從上段引文中人們不難看出,阿拉伯實驗科學通過這位生活在13世紀的歐洲人對後來的意大利人伽利略(公元1564~1642年),或者還有英國人弗朗西斯·培根(公元1561~1627年)確定科學實驗的地位不無影響。事實是,後人所說的(弗朗西斯)培根哲學或曰科學研究方法的三步驟——觀察、實驗和歸納,很早以前就被阿拉伯帝國的學者廣泛采用。
包括現代自然科學在內,科學無一不是建立在“觀察事實,用分析和實驗加以證實,進而建立科學的法則”的基礎上。因此實驗法在科學中的地位是不可或缺的。
實驗法,或稱其為實驗科學,是帝國科學家進行科學研究的手段。借助實驗法,他們能夠在已知或完全未知的科學領域打開全新的視野,取得重大的突破。因此,這種建立在科學實驗基礎上的視野與突破,不僅本身就是科學編年史上黃金一樣的篇章,而且為現代自然科學的產生鋪墊了唯一的道路。
根據哈森的光學理論,穆斯林學者還成功地解釋了彩虹的成因,即彩虹是陽光在經過大氣水珠時發生折射和反射的結果。
阿拔斯·伊本·弗納斯(公元?~888年)是研究飛行動力學的先驅。公元875年,他憑借自行設計、製造的“飛行器”在科爾多瓦城居民的目睹下嚐試“飛行”(滑翔)試驗,經過一段距離的滑翔之後,著陸時背部嚴重受傷,被譽為“飛行第一人”(公元852年摩爾人阿蒙·弗曼穿著翅膀樣鬥篷從科爾多瓦的一座尖塔上縱身跳下嚐試“飛行”,落地時受輕傷)。這比意大利人達·芬奇(1452~1519年)大約早了600年的時間。
7、生物學
阿拉伯帝國生物學家對生物學的發展做出過傑出貢獻,帝國的學者、技術人員乃至勞動者專長於植物學、園藝、農業以及動物學知識或技術,尤其是西班牙的穆斯林把植物學、園藝、農業研究推向了巔峰狀態。
西班牙穆斯林植物學家采集大量植物標本加以係統性與科學性研究,並親自對栽培的植物進行分類。這或許是仰仗了伊比利亞半島得天獨厚的自然條件。他們還發現同種植物之間,如棕櫚和大麻各自存在性別差異。
迪納瓦利(公元?~895年)是穆斯林治理下西班牙的一位偉大的植物學家。他以6卷的篇幅(《植物之書》)記錄與描述了大量關於植物的論述,例如各種植物的特性與品質、生長過程與生長周期,以及植物對於土壤的不同要求。迪納瓦利研究的植物品種極其繁多,僅在其殘存的兩卷著作中,就涉及植物約400多種(包括農作物及水果),而且還將植物學與天文學和氣象學知識結合起來。
12世紀末出生於西班牙馬拉加的伊本·貝塔爾?~1248年)堪稱那個時代最傑出的植物學家(兼藥物學家)。其足跡遍布西班牙、北非與小亞細亞等地中海地區。他記錄與描述的藥物達1400多條款,包括大量的藥用植物與蔬菜,並且著錄成書《醫方彙編》,其中首次介紹了此前不為人所知的200種新的植物。此書部分內容於1758年還在克雷默那被翻譯成拉丁語出版。
著名的植物學家伽菲奇(?~1165年),也對許多采集於西班牙和非洲的植物標本進行精確的記錄與描述,並且用阿拉伯語、拉丁語與柏柏爾語等不同語言命名植物。
奧旺的《農業之書》是介紹農業與畜牧業的著作,可謂代表當時農業水平之集大成者。此書講述了585種植物和50種果樹的栽培與嫁接技術。他不僅講解了不同性質土壤的不同施肥的方法,而且講授了農業灌溉、作物雜交與多種植物疾病及其治療方法。巴薩爾(11世紀)進行了土壤分類方麵的研究,他把土壤劃分成10種類型,並且分析了土壤活力與季節變化的關係,以及不同土壤與作物對翻耕次數的不同要求。
