सैध्दांतिक कालखंडाची अखेर: पश्चिमेकडे झालेला प्रसार

आनंद घैसास

भारतातील आर्यभटीय किंवा इतर ग्रंथांची भाषांतरे होत, गणित आणि खगोलशास्त्रीय संकल्पना या काळात अरब प्रांतात रुजल्या, वाढल्या असे मानले जाते. हा काळ सुमारे इ.स. ७०० ते १५०० या दरम्यानचा मानला जातो. त्यासंबंधी काही महत्त्वाचे…

---

इस्लामपूर्व अरब

इस्लामिक इतिहासकार ‘अहमद दलाल’ यांनी नोंदवले आहे की, बॅबिलोनियन, ग्रीक आणि भारतीय लोकांप्रमाणे ज्यांनी गणितीय खगोलशास्त्रीय अभ्यासाच्या विस्तृत प्रणाली विकसित केल्या होत्या, त्यापेक्षा इस्लामपूर्व अरब लोक फक्त अनुभवजन्य खगोलीय निरीक्षणांवरच अवलंबून होते. हे विशिष्ट ताऱ्यांच्या उदय आणि मावळण्यावर आधारित होते आणि या स्थानिक तारकासमूह परंपरेला ‘अन्वा’ म्हणून ओळखले जात असे. (‘किताब अल अन्वा’ असे याचे पुस्तकही नवव्या शतकात तयार केलेले आढळते) पण अरब खगोलशास्त्रज्ञांनी रात्रीच्या आकाशाच्या अभ्यासात जेव्हा गणिताची ओळख करून दिली, गणिताचा वापर सुरू झाला, तेव्हाच या ‘अन्वा’चा अभ्यास इस्लामीकरणा नंतरच्या काळात विकसित झाला असे दिसते.

सुरुवातीचा काळ

अरबीमध्ये अनुवादित केलेले पहिले खगोलशास्त्रीय ग्रंथ मूळचे भारतीय तर काही पर्शियन होते. सर्वात उल्लेखनीय म्हणजे ‘जिज अल-सिधं हिदं ’, हे ग्रंथ ‘महम्मुद इब्न इब्राहिम अल-फजारी’ आणि ‘याकूब इब्न तारिक’ यांनी तयार केलेले ‘जिज’ (खगोलावर आधारित कालगणनेची कोष्टके असे त्याचे मुख्य स्वरूप होते), ज्यांनी इ.स.७७० नंतर ८ व्या शतकातील भारतीय खगोलशास्त्रीय कार्याचे केलेले हे भाषांतर, जे खलीफा ‘अल-मन्सूर’च्या दरबारातील भारतीय खगोलशास्त्रज्ञांच्या मदतीने तयार केले गेले होते. ‘जिज अल-शाह ’ देखील भारतीय खगोलशास्त्रीय तक्त्यांवर आधारित होते जे ससानियन साम्राज्यात दोन शतकांच्या कालावधीत संकलित केले गेलेले होते. या काळातल्या मजकुरांच्या या तुकड्यांवरून असे दिसून येते, की, अरब खगोलशास्त्रज्ञांनी ग्रीकांच्या त्रिकोणमितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ‘चापाच्या जीवां’च्या जागी भारतातील ग्रंथातून दिलेली ‘ज्या’ ची गुणोत्तरे ‘साइन फंक्शन’ स्वीकारली असे दिसते.

टोलेमीचे ‘अल्मागेस्ट ’ (जे एक भूकेंद्रित गोलाकार पृथ्वी-वैश्विक संबंधांचे प्रतिमान होते) ते आठव्या आणि नवव्या शतकाच्या उत्तरार्धात किमान पाच वेळा भाषांतरित करण्यात आले, जे अरबी खगोलशास्त्रीय परंपरेला माहिती देणारे मुख्य अधिकृत काम मानले जाते.

