“智慧宮”里的參天大樹

陳巍，理學(xué)博士，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所副研究員。主要研究科技知識(shí)在古代世界的傳播并把世界連為一體的歷程。喜愛(ài)“上窮碧落下黃泉”，品鑒各個(gè)文明在應(yīng)對(duì)相似問(wèn)題時(shí)展現(xiàn)出的智慧。

從8世紀(jì)中葉起的百余年間，阿拉伯帝國(guó)阿拔斯王朝的統(tǒng)治者們推行開(kāi)明包容的文化政策，在他們的支持及造紙術(shù)傳播的推波助瀾下，來(lái)自古希臘、古波斯、古印度甚至古代中國(guó)的深厚文化傳統(tǒng)猶如百川匯流，彼此沖撞激蕩，鑄造了伊斯蘭黃金時(shí)代的繁榮。眾多古典時(shí)期的科技典籍被翻譯成阿拉伯語(yǔ)，逃過(guò)中世紀(jì)早期黑暗歲月的毀壞而傳承下來(lái)。這里的科學(xué)家們以前人成就為基礎(chǔ)，發(fā)揮自己的創(chuàng)造精神，逐漸形成延續(xù)數(shù)百年輝煌的伊斯蘭科學(xué)傳統(tǒng)。

當(dāng)時(shí)在巴格達(dá)等大城市里，圖書館與書肆林立，學(xué)者們?cè)诖朔g書籍、傳授學(xué)問(wèn)。其中最著名的圖書館當(dāng)屬哈里發(fā)（即最高統(tǒng)治者）親自開(kāi)設(shè)的“智慧宮”。這一機(jī)構(gòu)在哈里發(fā)麥蒙在位（813—833年）期間達(dá)到頂峰。本文所介紹的，就是在智慧宮里成長(zhǎng)，學(xué)成后大力促進(jìn)科技活動(dòng)，并在數(shù)學(xué)、天文和機(jī)械領(lǐng)域均達(dá)到很高造詣的巴努·穆薩兄弟。

學(xué)出正統(tǒng)

“巴努·穆薩”是三兄弟的合稱，意為“穆薩的兒子們”（圖1）。他們的父親穆薩·本·沙克爾，年輕時(shí)曾是現(xiàn)今伊朗東北部呼羅珊地區(qū)的一名盜賊。當(dāng)時(shí)還沒(méi)做上哈里發(fā)，駐守呼羅珊木鹿城的麥蒙發(fā)現(xiàn)了這名富有智慧的年輕人。我們不知道他們之間具體發(fā)生了什么，只知道后來(lái)穆薩成為了麥蒙的親密侍從，掌管天文和占星事務(wù)。

穆薩英年早逝，臨終前他把3個(gè)兒子——按長(zhǎng)幼順序依次是穆罕默德（約803—873）、艾哈邁德和哈桑——托付給麥蒙。麥蒙指定智慧宮里的天文學(xué)家葉海亞·曼蘇爾教導(dǎo)孩子們成長(zhǎng)。這或許因?yàn)槿~海亞本來(lái)就是4個(gè)孩子的父親，擁有豐富的育兒經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)他的專業(yè)也與穆薩相近，有利于孩子們子承父業(yè)。

當(dāng)時(shí)麥蒙已經(jīng)從四面八方延攬了不少杰出學(xué)者到智慧宮就職。其中的領(lǐng)軍人物，是被譽(yù)為“阿拉伯代數(shù)學(xué)之父”的花拉子米。除撰寫數(shù)學(xué)著作外，花拉子米還領(lǐng)導(dǎo)了在智慧宮觀測(cè)天文、制作儀器和星表、繪制地圖等任務(wù)。他的科學(xué)理念對(duì)日后巴努·穆薩兄弟產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響。

在智慧宮肥沃學(xué)術(shù)土壤的滋養(yǎng)下，巴努·穆薩兄弟分頭出擊，很快就學(xué)有所成。盡管我們很難把三兄弟的事業(yè)截然分開(kāi)，但他們各自在不同領(lǐng)域擁有專長(zhǎng)。其中長(zhǎng)兄穆罕默德的學(xué)術(shù)成就最杰出，也最有組織才華，他在天文、數(shù)學(xué)方面都造詣不凡。老二艾哈邁德主攻精巧裝置。一心沉浸在學(xué)術(shù)研究中的老三哈桑最擅長(zhǎng)幾何學(xué)，具有非常高超的邏輯推理能力。

