Islamische Einflüsse auf die Astronomie sind unverkennbar und auch heute noch leicht ausfindig zu machen. Wir brauchen uns nur einmal den Sternenhimmel anzuschauen: Sternennamen wie Wega, Atair oder Beteigeuze stammen aus dem Arabischen. Aber auch Fachbegriffe der Astronomie wie Zenit, Nadir und Azimut haben einen arabischen Ursprung.
Während sich nach Ptolemäus in Europa nicht mehr viel bewegte, gelangten die Werke der alten Griechen nach Arabien und wurden dort übersetzt und weiterentwickelt. Islamische Gelehrte übernahmen das Wissen der Griechen, bereicherten es mit eigenen Forschungen und vermittelten es Jahrhunderte später dem aus dem stumpfen Mittelalter erwachenden Europa.
Die von Mohammed begründete Religion des Islam erstreckte sich im 10. Jahrhundert von Spanien über Nordafrika und Vorderasien bis zur indischen Grenze. Islamische Gelehrte nahmen das Wissen aus all diesen Kulturräumen auf und fügten es zusammen.
Dabei verwoben sich die Kenntnisse der Griechen, Inder und Iraner. Von chinesischen Kriegsgefangenen erfuhren die Araber außerdem, wie man Papier herstellt, und so waren die besten Voraussetzungen geschaffen, um all das damals verfügbare Wissen zu notieren und weiterzuentwickeln.
Etwa zwei Jahrhunderte nach dem Auszug des Propheten Mohammed von Mekka nach Medina im Jahr 622 nach christlicher Zeitrechnung bildete sich im Islam ein geistiges Klima heraus, das die Beschäftigung mit Astronomie, Mathematik und Medizin besonders förderte. Es entstanden sogenannte Häuser der Weisheit, beispielsweise in Bagdad, in denen die wichtigsten Werke der Antike ins Arabische übersetzt wurden.
Das Jahr 622 ist übrigens der Beginn des islamischen Kalenders, nach dem heute noch in islamischen Ländern gelebt wird.
Der Islam stellt einige Anforderungen zur Gebetsverrichtung, die nur mit Hilfe der Astronomie zu lösen sind, weshalb die Forschungen vorangetrieben wurden.
Ein Monat im Islam beginnt in dem Moment, wenn erstmals die extrem schmale Sichel des zunehmenden Mondes am westlichen Abendhimmel zu sehen ist. Dann wird der neue Monat ausgerufen.
Um das Erscheinen des Mondes voraussagen zu können, sind komplizierte Berechnungen und sorgfältige Beobachtungen nötig.
Ein weiterer Punkt ist die Gebetsrichtung Qibla, denn muslimische Gläubige verrichten ihre Gebete immer in Richtung Mekka, egal wo sie sich gerade befinden.
Genauso werden auch Moscheen in diese Richtung orientiert. Das erfordert genaue Kenntnisse der geographischen Gegebenheiten, der Entfernungen zwischen den Städten und ihrer Lage, die mit geographischer Länge und Breite angegeben werden kann.
Um ein solches Gitternetz über die Erde legen zu können, muss man aber wissen, wie groß die Erdkugel ist. Diese Aufgabe war durch Landvermessungen und astronomische Messungen zu lösen. Und so entwickelten die Araber die Kartographie und neue Methoden der Landvermessung.
Für die täglichen Gebete müssen die richtigen Zeiten ermittelt werden. Die Aufforderung zum Gebet wird bei Sonnenaufgang, zu Mittag, am Nachmittag, bei Sonnenuntergang und am Abend ausgerufen. Da die Tage im Jahresverlauf nicht gleich lang sind, gibt es keine festen Uhrzeiten dafür.
Die Gebetszeiten werden an den Tagesverlauf angepasst. Das erfordert eine genaue Beobachtung des Laufes der Sonne, um ihre Auf- und Untergangszeiten und ihren Tageshöchststand zu ermitteln. Hierfür waren umfangreiche und genaue Beobachtungen und Berechnungen vonnöten. Die von den Griechen übermittelten Verfahren reichten nicht aus. Sie wurden im Islam weiterentwickelt und verbessert.
Auch Beobachtungsinstrumente wie das Astrolab übernahmen die Araber von den Griechen. Ein Astrolab vereinfachte astronomische Berechnungen und die Zeitbestimmung. Es ist im Prinzip ein zweidimensionales Modell des Himmels und besteht aus mehreren Messingscheiben in einem Messinggerüst, die sich gegeneinander drehen lassen. Auf den Scheiben sind Linien und Koordinaten eingraviert, aber auch die wichtigsten Sterne verzeichnet.
Die Araber bauten die Astrolabien der Griechen nach und übersetzten hierfür die Sternnamen, die Ptolemäus in seinem Almagest festgelegt hatte, ins Arabische. Diese Namen blieben dann später bei der Rückübersetzung ins Lateinische erhalten, weshalb auch heute noch die wichtigsten Sterne arabische Namen tragen.
Wichtige Neuerungen in der mittelalterlichen Mathematik
Mit der Astronomie untrennbar verbunden ist die Mathematik. Beide Wissenschaften haben sich gegenseitig inspiriert und vorangebracht. Und auch hier haben islamische Gelehrte unschätzbare Dienste geleistet.
Das Wichtigste vorweg: sie übernahmen das Zahlensystem und vor allem die Zahl Null von den Indern. Eine Ziffer für 'Nichts' gab es bis dahin nicht. Mit der Null aber lässt es sich viel einfacher rechnen. Und auch wenn Null die kleinste natürliche Zahl ist, kann man doch sehr große Zahlen mit ihr darstellen. Was wäre wohl die Million ohne ihre 6 Nullen?
Durch Übersetzungen arabischer Schriften ins Lateinische gelangte die neue Zahlenschreibweise nach Europa und wurde sogleich und sehr gern von Mathematikern übernommen, denn das Rechnen war dadurch viel einfacher und übersichtlicher als mit den bisher benutzten römischen Zahlzeichen.
Die arabischen Ziffern benutzen wir noch heute. Sie haben sich im Verlauf der Jahrhunderte noch ein wenig verändert, wie du in der Abbildung sehen kannst. Die Römischen Ziffern werden noch benutzt, um beispielsweise bei Königen oder Päpsten anzugeben, der wievielte diesen Namens er ist (Papst Johannes Paul II.), oder um Jahreszahlen auszudrücken, was aber nur aus Nostalgiegründen noch gemacht wird.
Ein Rechenbeispiel:
CXXIX + LIV = CLXXXIII <-> 129 + 54 = 183
Wie lässt es sich wohl einfacher rechnen, mit römischen Zahlzeichen oder mit arabischen Ziffern?
Die Proportion zwischen den Umlaufzeiten T zweier Planeten ist genau das Anderthalbfache der Proportion der mittleren Abstände a. Daraus ergibt sich ein konstanter Wert, der für jeden Planeten innerhalb dieses Systems gilt.
Oder anders gesagt: Die Quadrate der Umlaufzeiten U1 und U2 zweier Planeten verhalten sich wie die dritten Potenzen ihrer mittleren Abstände a1 und a2. Das ist die modernere Ausdrucksweise. Das große U entspricht dem großen T der oberen Formel. Beide Formeln drücken das Gleiche aus, nur anders dargestellt.
Nehmen wir einmal die Planeten Venus und Erde. Die Werte der Erde kennen wir: der mittlere Abstand zur Sonne beträgt aErde = 150 Mio km, die Umlaufzeit beträgt TErde = 365 1/4 Tage. Von Venus kennen wir zunächst nur ihre Umlaufzeit: Tvenus = 225 Tage.