在西班牙,穆斯林鋪設了縱橫交錯的灌溉網絡,從而保證了農業的豐產豐收。在安達盧斯地區,他們創造的這種奇跡使得那裏被曆史學家稱作人間天堂。德弗紐克斯在他的著作——《黃金時代西班牙的日常生活》中寫到:“最值得稱頌的地方位於格拉納達一帶,摩爾人曾經長時期生活居住在這片自由的王國。他們通過水渠和隧道將水從白雪覆蓋的山巒引來澆灌平原及其周圍鮮花盛開的山坡,從而使得那裏成為具有世界上最美麗景色的地方之一。”的確,即使是今天的西班牙仍然受益於當年穆斯林修建的水利基礎,而西班牙語裏大量的諸如水渠、水池、灌溉稅等來自阿拉伯語水利方麵的詞彙,則從另一個角度印證了穆斯林留下的曆史烙印。
出生於阿拔斯王朝(公元750~1258年,中國史書稱“黑衣大食”)巴士拉城的賈希茲(公元776~869年)不僅是世界上第一個記錄鳥類遷徙的動物學家,他寫的一本介紹動物的書籍(《動物之書》),已經包含有動物心理學與社會行為的內容,尤其是還包含有進化論的萌芽。在動物的物種分類方麵,他首先把動物以從簡單到複雜的鏈條穿起,並且根據它們之間的相似性劃分出不同的類別,然後再進一步劃分出亞類……如此分類下去直至終末。他發現環境因素對於動物生活的影響,以及動物在一些因素的作用下而發生的變化。
對於動物的“進化”機製,賈希茲提出了3個方麵的學說,即,生存鬥爭、物種變化,及環境因素。按照作者的觀點,這種生存鬥爭便是不同的個體彼此之間進行的“戰爭”,強者以弱者為食,弱者努力保護自我,這是造物主的法則。他還以鳥、大鼠、蛇、海狸、狐狸、鬣狗等為例來說明他的這種法則。例如,他說大鼠外出搜尋食物,捕食比它弱小的動物比如鳥,它同時需要隱蔽自己與幼子以躲避蛇的掠食。在賈希茲看來,這種鬥爭不僅在不同的物種之間存在,在相同的物種之間也是存在的。生存鬥爭其實就是一種自然的選擇,這是出於動物自我延續的天生的本能。
賈希茲認為,物種變化與變異是有可能發生的,環境因素也參與其中。他宣稱,原物種可以通過逐漸產生新的特征而衍生出新形式的物種,這種新的特征有助於其在所處的環境下生存。賈希茲在談及四足動物的時候說到:“有人能夠接受四足動物祖先的進化學說,並且認為狗、狼、狐狸以及與它們類似的動物都是由這種祖先產生的。”
至於環境因素,他提出食物、氣候、居所等要素對於物種具有生物學與心理學方麵的影響。
賈希茲是曆史上最早提出“進化論”的生物學家,他在動物學乃至生物學方麵的研究,在後來穆斯林世界以及歐洲的生物學家身上產生不可磨滅的印記,例如瑞典的林內烏斯、法國的布豐與拉馬克,以及英國的兩個達爾文。由此讀者不難發現,達爾文的《物種起源》不是憑空產生的,換句話說,達爾文並非是從零開始的。
阿布·烏拜達(公元728~825年)對馬進行了係統的研究,他總共寫過100多部著作,其中有一半多是關於馬的。
埃及的達米利(?~1405年)則是穆斯林世界最卓越的動物學家。他關於動物學的百科全書——《動物生活》,對動物發展史的介紹比布豐早了幾百年。
8、地理學
阿拉伯帝國時期的地理學內容極為豐富而詳實,既有繪圖學與海上探測的知識,也有旅行家對山川地貌的記錄,還包括測地學如對地理學坐標甚為精確的數學測量與定量的地貌研究。學者的地理學知識不僅借鑒古巴比倫、印度、波斯與希臘的成果,而且建樹頗多,對之後航海時代的到來具有重要意義。他們繪製的地圖是繼希臘人之後對世界的最重要的認知,並具有質的進步,與中世紀歐洲基督教世界通行采用的以耶路撒冷為中心的“寰宇圖”則有天壤之別。
阿巴斯王朝(公元750~1258年,中國史書稱“黑衣大食”)是今天所謂的“科學的地理學”的發端時期,因為自那時以來地理學便真正成為“定量加描述性地理學”。穆斯林學者不僅從印度天文學書籍裏學習很多長度計算方法,而且還從希臘與波斯的著作中受益非淺,進而建立“定量加描述性地理學”。