據(jù)說(shuō)麥蒙曾要求研習(xí)數(shù)學(xué)者都必須熟讀歐幾里得的《幾何原本》，有人在他面前中傷哈桑只讀過(guò)《幾何原本》13卷中的前6卷。當(dāng)麥蒙召來(lái)哈桑詢問(wèn)時(shí)，哈桑說(shuō)他沒(méi)必要讀那么多內(nèi)容，并很快就把《幾何原本》后面幾卷的命題都證明了出來(lái)。盡管如此，麥蒙仍誡勉哈桑說(shuō)：“你應(yīng)當(dāng)避免讓懶惰阻撓你通讀《幾何原本》，它對(duì)于數(shù)學(xué)，正如字母abc對(duì)于書寫和閱讀，都是最基礎(chǔ)的?！?/p>

巨木成陰

得知三兄弟才華過(guò)人后，麥蒙開(kāi)始把許多重要任務(wù)托付給他們。最初進(jìn)入智慧宮學(xué)習(xí)時(shí)，三兄弟還一貧如洗，但連續(xù)幾任哈里發(fā)的寵信使得他們很快變得富有權(quán)勢(shì)，有能力成為巴格達(dá)城科學(xué)翻譯與研究活動(dòng)的重要資助者。

與哈里發(fā)一樣，他們不拘一格用人才。在他們麾下，景教徒（主要活動(dòng)于敘利亞的一個(gè)基督教教派）、猶太人、穆斯林等不同宗教背景的學(xué)者濟(jì)濟(jì)一堂，和平共處，攜手把許多古希臘著作引入伊斯蘭世界。巴努·穆薩兄弟為保證學(xué)者們能對(duì)學(xué)術(shù)全身心投入，創(chuàng)造了相當(dāng)優(yōu)裕的條件。據(jù)說(shuō)每個(gè)月三兄弟付給學(xué)者們的報(bào)酬高達(dá)500第納爾，也就是超過(guò)2公斤黃金。

為盡可能多地搜集前人科技文獻(xiàn)，穆罕默德時(shí)常派遣使者，有時(shí)甚至親自前往拜占庭帝國(guó)收購(gòu)古代手稿。由此不僅保存了古人的大量智慧結(jié)晶，還發(fā)現(xiàn)了不少人才。其中有一位叫塔比特·伊本·庫(kù)拉（826—901）的年輕人，就像麥蒙發(fā)掘三兄弟的父親穆薩那樣，穆罕默德察覺(jué)到這名年輕人的才華，便把他帶回巴格達(dá)，傳授給他科學(xué)知識(shí)。后來(lái)塔比特不僅在學(xué)術(shù)翻譯上成果卓著，在數(shù)學(xué)、天文學(xué)等方面也有許多創(chuàng)見(jiàn)。

對(duì)宮廷政治的過(guò)多涉足，讓穆罕默德逐漸染上黨同伐異的不良風(fēng)氣。當(dāng)時(shí)除他們兄弟外，著名哲學(xué)家肯迪（801—873）也是重要的學(xué)術(shù)贊助人。巴努·穆薩兄弟與肯迪分別擁戴不同王子，但巴努·穆薩一派最終得勢(shì)。三兄弟在哈里發(fā)面前進(jìn)讒言，導(dǎo)致肯迪被痛毆，而他的圖書館也被奪去。巴努·穆薩還放逐了一位與肯迪相友好的工程師薩納德·阿里。

不久，巴努·穆薩兄弟奉命主持開(kāi)掘現(xiàn)位于伊拉克東南部的賈法里耶運(yùn)河。他們把測(cè)量工作交給能力平庸的親信，結(jié)果工程做到一半就卡了殼。聽(tīng)到消息后暴怒的哈里發(fā)警告，假如報(bào)告確鑿的話，就要把穆罕默德處死在運(yùn)河岸邊。驚慌失措的穆罕默德趕快向薩納德·阿里求助。薩納德提出只有把肯迪的圖書館物歸原主，他才會(huì)施以援手。三兄弟依此條件辦理后，薩納德說(shuō)當(dāng)時(shí)正是河流的豐水期，測(cè)繪錯(cuò)誤到4個(gè)月后才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，而根據(jù)占星家預(yù)言，哈里發(fā)將在此之前死去。果然，2個(gè)月后哈里發(fā)被刺殺，三兄弟得以逃脫懲罰。由此可見(jiàn)，權(quán)勢(shì)與欲望會(huì)如何扭曲、侵蝕人的心智，讓原本明智的人變得行事荒唐。