इस्लामचा उदय झाल्यानंतर, खगोलशास्त्रातील बौद्धिक प्रगतीला त्यांनी जेव्हा खगोलाचा गणिताशी मेळ घातला त्यानंतरच प्रेरणा मिळाली. परंतु, त्यांच्या पाच नमाजांच्या वेळा आणि किब्ला (म्हणजे मक्केमधील पवित्र मशिदीतील ‘काबा’कडे जाणारी दिशा) निश्चित करण्याच्या बंधनासह हे खगोलशास्त्र जाणीवपूर्वक त्यांनी जोडले असे दिसते. तत्वज्ञानी अल-फराबी (मृत्यू इ.स.९५०) यांनी गणित, संगीत आणि प्रकाशशास्त्राच्या संदर्भात खगोलशास्त्राचे वर्णन केले. त्यांनी पृथ्वीची हालचाल आणि खगोलीय पिंडाची स्थिती आणि हालचाल यांचे वर्णन करण्यासाठी खगोलशास्त्राचा वापर कसा करता येईल हे दाखवले.

मात्र गणितीय खगोलशास्त्राला विज्ञानापासून वेगळे केले. दूरच्या वस्तूंचे स्थान, आकार आणि आकार- वर्णन करण्यापुरते खगोलशास्त्राला मर्यादित केले. अल-फराबी यांनी टोलेमीच्या लेखनाचा वा पर त्यांच्या ‘एनालेमा ’मध्ये वर्णन केल्याप्रमाणे केला, जो कोणत्याही निश्चित स्थानावरून सूर्याची स्थिती मोजण्याचा एक मार्ग आहे. ‘तुसी-जोडी’ ही संकल्पना ‘नासिर अल-दीन अल-तुसी’ यांनी शोधलेले एक गणितीय तंत्र यंत्र आहे, ज्यामध्ये एक लहान वर्तुळ, त्या लहान वर्तुळाच्या व्यासाच्या दुप्पट मोठ्या व्यासाच्या वर्तुळात फिरते. या वर्तुळाच्या फिरण्यामुळे लहान वर्तुळाच्या परिघावरील एक बिंदू सतत मोठ्या वर्तुळाच्या व्यासावर रेषीय गतीने पुढे-मागे दोलन करतो. या कालखंडात ‘हाऊस ऑफ विझडम’ ही एक मुद्दाम स्थापन केलेली अकादमी होती, जी जनतेसाठी खुली होती आणि ९ व्या शतकाच्या सुरुवा तीला बगदादमध्ये ‘अब्बासी खलीफा अल-मामुन’च्या कारकिर्दीत तथाकथित राज्यकारभारात आर्थिकदृष्ट्या समर्थित केलेली होती. या हाऊस ऑफ विझडमद्वारे अल- मामुनने खगोलशास्त्रीय संशोधनाला मोठा पाठिंबा दिला. अल-मामुनने बगदादमध्ये पहिली वेधशाळा देखील बांधली आणि त्यानंतर इराक आणि इराणच्या शेजारी प्रदेशांमध्येही वेधशाळा बांधल्या गेल्या.

खगोलशास्त्रातले पहिले प्रमुख मुस्लिम काम ‘जिज अल-सिधं हिदं’ हे होते जे इ.स.८३० मध्ये गणितज्ञ ‘मुहम्मद इब्न मुसा अल-ख्वारिझ्मी’ यांनी तयार केले होते. त्यात सूर्य, चंद्र तसेच बुध, शुक्र, मंगळ, गुरू आणि शनि या ग्रहांच्या हालचालींसाठी तक्ते दिलेले होते. या ग्रंथाने इस्लामिक विज्ञानात टोलेमीच्या संकल्पनांचा परिचय करून दिला आणि इस्लामिक खगोलशास्त्रात तो एक महत्त्वाचा टप्पा गाठला, जो पूर्वी फक्त भाषांतरित कामांवर लक्ष केंद्रित होता, परंतु तो आता नवीन संकल्पना विकसित करण्यास प्रेरणा देणारा ठरला असे जाणवते.

टोलेमीवरील शंका

इ.स.८५० मध्ये, अब्बासी खगोलशास्त्रज्ञ ‘अल-फरघानी’ यांनी ‘किताब फी जवामी’ (ताऱ्यांच्या विज्ञानाचा संग्रह ) हे पुस्तक लिहिले. यात टोलेमीच्या विश्वविज्ञान संकल्पनेचा सारांश देण्यात आला. तथापि त्यांनी पूर्वीच्या अरब खगोलशास्त्रज्ञांच्या निष्कर्षांवर आधारित टोलेमीच्या संकल्पनांना दुरुस्त केले. अल-फरघानी यांनी ग्रहणाच्या मार्गाचा तिरकसपणा, सूर्य आणि चंद्राच्या उपभू-अपभू स्थितींची पूर्वस्थिती आणि पृथ्वीच्या परिघासाठी सुधारित मूल्ये दिली. हे पुस्तक मुस्लिम जगात पसरले आणि त्याचे लॅटिनमध्ये भाषांतरही केले गेले.

