علم الفلك في العالم الإسلامي في العصور الوسطى

يشير المؤرخ الإسلامي أحمد دلال إلى أنه على عكس البابليين واليونانيين والهنود ، الذين طوروا أنظمة معقدة لدراسة علم الفلك الرياضي ، اعتمد العرب قبل الإسلام على الملاحظات التجريبية . واستندت هذه الملاحظات إلى شروق وغروب نجوم معينة، وكان هذا التقليد الفلكي المحلي يُعرف باسم الأنوى . وقد تطورت دراسة الأنوى بعد الإسلام عندما أدخل علماء الفلك العرب الرياضيات إلى دراستهم للسماء ليلاً. ^{[ 1 ]}

كانت أولى النصوص الفلكية التي تُرجمت إلى العربية ذات أصول هندية ^{[ 2 ]} وفارسية. ^{[ 3 ]} وكان أبرزها زيج السندهند ، وهو زيج من تأليف محمد بن إبراهيم الفزاري ويعقوب بن طارق ، اللذين ترجما عملاً فلكياً هندياً من القرن الثامن الميلادي بعد عام 770، بمساعدة فلكيين هنود كانوا في بلاط الخليفة المنصور . ^{[ 2 ]} كما استند زيج الشاه إلى جداول فلكية هندية جُمعت في الإمبراطورية الساسانية على مدى قرنين. وتُظهر شظايا النصوص من تلك الفترة أن الفلكيين العرب اعتمدوا دالة الجيب من الهند بدلاً من أوتار القوس المستخدمة في حساب المثلثات اليوناني . ^{[ 1 ]}

تُرجم كتاب المجسطي لبطليموس (وهو نموذج كوني كروي مركزي الأرض) خمس مرات على الأقل في أواخر القرنين الثامن والتاسع الميلاديين، ^{[ 4 ]} وكان العمل المرجعي الرئيسي الذي أثر في التراث الفلكي العربي. ^{[ 5 ]}

أدى ظهور الإسلام ، بما فيه من واجب تحديد أوقات الصلوات الخمس اليومية والقبلة (الاتجاه نحو الكعبة في المسجد الحرام بمكة المكرمة ) ، إلى إلهام التقدم الفكري في علم الفلك. ^{[ 6 ]}

وصف الفيلسوف الفارابي (توفي عام 950) علم الفلك من منظور الرياضيات والموسيقى والبصريات. وبيّن كيف يمكن استخدام علم الفلك لوصف حركة الأرض، وموقع وحركة الأجرام السماوية، وفصل علم الفلك الرياضي عن العلوم، وحصر علم الفلك في وصف موقع وشكل وحجم الأجرام البعيدة. ^{[ 7 ]} واستخدم الفارابي كتابات بطليموس ، كما ورد في كتابه "التحليلة" ، كطريقة لحساب موقع الشمس من أي موقع ثابت. ^{[ 8 ]}

كان بيت الحكمة أكاديمية مفتوحة للعامة، حظيت بدعم مالي خلال عهد الخليفة العباسي المأمون في أوائل القرن التاسع الميلادي في بغداد. وقد دعم المأمون الأبحاث الفلكية بشكل كبير من خلال بيت الحكمة، كما بنى أول مرصد فلكي في بغداد، ثم بُنيت مراصد أخرى في مناطق مختلفة من العراق وإيران . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

كان كتاب "زيج السندهند" أول عمل فلكي إسلامي رئيسي، من تأليف عالم الرياضيات محمد بن موسى الخوارزمي عام 830م. احتوى الكتاب على جداول لحركات الشمس والقمر والكواكب عطارد والزهرة والمريخ والمشتري وزحل . أدخل هذا العمل مفاهيم بطليموس إلى العلوم الإسلامية ، وشكّل نقطة تحول في علم الفلك الإسلامي، الذي كان يركز سابقًا على ترجمة الأعمال، ولكنه بدأ الآن في تطوير أفكار جديدة. ^{[ 11 ]} ومن الشخصيات البارزة الأخرى في بلاط المأمون، سند بن علي ، وهو يهودي اعتنق الإسلام، ساهم في كتاب " زيج السندهند" ونُسب إليه بناء أدوات فلكية. ^{[ 12 ]}

انخرط علماء اليهود في العالم الإسلامي أيضًا في الأساليب الفلكية التي طورها نظراؤهم المسلمون. ففي عام 931، استخدم سعديا غاون (وهو حاخام بارز ورئيس مجمع السور في العراق) جهاز الزيج لحساب مواقع الشمس والقمر وخمسة كواكب مرئية في وقت محدد، كما ورد في شرحه لسفر يتزيرا . وربما يكون قد درس تقليد الزيج جزئيًا لمواجهة معاصريه الذين سعوا إلى استخدام هذه الحسابات لتحديد وتقديس الهلال الجديد كل شهر. ^{[ 12 ]}

