بيروني

(362ق-440ق)

محمد بن احمد بيروني دانشمندي جامع الاطراف وصاحب آثار پر شماري در رياضيات، اخترشناسي، كاني­شناسي، جغرافيا و هندسه­شناسي بوده است. او از معاصران ابن هيثم و محتملاٌ بزرگ­ترين مولف و دانشمند اين دوره پر ثمر از تاريخ تمدن اسلامي است.

در جهان اسلام گستردگي دانستني­هاي هيچ كس در جغرافيا  و اديان تطبيقي بر او فزوني نيافته است. وي همچنين برجسته­ترين اختر­شناس و رياضي­دان روزگار خود بوده است.

كتاب التفهيم وي سده­ها كتاب درسي علوم رياضي بود و كتاب اختر­شناسي بزرگ او، القانون المسعودي، بدون شك جامع­ترين متن اختر­شناسي اسلامي است.

بيروني در فلسفه و فيزيك نيز پژوهش­هايي ژرف داشته است.

او در نامه­اي به ابن سينا – كه متن آن وجود دارد- با صراحت و روشن­بيني خود، برخي از اصول فيزيك­مشائي را مورد بحث و پرسش قرار داده است كه در بيشتر مكاتبات فلسفي آن زمان آموزش داده مي­شده است.

در اين نامه در عقائد او استقلال خاصي نسبت به فلسفه ارسطو ديده مي­شود، و سخت برخي از نكات فيزيك­مشائي را مورد انتقاد قرار مي­دهد، كه از آن جمله مسئله حركت و زمان است كه نه تنها از راه استدلال و منطق به آنها حمله مي­كند، بلكه در اين كار از مشاهده و ملاحظه نيز بهره مي­برد.

بيروني در فيزيك، مكانيك­ كاني­شناسي و ابزار­سازي چندين كتاب و رساله نوشت.

كتاب استيعاب الوجوه الممكنه في صنعه الاصطرالابو كتاب في اخراج ما في قوه الاصطرلاب الي الفعل درباره ابزارهاي اختر­شناسي و ساخت اصطرلاب است كتاب الكابه في المكاييل و الموازين و شرائط الطيار و الشواهين درباره پيمانه­ها، ترازوها و شرطهاي زبانه ترازو و شاهين­ها و رساله النسب التي بين الفلزات و الجواهر في الحجم درباره  نسبت­هاي موجود ميان فلزات و سنگ­هاي گرانبها  از لحاظ حجم و در زمينه چگالي سنجي است.

در اين رساله بيروني با استفاده از نوعی ترازوي جامدي كه شكل نامشخص داشته است، استفاده کرده و آنگاه نتايج تعيين وزن مخصوص هشت فلز، پانزده ماده جامد ديگر و شش مايع را بدست مي­آورد که نتایج او بسيار دقيق است. بيروني ابزار و روش كار هيدروستاتيك خود را در اين رساله وصف كرده است.

بيروني براي اندازه­گيري و محاسبه وزن­ها و حجم­هاي نسبي و نيز وزن مخصوص كاني­ها و مانند آنها،  زر را به عنوان قطب (معيار، سنجه) در مورد فلز­هاي سخت و ياقوت غباري (يا ياقوت آسمانجوني = آسمانگوني) را در مورد سنگ­هاي گرانبها و مانند آن­ها به كار مي­برده است.

ابزار اندازه­گيري او – كه خودش طراحي كرده بود – شامل ابريقي بود كه يك ميزاب (لوله منحني، مانند لوله برخي آفتابه ها) داشت و ترازويي كه يك كفه آن را درست در زير رأس (سر) ميزاب قرار مي­داد. ابريق را پر از آب مي­كرد و يكصد مثقال از فلز يا سنگ يا ماده منظور ديگر را در آوند مي­گذاشت و وزن و حجم آبي را كه جابجا شده، از راه ميزاب به كفه ترازو مي­ريخت، مي­سنجيد و بدين سان وزن مخصوص (در اصطلاح كنوني: نسبت چگالي فلان ماده به چگالي حجم برابري از آب) را معين مي­كرد. بيروني خوب دريافته بود كه دقت اندازه گيري به چند عامل ديگر به جز شكل و ريخت آوند بستگي دارد: پاكي كامل ماده منظور، خلوص آب مبناي سنجش و دماي آب كه در چگالي آن موثر است. لذا بيروني براي آزمايش­هاي هيدروستاتيك خود، هميشه از نقطه معيني از رود جيحون، نزديك جرجانيه (پايتخت ناحيه خوارزم) و آن هم در آغاز پاييز آب بر مي­داشت.

بيروني بيشتر اين آزمايش­ها  را در دوره اقامت خود در جرجانيه، حدوداً از سال 399 تا سال 407 ق – يعني پيش از آن كه در سال 408 ق به دستور سلطان به غزنه برود – انجام داد و سپس در سال­هاي زندگي خود در رودخانه غزنه، به ادامه و تدقيق آزمايش­هاي خود پرداخت.

آزمايش­هاي بيروني چندان دقيق بود كه نتايج آنها، يعني وزن مخصوص­هاي مواد منظور، به ارقامي كه سده­ها پس از او دانشمندان غربي با روش­ها و محاسبات جديد به دست آوردند، بسيار نزديك است. براي نمونه، وزن مخصوص پنج ماده را طبق محاسبه بيروني، كلمان موله و بلتون در اينجا مي­آوريم.

جدول- 1

گزافه نيست اگر بگوييم پيشرفت و تعميق علم ايستا­ب­شناسي (هيدروستاتيك) پس از ارشميدس كه پايه گذار آن بود، مرهون پژوهش­هاي بيروني است.

بيروني به تغيير وزن مخصوص آب بر اثر تغيير دما پي­برد و نيز متوجه موضوع فشار و تعادل در مايعات و تغييرات آن در هنگام جريان مايعات شد. در علم سكون (استاتيك) نيز بيروني درباره اصل جاذبه و جهت آن به طرف مركز زمين روشن و آشكارا سخن مي­گويد.

در مبحث حرارت، بيروني انبساط طولي فلزات در اثر گرما و ضرورت اصلاح اندازه­گيري­ها را مطرح مي­كند. او همچنين وابستگي جزر و مد دريا­ها را به تغييرات دوري ماه كشف مي­كند و به مفهوم جاذبه عمومي نزديك مي­شود.