१० व्या शतकापर्यंत, टोलेमीच्या कृती योग्य आहेत का यावर शंका घेणारे ग्रंथ प्रकाशित झाले. इस्लामिक विद्वानांनी पृथ्वीच्या ‘स्पष्ट गतिहीनतेवर’ आणि विश्वाच्या केंद्रस्थानी असलेल्या तिच्या स्थानावर प्रश्नचिन्ह उपस्थित केले, कारण आता टोलेमीच्या प्रणालीमध्ये स्वतंत्रपणे तपास करणे शक्य झाले होते. १० व्या शतकातील इजिप्शियन खगोलशास्त्रज्ञ ‘इब्न युनूस’ यांनी टोलेमीच्या गणनेत आढळलेल्या त्रुटी मांडल्या. टोलेमीने गणना केली होती की पृथ्वीचा अक्षीय अग्रक्रमाचा कोन दर १०० वर्षांनी एक अंशाने बदलतो. इब्न युनूसने हा बदल, दर ७० पूर्णांक १/४ वर्षांनी एका अंशाने होतो असे मोजले.

इ.स. १०२५ ते १०२८ दरम्यान, ‘इब्न अल-हैथम’ यांनी त्यांचे ‘अल- शुकुक अला बटलाम्यूस’ (टोलेमीवरील शंका) लिहिले. भूकेंद्रित प्रति मानाच्या अस्तित्वावर वाद न घालता, त्यांनी टोलेमीच्या सिद्धांतांच्या घटकांवर टीका केली. इतर खगोलशास्त्रज्ञांनी या कामात उपस्थित केलेले आव्हान स्वीकारले आणि इब्न अल-हैथमने ओळखलेल्या अडचणी सोडवणारे पर्यायी प्रति मान (मॉडेल) विकसित केले. इ.स. १०७० मध्ये, ‘अबू उबेद अल-जुज्जानी’ यांनी ‘तारिक अल-अफलाक’ प्रकाशित केले ज्यामध्ये त्यांनी टोलेमीच्या समतुल्य सिद्धांतातून उद्भवणाऱ्या समस्यांवर चर्चा केली आणि त्यावर उपाय सुचवला. ‘अल- अंडालस’मध्ये प्रकाशित झालेल्या ‘अल-इस्तिद्रक अला बटलाम्यूस’ (टोलेमीबद्दल पुनर्लेखन) या खरं तर निनावी ग्रंथात टोलेमीच्या खगोलशास्त्रावरील आक्षेपांची यादीच समाविष्ट केलेली होती.

‘नासिर अल-दीन अल-तुसी’ यांनी टोलेमीच्या कार्यात उपस्थित असलेल्या समस्या देखील उघड केल्या. इ.स.१२६१ मध्ये त्यांनी त्यांचे ‘तदखिरा’ प्रकाशि त केले, ज्यामध्ये टोलेमीच्या खगोलशास्त्रात त्यांना आढळलेल्या १६ मूलभूत समस्या दिल्या होत्या आणि त्यामुळे कदाचित इस्लामिक विद्वानांची एक साखळी सुरू झाली, जी या समस्या सोडवण्याचा प्रयत्न करतील. ‘कुतुब अल-दीन अल-शिराझी’, ‘इब्न अल- शातिर’ आणि ‘शम्स अल-दीन अल- खफरी’ यांसारख्या विद्वानांनी तुसीच्या १६ समस्या सोडवण्यासाठी नवीन प्रतिमाने (मॉडेल्स) तयार करण्याचे काम केले आणि त्यांनी तयार केलेली ही प्रतिमाने खगोलशास्त्रज्ञांनी त्यांच्या स्वतःच्या कामात वा परण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात स्वीकारली.