地理學家在大地測量學方麵頗有建樹,如測定城市的方位、山峰的高度等,甚至在測量地球的半(直)徑、周長、經度等方麵,也做過有益而富有成果的嚐試(假定地球為圓形)。
比魯尼,堪稱定量加描述性地理學即科學地理學的先驅,其代表作是原本用來確定穆斯林禮拜朝向的《城市方位坐標的確定》。這部著作以及比魯尼其它地理學著作的特點是,在地理學上追求數學的精確與論證的嚴謹,這與他深厚的數學及天文學功底是分不開的。事實上比魯尼同時是以偉大的數學家與天文學家聞名的。他對地理學的貢獻主要在於,他發明了采用三角測量法測量大地及地麵物體之間的距離的技術,並測量了地球半徑,換算成今天通行的長度單位為6339.6千米,這與現在我們所掌握數值(赤道半徑6378.140千米,極半徑6356.755千米,平均半徑6371.004千米)已經相差無幾。他的貢獻還在於對地球的經、緯度做出精密的測量,改進了經、緯度的測定方法,並且發明了測量山峰和其它物體高度的方法。比魯尼總共撰寫了15部大地測量學(或數學地理學)著作,《繪圖法》是其青年時代的作品;《古代國家編年史》講述的是古代各民族的曆史和紀元,涉及很多地理知識,梅利莎媒體出版社甚至在1984年還發行出版過此書;《印度》介紹了關於印度的自然與社會知識,包括提供了那裏豐富的地理學信息。
比魯尼可謂是中世紀地理學第一巨人,喬治·薩頓(george sarton,1884~1956年)則幹脆把11世紀(上半葉)命名為“比魯尼的世紀”。
此外,曆史上一幅著名的世界地圖——“馬蒙地圖”誕生於公元9世紀初阿巴斯王朝的哈裏發馬蒙時期(公元813~833年)。
有一部集宇宙天體、曆史與地理於一體的百科全書——《黃金草原》,其作者馬蘇德(公元895?~957年)是一位生活在9~10世紀的著名阿拉伯旅行家,在西亞、南亞、南歐和東非都遍布他旅行考察的足跡。《黃金草原》在以後數百年間被從事自然與社會科學研究的專家、學者在學術著作中廣泛引用。
穆卡達西(公元945年~?)是第一個使用自然色彩繪製地圖的地理學家,他大約在公元985年完成並發表一部具有代表性的地理學著作——《地域知識》。當代學者給予穆卡達西極高的評價,克雷默斯稱:“那些在現代地理學中令人感興趣的科目,沒有穆卡達西未涉足的。”米克爾則稱其為“所有地理學科的開創者”。雅庫比在進行了長時間旅行考察的基礎上,於公元891年完成《國家》一書。該書詳細介紹了各地區城鎮與國家的名稱、城鎮之間的距離、地形地貌、水資源,以及百姓、統治者和稅賦的情況。伊本·克達比(公元?~912年)是《交通與行省》的作者。此書繪製了穆斯林世界所有貿易線路的地圖並給出了文字說明,介紹的貿易線路甚至遠達東亞的中國、朝鮮和日本、南亞的雅魯藏布江、安達曼群島、馬來亞與爪哇。曾經在西班牙的科爾多瓦工作過的地理學家易德裏斯(1099或1100~1166年)來自穆斯林世界,但後來就職於諾曼底人羅傑二世的西西裏宮廷。他編撰過以讚助人羅傑二世命名的《羅傑之書》(也稱《世界地理》),並且繪製了一幅圓形地圖——世界地圖,以及製作了一架銀質的天球儀,可謂那個時代的奇跡。內有70張地圖的《直通天空台》一書也是他的作品。雅古巴·哈馬維(1179~1229年)則寫作了內容翔實的《地理詞典》。
指南針是中國人發明的,但是把指南針加工成羅盤用於航海則是穆斯林的創造,這也為海上貿易的發展提供了技術基礎。
