- الهلال الجديد يظهر إذا غرب القمر 48 دقيقة «12 درجة» على الأقل بعد غروب الشمس وسيعتبر بداية دورة قمرية جديدة
- توقيت شهر رمضان يتغير بمقدار 11 يوماً كل عام بسبب الاختلاف بين السنة القمرية والشمسية

 
في الوقت الذي يعتبر فيه رمضان شهرا للارتقاء الروحي والاجتماعي، اكتشف الانسان المسلم ارتباط الشهر الكريم بالعلم من مختلف جوانبه وخاصة في مجالات علم الفلك والطب.
عندما نتحدث عن رمضان والعلم، نجد أن الرابطة الأولى بين شهر رمضان وعلم الفلك مثلا تكونت من خلال التقويم القمري (الإسلامي) حيث يقع ترتيب شهر رمضان من بين الشهور هو التاسع.
يبدأ الشهر القمري عندما يعبر القمر تجاه الأرض والشمس ( تُعرف باسم الاقتران أو القمر الجديد)، ويبدأ الشهر القمري بحسب التعاليم الإسلامية عندما يظهر هلال متناهي في الصغر ، بعد يوم تقريبا من مولد القمر الجديد.
 وبما أن الشهور القمرية إما 29 أو 30 يومًا، يخرج المسلمون في مساء 29 شعبان من أجل رؤية هلال رمضان ، وهو بمثابة إعلان بداية الشهر الكريم .
هذا الإجراء المتبع في تحديد بداية ونهاية رمضان هو نهج دعا إليه النبي محمد صلى الله عليه وسلم (لم يكن لدى العرب في ذلك الزمان سوى القليل من المعرفة العلمية)  وكان لذلك تبعات مثيرة للاهتمام.
أولا
 لا تسمح هذه الطريقة في تحري بداية الشهر بالتخطيط للمستقبل، حيث يجب الانتظار إلى اليوم التاسع والعشرين ليعرف ما إذا كان اليوم التالي هو الـ 30 من الشهر الحالي أم الأول من الشهر التالي.  والحاجة إلى أجندة تقويم سنوية ضرورية لأي مجتمع من أجل تنظيم شؤونه، بما في ذلك جداول الأعمال، والتي تتغير في رمضان، وأوقات الإفطار والسحور، وعطلة عيد الفطر (بعد نهاية الشهر)، والسفر، وما إلى ذلك.
وتفاعلا مع هذه الحاجات، طورت الحضارة الإسلامية تقويمات سنوية، على سبيل المثال «التقويم الحسابي»، بالتناوب 29 و 30 يومًا بقاعدة معقدة لتحديد ما إذا كانت السنة طبيعية أم سنة كبيسة، بإجمالي 354 أو 355 يومًا.
ثانيا
 ظهرت مشكلة أخرى وهي هل يجب أن تبدأ كل المناطق المختلفة صيام شهر رمضان بنفس التقويم، أم لكل منطقة رؤية مختلفة للهلال خاصة بها وبالتالي تبدأ وتنتهي من الشهر بتقويم مختلف.
واقع الحال في الزمن الماضي، إذا شوهد الهلال في مكة كان يتعذر إبلاغ أهل المدينة المنورة على الفور، لكن من المؤكد أن لا تعلم المناطق المجاورة بمواعيد المناسبات الدينية المختلفة، كالحج على سبيل المثال حيث كان توقيته معلوما لدى للجميع.
ثالثاً
 بمجرد أن أصبحت الحسابات والتقنيات العلمية (التلسكوبات والكاميرات وما إلى ذلك) متاحة وشائعة الاستخدام بين المسلمين، أصبح السؤال: هل يجب استبدال الطريقة التقليدية القديمة ( كانت فعالة ومناسبة في ذلك الوقت) ، بالحسابات العلمية والرصد وأنظمة حساب التقويم الحديثة ؟
معضلة أزلية
وفي إطار الحديث عن مسألة رمضان والعلم ، نجد أن التحديد الفلكي لموعد رؤية الهلال مشكلة قديمة تعود إلى عصر البابليين، الذين توصلوا إلى قاعدة بسيطة: سيظهر الهلال الجديد إذا غرب القمر 48 دقيقة (12 درجة) على الأقل بعد غروب الشمس وسيعتبر بداية دورة قمرية جديدة.
 وبما أن علماء الفلك يمكنهم حساب مواقع وحركات القمر والشمس جيدًا، فيمكنهم التنبؤ بـ “الوقت المتأخر” بينهما وبالتالي معرفة إذا سيتسنى رؤية الهلال .
