伊斯兰黄金时代科学成就与贡献，及其产生原因分析
伊斯兰黄金时代科学成就与贡献，及其产生原因分析
伊斯兰黄金时代（8-13世纪）是伊斯兰世界在经济、科技、哲学和文化等方面全面繁荣的时期。本文将重点介绍这一时期在科学技术领域的成就及其产生原因，并分析其对后世的影响。
什么是伊斯兰黄金时代
伊斯兰黄金时代，是指8-13世纪期间，伊斯兰世界经济、科技、哲学与文化等方面的全面繁荣。从先知穆罕默德建立伊斯兰教以来，到伍麦叶王朝，轰轰烈烈的扩张运动缔造了一个横跨亚非的庞大帝国。阿拔斯王朝迁都巴格达后，伊斯兰世界由此进入了“黄金时代”。期间以天文学、数学等为代表的科学，和以教义学为核心的哲学得到了巨大进展，阿拉伯人广泛吸收古希腊和东方各国的先进文化，创造出了辉煌璀璨的阿拉伯文明。
阿拔斯王朝大致领土范围
宗教、哲学与教育背景
彼时的西欧，正处于黑暗愚昧的中世纪，宗教的极端化，天主教会对民众思想禁锢，科学发展停滞，人民生活在无知与愚昧当中。而阿拉伯世界却能从蒙昧时代的落后走向黄金时代的先进与开放，很大程度上得益于伊斯兰教追求知识、开放包容的特点。先知穆圣曾言，“学者的墨水比殉教者的血水更为神圣”，可见伊斯兰教对学术的崇尚与求知态度。伊斯兰教义的一个显著特点，就是对教育与科学发现极为重视，而对知识来源却不甚关心，因而穆斯林学者普遍乐意学习世界各地包括异教徒的著作，这对阿拉伯科学文化的繁荣起到了关键作用。
在阿拉伯哲学中，对知识的探求，一直是最核心的内容之一。“在阿拉伯人看来，哲学是人类所能探知的关于万物真相的知识”。阿拉伯哲学中自由、理性的特点也有利于科学的发展，例如法拉比曾提出理性才是灵魂的思维机能。而对理性的崇尚自然会促进对自然科学的研究与发展。
阿拉伯人建立了大量伊斯兰学校，包括859年在摩洛哥建立的卡鲁因大学，975年开罗的爱资哈尔大学等，这些学校不仅讲授伊斯兰教法，也为学者们提供了一个学术交流平台，帝国内部各地迥然不同的思想得以碰撞，对科学文化的传播与发展起到了不可或缺的作用。9世纪的由哈里发麦蒙亲自建立的智慧宫则更具代表，包括撒赖姆、花剌子模等重要科学家都曾在此任职，源源不断地吸引来自世界各地的学者进行学术交流与学习。封建时代，由最高统治者亲自建立的大型学术机构，并且对科学发展事业大量投资，这在整个世界范围都是绝无仅有的。当时的穆斯林识字率从哈里发到平民，人人都可以是求知的学者，先进的教育制度显然是推动阿拉伯科学发展的重要因素。
智慧宫中的学者
政治与经济环境
任何一个国家的繁荣都离不开一个稳定的政治环境，而此时的阿拉伯帝国凭借军事征服运动建立了一个稳定的外部环境，昔日强权波斯成为了阿拉伯帝国的一部分，而和拜占庭帝国则进行了长达几个世纪的僵持。这使得阿拉伯帝国没有明显的外部威胁，可以更加专注于内部发展。哈里发开明灵活的文化政策不仅促进帝国内的融合，也有力的促进了科学文化的发展。
经济的繁荣也是黄金时代开放包容，不断探索新知识的重要原因。两河流域、尼罗河流域的丰饶作物，努比亚、兴都库什山脉等地的矿产资源，以及大规模的商业贸易——无论是陆上还是海洋，造就了阿拉伯帝国极其殷实的经济基础。有了经济的繁荣，才造就了黄金时代科学与文化的繁荣。
阿拉伯帝国的扩张
翻译运动与跨国学术交流