في عام 850، ألّف الفلكي العباسي الفرغاني كتاب "في الجوامي ". قدّم الكتاب ملخصًا لعلم الكونيات البطلمي ، كما صحّحه استنادًا إلى اكتشافات فلكيين عرب سابقين. وقدّم الفرغاني قيمًا منقحة لميل دائرة البروج ، وترنّح أوج الشمس والقمر، ومحيط الأرض . انتشر الكتاب في أرجاء العالم الإسلامي، وتُرجم إلى اللاتينية . ^{[ 13 ]}

بحلول القرن العاشر، ظهرت نصوص تشكك في صحة مؤلفات بطليموس. ^{[ 14 ]} وقد شكك علماء المسلمين في ثبات الأرض الظاهري، ^{[ 15 ]} وموقعها في مركز الكون، بعد أن أصبح من الممكن إجراء دراسات مستقلة حول نظام بطليموس . ^{[ 16 ]}

اكتشف الفلكي المصري ابن يونس، الذي عاش في القرن العاشر الميلادي، أخطاءً في حسابات بطليموس. فقد حسب بطليموس أن زاوية ترنح محور الأرض تتغير بمقدار درجة واحدة كل 100 عام، بينما حسب ابن يونس معدل التغير بدرجة واحدة كل 70 وربع عام .

بين عامي 1025 و1028، كتب العالم الموسوعي ابن الهيثم كتابه "الشكوك على بطليموس ". وبينما لم ينكر وجود النموذج الجيومركزي ، فقد انتقد بعض جوانب نظريات بطليموس. وقد استجاب فلكيون آخرون للتحدي الذي طرحه هذا العمل، وواصلوا تطوير نماذج بديلة حلت الصعوبات التي حددها ابن الهيثم. وفي عام 1070، نشر أبو عبيد الجوزجاني كتاب "تاريخ الأفلاك "، الذي ناقش فيه الإشكاليات الناجمة عن نظرية بطليموس في الموازنات ، واقترح حلاً لها. كما تضمن العمل المجهول " الاستدراك على بطليموس"، الذي نُشر في الأندلس ، قائمةً بالاعتراضات على علم الفلك البطلمي.

كشف ناصر الدين الطوسي أيضًا عن إشكاليات في أعمال بطليموس. ففي عام ١٢٦١، نشر كتابه "التدخيرة" ، الذي تضمن ١٦ إشكالية جوهرية وجدها في علم الفلك البطلمي، ^{[ ١٧ ]} وبذلك، أطلق سلسلة من علماء المسلمين الذين سعوا إلى حل هذه الإشكاليات. وقد عمل علماء مثل قطب الدين الشيرازي ، وابن الشاطر، وشمس الدين الخفري على وضع نماذج جديدة لحل إشكاليات الطوسي الست عشرة، ^{[ ١٨ ]} وأصبحت هذه النماذج التي ابتكروها شائعة الاستخدام بين علماء الفلك في أعمالهم.

أراد ناصر الدين الطوسي استخدام مفهوم الزوج الطوسي ليحل محل مفهوم "التوازن" في نموذج بطليموس. فمفهوم التوازن كان سيؤدي إلى تغير كبير في بُعد القمر شهريًا، بمقدار الضعف على الأقل في الحسابات. أما مع الزوج الطوسي، فيدور القمر حول الأرض فقط، مما يُعطي الملاحظة الصحيحة ويُطبّق المفهوم بشكل سليم. ^{[ 19 ]} وكان مؤيد الدين الأردي مهندسًا وعالمًا آخر سعى لفهم حركة الكواكب. فابتكر مفهوم اللمة، وهي طريقة لتمثيل الحركة الدورانية للكواكب دون استخدام طريقة بطليموس. وكان الهدف من اللمة أيضًا استبدال مفهوم التوازن.

دوران الأرض

ناقش أبو الريحان البيروني (مواليد 973م) إمكانية دوران الأرض حول محورها وحول الشمس، لكنه في كتابه " القانون المسعودي" وضع مبدأ أن الأرض مركز الكون وأنها لا تتحرك من تلقاء نفسها. ^{[ 20 ]} كان يدرك أنه إذا دارت الأرض حول محورها، فسيكون ذلك متوافقًا مع معاييره الفلكية، ^{[ 21 ]} لكنه اعتبر هذه المسألة من مسائل الفلسفة الطبيعية لا الرياضيات. ^{[ 22 ]}

