Первая половина XI века и предшествовавшие ему два столетия характеризовались бурным развитием культуры народов Ближнего Востока и Средней Азии. Создание и развитие больших городов, цветущих оазисов, ирригационных систем, формирование международных торговых путей, строительство дворцов и храмов стимулировали исследования в области математики, геодезии, астрономии.
Широко известны работы среднеазиатских астрономов и математиков XI-XVI вв. Среди них одно из почётных мест принадлежит знаменитому учёному Абу Райхану Мухаммед ибн Ахмад ал-Беруни. В этом человеке сочетались лучшие черты учёного - преданность науке, неугасимая страсть к познаниям, целеустремлённость и самоотверженность.
Абу Райхан Беруни родился 4 сентября 973 года в Узбекистане в предместье г. Кят (теперь этот город, расположенный в низовьях Амударьи, называется Бируни - это арабский вариант имени учёного). Первые годы своей жизни он провёл в семье хорезм-шаха Мамуна. Там на его выдающиеся способности обратил внимание известный учёный Абу Наср Мансура ибн Али ибн Ирака, который привил юному Беруни интерес к естественным наукам и особенно к математике и астрономии. Вспоминая этот период своей жизни, Беруни в одном из своих последних стихотворений писал: "Семья Ираков вскормила меня своим молоком, а их Мансур взялся вырастить меня..."
Получив прекрасное образование на родине, Беруни уже в юности производил самостоятельные наблюдения и около 995 года первым в средней Азии построил глобус, позволявший определять географические координаты населённых пунктов с достаточной для того времени точностью, занимался конструированием астрономических инструментов и определил географические координаты различных мест Хорезма. Его пытливый ум, постоянное стремление к приобретению знаний не могли быть удовлетворены образованием, полученным в семье Ираков, и Беруни посвящает много времени изучению философии, математики, астрономии и других наук. С этой же целью он ездил в такие крупные научные центры, как Багдад и Бухара и в различные города Хорасана и Афганистана.
В 1004 году вернувшись в Хорезм, в его новую столицу - Гургандж, Беруни занимался должность советника шаха и руководит созданной к тому времени академией. Вокруг Беруни группируются блестящие учёные, приглашённые хорезм-шахом из разных стран. Украшением академии был знаменитый Абу Али ибн Сина (Авиценна), великий естествоиспытатель, врач и философ. После захвата Хорезма султаном Махмудом Газиевидским в 1017 году Беруни вместе с другими учёными вынужден был переселиться в Газну (Афганистан), где и прожил до конца жизни. Здесь он занимается астрономией, математикой и геодезией. В этот же период Беруни дважды побывал в Индии; там он не только провёл работы по определению размеров Земного шара, но и собрал обширный материал по истории, географии, этнографии и философии этой страны.
Перу Беруни принадлежит около 150 науных работ, относящихся к самым различным областям науки: астрономии, математике, минералогии, географии, геодезии, истории, лингвистике и другим. Его первая капитальная работа "Памятники, оставшиеся от минувших поколений" (около 1001 года) включает описание календарных систем различных народов (греков, римлян, хорезмийцев, аридов, евреев, персов и др.), историю развития науки, культуры, обычаев и т.п. В книге рассказывается об астрономических видах месяцев (лунных, солнечных и високосных), о происхождении названий месяцев у разных народов. Эта книга как источник и этнографических сведений о народах древнего Востока не потеряла своего значения и в наши дни.
В 1025 году Беруни заканчивает свой трактат "Определение границ мест для уточнения расстояний между пунктами", в котором - первый из астрономов-мусульман - даёт детальную разаработку метода определения географической долготы пункта путём одновременного наблюдения лунного затмения из двух точек при известной долготе одной из них. Затем следует уникальный фундаментальный труд "Книга, содержащая разъяснения принадлежащих индийцам учений, приемлемых разумом или отвергаемых", кратко называемая "Индия" (ок.1031 г.).
"Книга вразумления в начатках искусства звездочества", содержащая изложение вопросов геометрии, арифметики, географии и астрономии, долгие годы служила учебником в медресе (так называется религиозные мусульманские школы) всего Ближнего Востока. "Я начал с геометрии, затем перешёл к арифметике и числам, затем к устройству Вселенной, а затем к астрономии, ибо лишь тот достоин знания звездочёта, кто полностью изучил эти четыре науки", - пишет Беруни во введении. Эта книга содержит 511 вопросов и ответов, из них 119 относятся к математике (планиметрии, теории отношений, стереометрии, теории чисел, арифметике, алгебре, буквенной нумерации), а остальные - к астрономии, геодезии и астрологии. "Геометрия - это наука о размерах и количественных отношениях их друг к другу, и это познание особенностей их фигур и форм, имеющихся в теле. Благодаря этой науке наука о числах превращается из частной в общую, а наука о сфере (т.е. астрономия) из догадок и предположений - в истину", - говорит Беруни. Как видите, это определение мало отличается от нынешнего, даваемого в школе...