阿拉伯百年翻译运动，是由曼苏尔、麦蒙等哈里发主导的，大规模将古希腊与东方典籍翻译为阿拉伯语的学术运动。翻译运动对阿拉伯学术发展起到极为关键的作用，没有语言的沟通，阿拉伯学者也就无法进行大规模的学习与交流。大量翻译家源源不断地将世界各地的科学、哲学典籍翻译回阿拉伯，包括托勒密的天文体系、欧几里得的几何原理、亚里士多德的逻辑学与哲学思想等，不断激发阿拉伯人的求知欲望，极大地促进了伊斯兰科学的发展。凭借百年翻译运动，阿拉伯世界汇集了东西方优秀科学成就与文化，一度成为了世界科学的缩影。
智慧宫中的翻译者
科学领域的主要成就
天文学
天文学是伊斯兰科学中成就最显著的领域。麦蒙时期，马拉盖学派在巴格达建立了第一座天文台，拥有当年最先进、精密的测量仪器，如星盘、天球仪、地球仪等。阿拉伯天文学发达的一大重要原因，是为了帝国各地区准确地定位麦加克尔白天房的位置，以便朝拜。而哈里发们对占星术的笃信亦推动了天文学的发展。法甘尼的《天文学基础》详细阐述了托勒密天文体系，而巴塔尼的《论星的科学》则在托勒密体系上予以修正，他计算出的回归年长度比标准值仅差不到两分半。
比鲁尼被认为是阿拉伯天文学家的代表，他所撰写的《马苏迪天文学和占星学原理》彻底总结了当时天文学研究成果，并且提出了地球以地轴为中心自转的理论，并且自古希腊的阿里斯塔克后重新提出了地球可能绕太阳运行的理论。尽管阿拉伯人没有发展出完善的日心说，但是他们却在测量精度方面成就斐然——这当然很大程度上源于朝拜的需要。例如图西的双本轮模型，伊本·沙提尔的月亮模型，均在托勒密体系基础上加以完善，解决了一系列托勒密体系中不自洽的问题，并且大大减小了测量误差。欧洲哥白尼等人的研究就多次参考了阿拉伯的天文著作。
图西的双本轮模型
数学
阿拉伯人的数学发展，起源于翻译运动中对古希腊和印度数学著作的引用。麦蒙时期，花剌子模所著的《算术》，系统地引入了十进制与小数的概念。对代数的贡献被认为是伊斯兰数学最大贡献之一，今日代数一词的英文(algebra)，便是源于阿拉伯语。花剌子模的《代数学》不仅阐述了一次方程和一元二次方程的解法，也明确提出了代数、未知数、根、移项、无理数等概念，他因而与丢番图齐名为世界代数之父。
欧玛尔·海亚姆在花剌子模的基础上，利用圆锥曲线继续研究三次方程。图西在《论四边形》系统地阐述了平面三角和球面三角的相关知识，使三角学变成了一门独立学科。除此之外，在这一时期，对负数的研究、无理数的计算与记法、归纳法以及密码学也取得了很大发展。
花剌子模纪念邮票
医学
阿拉伯医学对世界医学发展有着无法替代的作用。以伊本·西拿（即阿维森纳）为代表，他所著的《医典》，被认为是当时世界医学成果的集大成者，他引进了医学实验、临床试验等先进思想，并且对药剂学、解刨学、营养学均有不斐的成果，他也因此被尊为世界医学之父。奥斯勒博士曾这样评价这本书，“被当做医学圣经的时间比其他任何著作都要长”。
除了伊本·西拿外，包括宰赫拉威、伊本·苏尔、伊本·纳菲斯等科学家，在解剖学、医学研究、病理学、制药学和生理学等多领域做出重要贡献。阿拉伯帝国也是世界最早建立专科医院、医学院的地方，这为后世世界医学发展提供了榜样。
医学之父——伊本·西拿
物理学与化学
科学方法论被认为是现代科学发展的基础，包括亚里士多德的演绎法和归纳法在内，古希腊人曾提出过较为完整的理论。但是直到伊斯兰黄金时代，这些理论才与实践相结合，产生出最早的实验方法论。光学之父伊本·海什木将实证主义引入科学方法论，开创了对实验物理学的研究，他所著的《光学》，利用黑箱法等多种实验方法，挑战了古希腊人对视觉原理等对光的认识，大大推动了光学进步。伊本·沙尔同样对光学有着突出贡献，他发现了折射与反射定律，发展了折射第一定律，并且发明了非球面镜——为眼镜以及照相机的发明奠定了基础。比鲁尼则在力学研究中应用了实验方法论，牛顿运动定律的很多概念早在伊斯兰黄金时代就有多位科学家提出。