أقرّ معاصره أبو سعيد السجزي بأن الأرض تدور حول محورها. ^{[ 23 ]} ووصف البيروني أسطرلابًا اخترعه السجزي بناءً على فكرة دوران الأرض. ^{[ 24 ]}

إن حقيقة اعتقاد بعض الناس بأن الأرض تدور حول محورها تتأكد أيضاً من خلال مرجع عربي من القرن الثالث عشر ينص على ما يلي:

بحسب المهندسين، فإن الأرض في حركة دائرية مستمرة، وما يبدو أنه حركة السماء هو في الواقع ناتج عن حركة الأرض وليس النجوم. ^{[ 22 ]}

في مرصدي مراغة وسمرقند ، ناقش نجم الدين القزويني الكاتبي (توفي عام ١٢٧٧) ^{[ ٢٥ ]} ، والطوسي (مواليد ١٢٠١)، والقصجي (مواليد ١٤٠٣) دوران الأرض . وتتشابه الحجج والأدلة التي استخدمها الطوسي والقصجي مع تلك التي استخدمها كوبرنيكوس لدعم حركة الأرض. ^{[ ٢٦ ] [ ٢٧ ]} ومع ذلك، يبقى من الثابت أن مدرسة مراغة لم تتبنَّ قط نظرية مركزية الشمس . ^{[ ٢٨ ]}

في أواخر القرن الثالث عشر، ابتكر ناصر الدين الطوسي زوج الطوسي، كما هو موضح في الصورة أعلاه. ومن بين علماء الفلك البارزين الآخرين من أواخر العصور الوسطى: مؤيد الدين الأردي ( حوالي 1266 )، وقطب الدين الشيرازي ( حوالي 1311 )، وصدر الشريعة البخاري ( حوالي 1347 )، وابن الشاطر ( حوالي 1375 )، وعلي القوشجي ( حوالي 1474 ). ^{[ 33 ]}

في القرن الخامس عشر، جعل حاكم سمرقند التيموري أولوغ بيك بلاطه مركزًا لرعاية علم الفلك. درس هذا العلم في شبابه، وفي عام 1420 أمر ببناء مرصد أولوغ بيك، الذي أنتج مجموعة جديدة من الجداول الفلكية، بالإضافة إلى مساهمته في تطورات علمية ورياضية أخرى . ^{[ 34 ]}

أُنتجت العديد من الأعمال الفلكية الهامة في أوائل القرن السادس عشر، بما في ذلك أعمال البيرجندي (توفي عام 1525 أو 1526) وشمس الدين الخفري (نشط عام 1525). ومع ذلك، لا تزال الغالبية العظمى من الأعمال التي كُتبت في هذه الفترة والفترات اللاحقة من تاريخ العلوم الإسلامية بحاجة إلى دراسة. ^{[ 27 ]}

أثر علم الفلك الإسلامي على علم الفلك المالي . ^{[ 35 ]}

تمت ترجمة العديد من أعمال علم الفلك الإسلامي إلى اللاتينية ابتداءً من القرن الثاني عشر .

كان كتاب البتاني (توفي عام 929)، كتاب الزيج ("كتاب الجداول الفلكية ")، مرجعًا متكررًا لعلماء الفلك الأوروبيين، وقد أُعيد طبعه عدة مرات، بما في ذلك طبعة مع تعليقات من ريجيومونتانوس . ^{[ 36 ]} وقد ذكر نيكولاس كوبرنيكوس البتاني في كتابه الذي أطلق الثورة الكوبرنيكية ، " في دوران الأجرام السماوية" ، ما لا يقل عن 23 مرة، ^{[ 37 ]} كما ذكره أيضًا في كتابه "التعليقات" . ^{[ 38 ]} وكثيرًا ما استشهد به تيكو براهي ، وجيوفاني باتيستا ريتشيولي ، ويوهانس كيبلر ، وجاليليو جاليلي ، وغيرهم، أو استشهدوا بملاحظاته. ^{[ 39 ]} ولا تزال بياناته تُستخدم في الجيوفيزياء. ^{[ 40 ]}

حوالي عام 1190، نشر البتروجي نظامًا بديلًا لمركزية الأرض لنموذج بطليموس. انتشر نظامه في معظم أنحاء أوروبا خلال القرن الثالث عشر، واستمرت المناقشات والردود على أفكاره حتى القرن السادس عشر. ^{[ 29 ]} في عام 1217، أنجز مايكل سكوت ترجمة لاتينية لكتاب البتروجي في علم الكونيات ( كتاب الحياة )، والذي أصبح بديلًا مقبولًا لكتاب المجسطي لبطليموس في الأوساط اللاهوتية . ^{[ 32 ]} شرح العديد من الكتاب الأوروبيين، بمن فيهم ألبرتوس ماغنوس وروجر بيكون ، هذا النظام بالتفصيل وقارنوه بنظام بطليموس. ^{[ 29 ]} استشهد كوبرنيكوس بنظامه في كتابه "حول دوران الأجرام السماوية" أثناء مناقشة نظريات ترتيب الكواكب الداخلية. ^{[ 29 ] [ 32 ]}

