真実を学ぶことが科学者の目標であるなら、彼は自分が読むすべてのものの敵にならなければならない。
Hasan Ibn al-Haythamはイスラム黄金期のアラブの数学者、天文学者、物理学者でした。「現代光学の父」と呼ばれ、特に光学と視覚知覚の原理に大きな貢献をしました。彼の最も影響力のある著作は「光学書」を意味するKitab al-Manazirというタイトルで、1011年から1021年の間に著され、ラテン語版として現存しています。博識家である彼は、哲学、神学、医学についても著作しました。
Ibn al-Haythamは、光が物体から反射してから目に届くことで視覚が起こることを説明した最初の人物でした。また、視覚は目ではなく脳で起こることを実証した最初の人物でもありました。古代ギリシャのアリストテレスが開拓した自然主義的で経験的な方法に基づいて、Ibn al-Haythamは仮説が確認可能な手順または数学的証拠に基づいた実験によって支持されなければならないという概念の初期の提唱者でした。つまり、ルネサンス時代の科学者より5世紀前の科学的方法の初期の先駆者だったのです。
Basraで生まれた彼は、生産的な時期のほとんどをファーティマ朝の首都Cairoで過ごし、様々な論文を執筆し、貴族の子弟に家庭教師をすることで生計を立てました。Ibn al-Haythamは出生地にちなんでal-Basriというあだ名が付けられることがあり、またはエジプトを意味するal-Misriと呼ばれることもあります。Al-HaythamはAbu'l-Hasan Bayhaqiから「第二のPtolemy」と称され、John Peckhammから「物理学者」と呼ばれました。Ibn al-Haythamは現代的な物理光学の科学への道を切り開きました。
略歴
Ibn al-Haytham Alhazenは965年頃、Buyid首長国の一部であった当時のIraq、Basraのアラブ系家族に生まれました。彼は故郷のBasraでvizierというタイトルの職を持ち、応用数学の知識で名を馳せました。ナイル川の氾濫を調節することができると主張したため、Fatimid Caliph al-Hakimはアスワンでの水力プロジェクトの実現のために彼を招待しました。しかし、Ibn al-Haythamはプロジェクトの実現不可能性を認めざるを得ませんでした。Cairoへの帰還後、彼は行政職を与えられました。彼がこのタスクも完遂できなかったため、彼はCaliph Al-Hakim bi-Amr Allahの怒りを買い、1021年のカリフの死後まで身を隠すことを余儀なくされたと言われています。その後、彼の没収された財産は返還されました。伝説によると、Alhazenは狂気を装い、この期間の間ずっと自宅軟禁されていたとのことです。この時期の間に、彼は影響力のある「光学書」を執筆しました。Alhazenはその後もCairoに住み続け、著名なUniversity of al-Azharの近所に住み、文学作品の収益から生計を立てて、およそ1040年に亡くなるまで生きました。Ibn al-Haytham自身の筆跡で書かれたApolloniusの「Conics」のコピーがAya Sofyaに存在します。
彼の学生には、Semnanから来たペルシャ人のSorkhab Sohrabと、エジプト皇太子のAbu al-Wafa Mubashir ibn Fatekがいました。
光学書
Alhazenの最も有名な著作は、1011年から1021年までに著された7巻から成る光学論文Kitab al-Manazir「光学書」です。
光学は12世紀末または13世紀初めに未知の学者によってラテン語に翻訳されました。Friedrich Risnerによって1572年に印刷され、「Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus」というタイトルが付けられました。英訳：「光学の宝庫：アラブ人Alhazenによる7冊の書、初版；同じく、薄明と雲の高さについて」。Risnerはまた「Alhazen」という名前の変種の著者でもあります。Risnerより前は、西洋ではAlhacenという名前で知られていました。この著作は中世に大きな評判を享受しました。Alhazenによる幾何学的主題に関する著作は、1834年にE. A. Sedillotによってパリのbibliothèque nationaleで発見されました。全部で、A. Mark Smithは18の完全またはほぼ完全な原稿、および5つの断片を、OxfordのBodleian Libraryのものを含む14の場所に保存されているものとして説明しました。また、Bruges図書館にも1つ保存されています。