科學(xué)成就

在組織翻譯大量古典著作之外，巴努·穆薩兄弟留下了約20部著作，在多個(gè)科技領(lǐng)域都取得了突出成就，給后世帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。

在數(shù)學(xué)方面，他們重新發(fā)揚(yáng)了埋沒(méi)已久的阿基米德等古希臘科學(xué)家的科學(xué)遺產(chǎn)。巴努·穆薩兄弟最有影響的數(shù)學(xué)著作是《論平面與球形的測(cè)量》。這本書曾由歐洲學(xué)者克雷莫納的赫拉德（1114—1187）翻譯成拉丁語(yǔ)，13世紀(jì)又由阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家納西拉丁·圖西（1201—1274）加以訂補(bǔ)。從塔比特·伊本·庫(kù)拉、伊本·海什木、斐波那契、羅吉爾·培根等著名學(xué)者的作品里均可看到受到此書影響的痕跡，可以說(shuō)它在東西方數(shù)學(xué)史上均意義深遠(yuǎn)。

這本書延續(xù)了阿基米德計(jì)算圓面積和球體積的探索。從方法上講，巴努·穆薩兄弟的創(chuàng)新不大，不像阿基米德那樣把窮竭法運(yùn)用到極限程度，而是主要利用《幾何原本》中的幾何證明與“逼近法”，得出與阿基米德相同的面積與體積公式。他重新提出了阿基米德計(jì)算圓周率的外切多邊形方法，15世紀(jì)伊斯蘭數(shù)學(xué)家卡西利用類似方法，求得圓周率小數(shù)點(diǎn)后16位準(zhǔn)確數(shù)字，從而為伊斯蘭數(shù)學(xué)增光添彩。

巴努·穆薩兄弟并沒(méi)有完全因襲古希臘學(xué)者的幾何學(xué)，而是把花拉子米開(kāi)創(chuàng)的代數(shù)學(xué)與幾何學(xué)結(jié)合起來(lái)，從而為伊斯蘭數(shù)學(xué)傳統(tǒng)的形成作出貢獻(xiàn)。他們用確切數(shù)字而非圖形之比表示面積和體積，又把古希臘阿爾庫(kù)塔斯和梅內(nèi)勞斯等學(xué)者對(duì)圓錐曲線的論述應(yīng)用于求方程的解，從而奠定了后世伊斯蘭數(shù)學(xué)家求解三次方程等問(wèn)題的基礎(chǔ)。

在天文觀測(cè)方面，他們牽頭完成了麥蒙計(jì)算地球周長(zhǎng)的任務(wù)。在伊拉克北部和南部的沙漠里，他們分別丈量了北極星的高度每變化1度，在地表南北方向上對(duì)應(yīng)的距離，最后測(cè)得地球周長(zhǎng)約為8000帕勒桑（古波斯長(zhǎng)度單位），相當(dāng)于38400千米。盡管這與現(xiàn)代值還有4%的誤差，但已經(jīng)比古希臘的埃拉托色尼，以及稍早的中國(guó)僧一行的測(cè)量結(jié)果都要準(zhǔn)確。

三兄弟里的老二艾哈邁德，撰有《論自動(dòng)機(jī)械》等著作（圖2）。在一些方面，書中所提原理和設(shè)計(jì)，例如曲柄連桿的系統(tǒng)運(yùn)用，以及用于模擬星空運(yùn)轉(zhuǎn)的水運(yùn)渾象等，比古代中國(guó)要晚，但仍比歐洲早得多。這部書呈現(xiàn)了自動(dòng)水壺、噴泉、自動(dòng)燈、提水裝置等共計(jì)100種機(jī)械設(shè)計(jì)，其高度綜合的設(shè)計(jì)、華麗的外觀、多樣化的功能前承拜占庭的菲羅、亞歷山大的希羅等古希臘發(fā)明家，后啟里德萬(wàn)、加扎里等伊斯蘭能工巧匠。

概覽巴努·穆薩兄弟的生平與成就，可以看到他們不僅通過(guò)大力贊助翻譯運(yùn)動(dòng)，推進(jìn)了古代科技中心從地中海沿岸向兩河流域轉(zhuǎn)移，還親身參與了多個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)伊斯蘭科學(xué)傳統(tǒng)的確立。他們不愧是智慧宮里培育成長(zhǎng)起來(lái)的郁郁蔥蔥的參天大樹。