Some historians maintain that the thought of the Maragheh observatory, in particular the mathematical devices known as the Urdi lemma and the Tusi couple, influenced Renaissance-era European astronomy and thus Copernicus.^{[41][42][43][44]} Copernicus used such devices in the same planetary models as found in Arabic sources.^[45] Furthermore, the exact replacement of the equant by two epicycles used by Copernicus in the Commentariolus was found in an earlier work by Ibn al-Shatir (d. c.1375) of Damascus.^[46] Copernicus' lunar and Mercury models are also identical to Ibn al-Shatir's.^[47]

While the influence of the criticism of Ptolemy by Averroes on Renaissance thought is clear and explicit, the claim of direct influence of the Maragha school, postulated by Otto E. Neugebauer in 1957, remains an open question.^[28][48][49] Since the Tusi couple was used by Copernicus in his reformulation of mathematical astronomy, there is a growing consensus that he became aware of this idea in some way. It has been suggested^[50][51] that the idea of the Tusi couple may have arrived in Europe leaving few manuscript traces, since it could have occurred without the translation of any Arabic text into Latin. One possible route of transmission may have been through Byzantine science, which translated some of al-Tusi's works from Arabic into Byzantine Greek. Several Byzantine Greek manuscripts containing the Tusi-couple are still extant in Italy.^[52] Other scholars have argued that Copernicus could well have developed these ideas independently of the late Islamic tradition.^[53] Copernicus explicitly references several astronomers of the "Islamic Golden Age" (10th to 12th centuries) in De Revolutionibus: Albategnius (Al-Battani), Averroes (Ibn Rushd), Thebit (Thābit ibn Qurra), Arzachel (Al-Zarqali), and Alpetragius (Al-Bitruji), but he does not show awareness of the existence of any of the later astronomers of the Maragha school.^[38]

وقد قيل إن كوبرنيكوس ربما يكون قد اكتشف بشكل مستقل قصة الزوجين الطوسيين أو استوحى الفكرة من تعليق بروكلس على الكتاب الأول من كتاب إقليدس ، ^{[ 54 ]} والذي استشهد به كوبرنيكوس. ^{[ 55 ]}

ومن المصادر المحتملة الأخرى لمعرفة كوبرنيكوس بهذه الأداة الرياضية كتاب " أسئلة الأمل" لنيكول أورسم ، الذي وصف كيف يمكن إنتاج حركة خطية ترددية لجسم سماوي من خلال مجموعة من الحركات الدائرية المشابهة لتلك التي اقترحها الطوسي. ^{[ 56 ]}

سُجّل التأثير الإسلامي على علم الفلك الصيني لأول مرة خلال عهد أسرة سونغ، عندما قدّم عالم فلك مسلم من طائفة هوي يُدعى ما ييزي مفهوم الأيام السبعة في الأسبوع، وقدّم إسهامات أخرى. ^{[ 57 ]}

أُحضر علماء فلك مسلمون إلى الصين للعمل على وضع التقاويم وعلم الفلك خلال الإمبراطورية المغولية وسلالة يوان التي تلتها . ^{[ 58 ]} رافق العالم الصيني يي لو تشو تساي جنكيز خان إلى بلاد فارس عام 1210 ودرس تقويمهم لاستخدامه في الإمبراطورية المغولية. ^{[ 58 ]} أحضر قوبلاي خان إيرانيين إلى بكين لبناء مرصد ومؤسسة للدراسات الفلكية. ^{[ 59 ]}

عمل العديد من الفلكيين الصينيين في مرصد مراغة، الذي أسسه ناصر الدين الطوسي عام 1259 برعاية هولاكو خان ​​في بلاد فارس. ^{[ 60 ]} وكان من بين هؤلاء الفلكيين الصينيين فو منغتشي، أو فو مزهاي. ^{[ 61 ]} وفي عام 1267، قدم الفلكي الفارسي جمال الدين ، الذي كان يعمل سابقًا في مرصد مراغة، سبعة أدوات فلكية فارسية إلى قوبلاي خان، بما في ذلك كرة أرضية وكرة فلكية ، ^{[ 62 ]} بالإضافة إلى تقويم فلكي ، عُرف لاحقًا في الصين باسم وانيان لي ("تقويم العشرة آلاف سنة" أو "التقويم الأبدي"). كان يُعرف باسم "جمالودينغ" في الصين، حيث عُيّن عام 1271 ^{[ 61 ]} من قِبل خان كأول مدير للمرصد الإسلامي في بكين ^{[ 60 ]} ، المعروف باسم مكتب الفلك الإسلامي، والذي عمل جنبًا إلى جنب مع مكتب الفلك الصيني لأربعة قرون. اكتسب علم الفلك الإسلامي سمعة طيبة في الصين لنظريته حول خطوط العرض الكوكبية ، والتي لم تكن موجودة في علم الفلك الصيني في ذلك الوقت، ولتنبؤاته الدقيقة بالكسوف والخسوف. ^{[ 63 ]}

