Так как мусульмане используют лунный календарь, наблюдения за этим светилом были крайне важными для совершения обрядов. Исламские ученые сделали немало важных открытий, связанных с естественным спутником Земли.
Лунный месяц состоит примерно из 29,5 дней. Таким образом, лунный год длится 354 дня, тогда как солнечный – 365. С такой проблемой сталкивались и цивилизации древности. Чтобы разрешить ее, афинский астроном Метон в 433 г. до н.э. предложил свою систему: календарь, основанный на метоновом цикле, содержал 12 лет по 12 месяцев и 7 лет по 13 месяцев (со вставным месяцем).
Лунный календарь в 638 году ввел халиф Умар ибн Хаттаб. В мусульманских странах он называется таквим аль-хиджри – календарь по Хиджре. Так как определение начала месяца Рамадан зависит от появления нового месяца, то мусульманские ученые вплотную занимались этой темой, используя, в том числе, математические методы.
Кажется, что движения Луны очень просты: вращение вокруг оси и обращение вокруг Земли, сюда же можно прибавить и обращение Луны вместе с Землей вокруг Солнца. На самом деле это только главные, простейшие из лунных движений. Кроме них, есть множество «второстепенных», которые тоже надо учитывать. Поэтому теория движения Луны считается одной из самых трудных проблем небесной механики.
Мусульманские ученые выяснили, что для прогнозирования появления нового месяца необходимо определять высоту Луны над горизонтом, а для этого нужны знания сферической геометрии. Ее основы заложил арабский математик и астроном аль-Кинди, живший в IX веке. Он использовал сферическую геометрию в своих астрономических исследованиях.
Также сферическая геометрия была необходима для определения направления на Киблу. Ученый Абу Райхан аль-Бируни добился таких успехов в этой области, что мог определить это направление молитвы практически из любой точки земного шара. В 998 году Бируни договорился с другим известным астрономом того времени, Абу Вафой аль-Бузджани об одновременном наблюдении лунного затмения. При этом Бируни находился в Ургенче, а Абу Вафа – в Багдаде. Полученные ими данные позволили точно определить разность долготы этих городов.
Учитывая несовершенство используемых тогда приборов, наблюдения за ночным светилом в то время было делом нелегким. Но исследования ученых той эпохи позволили заложить основы мусульманского календаря, который применяется до сих пор.
Абу Вафе аль-Бузджани принадлежит открытие «неравенств» движения Луны. Дело в том, что на нее воздействуют одновременно и притяжение Солнца и сплюснутость Земли, и даже гравитационные поля других планет. Благодаря всему этому в движении Луны наблюдаются возмущения, или, как их чаще называют, «неравенства» в результате все элементы лунной орбиты непрерывно изменяются.
Еще Птолемею были известны два таких неравенства, Абу Вафа открыл третье, связанное с колебанием наклона лунной орбиты. Это периодические «покачивания» плоскости, в которой лежит лунная орбита. Это третье неравенство движения было впоследствии заново открыто датским астрономом Тихо Браге 600 лет спустя.
