«Он внушил исследовать и рассуждать после него, — писал о Птолемее арабский астроном IX века Баттани, — он говорил, что, может быть, со временем в его наблюдения будут внесены поправки, как сам он внес к Гиппарху и другим ему подобным…»
Необходимость огромной работы по уточнению фактов, накопленных предшественниками, определялась вовсе не сомнением в их научной добросовестности, а недоразумениями, которые порождались разнобоем в единицах и даже системах измерений, не позволявшим судить об истинном значении многих величин.
«Сведения народов о величинах земных дуг расходятся в зависимости от тех мер длины, которыми они пользовались при определении расстояний, — писал об этой проблеме Бируни. — До нас не дошли в этой области сведения, восходящие к тем, кто непосредственно получил результаты определения величины Земли, кроме того, что дошло со стороны румов и индийцев… Но данные каждого из этих народов противоречат друг другу в такой степени, что вряд ли в этом можно разобраться… Румы измеряли эту окружность мерой, которую они называют стадией. Гален утверждает, что Эратосфен измерил этой мерой расстояние между Асуаном и Александрией, находящимися на одном меридиане… Если сопоставить то, что содержится об этом в «Книге доказательств» Галена, с тем, что есть в книге Птолемея «Введение в искусство сферики» и в его книге «Картина Земли» (то есть «География». — И. Т.), то величины результатов также будут значительно расходиться; к тому же если встретятся нам их термины, вряд ли наши люди смогут правильно понять их по причине незнания их языка и расхождений комментаторов в их толковании».
«Эти большие расхождения во мнениях представителей данных двух групп (то есть румов и индийцев. — И. Т.) и побудили ал-Мамуна ибн ар-Рашида возобновить выяснение сего (то есть величины Земли. — И. Т.) в пустыне Синджара в земле Мосула, поручив это группе ведущих знатоков данного искусства».
В том же самом 827 году, когда при «Доме мудрости» в Багдаде была открыта знаменитая обсерватория Шаммасия, халиф Мамун приказал своим придворным астрономам начать работы по определению величины земного шара. Перед ними ставилась задача проверить данные птолемеевского «Альмагеста», астрономических таблиц Брахмагупты и персидского «Шахского зиджа», унаследованного мусульманской наукой от сасанидских времен.
В эксперименте, проводившемся с обстоятельностью и размахом, свойственными багдадскому двору, участвовали две группы ученых. Линейная длина дуги меридиана измерялась исключительно трудоемким, но точным способом — с помощью колышек и мерной веревки. После долгих поисков подходящей местности выбор пал на плоскую равнину Джебель Синджар в междуречье Тигра и Евфрата, лежащую на широте 36 градусов. Угловая длина измеренной таким образом дуги была установлена наблюдением меридианных высот звезд.
К сожалению, между результатами двух групп ученых обнаружилось небольшое расхождение. По данным одной из них, длина градуса меридиана составляла 562/3 арабской мили[13], по данным другой — 56 миль. По свидетельству астронома конца X века Ибн Юниса, досадное недоразумение было с чисто царственной легкостью улажено Мамуном — халиф повелел взять за основу среднее арифметическое этих двух результатов.
Такая приблизительность постоянно волновала Бируни, опасавшегося, что величина, от которой отталкивались в своих геодезических изысканиях последующие поколения мусульманских ученых, могла содержать значительную погрешность. Это сомнение, мучившее его много лет, удалось развеять во время пребывания в Индии, где он регулярно занимался астрономическими наблюдениями, главным образом связанными с определением географической широты различных городов. Теперь, перебирая бумаги из своего индийского архива, он всякий раз задерживал взгляд на отчете об измерении градуса земного меридиана, проведенном им в Пенджабе, неподалеку от крепости Нандна. К этому эксперименту Бируни готовился около двадцати лет, а запись о нем заняла всего несколько строк:
«Я нашел в земле индийцев гору, возвышающуюся над широкой равниной, поверхность которой гладка, как поверхность моря. Я искал на вершине горы видимое место встречи неба и земли, то есть круг горизонта, и обнаружил его в инструменте ниже линии восток — запад менее чем на треть и четверть градуса, это тридцать четыре минуты. Затем я определил высоту горы, установив высоту гребня в двух местах, которые вместе с основанием горы лежат на одной прямой линии, и нашел, что она равна шестистам пятидесяти двум локтям и половине одной десятой локтя».