بعض الأدوات الفلكية التي صنعها الفلكي الصيني الشهير غو شوجينغ بعد ذلك بفترة وجيزة تُشبه في أسلوبها الأدوات التي بُنيت في مراغة. ^{[ 60 ]} وعلى وجه الخصوص، تُظهر "الأداة المُبسطة" ( جياني ) والمِزْوِنة الكبيرة في مرصد غاوتشنغ الفلكي آثارًا للتأثير الإسلامي. ^{[ 63 ]} أثناء صياغة تقويم شوشيلي عام 1281، ربما تأثر عمل شوجينغ في حساب المثلثات الكروية جزئيًا بالرياضيات الإسلامية ، التي كانت مقبولة على نطاق واسع في بلاط قوبلاي. ^{[ 64 ]} تشمل هذه التأثيرات المحتملة طريقة شبه هندسية للتحويل بين الإحداثيات الاستوائية والإحداثيات الكسوفية ، والاستخدام المنهجي للأعداد العشرية في المعاملات الأساسية، وتطبيق الاستيفاء التكعيبي في حساب عدم انتظام حركات الكواكب. ^{[ 63 ]}

قام الإمبراطور هونغ وو (حكم من 1368 إلى 1398) من سلالة مينغ (1328 إلى 1398)، في السنة الأولى من حكمه (1368)، بتجنيد متخصصين في علم التنجيم من الهان وغير الهان من المؤسسات الفلكية في بكين التابعة لليوان المنغولي السابق إلى نانجينغ ليصبحوا مسؤولين في المرصد الوطني الذي تم إنشاؤه حديثًا.

في ذلك العام، استدعت حكومة مينغ لأول مرة المسؤولين الفلكيين من العاصمة العليا يوان للقدوم جنوبًا، وكان عددهم أربعة عشر. ولتعزيز دقة أساليب الرصد والحساب، شجع الإمبراطور هونغ وو اعتماد نظامي التقويم المتوازيين، الهان والهوي . وفي السنوات اللاحقة، عيّن بلاط مينغ عددًا من المنجمين الهوي في مناصب رفيعة في المرصد الإمبراطوري. وقد ألّفوا العديد من الكتب في علم الفلك الإسلامي، كما صنعوا معدات فلكية وفقًا للنظام الإسلامي.

تم الانتهاء من ترجمة عملين مهمين إلى اللغة الصينية في عام 1383: زيج (1366) والمدخل في صناعة أحكام النجوم، مقدمة في علم التنجيم (1004).

في عام 1384، صُنعت أسطرلاب صينية لرصد النجوم بناءً على تعليمات صنع معدات إسلامية متعددة الأغراض. وفي عام 1385، نُصبت الآلة على تلة في شمال نانجينغ.

في حوالي عام 1384، خلال عهد أسرة مينغ، أمر الإمبراطور هونغ وو بترجمة وتجميع الجداول الفلكية الإسلامية إلى اللغة الصينية ، وهي مهمة أنجزها العالمان ماشاييهي ، الفلكي المسلم، وو بوزونغ ، العالم والمسؤول الصيني. عُرفت هذه الجداول باسم " هوي هوي ليفا" ( نظام التقويم الفلكي الإسلامي )، ونُشرت في الصين عدة مرات حتى أوائل القرن الثامن عشر، ^{[ 65 ]} على الرغم من أن أسرة تشينغ تخلت رسميًا عن تقليد علم الفلك الصيني الإسلامي عام 1659. ^{[ 66 ]} عُرف الفلكي المسلم يانغ غوانغشيان بانتقاداته لعلوم الفلك اليسوعية.