नासिर अल-दीन अल-तुसी यांनी ‘तुसी जोडी’चा वापर करून चंद्र आणि सूर्याच्या सापेक्ष पृथ्वीची गती कशी स्पष्ट करता येते, हे सादर करणारे एक मॉडेल तयार केले. पृथ्वी एखाद्या गोष्टीभोवती फिरते हे समर्थन करण्यासाठी याचा वापर केला जातो आणि पृथ्वीभोवती चंद्राची गती स्पष्ट करण्याचा समीकरण हा योग्य मार्ग नाही, असेही यात दर्शविले जाते नासिर अल-दीन तुसी यांना टोलेमीच्या ‘समीकरण’ संकल्पनेची जागा घेण्यासाठी ‘तुसी-जोडी’ची संकल्पना वापरायची होती. कारण समीकरण संकल्पनेमुळे प्रत्येक महिन्यात चंद्राचे अंतर जर गणिताने केले, तर किमान दोनच्या घटकाने नाटकीयरित्या ते बदलेल परंतु तुसी जोडीसह, चंद्र फक्त पृथ्वीभोवती फिरेल, ज्यामुळे योग्य निरीक्षण आणि एक लागू होणारी संकल्पना तयार होईल. ‘मुय्याद अल-दीन अल-उर्दी ’ हे आणखी एक अभियंता/विद्वान होते, ज्यांनी ग्रहांच्या हालचालींचा अर्थ लावण्याचा प्रयत्न केला. त्यांनी ‘लेम्मा’ची संकल्पना मांडली, जी टोलेमीच्या पद्धतीचा वापर न करता ग्रहांच्या ‘एपि सायक्लिकल गतीचे’ प्रतिनिधित्व करण्याचा एक मार्ग आहे. लेम्माचा हेतू समतुल्य संकल्पनेची जागा घेण्याचा होता.

पृथ्वीचे परिभ्रमण

सूर्याच्या स्थितीच्या संदर्भात चंद्राच्या वेगवेगळ्या टप्प्यांचे स्पष्टीकरण देणारे ‘अल-बिरुनी’ यांच्या खगोलशास्त्रीय ग्रंथातील एक उदाहरण. ‘अबू रेहान बिरुनी’ (जन्म: इ.स. ९७३) यांनी पृथ्वी स्वतःच्या अक्षाभोवती आणि सूर्याभोवती फिरते की नाही या शक्यतेवर चर्चा केली, परंतु त्यांच्या ‘मसुदिक कॅनन’मध्ये त्यांनी पृथ्वी विश्वाच्या केंद्रस्थानी आहे आणि तिला स्वतःची कोणतीही हालचाल नाही असेच सिद्धांत मांडले. जर पृथ्वी तिच्या अक्षावर फिरली, तर हे त्यांच्या खगोलशास्त्रीय मापदंडांशी सुसंगत असेल याची त्यांना जाणीव होती, परंतु त्यांनी ही गणितापेक्षा नैसर्गिक तत्वज्ञानाची समस्या मानली. त्यांचे समकालीन ‘अबू सईद अल- सिज्जी’ यांनी पृथ्वी तिच्या अक्षाभोवती फि रते हे मान्य केले. अल-बिरुनी यांनी केलेल्या पृथ्वी फिरते या संकल्पनेवर आधारित सिज्जी ने खगोलशास्त्राचे वर्णन केले. काही लोकांचा असा विश्वास होता की पृथ्वी स्वतःच्या अक्षावर फिरत आहे, ही गोष्ट १३ व्या शतकातील एका अरबी संदर्भ ग्रंथाद्वारे आणखी पुष्टी मिळते, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे: भूमापक [किंवा अभियंते] (मुहंदि सीन) नुसार पृथ्वी सतत वर्तुळाकार गतीमध्ये असते आणि आकाशाची गती प्रत्यक्षात पृथ्वीच्या हालचालीमुळे असते, ताऱ्यांच्या हालचालीमुळे नाही. ‘मरघा’ आणि ‘समरकंद’ वेधशाळांमध्ये, पृथ्वीच्या परिभ्रमणाची चर्चा ‘नज्म अल-दीन अल-काझविनी अल-काति बी’ (मृत्यू १२७७), तुसी (मृत्यू १२०१) आणि कुशजी (मृत्यू १४०३) यांनी केली होती. तुसी आणि कुशजी यांनी वापरलेले युक्तिवाद आणि पुरावे पृथ्वीच्या गतीला समर्थन देण्यासाठी, कोपर्निकसने वापरलेल्या युक्तिवादांशी जुळतात. तथापि हे एक सत्य आहे, की मरघा विचारधारेने (शाळेने) कधीही सूर्यकें द्रि ततेच्या संकल्पनेकडे मोठी झेप घेतली नाही.