光学理論
古典古代には視覚に関する2つの主要な理論が支配的でした。第1の理論である射出説は、Euclidおよび視覚は目から光線を放出することで機能すると信じたPtolemyのような思想家たちによって支持されました。第2の理論である導入説はAristotleおよび彼の追随者たちによって支持され、物体から目に入る物理的な形態がありました。al-Kindiのようなイスラム以前の著者たちは、本質的にEuclidean、Galenist、またはAristoteleian の系統で議論していました。「光学書」に対する最も強い影響はPtolemyの「光学」からもたらされ、眼の解剖学および生理学の説明はGalenの記述に基づいていました。Alhazenの成果は、EuclidのEuclid の数学的光線議論の部分、Galenの医学伝統、およびAristotleの導入理論の部分を成功裏に組み合わせた理論を思いつくことでした。Alhazenの導入理論はal-Kindiに従い、Aristotleと決別して、「あらゆる色付き物体の各点から、いかなる光によって照らされようとも、その点から引くことができるあらゆる直線に沿って光と色が放出される」と主張しました。しかし、これは彼に、多くの独立した放射源からどのように一貫した画像が形成されるかを説明する問題を残しました。特に、物体のあらゆる点が眼の各点に光線を送ることになります。Alhazenが必要としたのは、物体の各点が眼の1つの点だけに対応することでした。彼はこれを、眼が物体から垂直に入る光線のみを知覚すると主張することによって解決しようとしました。眼の任意の1つの点について、それに直接到達し、眼の他のどの部分によっても屈折されない光線のみが知覚されるでしょう。彼は、物理的類推を使って、垂直光線は斜光線より強いと主張しました。つまり、板に真っ直ぐに投げられたボールは板を壊すかもしれませんが、斜めに投げられたボールは滑り落ちるのと同じように、垂直光線は屈折光線より強く、知覚されるのは垂直光線だけです。眼の任意の1つの点に入る垂直光線は1つだけであり、すべてのこれらの光線は円錐形で眼の中心に収束するため、これにより彼は物体の各点が眼に多くの光線を送る問題を解決することができました。垂直光線だけが重要であれば、彼は1対1の対応を持ち、混乱を解決することができました。彼は後に「光学書」の第7巻で、他の光線は眼を通して屈折し、垂直であるかのように知覚されると主張しました。
垂直光線に関する彼の議論は、垂直光線だけが知覚される理由を明確に説明していません。なぜより弱い斜光線がより弱く知覚されないのでしょうか。屈折光線が垂直であるかのように知覚されるという彼の後の議論は説得力がないようです。しかし、その弱点にもかかわらず、当時他の理論はこれほど包括的ではなく、特に西ヨーロッパで非常に影響力がありました。直接的または間接的に、彼の「De Aspectibus」「光学書」は13世紀から17世紀の間の光学における多くの活動をもたらしました。Keplerの後の網膜像の理論は、物体の点と眼の点の対応の問題を解決し、Alhazenの概念的枠組みの上に直接構築されました。
Alhazenは実験を通じて光が直線で進むことを示し、レンズ、鏡、屈折、反射を使った様々な実験を実行しました。彼の反射と屈折の分析は、光線の垂直成分と水平成分を個別に考慮しました。
カメラ・オブスキュラは古代中国人に知られており、Han朝の中国の博識家Shen Kuoが1088年C.E.に出版した科学書「夢渓筆談」で説明されました。Aristotleは「問題集」でその背後にある基本原理について論じていましたが、Alhazenの著作はまた、中国以外の地域における初めての明確な説明を含んでいました。つまり、中東、ヨーロッパ、アフリカ、インドの地域における初めての明確なカメラ・オブスキュラの説明と装置の初期の分析です。
Alhazenはカメラ・オブスキュラを使って部分日食を観測しました。彼の論文「日食の形について」の中で、彼は日食の時間に太陽の三日月形を観測したと書いています。彼の論文の序論は次のように読まれています：全体日食でない限り日食時の太陽の像は、その光が狭い円形の穴を通って穴の反対側の平面に投影される時、月の三日月形をしていることを示しています。彼の発見はカメラ・オブスキュラの歴史における重要性を強固なものにしました。