في أوائل عهد مملكة جوسون ، شكّل التقويم الإسلامي أساسًا لإصلاح التقويم لكونه أكثر دقة من التقاويم الصينية السائدة آنذاك. ^{[ 67 ]} وقد دُرست ترجمة كورية لكتاب "هوي هوي ليفا" ، وهو نص يجمع بين علم الفلك الصيني وأعمال جمال الدين في علم الفلك الإسلامي، في كوريا خلال عهد سيجونغ العظيم في القرن الخامس عشر. ^{[ 68 ]}

استُخدمت الكرات السماوية في المقام الأول لحل مسائل علم الفلك. واليوم، لا يزال 126 جهازًا من هذا النوع موجودًا في جميع أنحاء العالم، أقدمها يعود إلى القرن الحادي عشر. وكان بالإمكان حساب ارتفاع الشمس، أو المطلع المستقيم وميل النجوم، باستخدام هذه الكرات عن طريق إدخال موقع الراصد على حلقة الزوال للكرة. ^{[ 71 ]} وجاء التصميم الأولي للكرة السماوية المحمولة لقياس الإحداثيات السماوية من الفلكي المسلم جابر بن أفلح (توفي عام 1145). ومن الفلكيين المسلمين الماهرين الآخرين الذين عملوا على الكرات السماوية عبد الرحمن الصوفي (وُلد عام 903)، الذي وصف في كتابه " كتاب النجوم الثابتة" كيفية تصميم صور الأبراج على الكرة، بالإضافة إلى كيفية استخدامها. إلا أن الفلكي البتاني كان يعمل في العراق في القرن العاشر على الكرات السماوية لتسجيل البيانات الفلكية. كان هذا مختلفًا، لأنه حتى ذلك الحين، كان الاستخدام التقليدي للكرة السماوية يقتصر على كونها أداة رصد. يصف كتاب البتاني بالتفصيل كيفية تحديد إحداثيات 1022 نجمًا، وكيفية تمييزها. وللكرة ذات الحلقات استخدامات مماثلة. لم يبقَ أي أثر للكرات ذات الحلقات الإسلامية القديمة، ولكن كُتبت عدة رسائل حول "الأداة ذات الحلقات". وفي هذا السياق، يوجد أيضًا تطور إسلامي آخر، وهو الأسطرلاب الكروي، الذي لم يبقَ منه سوى أداة واحدة كاملة، تعود إلى القرن الرابع عشر.

كانت الأسطرلابات النحاسية اختراعًا من أواخر العصور القديمة. أول فلكي مسلم يُنسب إليه صنع أسطرلاب هو محمد الفزاري (أواخر القرن الثامن الميلادي). ^{[ 72 ]} شاع استخدام الأسطرلابات في العالم الإسلامي خلال "العصر الذهبي"، لا سيما كوسيلة مساعدة في تحديد القبلة. يعود تاريخ أقدم مثال معروف إلى عام 927/928 (315 هـ). ^{[ 73 ]}

كان الجهاز مفيدًا للغاية، وفي وقت ما خلال القرن العاشر تم جلبه إلى أوروبا من العالم الإسلامي، حيث ألهم علماء اللاتين للاهتمام بكل من الرياضيات وعلم الفلك. ^{[ 74 ]}

تتمثل الوظيفة الرئيسية للإسطرلاب في كونه نموذجًا متنقلًا للفضاء، قادرًا على حساب الموقع التقريبي لأي جرم سماوي في النظام الشمسي في أي وقت، شريطة مراعاة خط عرض الراصد. ولضبط خط العرض، غالبًا ما كان الإسطرلاب مزودًا بلوحة ثانية فوق الأولى، يمكن للمستخدم استبدالها لتحديد خط العرض الصحيح. ^{[ 74 ]} ومن أبرز مزايا هذا الجهاز أن الإسقاط الناتج عنه يسمح للمستخدمين بحساب وحل المسائل الرياضية بيانيًا، وهو ما كان يتطلب سابقًا استخدام حساب المثلثات الكروية المعقدة، مما أتاح الوصول المبكر إلى إنجازات رياضية عظيمة. ^{[ 75 ]} إضافةً إلى ذلك، مكّن استخدام الإسطرلاب السفن في عرض البحر من حساب مواقعها، بشرط تثبيت الجهاز على نجم ذي ارتفاع معروف. لم يكن أداء الأسطرلابات القياسية جيدًا في المحيط، حيث جعلت المياه الهائجة والرياح العاتية استخدامها صعبًا، لذلك تم تطوير نسخة جديدة من الجهاز، تُعرف باسم أسطرلاب البحارة ، لمواجهة الظروف الصعبة للبحر. ^{[ 76 ]}

استُخدمت هذه الأدوات لقراءة وقت شروق الشمس ورصد النجوم الثابتة. وقد صنع الزرقالي الأندلسي إحدى هذه الأدوات التي، على عكس سابقاتها، لم تكن تعتمد على خط عرض الراصد، وكان بالإمكان استخدامها في أي مكان. عُرفت هذه الأداة في أوروبا باسم "السافيا". ^{[ 77 ]}

