A Föld sugárának kiszámítása több mint ezer évvel ezelőtt hatalmas képzelőerőt igényelt. Abu Reyhan Al-Biruni, a 10. századi iszlám matematikai zsenije volt az, aki a trigonometria és az algebra kombinálásával érte el ezt a kivételes matematikai eredményt.

Biruni tudományos öröksége évszázadokon keresztül inspirálta a tudósokat és matematikusokat, munkája ma is elismerésre méltó.

1975-ben a híres tadzsik akadémikus, Bobojon Gafurov az UNESCO Courier cikkében a Biruniról szóló cikkében egy univerzális zseniként írta le, aki “annyira a kora előtt járt, hogy a legtöbb felfedezése a kortársai számára felfoghatatlannak tűntek.” George Sarton, a Tudománytörténet alapítója az 11. századot "Al Biruni korának" nevezte.

A Birunihoz hasonló tudósok olyan időszakban születtek, amikor a világ tudományos és matematikai tudása nagy részét lefordították arabra. Biruni felnőttkoriban, számos különböző civilizáció és korszak tudósaitól származó ismeretekhez is hozzáférhetett. A babiloni tudósoktól kezdve a rómaiak tudományos munkáin át az ókori indiai asztrológiáról szóló szövegekig, Biruni mindent elsajátított. Mint más iszlám aranykorbeli tudósok, ő is tudásra éhes volt.

A török professzor, Fuat Sezgin elmondása szerint a 27 éves Biruni a 18 éves Ibn Sina-val a a fény terjedéséről és annak méréséről, rendkívüli mélységekben vitatkoztak. Sezgin, aki 2018-ban hunyt el, úgy vélekedett, az ilyen minőségű viták ritkák, és valószínűleg ma már nem léteznek.

Sezgin elmondta, a két polihisztor jegyzeteket cserélt a hő és a sugárzás témájában. Mindkét tudós hasonló következtetésre jutott — miszerint a hőt a mozgás, a hideget pedig a nyugalom generálja, és ezért a Föld az Egyenlítőnél meleg, míg a sarkoknál pedig hideg éghajlat alakult ki. Emellett egy másik vitatéma a nap hősugárzásának terjedése volt. Biruni a fényt és a hőt immateriálisnak látta, és úgy vélekedett, hogy a hő a sugarakban létezik.

Ibn Sina állítása szerint a hő nem magától terjed, hanem a nap sugarai szórják szét — mint egy ember, aki mozdulatlanul ül egy mozgó hajóban.

A német történész, Max Meyerhoff szerint Biruni talán a legismertebb alakja az egyetemes tiszteletben álló muszlim tudósoknak. A különféle tudományos területekhez való hozzájárulásával enyerte az "al-Ustadh" (a Mester vagy a Kiváló Professzor) címet.

A Föld sugarának mérése

Ez volt bizonyára Biruni legfigyelemreméltóbb eredménye. Először egy domb magasságát mérte meg a Nandana erőd közelében, a mai Pakisztán Punjáb tartományában. Ezután felmászott a dombra a horizont lemérése érdekében. Trigonometriai és algebrai egyenletek segítségével olyan értéket kapott, amely 3928,77 angol mérföld volt, ami körülbelül 99%-ban megegyezik a mai Föld sugara értékével.

A számításai alapján Biruni elkezdett gondolkodni a Föld Nap körüli keringésének lehetőségéről, egy olyan ötleten, amelyet az akkori polihisztorok figyelmen kívül hagytak. Biruni a logikájában és ösztöneiben bízott, így egy részletes munkát készített a Napról, annak mozgásairól, valamint a napfogyatkozásról. Emellett csillagászati műszereket is feltalált, leírta, hogyan forog a Föld tengelye körül, pontos számításokat végezve a szélességi és hosszúsági fokokkal kapcsolatban. Elméleteit és megfigyeléseit az "Al-Athar Al-Baqiya" című könyvében rögzítette. Ezen kívül egy értekezést is készített a Kr.e 1000 környéki időszámításról.

Több módszert is felfedezett az észak és dél meghatározására, valamint matematikai technikákat dolgozott ki az évszakok kezdetének pontos meghatározására.