Alhazenは視覚の過程、眼の構造、眼における画像形成、および視覚システムを研究しました。Ian P. Howardは1996年のPerception論文で、Alhazenは何世紀も後に著作した西洋ヨーロッパ人に以前に帰せられた多くの発見と理論の功績を受けるべきだと主張しました。例えば、彼は19世紀にHering律と呼ばれるようになったものを説明しました。彼はAguiloniusより600年前に垂直horoptersの説明を書き、それは実は現代の定義に対してAguiloniusのものより近いです。そして、両眼視差に関する彼の著作はPanumによって1858年に繰り返されました。Craig Aaen-Stockdaleは、Alhazenが多くの進歩の功績を受けるべきであることに同意しながら、特にAlhazenとの比較において特にAlhazenを単独で考えるとき、いくつかの注意を表明しました。Alhazenはこれと非常に親しかったPtolemyに関する両眼視に関する重要な誤りを修正しましたが、そうでなければ彼の説明は非常に似ています。PtolemyはまたHering律として知られるようになったものを説明しようとしました。一般的に、AlhazenはPtolemyの光学の上に構築し、拡張しました。LejeauneおよびSaburaに基づくIbn al-Haythamの両眼視の研究への貢献に関するより詳細な説明に基づいて、Raynaudは対応、同名および交差複視の概念がIbn al-Haythamの光学に配置されていることを示しました。しかし、Howardとは対照的に、彼はIbn al-Haythamがhoropterの円形の図を与えなかった理由を説明し、そして実験的に推論することで、彼は実はVieth-Müller円よりもPanumの融合領域の発見に近かったことを示しました。この点で、Ibn al-Haythamの両眼視理論は2つの主な制限に直面しました：網膜の役割の認識の欠如、そして明らかに眼のトラクトの実験的調査の欠如です。
Alhazenの最も独創的な貢献は、彼が眼がどのように解剖学的に構成されているかを説明した後、この解剖学がどのように光学システムとして機能的に振る舞うかを考慮したことでした。彼の実験からのピンホール投影の理解は、眼の中の画像反転の考慮に影響を与えたようです。彼はこれを避けようとしました。彼は、彼がそれをglacial humorと呼んだレンズまたはglacial humorに垂直に落ちた光線は、glacial humorを離れるときにさらに外側に屈折され、結果として生じた画像は眼の後ろの視神経に直立して通過すると主張しました。彼はGalenに従い、レンズが視覚の受容器官であると信じていましたが、彼の著作の一部は、彼が網膜も関与していると考えていたことを示唆しています。
Alhazenの光と視覚の総合はAristotelian体系に従い、論理的で完全な方法で視覚のプロセスを徹底的に説明しました。
科学的方法
Alhazenの光学研究に関連する側面は、彼の科学的調査における実験i'tibarおよび制御されたテストへの体系的および方法論的依存に関連しています。さらに、彼の実験指令は古典物理学ilm tabi'iと数学ta'alim。特に幾何学を組み合わることに基づいていました。この数学的・物理的な実験科学へのアプローチは、Kitab al-Manazir「光学書」における彼のプロポジションのほとんどを支持し、光と色の視覚の理論、およびその他に关する彼の研究を基盤とします。光の反射と屈折の研究である反射学と折光学です。
科学者の著作を調査する人の義務は、真実を学ぶことが彼の目標であるなら、彼が読むすべてのもの、すべての敵であり、...あらゆる側面からそれを攻撃することです。彼はまた、彼がそれの批判的な検査を実行するときに自分自身を疑うべきです。そうすることで、彼は偏見または寛容性のいずれかに陥ることを避けるかもしれません。
Matthias Schramm によると、Alhazen は「実験条件を一定かつ均一な方法で変化させる方法の体系的な使用を初めて行い、月光の投影が2つの小さな開口を通して画面に形成された光点の強度が1つの開口が段階的に遮断されるにつれて絶えず減少することを示す実験でした」。G. J. Toomerはこのビューに関して多少のスケプティシズムを表現し、部分的には当時1964年に光学書がアラビア語からまだ完全に翻訳されていなかったため、Toomerはコンテキストなしで特定の通路が時代錯誤的に読まれるかもしれないことを懸念していました。Alhazenの実験技術の発展における重要性を認めながら、Toomerはalhazenが他のイスラムおよび古代の思想家から孤立して考えられるべきではないと主張しました。ToomerはSchrammsの主張がIbn al-Haythamが現代物理学の真の創始者であったことを評価することができなくなるであろうと言うことで彼のレビューを完結させました。もっと多くのアラビア語の翻訳なしには。