Примерно в 1037 году Беруни закончил "Какон Ма'суда по астрономии к звёздам" - свой главный труд, основное содержание которого составляют вопросы астрономии и математической географии. В ней как бы подводится итог деятельности Беруни в области астрономии, которая в то время считалась одной из ветвей древа математических наук.
О последних годах жизни Беруни известно очень мало: одиночество, старость и, как всегда, напряжённый труд. Семьи у него не было, учеников - очень мало. Вероятно, он видел своё предназначение в том, чтобы передавать свои знания не одиночкам, а всем людям. "Все мои книги - дети мои, а большинство людей очаровано своими детьми и стихами", - писал учёный. 11 декабря 1048 года Абу Райзан Беруни умер. Но, как он и хотел, его книги читают до сих пор - пусть и не с целью научиться точным наукам, далеко шагнувшим вперёд за тысячу лет...
Абу Райхан Беруни и геология
Абу Райхан Беруни, как личность, как ученый, как философ и как человек - огромное открытие. До высот некоторых идей этого человека западный ученый мир смог дорасти лишь через 500 с лишним лет. Ученый-энциклопедист, живший в 973-1048 годах, написал множество фундаментальных работ по естественным наукам. Его сочинения по астрономии, математике, геодезии, геологии, минералогии, фармакогнозии и другие внесли огромный вклад в развитие средневековой науки.
Впервые в истории Беруни при помощи специального прибора, сконструированного им самим, точно определил удельные веса 50 веществ, в том числе металлов, жидкостей, минералов, обеспечив науку надежным способом диагностирования. Опираясь на свои измерения, он вычислил географическую широту многих городов, в том числе столицы средневекового Хорезма - Гурганча.
Весьма прогрессивными для своего времени были объяснения Беруни некоторых вопросов геологии. Привлекает внимание его идея мобилизма, то есть дрейфа материков. Эту гипотезу в науке связывают с именем немецкого геофизика А. Вегенера. Но самым ранним глашатаем этой идеи был Беруни. Свою гипотезу о процессе горизонтального перемещения частей суши он изложил в капитальном труде по этой науке - «Геодезии». Беруни внес много оригинальных мыслей, богатую фантазию, имевшую в своей основе большой запас знаний и опыта ученого в эту науку.
Например, Беруни разработал совершенно новый способ измерения длины дуги земной окружности, качественно отличный от всех предыдущих методов. Путь, предложенный Беруни, является выражением удивительной способности его автора к научному обобщению, к решению сложных задач научного исследования.
Своим методом измерения параметров Земли Беруни предвосхитил позднейшее развитие науки не только с точки зрения точности результатов, но и самого способа решения этой проблемы методом измерения угла понижения горизонта, что считалось раньше заслугой англичанина Райта (1560-1616). т.е. Беруни опередил всех свих «конкурентов» более чем на 500 лет.
Широко известны некоторые замечательные результаты, достигнутые Беруни в области геологии. Например, согласно Беруни, Аму-Дарья текла когда-то в сторону Каспийского моря, а затем повернула и пошла по современному своему руслу, впадающему в Аральское море. Этот вывод Беруни блестяще подтвержден современной наукой.
Беруни следует считать одним из основоположников и другой, весьма актуальной в то время науки, а именно - минералогии. Одним из важнейших достижений Беруни в этой области являлось впервые веденное им в практику систематическое определение удельного веса минералов в качестве одной из необходимых характеристик последних.
Беруни сделал и другой большой шаг в минералогии - он попытался положить в основу классификации минералов «принципы естественной классификации», в частности, по принципу удельного веса. Беруни внес вклад и в другие отрасли науки, однако исходя из уже сказанного можно сделать следующие выводы. Для Беруни характерно стремление не ограничиваться рамками науки и культуры одной какой-либо страны, одного народа, а охватить научные и культурные достижения многих народов. Его не смущали никакие барьеры: ни расовые, ни религиозные, ни территориальные.
Широта его интересов в этом смысле была беспримерной на всем средневековом Востоке и Западе. Занимаясь любой отраслью науки, Беруни ставил себе задачей ее обогащение как с точки зрения фактического материала, так и с точки зрения разработки ее теории, открытия новых законов и методов исследования.
Беруни чувствовал, что многие выводы и данные науки своего времени необходимо заново проверить опытным путем, поскольку они не всегда установлены посредством опыта и наблюдения. Беруни - один из тех, кто внес большой вклад в развитие экспериментирования, замечательно зоркий и вдумчивый наблюдатель природы. Он проводил много различных экспериментов, что способствовало обращение Беруни к искусству создания различных инструментов и приборов.