穆罕默德约于610年创立伊斯兰教以后，在麦地那建立了一个神权国家。这个国家不断向外扩张，很快就征服了阿拉伯半岛其它地区。到623年穆罕默德死去时，整个半岛已基本统一了。穆罕默德的继承者从634年开始向半岛以外扩张，相继征服了叙利亚、巴勒斯坦、伊朗和埃及。阿拉伯的一个部落倭马亚在大马士革建立了倭马亚哈里发王朝（中国唐代以及唐以后的史书称为“白衣大食”）。倭马亚哈里发王朝是一个在文化上相对开放的王朝，从一开始就接受了希腊文化。他们招募了许多科学家到大马士革来，并在700年在那里建立了一座天文台。
在749年，虔诚信奉伊斯兰教的阿拔斯哈里发王朝（中国史书称之为“黑衣大食”）将已经希腊化了的倭马亚哈里发王朝取而代之，建都于巴格达。他们接受了本地的文明，变得波斯化了。前几代的哈里发在巴格达广纳贤才，许多著名的科学家来到这里。君主们下令翻译了大量印度和希腊的典籍，特别是柏拉图和亚里士多德的著作，使得希腊文化与印度、叙利亚、波斯的文化互相交融。第四代哈里发阿尔・马蒙约与828年建立了一个专门的机构“智慧之馆”，继续进行这种翻译工作。他们主要翻译了盖仑的医学著作和托勒密的天文学著作，以及欧几里德、希波克拉底、底奥斯可里底斯的作品。阿尔・马蒙于829年在巴格达建起了一座天文台，许多天文学家在这里观察、研究，得到了一些天文新发现。当时的巴格达人才荟萃、学者云集，在学术上呈现出一派繁荣景象。
后来，塞尔柱突厥人夺取了这个东哈里发国家的政权，使得巴格达在学术上的重要性逐渐减弱。大部分穆斯林学者来到埃及的开罗，特别是在法提玛哈里发王朝（中国史书称之为“绿衣大食”），因为当时的君主阿尔・哈基姆于955年在埃及建立了一所科学院。与此同时，西班牙也有一批穆斯林科学家在辛勤地工作。大马士革的前倭马亚王朝覆灭后，王室的一个后裔逃到西班牙，并与755年在安达卢西亚建立了后倭马亚王朝（中国史书也称之为“白衣大食”）。科尔多瓦哈里发于970年建立了图书馆和科学院，不久在托莱多也建立了相同的机构。
阿拉伯的科学家们在君主的支持下，在数学、天文学、化学、光学和医学方面作出了卓越的成就。当经院哲学禁锢下的欧洲学术界一片凋敝的时候，阿拉伯文化迎来了自己的繁荣。
东西文化交汇的阿拉伯
在634年到750年，阿拉伯人建立起一个西起比利牛斯山脉，东至中国边境的帝国。阿拉伯的地域扩张刺激了经济的发展，农业、手工业和商业都进入了繁荣时期。阿拉伯本来就处于东西方贸易的交通要道，帝国建立后的经济繁荣又使阿拉伯商人的足迹踏遍了亚、非、欧三洲。商业贸易频繁交往的同时，科学文化的交流也大大加强了。阿拉伯的统治者对异族文化的宽容态度促成了中世纪阿拉伯科学的进步。
在地理上，阿拉伯联系了东方和西方；在文化上，阿拉伯在东西方之间承当了科学文化交流的桥梁——中国、印度的科学文化有很大一部分是通过阿拉伯传入欧洲的；在历史上，阿拉伯文化对欧洲科学的发展也起了承上启下的作用。在欧洲文化凋敝的时期，阿拉伯人从被他们征服的亚历山大里亚、大马士革等地搜集了古希腊典籍，还从拜占廷收买过古希腊手稿，并把它们翻译成阿拉伯文。阿拉伯人非常尊敬这些宝贵的文化遗产，有些阿拉伯学者为了使自己的著作得到重视，竟然假托它们是古希腊人的著作。印度的数字也许是由希腊人首先发明的，然后传入印度，再以初始的形式传入穆斯林世界，阿拉伯人将它修改为古尔巴字体，与现在使用的字体更为相近。随着阿拉伯商人的足迹踏遍世界，这种方便的数字也随之传播开来，代替了繁琐的罗马数字。他们还从中国引入了造纸术、指南针、火药、炼丹术和中医学等科学技术成果。751年在巴格达建立了第一个造纸作坊，从此用真正的纸张代替了纸草和羊皮纸，这样阿拉伯文化和由阿拉伯人所继承下来的古希腊文化才被更好地保存下来，并得以流传。阿拉伯的文化是在同时吸收了古希腊和古东方文化的基础上产生的，阿拉伯科学形成的过程本身就是东西方文化的一次大融合。
阿拉伯文化的璀璨成就