وتناول علماء الفلك المسلمين هذا الأمر منهم العلامة الخوارزمي  (القرن 9) وابن يونس (القرن 11) والطوسي (القرن 13)، وتوصلوا إلى معايير تنبؤ مماثلة ولكنها أكثر دقة: 9 إلى 11 درجات بين الشمس والقمر.
خلال القرن العشرين، تطورت الآلية والتقنيات وأصبحت أكثر تعقيدًا، وشكلت إسهامات علماء الفلك الغربيين والمسلمين عاملا أساسيا منها  إدخال عناصر الفيزياء الفلكية مثل التباين بين السطوع.
من أبرز علماء الفلك الغربيين أندريه لويس دانجون وفرانز بروين وبرادلي شايفر، ومن علماء الفلك المسلمين محمد إلياس.
وساعد هذا التطور العلمي الهائل في تقليل المعدل المرتفع للأخطاء والمرتكبة من قبل الأشخاص الذي يحاولون رؤية الهلال بالعين المجردة.
على أرض الواقع أظهرت الدراسات أنه خلال النصف الثاني من القرن العشرين، وتراوحت معدلات الخطأ في العالم العربي بين 50 – 90 في المائة! ومن المعلوم أن شكل الهلال الرقيق يصعب رؤيته خاصة في مناطق العواصف الرملية أو تعاني من التلوث أو من ارتفاع نسب الرطوبة، و جاءت المساهمات العلمية حتى تساهم في الفرز بين الخطأ والصواب وتقليل نسبة الخطأ.
وتبقت قضية أساسية تثير التساؤل : هل يجب أن نستمر في إجراء الرؤية ( بجانب استخدام أدوات الرصد الفلكية أو من غيرها)، أم يجب أن نستخدم الحسابات لبناء تقويم ثابت والاستغناء عن طريقة الرؤية القديمة ؟ ولا يزال غالبية فقهاء المسلمين يصرون على اعتماد أسلوب الرؤية، ولكن الوعي بأهمية بناء واعتماد تقويم للأغراض المدنية والدينية على حد سواء يتزايد يوما بعد يوم.
الفوائد الصحية.. والمخاطر
يرتبط رمضان أيضا بالطب، وأثبتت الدراسات الحديثة الفوائد الصحية الجمة للصيام ، إلا أنه قد يحمل بعض الأضرار الجانبية على الأقل في بعض الحالات. 
ويمارس الصيام منذ آلاف السنين من قبل مختلف الثقافات والأديان وبأشكال مختلفة (صيام اليوم البديل، والقيود الغذائية، وما إلى ذلك)، لأسباب دينية أو صحية.
أظهرت الدراسات الحديثة فوائد مختلفة للصيام (مثل الصيام الأصغر أو المتقطع) : باتباع النظام الغذائي 5-2 (استهلاك ما لا يزيد عن 500 سعرة حرارية خلال يومين في الأسبوع) ؛ وتقييد السعرات الحرارية خلال 5 أيام (السعرات الحرارية في اليوم الأول 1000، ثم 700 في الأيام الأربعة التالية) ؛ مع الالتزام بتناول الطعام خلال 8-12 ساعة ولمدة 5 أيام من الأسبوع، إلخ.
بالإضافة إلى رصد عدد من الفوائد الموجودة في صيام الحيوانات (الفئران)، تم العثور على الآثار الإيجابية التالية في البشر: انخفاض نسبة الكوليسترول  تصل إلى 30 في المائة وتحسن مرض السكري بنسبة 20 في المائة ؛ وانخفاض ضغط الدم والدهون الثلاثية، وزيادة خلايا الدم الحمراء والصفائح الدموية ؛ والفوائد الأخرى المحتملة (التحسن في نسب دهون الدم والجلوكوز.
في بعض الحالات الخاصة قد يتسبب الصيام بأضرار جانبية – بحسب الحالة الصحية لكل إنسان- وواقع الدراسات أظهر بعض الأعراض المتزامنة مع شهر رمضان خاصة عندما تكون فترة الصيام طويلة جدا (16 ساعة أو أكثر) مثل: القرحة الهضمية والتهاب البنكرياس وتوسع المعدة ؛ وما إلى ذلك.
ومن المعلوم أن توقيت شهر رمضان يتغير بمقدار 11 يومًا كل عام بسبب الاختلاف بين السنة القمرية والشمسية. 
وينبغي الإشارة إلى أن القرآن يعطي الإذن للمرضى بعدم الصيام (إذا أمكن تعويض تلك الأيام في أوقات لاحقة) ؛ ومع ذلك، فإن تعريف المرض غامض إلى حد ما لدى معظم الناس، حتى المصابين بأمراض مزمنة (مثل مرض السكري) يصرون على الصيام، مستدلين بما ورد في القرآن من حث على الصيام في حالة الاستطاعة.