كان الأسطرلاب، بلا شك، أهم أداة تم ابتكارها واستخدامها للأغراض الفلكية في العصور الوسطى. تطلّب اختراعه في أوائل العصور الوسطى دراسةً معمقةً وتجاربَ عديدةً للوصول إلى الطريقة المثلى لبنائه بحيث يعمل بكفاءة وثبات، وقد أدى اختراعه إلى العديد من التطورات الرياضية الناجمة عن المشكلات التي ظهرت أثناء استخدامه. ^{[ 78 ]} كان الغرض الأصلي من الأسطرلاب هو قياس ارتفاع الشمس والعديد من النجوم المرئية، ليلاً ونهاراً على التوالي. ^{[ 79 ]} ومع ذلك، فقد ساهم بشكل كبير في رسم خرائط العالم، مما أدى إلى مزيد من استكشاف البحار، والذي نتج عنه سلسلة من الأحداث الإيجابية التي سمحت بظهور العالم الذي نعرفه اليوم. ^{[ 80 ]} لقد خدم الأسطرلاب أغراضًا عديدةً عبر الزمن، وأثبت أنه عامل أساسي من العصور الوسطى وحتى يومنا هذا.

تطلّب استخدام الأسطرلاب الرياضيات، وقد شمل تطوير هذه الأداة دوائر السمت، مما أثار سلسلة من التساؤلات حول معضلات رياضية أخرى. ^{[ 78 ]} كان الأسطرلاب يُستخدم لتحديد ارتفاع الشمس، مما مكّن من تحديد اتجاه الصلاة (أو اتجاه مكة المكرمة). ^{[ 78 ]} إلى جانب هذه الأغراض، كان للأسطرلاب تأثير كبير على الملاحة، وخاصة في العالم البحري. سهّل هذا التطور حساب خطوط العرض، مما أدى إلى زيادة الاستكشاف البحري، وأسهم بشكل غير مباشر في ظهور عصر النهضة، وزيادة النشاط التجاري العالمي، وفي نهاية المطاف اكتشاف العديد من قارات العالم. ^{[ 80 ]}

صمّم أبو الريحان البيروني أداةً أطلق عليها اسم "صندوق القمر"، وهي عبارة عن تقويم قمري شمسي ميكانيكي ، يستخدم سلسلة تروس وثماني عجلات مسننة . ^{[ 81 ]} وكان هذا مثالًا مبكرًا على آلة معالجة المعرفة السلكية الثابتة . ^{[ 82 ]} ويستخدم هذا العمل للبيروني نفس سلاسل التروس المحفوظة في ساعة شمسية بيزنطية محمولة من القرن السادس. ^{[ 83 ]}

أدخل المسلمون تحسينات هامة على نظرية وصنع الساعات الشمسية ، التي ورثوها عن أسلافهم الهنود واليونانيين . وقد وضع الخوارزمي جداول لهذه الأدوات، مما قلل بشكل كبير من الوقت اللازم لإجراء حسابات محددة.

كانت الساعات الشمسية توضع بشكل متكرر على المساجد لتحديد وقت الصلاة. ومن أبرز الأمثلة على ذلك ما بناه في القرن الرابع عشر الميلادي موقِّع الجامع الأموي في دمشق، ابن الشاطر. ^{[ 85 ]}

ابتكر المسلمون عدة أشكال من الأرباع . من بينها ربع الجيب المستخدم في الحسابات الفلكية، وأشكال مختلفة من ربع الساعة المستخدمة لتحديد الوقت (وخاصة أوقات الصلاة) من خلال رصد الشمس أو النجوم. وكانت بغداد في القرن التاسع مركزًا لتطوير الأرباع. ^{[ 86 ]} أبو بكر بن سارة الحموي (توفي عام 1329) فلكي سوري اخترع ربعًا يُسمى "المقدار اليسرى". كرّس وقته لتأليف العديد من الكتب حول إنجازاته وتطوراته في مجال الأرباع والمسائل الهندسية. تشمل مؤلفاته في الأرباع " رسالة في العمليات بالربع الخفي" و "لآلئ نادرة في العمليات بالدائرة لإيجاد الجيب". كانت هذه الأدوات تُستخدم لقياس الارتفاع بين جرم سماوي والأفق. ومع ذلك، مع استخدام الفلكيين المسلمين لها، بدأوا في إيجاد طرق أخرى لاستخدامها. على سبيل المثال، الربع الجداري، لتسجيل زوايا الكواكب والأجرام السماوية. أو الربع العالمي، لحل مسائل خطوط العرض الفلكية. والربع الساعي، لتحديد وقت اليوم بالنسبة للشمس. وربع المقنطر، الذي تطور من الأسطرلاب.