पर्यायी भूकेंद्रित प्रणाली

शातिरच्या पुस्तकातील ‘एपिसायकल्स’ची रचना दाखवणारी आकृती

१२व्या शतकात, इब्न बज्जा, इब्न तुफैल आणि इब्न रश्द यांनी स्थापित केलेल्या परंपरेचे अनुसरण करून, ‘अल-अंडालस’मधील काही इस्लामिक खगोलशास्त्रज्ञांनी टोलेमीच्या प्रणालीला ‘नॉन-हेलि ओसेंट्रिक’ ‘सूर्यकेंद्रित रचनेला नकारात्मक पर्याय’ विकसित केले. एक उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे ‘नूरअद-दीन अल-बित्रुजी’, ज्यांनी टोलेमीच्या मॉडेलला भौतिक नव्हे तर गणितीय मानले. अल-बित्रुजींनी ग्रहांच्या गतीवर एक सिद्धांत मांडला, ज्यामध्ये त्यांना ‘एपि सायकल आणि विक्षिप्त गती’ हे दोन्ही टाळायचे होते. टोलेमीच्या ग्रहांच्या मॉडेलची जागा घेण्यात त्यांना अपयश आले, कारण त्यांच्या रचनेमध्ये ग्रहांच्या स्थानांचे संख्यात्मक अंदाज, टोलेमीच्या मॉडेलपेक्षा कमी अचूक होते. अल-बित्रुजींच्या प्रणालीचा एक मूळ पैलू म्हणजे खगोलीय गतींच्या भौतिक कारणाचा त्यांचा प्रस्ताव. ते एरिस्टाटलीयन कल्पनेला विरोध करतात की प्रत्येक जगासाठी एक विशिष्ट प्रकारची गतिशीलता असते, त्याऐवजी उपचंद्र आणि खगोलीय जगांना समान गतिशीलता लागू केली जाते.

नंतरचा काळ

१३ व्या शतकाच्या उत्तरार्धात, ‘नासिर अल-दीन अल-तुसी’ यांनी वर दाखवल्याप्रमाणे ‘तुसी- जोडी’ संकल्पनेचे तक्ते तयार केले. मध्ययुगीन काळातील इतर उल्लेखनीय खगोलशास्त्रज्ञांमध्ये मुय्याद अल-दीन अल-उर्दी (सुमारे १२६६), कुतुब अल-दीन अल-शिराझी (सुमारे १३११), सदर अल-शरिया अल-बुखारी (सुमारे १३४७), इब्न अल- शातीर (सुमारे १३७५) आणि अली कुशजी (सुमारे १४७४) यांचा समावेश आहे. १५ व्या शतकात, समरकंदचा तैमुरी शासक ‘उलुघ बेग’ याने खगोलशास्त्राच्या संरक्षणाचे केंद्र म्हणून आपला दरबार स्थापन केला. त्याने तरुणपणीच त्याचा अभ्यास केला आणि इ.स.१४२० मध्ये ‘उलुघबेग वेधशाळे’चे बांधकाम करण्याचे आदेश दिले, ज्याने खगोलशास्त्रीय तक्त्यांचा एक नवीन संच तयार केला, तसेच इतर वैज्ञानिक आणि गणितीय प्रगतीमध्ये योगदान दिले. १६व्या शतकाच्या सुरुवा तीला अनेक प्रमुख खगोलशास्त्रीय कामे तयार झाली, ज्यात अल-बिरजंदी (मृत्यू १५२५ किंवा १५२६) आणि शम्स अल-दीन अल-खफरी (मृत्यू १५२५) यांचा समावेश आहे. तथापि, इस्लामिक विज्ञानाच्या इतिहासात या आणि नंतरच्या काळात लिहिलेल्या बहुतेक कामांचा अद्याप सखोल अभ्यास झालेला नाही.

(लेखक होमी भाभा विज्ञान शिक्षण केद्र, मुंबई येथून सेवानिवृत्त विज्ञान अधिकारी आहेत.)