Бану Муса

Бану Муса — три брата-учёных, живших в Багдаде в IX веке: Абу Джафар Мухаммад ибн Муса ибн Шакир (ок. 800—873), Ахмад ибн Муса ибн Шакир (ок. 805—873) и аль-Хасан ибн Муса ибн Шакир (ок. 810—873). Они известны как авторы трактата «Книга о хитроумных устройствах» (араб. «Китаб аль-хийал»), одного из первых систематических трудов по механике и автоматике, а также как основатели и руководители «Дома мудрости» (Байт аль-хикма) — крупнейшего научного центра Арабского халифата. Бану Муса внесли значительный вклад в развитие математики, астрономии, механики и гидравлики, создав десятки оригинальных механизмов, многие из которых опередили своё время.

Происхождение и образование

Братья были сыновьями Мухаммада ибн Муса ибн Шакира, астронома и математика, который служил при дворе халифа Харуна ар-Рашида. После смерти отца в 803 году троих сыновей взял под опеку сам халиф, а затем его преемник аль-Мамун. Братья получили систематическое образование в Багдаде, изучив математику, астрономию, механику и философию. Их учителями были видные учёные того времени, в том числе Яхья ибн Абу Мансур и аль-Хорезми.

В 820-х годах Бану Муса были назначены руководителями «Дома мудрости» — академии, библиотеки и переводческого центра, основанного халифом аль-Мамуном. Под их руководством было переведено на арабский язык множество греческих и сирийских трудов по математике, механике, астрономии и медицине, в том числе работы Архимеда, Евклида, Аполлония Пергского и Герона Александрийского.

Научная деятельность

Механика и автоматика

Главный труд Бану Муса — «Книга о хитроумных устройствах» (араб. «Китаб аль-хийал»), написанная около 850 года. Трактат содержит описание около 100 механических устройств, из которых 80 сохранились в рукописях. Книга делится на три части, каждая из которых посвящена определённому типу устройств:

• Гидравлические автоматы — фонтаны, меняющие форму струи, сосуды, автоматически наполняющиеся и опорожняющиеся, механические музыкальные инструменты (например, орган, работающий на водяном давлении).
• Пневматические устройства — работающие за счёт сжатого воздуха, например, автоматические двери, подъёмники, механические птицы, издающие звуки.
• Механические игрушки и автоматы — фигуры людей и животных, совершающие движения (например, кукла, играющая на флейте, или механический сокол, машущий крыльями).

Особенность многих устройств — использование обратной связи (регуляторов, автоматически поддерживающих заданный режим работы) и программируемых механизмов (например, сменных дисков с отверстиями, задающих последовательность действий). Эти принципы считаются предшественниками современной кибернетики и робототехники.

Математика

Бану Муса внесли вклад в развитие геометрии и алгебры. Они перевели и прокомментировали «Конические сечения» Аполлония Пергского, а также написали несколько оригинальных трактатов:

• «Книга об измерении плоскостей и сфер» (араб. «Китаб масахат аль-ашкяль аль-муставва ва аль-мукаввара») — содержит методы вычисления площадей и объёмов, в том числе приближённые формулы для эллипса и параболоида.
• «Книга о делении угла» — трактат по тригонометрии, где впервые в исламской математике были систематизированы методы деления угла.
• «Книга о круге» — исследование свойств окружности, включая определение длины окружности через диаметр.

Братья также разработали метод решения кубических уравнений с помощью пересечения конических сечений, что позже было развито Омаром Хайямом.

Астрономия

Бану Муса провели астрономические наблюдения в Багдаде и Самарре, определив долготу и широту этих городов. Они участвовали в составлении «Зиджа аль-Мамуна» — астрономических таблиц, использовавшихся для навигации и календаря. Братья также построили несколько астрономических инструментов, в том числе армиллярную сферу и астролябию с автоматическим указателем времени.

«Книга о хитроумных устройствах»: содержание и значение

Трактат «Китаб аль-хийал» сохранился в нескольких рукописях, самая полная из которых хранится в библиотеке Топкапы (Стамбул). Книга иллюстрирована схемами и чертежами, выполненными в цвете. Основные разделы:

1. Устройства для развлечения — фонтаны, меняющие струю, механические животные, музыкальные автоматы.
2. Устройства для практического применения — водяные часы, подъёмники для воды, насосы, автоматические двери.
3. Устройства для демонстрации научных принципов — модели, иллюстрирующие законы гидравлики, пневматики и механики.

Особое место занимают водяные часы — сложные механизмы, которые показывали время, а также управляли движением фигурок (например, птиц, вылетающих из гнезда). Бану Муса впервые описали клапан с поплавковым регулятором, который позже стал основой для автоматических регуляторов уровня жидкости в паровых машинах.

Влияние и наследие

Труды Бану Муса оказали влияние на развитие механики в Европе через переводы на латынь, выполненные в XII–XIII веках. «Книга о хитроумных устройствах» была известна средневековым инженерам, таким как Виллар де Оннекур и Гвидо да Виджевано. Некоторые идеи братьев (например, использование обратной связи) были заново открыты только в XVIII–XIX веках.

В исламском мире их работы продолжали изучаться вплоть до XV века. В современной историографии Бану Муса признаются одними из основоположников автоматики и кибернетики. В 2012 году в честь братьев был назван кратер на Меркурии.

Критика и споры

Некоторые историки науки оспаривают авторство отдельных устройств, предполагая, что часть механизмов могла быть заимствована из греческих источников (в частности, из работ Герона Александрийского). Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что Бану Муса не только перевели и адаптировали греческие трактаты, но и создали множество оригинальных конструкций, не имевших аналогов в античности.

Источники

• Hill, Donald R. «The Book of Ingenious Devices by the Banu Musa bin Shakir». — Springer, 1979.
• Rashed, Roshdi. «The Development of Arabic Mathematics: Between Arithmetic and Algebra». — Springer, 1994.
• Al-Hassan, Ahmad Y. «The Different Aspects of Islamic Culture: Science and Technology in Islam». — UNESCO, 2001.
• Матвиевская, Г. П. «Учение о числе на средневековом Востоке». — Ташкент: Фан, 1967.
• Стройк, Д. Я. «Краткий очерк истории математики». — М.: Наука, 1984.