أبو محمود الخُجَندي

كان أبو محمود حامد بن الخِضر الخُجَندي فلكياً ورياضياً وصانع آلات في القرن العاشر الميلادي، ارتبط اسمه ارتباطاً دائماً بواحد من أكثر المشاريع الرصدية طموحاً في العالم الإسلامي الوسيط المبكر: بناء سُدسٍ جداري ضخم سعى به إلى قياس ميل دائرة البروج — أي ميل محور الأرض — بدقة غير مسبوقة. وقد عمل في مدينة الرَّي قرب طهران الحالية، تحت رعاية الحاكم البويهي فخر الدولة، فدفع تقنية الرصد بالعين المجردة إلى حجم قلّ من حاوله قبله، فواجه — ربما لأول مرة بشكل موثّق — القيود الفيزيائية الأساسية التي تحدّ من أكبر الآلات.

وُلد الخُجَندي نحو سنة 940 ميلادية في خُجَند، وهي مدينة في إقليم ما وراء النهر، فيما هو اليوم طاجيكستان، ومنها اشتُقت نسبته «الخُجَندي». والمصادر صامتة عن أسرته وطفولته، وهو صمت معتاد عند علماء العصور الوسطى الذين تقوم شهرتهم على أعمالهم التقنية لا على مذكرات شخصية. ويُعتقد عموماً أنه من أصل تركي مرتبط بحكام إقليمه، وأنه دُعم في عمله العلمي من رعاة أقوياء. وبحلول النصف الثاني من القرن العاشر كان قد رسّخ مكانته أحد أبرز ممارسي العلوم الرياضية، معروفاً ببراعته منظّراً وصانعاً للآلات الدقيقة معاً، وهي كفاءة مزدوجة كانت نادرة نسبياً وجعلته ذا قيمة خاصة عند الحكام الراغبين في رعاية الفلك الجادّ.

والإنجاز الذي اشتُهر به الخُجَندي أكثر من سواه هو بناؤه نحو سنة 994 آلةً عملاقة سمّاها السُّدس — قوساً مدرّجاً مقداره ستون درجة، مُقاماً في جدار مبنى ومضبوطاً بدقة على خط الزوال. وقد عُرفت هذه الآلة بـ«السُّدس الفخري» تكريماً لراعيه فخر الدولة، وكانت فائقة الحجم: بلغ نصف قطرها نحو عشرين متراً، مما جعلها من أكبر الآلات الفلكية التي بُنيت حتى ذلك الحين. وكان الغرض من هذا الحجم الهائل بسيطاً عميقاً معاً؛ إذ تتوقف دقة قراءة الزاوية من مقياس مدرّج جزئياً على مدى دقة تقسيم ذلك المقياس، والقوس الأكبر يتيح أن تُفرَد كل درجة على مسافة مادية أكبر، فيمكن تقسيمها إلى دقائق بل إلى أجزاء من الدقيقة. وبسُدسه استهدف الخُجَندي تحديد ارتفاع الشمس عند خط الزوال في الانقلابين الصيفي والشتوي، وأن يحسب من هذين القياسين ميل دائرة البروج.

ووصف الخُجَندي الآلة وأرصاده في رسالة في صنع السُّدس الفخري واستعماله. وقادته قياساته إلى قيمة لميل دائرة البروج أصغر قليلاً من القيم التي ذكرها فلكيون أقدم كبطليموس والفلكيين الذين عملوا في عهد الخليفة العباسي المأمون. ولأن الميل الحقيقي لدائرة البروج آخذ في التناقص ببطء عبر القرون، فإن قيمة الخُجَندي الأصغر أشارت، عن صواب، إلى حقيقة أن هذا المقدار غير ثابت. وهكذا أسهم عمله في التراكم التدريجي للأدلة حول التغير الدهري لميل دائرة البروج، وهي مسألة مهمة في تاريخ الفلك الرصدي الطويل.

وما يجعل مشروع الخُجَندي لافتاً بخاصة في تاريخ العلم ليس طموحه فحسب، بل تعامله الصريح مع حدوده. فحجم السُّدس عينه أدخل صنفاً جديداً من المشكلات العملية. فالآلة التي يبلغ نصف قطرها عشرين متراً قد تتهدّل أو تهبط تحت ثقلها، وقد تُشوّش فتحتها الكبيرة صورة الشمس المسقطة عبرها، ويغدو تحديد مركز الآلة وصورة الشمس المسقطة عسيراً. وذكر الفلكي اللاحق البيروني، الذي ناقش عمل الخُجَندي، أن فتحة الآلة قد انزاحت أو هبطت، فأدخلت خطأً في القياسات. وهذا من أقدم الاعترافات الموثّقة بأن زيادة حجم الآلة لا تأتي بمكاسب لا محدودة في الدقة، لأن العوامل الميكانيكية والبصرية تطغى في النهاية على ميزة المقياس الأدقّ. وبمواجهته هذه المفاضلة سبق الخُجَندي إلى مبدأ ظل محورياً في تصميم الآلات العلمية لقرون.

وإلى جانب سُدسه العظيم، أسهم الخُجَندي في الرياضيات وفي نظرية الآلات الفلكية عموماً. ويُنسب إليه عمل يتعلق بحالة خاصة مما عُرف لاحقاً في الغرب بمبرهنة فيرما الأخيرة — تحديداً ما يخص مجموع مكعبين — وإن كانت الأدلة الباقية عن طبيعة حجته وصحتها موضع نقاش بين المؤرخين. كما درس وكتب في آلة شبيهة بالأسطرلاب الجامع، صُممت لتُستعمل عند أي عرض جغرافي لا أن تكون مقيّدة بموضع واحد، مما يعكس اهتمامه الدائم بتوسيع نطاق الآلات الفلكية ونفعها. وتُظهر هذه الأنشطة المتنوعة أنه، شأن كبار رجال العصر الذهبي الإسلامي، تنقّل بسلاسة بين الرياضيات المجردة وهندسة الأجهزة الملموسة لرصد السماوات.

وتوفي الخُجَندي نحو سنة 1000 ميلادية، في الرَّي أو قربها حيث أنجز أشهر أعماله. ولم يُسجَّل الكثير عن سنواته الأخيرة، غير أن شهرته صانعاً للآلات من الطراز الأول كانت راسخة. ولم يَبقَ سُدسه العملاق بعده طويلاً — فالآلات المقامة في نسيج المباني عرضة للإهمال والاندثار وتقلبات السياسة — لكن الفكرة وراءه بقيت. فالآلات الجدارية الكبيرة المثبتة في خط الزوال صارت لاحقاً سمات معتادة للمراصد الكبرى، ومنها مرصدا مراغة وسمرقند، حيث واصل الفلكيون السعي إلى دقة أعظم في قياس الزوايا السماوية. ويمكن عدّ السُّدس الفخري سلفاً مبكراً مؤثراً لهذا التقليد كله من الفلك الرصدي الضخم.

ويكمن إرث أبي محمود الخُجَندي في سعيه الحازم وراء الدقة وفي الأمانة الفكرية التي واجه بها حدودها. فببنائه آلةً فائقة الحجم لتحسين قياس واحد من أهم ثوابت الفلك جسّد طموح عصره؛ وبإدراكه وتوثيقه القيود الفيزيائية التي كشفها طموحه عينه جسّد ما هو أندر — النضج العلمي القائل بأن المعرفة لا تتقدم بالبناء الأكبر فحسب، بل بفهم لماذا لا يكون الأكبر دائماً أفضل. ويبقى اسمه في تاريخ الفلك اسمَ بانٍ مدّ يده إلى السماء فعلّم الأجيال اللاحقة، في مدّه، ما هو ممكن وما هو غير ممكن.