Domu Mądrości w Bagdadzie trzej bracia Banu Musa stali się mistrzami mechaniki. Wiele wynalazków opisanych w ich „Księdze pomysłowych urządzeń” wydawało się żywcem wyjętych z baśni. Dzieło to zrewolucjonizowało pojęcie inżynierii mechanicznej i zapowiadało różne osiągnięcia techniczne późniejszych stuleci.

Do wynalazków braci Banu Musa należały automaty zdolne do wykonywania zadań, takich jak podawanie napojów czy gra na instrumentach muzycznych. Księga opisuje również szeroką gamę urządzeń hydraulicznych, takich jak pompy i syfony, które mogły służyć do przemieszczania wody oraz wykonywania innych zadań o fundamentalnym znaczeniu dla rozwoju rolnictwa i przemysłu w świecie arabskim. Wynalazki te były nie tylko świadectwem technicznych umiejętności braci, lecz także pokazywały, w jaki sposób ówczesna inżynieria dążyła do naśladowania i usprawniania ludzkich funkcji.

Maszyna latająca Ibn Firnasa

Wśród uczonych Al-Andalus wyróżnia się postać Abbasa Ibn Firnasa. Służył trzem umajjadzkim emirom Kordoby w Hiszpanii i zmarł w 887 roku. Ibn Firnas przyczynił się do upowszechnienia metod matematycznych i astronomicznych wywodzących się od Al-Chuwarizmiego – algebry, zapisu opartego na wartości pozycyjnej oraz obliczeń astronomicznych według tablic indyjskich. Wiadomo jednak również, że zbudował planetarium podziwiane przez współczesnych, a także klepsydrę, czyli zegar wodny, który mógł zawierać automaty. Podarował go emirowi, aby ten mógł sprawdzać pory modlitw.

Ibn Firnas zasłynął jednak przede wszystkim próbą lotu. Stworzył jedwabny strój podszyty piórami, skonstruował parę skrzydeł podobnych do ptasich i, mając na sobie jedno i drugie, rzucił się w powietrze z wieży w Kordobie. Podobno utrzymał się w powietrzu i pokonał pewien dystans, lecz nie udało mu się lądowanie. Jak pisał algierski historyk Al-Makkari: „Zranił się w tylną część ciała, ponieważ nie zdał sobie sprawy, że ptaki podczas lądowania używają ogonów, a sam nie zrobił sobie ogona”. Wydaje się, że Ibn Firnas nie machał sztucznymi skrzydłami za pomocą rąk, lecz wystartował z wieży i próbował szybować, stosując podejście podobne do tego, które później wykorzystywał XIX-wieczny niemiecki pionier lotnictwa Otto Lilienthal.

Zmierzch złotego wieku

Choć część badaczy uważa, że złoty wiek islamu już wcześniej przeżywał schyłek, powszechnie przyjmuje się, że jego ostateczny kres przyniosły miecze mongolskich hord. Na początku 1258 roku, gdy Bagdad został oblężony i splądrowany, Dom Mądrości oraz bezcenne biblioteki miasta uległy zniszczeniu. Mówiono, że do Tygrysu wrzucono tak wiele ksiąg, iż jego wody poczerniały od atramentu.

Źródło: National Geographic