Biruni 1019. április 8-án megfigyelte a napfogyatkozást, majd 1019. szeptember 17-én egy holdfogyatkozásnak volt tanúja. Az előbbit Lamghanban látta, egy völgyben, amelyet hegyek öveztek, a Qandahar és Kabul közötti városok között. Erről az alábbiakat írta: „Napkeltekor láttuk, hogy a nap körülbelül egyharmada fogyatkozott el, és a fogyatkozás éppen csökkent.”

Miután megfigyelte a holdfogyatkozást Ghazna-ban pontos részleteket adott meg az ismert csillagok magasságáról az első érintkezés pillanataiban. Ezen kívül a Tejutat is úgy írta le, mint a ködös csillagok számtalan töredékét.

Az "Al-Tafhim-li-Awail Sina'at al-Tanjim" című könyvében összefoglalta a csillagászati, valamint matematikai munkáját, amelyet 1934-ben Ramsay Wright fordított le.

Biruni hozzájárulásai a fizikához magukban foglalják a rugókra vonatkozó munkát, valamint tizennyolc elem és vegyület, köztük számos fém és drágakő specifikus súlyának pontos meghatározását. Az "Kitab-al-Jamahir" könyvében a különböző drágakövek tulajdonságait tárgyalja. Mindezek mellett a szögek, illetve a trigonometria tanulmányozása terén is úttörőként tartják számon. A körök árnyékain és húrjain dolgozott, valamint kidolgozott egy módszert a szög harmadolására. Kifejtette a helyzetelmélet alapelveit, és foglalkozott az indiai számjegyekkel is.

A geológia és földrajz területén Biruni hozzájárult a geológiai kitörések és a fémipar kutatásához. Elmagyarázta a természetes források és az artézi kutak működését a kommunikáló edények hidrosztatikai elve alapján. Tudományos munkája fényében őt a geodézia (földméréstan) alapítójának tekintik. Az "Al-Athar Al-Baqiyah fi Qanun al-Khaliyah" című könyve az ókori történelemről és földrajzról ad átfogó tudást. A művet Edward Sachau fordította le.

Al-Biruni élete

973-ban született a Hvárezmi Birodalom területén, a nyugat-közép-ázsiai Kath városában. Hvárezm, illetve a hvárezmi civilizáció több királyságnak adott otthont. A Hvárezmi Birodalom területe magába foglalta a mai Üzbegisztánt, Kazahsztánt és Türkmenisztánt.

Biruni fiatalon elhagyta szülővárosát, majd bejárta Perzsiát és Üzbegisztánt. Majd, miután Mahmud Ghazni meghódította a Buharai Emírséget, a mai Afganisztán területén található Gaznavidák fővárosába, Ghazni-ba városába költözött.

Mahmood Ghaznavi lenyűgözte Biruni tudományos munkássága és hírneve, így többször is magával vitte őt az Indiába tett utazásai során. Biruni több mint 20 éven keresztül bejárta Indiát, valamint lehetősége nyílt tanulmányozni a hindu filozófiát, matematikát, földrajzot és vallást tanulmányozta a panditáktól. Cserébe őket görög és muszlim tudományokra, illetve filozófiára tanította.

Az iszlám tanítást tudományos munkásságának sarokköveként tekintve, Biruni tudományos kutatásait a következőképpen összegezte: "Csillagászat és geometria tanulmányozásában szerzett tapasztalataim, valamint a fizikai kísérletek azt mutatták, hogy léteznie kell egy tervező elmének, amelynek korlátlan ereje van. Csillagászati felfedezéseim megmutatták, hogy a világegyetemben olyan fantasztikus bonyolultságok vannak, amelyek azt bizonyítják, hogy létezik egy kreatív rendszer és egy aprólékos irányítás, amely nem magyarázható pusztán fizikai és anyagi okokkal."

Soha nem használta fel munkáját arra, hogy hírnévre, hatalomra vagy anyagi haszonra tegyen szert. Amikor Masood szultán három teve rakománnyi ezüstpénzt küldött neki az "Al-Qanoon al-Masoodi" (A Mas'udi Kánon) című enciklopédikus munkájáért, Al-Biruni udvariasan visszaküldte a királyi ajándékot, mondván: "A tudományt a tudomány kedvéért szolgálom, nem pedig pénzért."