Contexto
Cuando en el siglo VIII el califato se extendía de España a la India, sus gobernantes heredaron tres tradiciones astronómicas: la griega (Ptolomeo), la persa y la india. Bagdad las reunió. El califa al-Mamún pagó traducciones del Almagesto y del Sindhind, y mandó comprobar con observaciones nuevas si las tablas antiguas seguían siendo válidas. No lo eran del todo: habían pasado siete siglos desde Ptolomeo y los errores se acumulaban.
Había además razones religiosas y prácticas para mirar el cielo con precisión. Las cinco oraciones diarias se fijan por la altura del Sol; el mes de Ramadán empieza con la Luna nueva visible; la qibla, la dirección de La Meca, es un problema de trigonometría esférica que cada ciudad tenía que resolver. De ahí el oficio de muwaqqit, el cronometrador de la mezquita, que fue el empleo de Ibn al-Shatir en Damasco. Y a todo ello se sumaba la astrología de corte, que exigía tablas fiables.
Esta astronomía se escribió en árabe, pero la hicieron persas, árabes, turcos, judíos y cristianos de Oriente, desde al-Ándalus hasta Asia central, durante ocho siglos.
Sus grandes aportes
Medir mejor
El programa de al-Mamún inauguró una costumbre: observar durante décadas para mejorar las constantes. Al-Battani midió durante cuarenta años en Raqqa y obtuvo un año trópico con error de unos dos minutos y una precesión de 1° cada 66 años (el valor real es 1° cada 72). Ibn Yunus registró eclipses en El Cairo; Ulugh Beg, en Samarcanda, midió 1 018 estrellas con un arco de 40 metros de radio. El artículo Hiparco y el cielo que se mueve despacio cuenta de dónde venía el problema de la precesión, y Tycho y Kepler, quién recogió el relevo de Ulugh Beg y Taqi al-Din.
El tamaño de la Tierra, otra vez
En 827 dos equipos midieron un grado de meridiano en la llanura de Sinyar; hacia 1025 al-Biruni lo hizo solo, desde un cerro, con una idea sencilla: desde una altura el horizonte se ve ligeramente «por debajo» de la horizontal, un ángulo de «depresión» que depende del radio de la Tierra. Midiendo ese ángulo y la altura del cerro, la trigonometría da el radio. En palabras: cuanto mayor es la Tierra, menos se hunde el horizonte visto desde una montaña. Es el mismo problema que resolvió Eratóstenes con sombras, y que puedes repetir en Eratóstenes mide la Tierra.
Instrumentos: el astrolabio
El astrolabio es una esfera celeste aplanada: una red calada con las estrellas gira sobre una placa grabada con el horizonte, el cenit y las curvas de altura de un lugar. Con él se lee la hora de noche y de día, se halla la latitud, se calcula la salida y puesta del Sol. Azarquiel inventó en Toledo la azafea, válida para cualquier latitud. Las palabras que usamos para describirlo son árabes: cenit (samt al-ras, «dirección de la cabeza»), nadir (nazir, «opuesto»), azimut (al-sumut, «las direcciones»). La lección Coordenadas celestes y el simulador del cielo local enseñan justo esas coordenadas de horizonte.
Corregir a Ptolomeo
Ibn al-Haytham objetó que el ecuante de Ptolomeo (un punto desde el cual un planeta parece ir a velocidad uniforme, aunque no lo haga respecto al centro de su círculo) no podía corresponder a esferas reales que giran. En Maragha, al-Tusi inventó un mecanismo de dos círculos que convierte giros uniformes en un vaivén rectilíneo; Ibn al-Shatir, en Damasco, construyó con esas piezas modelos sin ecuante para la Luna y los planetas. Dos siglos más tarde, Copérnico usó el par de Tusi y modelos lunares idénticos a los de Ibn al-Shatir. Siguió poniendo la Tierra en movimiento, cosa que ninguno de ellos hizo, pero la caja de herramientas era la de Maragha y Damasco.
El catálogo con nombres
Al-Sufi, en 964, revisó las 1 025 estrellas de Ptolomeo, corrigió sus brillos y anotó junto a cada una el nombre que le daban los beduinos. Dibujó cada constelación vista desde fuera y desde dentro del globo, y mencionó una «pequeña nube» en Andrómeda: la galaxia M31, 650 años antes del telescopio.
¿Cómo lo sabemos?
Conservamos miles de manuscritos (zijes, tratados de instrumentos, comentarios al Almagesto), muchos aún sin editar; cientos de astrolabios firmados y fechados; las ruinas del observatorio de Maragha y del sextante de Ulugh Beg, excavado en 1908; y las traducciones latinas que muestran qué llegó a Europa.
Las dudas son de otro tipo. Que los modelos de Ibn al-Shatir y de Copérnico sean matemáticamente iguales es un hecho; cómo viajaron las ideas de Damasco a Polonia es una hipótesis con indicios (manuscritos griegos en Italia, contactos en Padua) pero sin prueba documental. Que al-Sufi describiera la Gran Nube de Magallanes es una atribución frecuente que los especialistas discuten: su texto habla de algo visible desde el sur de Arabia, y no está claro que sea la Nube. Y algunos valores famosos, como el año sidéreo de Ulugh Beg, podrían proceder en parte de constantes anteriores más que de medidas nuevas. En esta página esas afirmaciones llevan «se atribuye» o «hacia».
Legado
Heredamos palabras: cenit, nadir, azimut, almanaque, algoritmo, álgebra, cifra. Heredamos nombres de estrellas: de las más de 400 que la IAU ha oficializado, buena parte son árabes, a veces deformadas por copistas latinos (Betelgeuse viene de yad al-yawza, «la mano de la gigante»). Heredamos tablas (las toledanas y, a través de ellas, las alfonsíes de 1272, que Europa usó hasta Copérnico), el astrolabio y el cuadrante, la trigonometría esférica con senos y tangentes, y la idea de que un observatorio es una institución con instrumentos grandes, personal y programa de décadas. Y heredamos algo menos visible: la costumbre de leer a los antiguos con respeto y, al mismo tiempo, con dudas.