وتتعلق الآثار السلبية الأخرى بنقص المياه وانخفاض ساعات النوم: انخفاض التركيز والوظائف المعرفية (مهمة للطلاب على وجه الخصوص) ؛ والإرهاق المادي العام (الذي يؤثر على السائقين ومشغلي الآلات الثقيلة) ؛ والتهيج وسوء الحالة المزاجية .
 يعيش أكثر من 25? من سكان العالم الإسلامي في جنوب شرق آسيا، وتمثل ماليزيا وإندونيسيا وحدهما 245 مليون مسلم سيصومون رمضان هذا العام. ومن هذا المنطلق ، بدأت جوجل بفهم السلوكيات والمواقف المتغيرة تجاه هذا الاحتفال السنوي، لمعرفة كيف تساعد التكنولوجيا المسلمين على صيام رمضان.
أبحاث جوجل
عملت  جوجل مع وكالة البحوث الإستراتيجية الآسيوية بعمل مسح لـ 500 مشارك ومقابلة 40 شخصا في كل من أندونيسيا وماليزيا. ونظرت بعمق على اتجاهات البحث وتطبيقات يوتيوب للكشف عن الأنماط الناشئة خلال شهر رمضان، ضمن إطار الكشف عن كيفية مساعدة التكنولوجيا للمسلمين على صيام رمضان، وخرجت بنتائج وقصص رائعة عن كيفية مساهمة التكنولوجيا للمسلمين في العصر الحديث على الجمع بين ضبط النفس والمثابرة الضرورية إلى جانب حياتهم اليومية المزدحمة.
يمكن للتكنولوجيا مساعدة المسلمين على صيام رمضان ، وفيما يلي بعض الأمثلة:
 تحسين الوصول إلى المواد الدينية
يمكن أن تساعد التكنولوجيا الناس على الوصول إلى القرآن وتعاليمه بسهولة أكبر، وتسهل للأشخاص قضاء أوقات رائعة خاصة إذا كانت مع الأسرة . في الواقع، شهد العام الماضي ارتفاعًا بنسبة 45? في الاستفسارات الدينية في ماليزيا و 34?  في إندونيسيا مقارنةً بعام 2016.
 التخطيط للصلاة
لمساعدة الناس على متابعة ممارساتهم اليومية في رمضان، ذكر 71? من الماليزيين و 61? من الإندونيسيين شملتهم الدراسة إنهم ينوون استخدام تطبيقات أو مواقع على الإنترنت ذات توجه إسلامي . و على سبيل المثال شهد تطبيق (برو مسلم muslim pro) أكثر من 45 مليون عملية تنزيل و لديه حوالي مليوني مستخدم نشط يوميًا . ونظرًا لحدوث اختناقات مرورية في كوالالمبور وجاكرتا ، فإن وجود تطبيق يعرف ويذكر بأوقات الصلاة يشكل فارقا بين ترتيب يوم العمل ووقت الإفطار ويجنب الوقوع في مأزق المرور عند رفع الأذان للصلاة.
 تسهيل التبرعات الخيرية
إن الاعتناء بالفقراء والمساكين من أركان الإسلام الأساسية وهو ما يتزايد بشكل خاص خلال شهر رمضان. ويتضح ذلك على الإنترنت أكثر من أي وقت مضى، من خلال استعلامات البحث عن الزكاة ، والتي شهدت نموا بلغ 1.75% في ماليزيا و 2.6 % في إندونيسيا، مع وجود اختلافات طفيفة بين الاثنين.
في ماليزيا، حيث يتم إضفاء الطابع المؤسسي على مدفوعات الزكاة على مستوى الدولة، فإن عمليات البحث ذات الصلة بالزكاة تتركز في الاستعلام عن مؤسسة الزكاة الخاصة بخطة الدولة وخيارات السداد عبر الإنترنت.
رمضان موسم التواصل
مثل هذه الأيام تتطلب صبرا وإبداء أعلى درجات الاحترام والحساسية خاصة من الأصدقاء ومن العلامات التجارية خلال فترة الصيام .  
وكل ما نحتاجه هو الاعتراف بأن الشهر الكريم يمكن أن يكون وقتًا صعباً لأولئك الذين يكافحون من أجل الحصول على قوت يومهم. الصيام يساعد المسلمين على بناء التعاطف مع من هم أقل حظا ، ويوفر رؤية واضحة تساهم في تحسين الجانب الروحي لدى الانسان . وفي سياق عمل التكنولوجيا على مساعدة المسلمين لصيام رمضان، فإن العلامات التجارية التي تراقب هذا وتتواصل مع المستهلكين بطريقة حقيقية وعاطفية من المحتمل أن تحقق نجاحاً كبيراً.