98
Текст
№
8. Математики
исламского
средневековья
В
IX веке жил Ал-Хорезми – сын зороастрийского жреца, прозванный за
это ал-Маджуси (маг), заведовал библиотекой «Дома мудрости», изучал
индийские и греческие знания. Ал-Хорезми написал книгу «Об индийском
счёте», способствовавшую популяризации позиционной системы во всём
Халифате, вплоть до Испании. В XII веке эта книга переводится на латинский,
от имени её автора происходит наше слово «алгоритм» (впервые в
близком
смысле использовано Лейбницем). Другое сочинение ал-Хорезми, «Краткая
книга
об
исчислении
аль
-джабра
и
аль
-мукабалы», оказало большое влияние на
европейскую науку и породило ещё один современный термин «алгебра». В
книге разбираются линейные и квадратные уравнения. Отрицательные корни
игнорируются. Алгебры в нашем смысле тоже нет, всё разбирается на
конкретных примерах, сформулированных словесно. Новые математические
результаты в книгах ал-Хорезми фактически отсутствуют.
В средневековой исламской математике было сделано довольно много
попыток доказать Пятый постулат Евклида. Чаще всего исследовалась фигура,
позднее названная четырёхугольником Ламберта. Ал-Джаухари, Сабит ибн
Курра, Омар Хайям и другие математики дали несколько ошибочных
доказательств, явно или неявно используя один из
многочисленных
эквивалентов V постулата.
Одним из величайших учёных-энциклопедистов исламского мира был Ал-
Бируни. Он родился в Кяте, столице Хорезма. В 1017 году афганский султан
Махмуд захватил Хорезм и переселил Ал-Бируни в свою столицу, Газни.
Несколько лет Ал-Бируни провёл в Индии. Главный труд Ал-Бируни — «Канон
Мас‘уда», включающий в себя множество научных достижений разных
народов, в
том числе целый курс тригонометрии (книга III). В дополнение к
таблицам синусов Птолемея (приведенных в уточнённом виде, с шагом 15'),
Ал-Бируни даёт таблицы тангенса и котангенса (с шагом 1°), секанса и пр.
Здесь же даются правила линейного и даже квадратичного интерполирования.
Книга Ал-Бируни содержит приближённое вычисление стороны правильного
вписанного девятиугольника, хорды дуги в 1°, числа π и др.
Прославленный поэт и математик Омар Хайям (XI—XII вв.) внёс вклад в
математику своим сочинением «О доказательствах задач алгебры и аль-
мукабалы», где изложил оригинальные методы решения кубических уравнений.
До Хайяма был уже известен геометрический метод, восходящий к Менехму и
развитый Архимедом: неизвестное строилось как точка пересечения двух
подходящих конических сечений. Хайям привёл обоснование этого метода,
классификацию типов уравнений, алгоритм выбора типа конического сечения,
оценку числа положительных корней и их величины. К сожалению, Хайям не
заметил возможности для кубического уравнения иметь три вещественных
корня. До формул Кардано Хайяму дойти не удалось, но он высказал надежду,
что явное решение будет найдено в будущем. В «Комментариях к трудностям
во введениях книги Евклида» (ок. 1077) Хайям рассматривает иррациональные
99
числа как вполне законные. В этой же книге Хайям пытается решить проблему
пятого постулата, заменив его на более очевидный.
Насир ад-Дин ат-Туси, выдающийся персидский математик и астроном,
наибольших успехов достиг в
области сферической тригонометрии. В его
«Трактате о полном четырехстороннике» (1260) тригонометрия впервые была
представлена как самостоятельная наука. Трактат содержит довольно полное и
целостное построение всей тригонометрической системы, а также способы
решения типичных задач, в том числе труднейших, решенных самим ат-Туси.
Сочинение ат-Туси стало широко известно в Европе и существенно повлияло
на развитие тригонометрии. Ему принадлежит также первое известное нам
описание извлечения корня любой степени; оно опирается на правило
разложения бинома.
Джемшид Ибн Масуд ал-Каши, сотрудник школы Улугбека, написал
сочинение «Ключ арифметики» (1427). Здесь вводится система десятичной
арифметики, включающая учение о
десятичных дробях, которыми ал-Каши
постоянно пользовался. Он распространил геометрические методы Хайяма на
решение уравнений 4-й степени. «Трактат об окружности» (1424) ал-Каши
является блестящим образцом выполнения приближенных вычислений.
Используя правильные вписанный и описанный многоугольники с числом
сторон
, аль-Каши для числа π получил значение 3,14159265358979325
(ошибочна только последняя, 17-я цифра мантиссы). В другой своей работе он
сосчитал, что sin 1° = 0,017452406437283571 (все знаки верны — это примерно
в два раза точнее, чем у ал-Бируни). Итерационные
методы ал-Каши позволяли
быстро численно решить многие кубические уравнения. Составленные ал-Каши
самаркандские астрономические таблицы давали значения синусов от 0 до 45°
через 1' с точностью до девяти десятичных знаков. В Европе такая точность
была получена только полтора столетия спустя.
Достарыңызбен бөлісу: