vignette|Astrolabe d'al-Shali (Tolède-1067) - Musée archéologique national de Madrid.
Dans l’histoire de l'astronomie, l’astronomie arabe, ou astronomie musulmane, renvoie aux travaux astronomiques accomplis par la civilisation islamique, particulièrement au cours de l'Âge d'or de l'Islam (-), et transcrites pour la plupart en langue arabe. Ces découvertes ont été effectuées pour l’essentiel dans les sultanats du Moyen-Orient, d’Asie centrale, dans l’Al-Andalus, en Afrique du Nord, puis plus tard en Chine et en Inde. Les débuts de l’astronomie ont procédé d'un cheminement semblable aux autres sciences dans l'Islam, par l’assimilation de connaissances de l’étranger et la composition de ces éléments disparates pour faire naître une tradition originale. Les principaux apports sont indiens, perses et grecs, connus par des traductions puis assimilés. Par la suite, l’astronomie arabe exercera à son tour une influence significative sur les astronomies indienne. et européenne et même sur l’astronomie chinoise..
Plusieurs étoiles visibles à l’œil nu dans le ciel, comme Aldébaran (α Tauri), al Dabaràn (le taureau) et Altaïr (α Aquilae), (al Taïr, l'aigle) ainsi que plusieurs termes d’astronomie comme « alidade », en arabe "al idhâdha", « azimut »( acimut en espagnol, "as simt" en arabe et « almicantarat » témoignent par leur terminologie, de leur origine arabe..
Avec environ manuscrits conservés à travers le monde, dont une grande partie n’a toujours pas fait l’objet d'un inventaire bibliographique, le corpus astronomique arabe constitue l’une des composantes les mieux préservées de la littérature scientifique médiévale. Malgré les lacunes bibliographiques, les textes étudiés à ce jour fournissent une image fidèle de l’activité astronomique des peuples de langue arabe.
Facteurs de développement Il existe plusieurs facteurs favorisant le développement de l'astronomie arabe, certains sont communs à toutes les sciences comme le désir de connaitre le monde environnant, ou bien la structure du monde arabe favorisant les échanges de savoir.
Une autre impulsion résulte des pratiques religieuses propres à l'islam, qui recèlent une foule de problèmes d'astronomie mathématique. La résolution de ces problèmes par les savants musulmans est allée bien au-delà des méthodes mathématiques des Grecs.
L'étude des étoiles est également liée au désir de connaitre l'avenir. L'astrologie joue donc aussi un rôle dans le développement de l'astronomie arabe.
Structure du « monde arabe » Les historiens discernent plusieurs facteurs favorables au développement de l'astronomie arabe. Le premier est la proximité des pays musulmans avec le monde de l'Antiquité classique. Un nombre considérable d'écrits grecs, sanskrits et pehlevis furent traduits en arabe dès le . Ce mouvement était possible grâce au respect envers les savants d'autres cultures.
Le monde arabe, par son étendue, offrit la possibilité de mettre en commun des traditions scientifiques différentes, venant de pays différents, aux cultures différentes et aux hommes de religions différentes, dans une langue scientifique commune qui fut la langue arabe.. Cette langue permit des échanges autant sur des textes anciens que sur des textes contemporains et favorisa la mise en place d'une tradition de correspondance scientifique. La structure du monde arabe favorisa également le déplacement des savants et la nouvelle pratique du voyage scientifique.
Le mécénat enfin, principalement celui des califes, permit de créer de grands centres de recherches comme celui de Bagdad au temps d'Al-Ma'mūn.
Facteurs religieux L’islam a influencé l'astronomie de manière à la fois directe et indirecte. L'organisation de la vie religieuse, en posant un certain nombre de problèmes liés au calendrier par exemple, a donné un élan décisif à l'épanouissement de l’astronomie mathématique, même si, selon Ahmed Djebbar, cette composante, bien qu'ayant été au départ un des facteurs positifs, n'est qu'un élément parmi d'autres dans le développement de l'astronomie arabe.
Pratiques islamiques Plusieurs règles de l’islam ont poussé les fidèles à améliorer calculs et observations astronomiques. alt=Schéma des différentes phases de la lune issus du manuscrit de Kitab al-Tafhim|vignette|L'érudit perse Al-Biruni contribua au calcul des phases de la Lune dans le manuscrit de Kitab al-Tafhim Un premier motif est le calendrier musulman et plus précisément la détermination de la période du Ramadan. Ce calendrier s'appuie sur des mois lunaires et nécessite de déterminer le mouvement de la lune. Les mois, dans la religion musulmane, ne commencent pas avec la nouvelle lune astronomique, définie comme l'instant où la lune a la même longitude écliptique que le soleil (elle est donc invisible, noyée dans l'albédo solaire) ; les mois commencent lorsque le croissant lunaire commence à apparaître au crépuscule.
Un second motif est la détermination de la qibla ou direction de La Mecque<ref>David A. King, Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat », dans .</ref>. L'Islam demande aux musulmans de prier en se prosternant dans la direction de la Kaaba à La Mecque et d’orienter leurs mosquées dans cette direction : ils ont donc besoin de savoir trouver la direction de cet endroit, où qu'ils se trouvent sur Terre.
Un dernier problème est la détermination du moment de la Salat. Les musulmans doivent pouvoir déterminer les heures locales de prière à cinq moments de la journée (de l’ au soir), dans toute l'étendue d'un vaste empire.
Les directions étaient déterminées à partir de la position du Soleil et des étoiles, et l'heure locale à partir de la direction et l'élévation du Soleil. Ces méthodes n'étaient pas entièrement nouvelles, mais les scientifiques arabes les ont rendues plus précises grâce à leur développement de la géométrie sphérique et de la trigonométrieRobert Wilson Astronomy through the Ages Taylor&Francis 2005, .
Solutions trouvées et recours à la géométrie de la sphère
Le calcul du jour où le croissant lunaire recommence à devenir visible constituait un redoutable défi pour les savants arabes. Bien qu'en effet la théorie de Ptolémée du mouvement composé de la lune soit assez exacte à l'époque de la nouvelle lune, elle ne donne la trajectoire de la lune que par rapport au cercle de l’écliptique. Pour prédire quel jour la lune commence à redevenir visible, il fallait pouvoir décrire son mouvement par rapport à l’horizon, un problème dont la résolution appartient à une géométrie sphérique assez sophistiquée. Bien que la visibilité effective du croissant soit en principe exigée, et que cette méthode expérimentale soit couramment utilisée pour fixer le début du ramadan, la question posée aux astronomes était de trouver une méthode pour prédire cette visibilitéRégis Morelon, « Panomarama général », dans .. Ce problème n'a pas été étudié spécifiquement par les Grecs mais on trouve des méthodes de calculs dans la tradition indienne, reprises par la création des premières tables de et Al-Khwarismi. Mais ce sont les astronomes Habash al-Hasib et Thābit ibn Qurra qui, s'appuyant sur l'Almageste de Ptolémée, en font une étude mathématiqueRégis Morelon, « L'astronomie orientale (-) », dans ..
La détermination de la direction de la Mecque s'est faite de manière empirique ou de manière approchée avant et même après la solution mathématique du problèmeDavid A. King, « Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat » », dans .. La résolution de ce problème revient à déterminer l'angle d'un triangle sphérique connaissant la longitude et la latitude de deux points (lieu d'observation et lieu de La Mecque) et se résout en géométrie sphérique grâce à la formule de la cotangenteDavid A. King, « Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat » », dans .. La première détermination mathématique, utilisant une méthode géométrique, emprunté à des sources grecques et connue sous le nom d'analemmeMéthode géométrique consistant à représenter la sphère céleste dans un plan à l'aide de plusieurs projections est développée par Habash al-Hasib mais c'est le développement de la trigonométrie sphérique et la création de nouvelles fonctions telles la tangente qui donnent les outils pour une solution mathématique du problèmeMarie-Thérèse Debarnot, « Trigonométrie », dans ..
De même la détermination de l'heure des salat s'est d'abord effectuée de manière empirique. Cette préoccupation a suscité un intérêt pour la gnomonique et de nombreux traités ont été écrits sur l'étude des ombres d'un gnomon standard selon le lieu et l'époque de l'annéeDavid A. King, « Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat » », dans .. Des tables apparaissent très tôt, destinées à régler les heures des prières (Al-Khwarismi)David A. King, « Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat » », dans .. La fixation des heures des prières est normalement attribuée au muezzin mais à partir du , on voit apparaître des astronomes professionnels, muwaqqit ou moqati, chargés d'effectuer les calculs et spécialisés dans la géométrie de la sphèreDavid A. King, « Astronomie et société musulmane : « qibla », gnomonique, « miqat » », dans .. La résolution mathématique de ce problème suppose en effet que l'on sache calculer le côté d'un triangle sphérique de la sphère céleste à partir de ses trois angles et des deux autres côtés ; pour trouver l'heure sidérale, par exemple, il faut savoir construire le triangle dont les sommets sont le zénith, le pôle nord, et la position du Soleil. L’observateur doit connaître l’ascension droite du Soleil et celle du pôle : la première peut être mesurée au sextant, et la seconde n'est autre que la latitude de l’observateur. L'heure est donnée par l’angle entre le méridien (l’arc compris entre le zénith et le pôle) et le cercle horaire du Soleil (c’est-à-dire l’arc compris entre le Soleil et le pôle). Astrologie L'astrologie astronomique repose sur l'idée que le mouvement des astres (« macrocosme ») influe sur les événements et sur la vie des êtres humains (« microcosme » ; voir Analogies et correspondances). Selon ce point de vue, il est alors nécessaire de connaître la position des astres pour anticiper leurs effets, et donc de faire appel aux astronomes. Malgré l'interdit prononcé par la religion sur tout phénomène de divination, l'astrologie ne cessa pas d'être pratiquée dans le monde musulman. Le désir des puissants de connaître l'avenir favorisa les programmes scientifiques d'observation des étoiles. Ainsi, astronomie et astrologie furent pendant longtemps considérées comme des disciplines complémentairesGeorge Saliba, « L'astronomie arabe », dans . même si ces deux disciplines étaient en général exposées par un même auteur dans des traités différentsRégis Morelon, « Panorama général », dans .. Pour éviter d'être confondus avec les astrologues et de tomber sous le coup des interdits religieux, les astronomes donnèrent un nom spécifique à leur activité : Ilm al-Hay'a (ou Science de la configuration de l'univers).
Si l'on trouve des défenseurs de l'astrologie comme Abou Ma'shar al-Balkhî, de nombreux astronomes critiquèrent cette discipline. Parmi eux, on peut citer l'astronome persan al-Biruni au Cf. ., al-Fârâbî, Alhazen., Avicenne, Averroès, Maïmonide. et Ibn Qayyim al-Jawziyya..
Histoire La connaissance du ciel dans l’Arabie prémusulmane était seulement empirique : elle se limitait à une étude du lever et du coucher des astres pour découper l'année, étude qui se poursuivit d'ailleurs pendant la période islamique avec les méthodes mathématiques qui apparaissent alorsCf. .. Les débuts de l’astronomie ont procédé d'un cheminement semblable aux autres sciences dans l’islam, par l’assimilation de connaissances de l’étranger et la composition de ces éléments disparates pour faire naître une tradition originale.