不管朝代和君主如何变换，阿拉伯科学家对天文学一直保持着浓厚的兴趣。阿巴格达有一座著名的安提沃奇天文台，是阿拔斯哈里发王朝的第四代君主阿尔・马蒙于829年建成的。穆罕默德・阿尔・巴塔尼在这里重新计算了春秋二分点的岁差和黄道的倾角值，比托勒密算出的更为精确。他还发现了太阳的偏心率在变动着，也就是说地球的轨道是个经常变动着的椭圆。在法提玛哈里发王朝的阿尔·哈基姆统治时期，天文学家伊本・尤尼在开罗工作过。他汇集了两百年来天文观察的数据，并根据它们制成了“哈基姆星表”，以报答哈基姆对他的知遇之恩。在西班牙哈里发王朝，最早的天文学家是科尔多瓦的阿尔・查尔卡利。1080年，他编制了“托莱多星表”，对托勒密的天文体系做了略微的修正，用一个椭圆的均轮代替了水星的本轮。西班牙的穆斯林天文学家们企图建立一个符合实际物质世界的宇宙体系，他们反对托勒密的本轮假说，理由是行星必定要以一个真正物质为中心体环绕飞行，而不是以一个几何点为中心。因此他们试图用亚里士多德采用的欧多克斯同心圆体系为基础,搞出一个物理学上讲得通的宇宙体系。但他们在这方面并没有获得成功，因为欧多克斯自己也没能解释行星的前行和逆行，何况现在需要解释的天体运动更加繁多和复杂。
穆罕默德死后两百多年内，伊斯兰教的神学活动极为活跃。根据《可兰经》，安拉创造并主宰世界，在安拉的绝对存在中，世界只有第二性的存在.。这个正统的观点，后来被新柏拉图学派和亚里士多德派以及另一个伊斯兰思想学派所修改。后者将新柏拉图学派的无尽的存在环链、亚里士多德的宇宙观念和穆罕默德的片面泛神论综合起来，得到一个新的观点——宇宙便是神。第三伊斯兰思想学派用正统的穆罕默德术语解释自然，得到一个时间的理论，这个时间理论和印度佛教的原子哲学很类似。它的主要内容是：宇宙、空间和万物是由完全相同的原子组成的，时间是由不可分的无数“此时”组成的。原子是由安拉创造和重新创造的。如果安拉不时时创造，宇宙将像梦一般消逝。物质因着安拉的连续意志而存在，人不过是动画般的机器。他们的工作使得德谟克利特本来无神的原子论，与神教高度的统一起来。
阿拉伯人从八、九世纪起热心于神秘的炼金术，把寻找“点石成金”的秘方作为自己的追求目标。穆斯林民族研究炼金术已有七百年的历史，他们的工作中心先在伊拉克，后在西班牙。在他们手中炼金术发展成化学，又发展成为中世纪后期的欧洲化学。在有些阿拉伯科学家从炼金术发展到化学的时候，另一些人没能在工作中吸取较为进步的观点，在自己的工作中陷于对黄金的贪欲而无法自拔。最著名的阿拉伯炼金家及化学家是扎比尔·哈扬，他约在776年间享有盛名。从遗留下来的阿拉伯原稿来看，他制造过碳酸铅，并从砷和锑的硫化物中分离出砷与锑；他叙述了金属的提炼，钢的制造，布和皮的染色，以及蒸馏醋而得到醋酸的方法。他认为当时所知的六种金属的不同是由于所含硫和汞的比例不同造成的。
阿拉伯人在医学方面取得了相当出色的成果。阿尔・拉兹是伊斯兰第一个最有名的医生。他曾收集古希腊、印度和中国的医药知识，编写成一部二十五卷著作《医学集成》。后来，生于波斯布哈拉城的阿拉伯名医伊本・森纳编写成一部更著名的医学百科全书《医典》。这部《医典》可以说是伊斯兰知识的总汇，后来对欧洲近代医学的初期发展曾发生过重大影响，直到十七世纪仍被欧洲各大学用作医学教科书。十三世纪，一个叫伊本・阿尔・纳菲的医学家从大马士革来到开罗主持那西里医院。他对盖仑的学说进行了积极的批判，他认为心脏的隔膜很硬，不可能像盖仑说的那样血液通过肺从右心室流到左心室里。纳菲提出了一种血液小循环的理论，这是生理学的一项重大发现，比后来塞尔维特的发现要早三百多年。但他的学说并未在当时产生什么影响，直到二十世纪他的著作才被人们重新发现。
在物理学的光学研究中，阿尔・哈森做了几何光学的最初研究工作。他使用球面和抛物面反光镜，并研究了球面象差、透镜的放大率和大气的折射。他的研究丰富了有关眼球和视觉过程的知识，并用有力的数学方法解决了几何光学的问题。他著作的拉丁译本，对后来西方科学的发展有很大的影响。阿拉伯人在数学上有两大贡献，第一项是他们采用了印度的数学记号并把它们传播到世界各地，这就是现在还在通用的阿拉伯数字。第二项贡献就是穆罕默德・花剌子模吸取了印度、古希腊、古巴比伦的数学成就发展了代数学，给出了二次方程的解法。
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