從公元10~11世紀開始,伴隨海上貿易的發展,海洋地理學揭開了新篇章。穆斯林航海家、水手、商人與傳教者揚帆遠航,足跡遍布四海重洋。除了去往歐洲之外,他們越過今天的印度洋,進入太平洋,抵達南洋群島的爪哇、蘇門答臘、呂宋,最後來到中國,甚至可能先於哥倫布(1446?~1506年)500年從西班牙及西非到達美洲。穆斯林們在與大海為伍的同時,積累了豐富的海洋地理學知識。他們熟悉航行的各個不同的海域,認識台風的威力,掌握季風的規律。這些與地理學有關的知識隨著他們的足跡傳播到東、西方,為後來的航海家提供了寶貴的資料。例如氣象學術語“typhoon”(台風)一詞,便是來源於阿拉伯語音譯“tufan”,“monsoon”(季風)一詞則是源自“mawsim”。
三.阿拉伯科學的衰落
可以說,阿拉伯科學的興盛與衰落,都與伊斯蘭教有著密切的關係。在伊斯蘭教興起後的一段時期內,它需要科學、需要醫學的發展,為它的統治者服務。阿拉伯社會受益於科學、醫學發展的同時,理性思維也獲得同步發展。理性思維發展的結果,不可避免地會衝擊宗教的信條。這是統治者不願看到的。當科學失去統治者的讚助和支持後,也就開始衰落了。當宗教對科學和科學家持相反的態度時,科學的發展就受到限製或遏製。
其一,9世紀下半葉以來,伊斯蘭世界內部已呈現出衰落的趨勢(王室的腐敗和爭權、哈裏發的繼承製度、奴隸——近衛軍勢力和權力的擴張、地方小王朝的出現和爭奪等),使得伊斯蘭世界的科學再也沒有以前的那種優越的社會環境了。當然,科學的發展有它的相對獨立性,在帝國衰落時期也會繼續得到發展,甚至有的小王朝以鼓勵學術、庇護科學家來掩飾自身的不義的統治,但這已無法與以前相比了。在不斷受到內外打擊的情況下,加上11世紀末十字軍東征,特別是蒙古人西侵對伊斯蘭世界的沉重打擊,最終也就默默無聞了。
其二,從政治上對理性的扼殺到宗教上一統思想的確立,是科學衰落的又一原因。如前述,科學和理性的發展與哈裏發的讚助和支持是分不開的。隨著9世紀下半葉哈裏發對強調理性的穆爾太齊賴派的鎮壓,出現了宗教上的反動。政局的演變,使得伊斯蘭世界以前的那種寬容、樂意吸納外界優秀文化成果的大門也就完全關閉了。加上伊斯蘭教權威安薩裏的活動,特別是對法拉比、伊本西那等哲學家的批判,在9、10世紀那些受到古希臘亞裏士多德思想影響的哲學家,為世俗科學發展爭得的地盤也逐漸喪失殆盡。在這種思想指導下,科學和理性的發展越來越受到限製,進而在無形中扼殺了科學和理性。
其三,宗教世界觀的影響。在哈裏發讚助和支持科學時,最初,宗教界極其敵視理性。可是,宗教的發展又離不開理性。隨著越來越多的宗教學者(烏裏瑪,教義學家、教法學家)接受了理性,甚至以理性為信仰論證和辯護,而具有自由思想的學者或世俗哲學家受到打擊後,原來為科學服務的理性,這時卻成為信仰的工具。特別是伊斯蘭教關於真主的啟示是一切知識源泉的思想,隨後在阿拉伯世界越來越占主導地位。科學知識部門越來越萎縮,宗教學科成為人們認為的唯一的知識部門。這樣,一度極其繁榮的科學也就無聲無息了。
其四,西方近現代科學的發展。由於歐洲學者受到阿拉伯科學的影響後,繼文藝複興、宗教改革運動、以至於近代科學的發展,在16、17世紀還影響、支配著歐洲社會的阿拉伯科學和醫學,逐漸為歐洲這時興起的科學和醫學所替代,阿拉伯世界的科學和醫學最終在世界上的地位消失。目前,人們僅僅能夠在某些地方還能看到它的蹤跡,但已大不如前了。
自公元7世紀起至其後的一、二百年間,阿拉伯人初步建立起一個西起西班牙比利牛斯山脈,東至大唐西部邊境與印度信德地區的橫跨亞、非、歐的世界性帝國——阿拉伯帝國。這一帝國的文明達到很高的水平,其科學、技術及文化成就,即使在帝國之後相當長一段時期內,仍然保持領先地位,直至文藝複興,世界科學中心才由那裏轉往歐洲。阿拉伯帝國的科學成就對人類社會的發展產生不可磨滅的印記,它在人類文明史上占有重要的篇章。