以炼金术为基础，伊斯兰世界对化学的研究空前深入。作为现代化学的先驱，贾比尔采用了一系列科学的实验方法，包括蒸馏、结晶、氧化还原等。他首次制取了包括硝酸、盐酸、柠檬酸等各种酸，并且十分强调实验的系统性，对欧洲现代化学发展起到了重要的启发作用。另一位科学家，穆罕默德·伊本·扎卡里亚·拉齐则首次通过实验证明了四元素说与盖伦体液学说的谬误。
现代光学先驱——伊本·海什木
其他科学
伊斯兰科学家在诸如生物学、地理学、社会科学以及心理学均取得了重要成就。球面三角学的发展大大促进了地图投影方式的精确化，以伊本·巴萨尔为代表的农学家则开展了对农学的实验和研究，有效的提高了作物产量。伊斯兰动物学家们也以亚里士多德动物学为基础对动物进行分类与编目活动。
伊斯兰科学对后世的影响与贡献
对近代西方科学发展及文艺复兴运动的促进
伊斯兰科学对世界的贡献是显而易见的，其中首先作用于中世纪的西欧。由于中世纪长期的黑暗统治，古希腊大部分先贤著作都已遗失殆尽，而由于阿拉伯百年翻译运动，许多先贤的著作以阿拉伯语的形式得以保存，文艺复兴时期的学者得以将这些著作带回西欧，大大帮助了他们的宣传与学术研究活动。伊斯兰科学的重要成就，包括天文学、数学、化学等方面直接为西欧带来了先进科学理论，不难发现，当今世界许多学科的学术术语便是来源自阿拉伯，很多仍保留着阿拉伯语的痕迹，例如牵牛星、织女星等诸多天体的名字。阿拉伯数字之所以被称之为阿拉伯数字，也是由于阿拉伯数学的成就传入西欧造就的。除了知识直接的传播，伊斯兰科学对实验方法论的重视也启发了西欧学者，为近现代西欧科学发展起到关键作用。
历史学家拉斯达尔曾这么评价，“亚里士多德穿着东方的服装到巴黎来了，与他同行的还有几位阿拉伯注释家，他们带着阿拉伯各哲学家的许多独立的著作”。由此可见伊斯兰科学对西欧的重要贡献。现代西方一些文艺作品中，常常将古代阿拉伯文明描述为富裕、炼金术等科学发达、文化繁荣的形象，也说明了伊斯兰黄金时代给西方留下的深刻影响。伊斯兰科学也曾传入中国，以医学和天文学为代表，产生了诸如《回回药方》、《福乐智慧》等著作，促进了中国科学的发展。
智慧宫内的阿拉伯学者
东西方科学文化传播的桥梁
阿拉伯独特的地理位置决定了他作为东西方科学文化交流桥梁的历史地位，东西方很多重要的科学文化成果都要通过阿拉伯进行传播交流。比较典型的是造纸术的传播和火药、火器的传播。前者开启了西方文艺复兴，后者开启了西方全球殖民时代。中国指南针的传播，也是西欧大航海时代的基础。与此同时，古希腊哲学与科学知识也通过阿拉伯源源不断传播至波斯、印度乃至中国。由此可见，阿拉伯文明作为东西方科学文化交流桥梁，在历史上曾起到极为关键的作用。
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另外参考了百度百科，维基百科，知乎，全历史等网络内容，以及b站部分科普视频，特别是BV1RT4y1A71z，在此特别感谢Kings & Generals制作组以及翻译者佐伊卡尔西尔兰official
注：本文只是对伊斯兰黄金时代科学技术方面简要总结，并对历史原因及影响简要分析，更详细的内容欢迎大家查阅相关书籍或文献。