يُرجّح أن الإغريق القدماء هم من صنعوا جداول استوائية للكواكب ، على الرغم من عدم وجود أي آثار أو أوصاف محفوظة من تلك الفترة. في تعليقه على جداول بطليموس المفيدة ، قدّم عالم الرياضيات ثيون الإسكندري، الذي عاش في القرن الرابع قبل الميلاد، بعض المخططات لحساب مواقع الكواكب هندسيًا استنادًا إلى نظرية بطليموس الفلكية الدائرية. أما أول وصف لبناء جدول استوائي شمسي (مقارنةً بالجدول الاستوائي الكوكبي) فقد ورد في كتاب بروكلس، "النماذج التقريبية" ( Hypotyposis )، الذي يعود تاريخه إلى القرن الخامس قبل الميلاد ، ^{[ 87 ]} حيث يُقدّم تعليمات حول كيفية بنائه من الخشب أو البرونز. ^{[ 88 ]}

أقدم وصف معروف لخط استواء الكوكب موجود في رسالة من أوائل القرن الحادي عشر لابن السمح ، والتي لم تُحفظ إلا كترجمة قشتالية من القرن الثالث عشر موجودة في كتاب Libros del saber de astronomia ( كتب علم الفلك )؛ ويحتوي الكتاب نفسه أيضًا على رسالة من عام 1080/1081 حول خط الاستواء للزرقالي . ^{[ 88 ]}

• عجرم، ك. (1992)، "الملحق ب"، معجزة العلوم الإسلامية ، دار المعرفة للنشر، رقم ISBN 978-0-911119-43-5
• كينيدي، إدوارد س. (1998). علم الفلك والتنجيم في العالم الإسلامي في العصور الوسطى . بروكفيلد، فيرمونت: أشغيت. ISBN 978-0-86078-682-5.
• جيل، م. (2005)، هل كان علم الفلك الإسلامي نذيرًا لنظرية كوبرنيكوس؟، مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2008 ، تم استرجاعه في 22 يناير 2008
• جينجيريتش، أوين (1986). "علم الفلك الإسلامي" . مجلة ساينتفك أمريكان . 254 (10): 74. رمز Bibcode : 1986SciAm.254d..74G . doi : 10.1038/scientificamerican0486-74 .
• حسن، أحمد ي. ، نقل التكنولوجيا الإسلامية إلى الغرب، الجزء الثاني: نقل الهندسة الإسلامية ، مؤرشف من الأصل في 18 فبراير 2008 ، تم استرجاعه في 22 يناير 2008
• كينغ، ديفيد أ. (1983)، "علم الفلك عند المماليك"، إيزيس ، 74 (4): 531-555 ، doi : 10.1086/353360 ، S2CID 144315162 
• كينغ، ديفيد أ. (1986)، علم الفلك الرياضي الإسلامي ، لندن ، رقم ISBN 978-0-86078-407-4
• كينغ، ديفيد أ. (2005)، في تزامن مع السماء، دراسات في ضبط الوقت الفلكي والأجهزة في الحضارة الإسلامية في العصور الوسطى ، المجلد  2: أدوات حساب الكتلة، دار بريل للنشر ، رقم ISBN 978-90-04-14188-9
• ليندبرغ، دي سي، وإم إتش شانك، محرران. تاريخ كامبريدج للعلوم. المجلد 2: العلوم في العصور الوسطى (مطبعة جامعة كامبريدج، 2013)، الفصل 4 يتناول علم الفلك في الإسلام.
• راشد، رشدي؛ موريلون، ريجيس (1996)، موسوعة تاريخ العلوم العربية ، المجلد 1  و3، روتليدج ، ISBN 978-0-415-12410-2
• صليبا، جورج (1994أ)، "نقد عربي مبكر لعلم الكونيات البطلمي: نص من القرن التاسع حول حركة الأجرام السماوية"، مجلة تاريخ علم الفلك ، 25 (2): 115-141 ، رمز Bibcode : 1994JHA....25..115S ، doi : 10.1177/002182869402500205 ، S2CID 122647517 
• صليبا، جورج (1994ب). تاريخ علم الفلك العربي: النظريات الكوكبية خلال العصر الذهبي للإسلام . مطبعة جامعة نيويورك . ISBN 978-0-8147-8023-7.
• صليبا، جورج (1999). "علم من هو العلم العربي في عصر النهضة الأوروبية؟" . جامعة كولومبيا . تاريخ الاسترجاع: 22 يناير 2008 .
• صليبا، جورج (2000)، "علم الفلك العربي مقابل اليوناني: نقاش حول أسس العلم"، وجهات نظر في العلوم ، 8 (4): 328-341 ، doi : 10.1162/106361400753373713 ، S2CID 57562913