학습의 진실이 과학자의 목표라면, 그는 자신이 읽는 모든 것의 적이 되어야 한다.
Hasan Ibn al-Haytham는 이슬람 황금기의 아랍 수학자, 천문학자, 물리학자였다. "근대 광학의 아버지"로 불리며, 특히 광학의 원리와 시각 지각에 중대한 기여를 했다. 그의 가장 영향력 있는 저작은 Kitab al-Manazir, "광학서"라는 제목으로, 1011–1021년 동안 저술되었으며 라틴어 판본으로 존재한다. 다재다능한 학자인 그는 또한 철학, 신학, 의학에 관해 저술했다.
Ibn al-Haytham은 시각이 빛이 물체에서 반사된 후 눈으로 통과할 때 발생한다는 것을 처음으로 설명했다. 또한 시각이 눈이 아닌 뇌에서 발생한다는 것을 처음으로 입증했다. 고대 그리스의 아리스토텔레스가 개척한 자연주의적이고 경험적인 방법을 기반으로, Ibn al-Haytham은 가설이 확인 가능한 절차나 수학적 증거를 바탕으로 한 실험으로 뒷받침되어야 한다는 개념의 초기 지지자였으며, 르네상스 과학자들보다 5세기 앞선 과학적 방법의 초기 개척자였다.
Basra에서 태어난 그는 생산적인 대부분의 시기를 Fatimid 수도인 Cairo에서 보냈으며, 다양한 논문을 저술하고 귀족 구성원들을 지도하는 것으로 생계를 유지했다. Ibn al-Haytham은 때때로 그의 출생지 후 al-Basri라는 별명이나 "이집트의" al-Misri라고 불린다. Al-Haytham은 Abu'l-Hasan Bayhaqi에 의해 "제2의 Ptolemy"라고 불렸고 John Peckham에 의해 "물리학자"라고 불렸다. Ibn al-Haytham은 근대 물리 광학의 길을 열었다.
전기
Ibn al-Haytham Alhazen은 약 965년경 Iraq의 Basra에 있는 아랍 가족에서 태어났으며, 당시 Buyid 토후령의 일부였다. 그는 고향 Basra에서 시장이라는 직책을 가지고 있었으며, 응용 수학에 대한 지식으로 명성을 얻었다. Nile의 홍수를 조절할 수 있다고 주장했기 때문에, Fatimid 칼리프 al-Hakim에 의해 Aswan에서 수력 프로젝트를 실현하기 위해 초대받았다. 그러나 Ibn al-Haytham은 자신의 프로젝트가 실행 불가능함을 인정할 수밖에 없었다. Cairo로 돌아온 후, 그는 행정 직책을 받았다. 이 임무도 수행할 수 없음을 입증한 후, 그는 칼리프 Al-Hakim bi-Amr Allah의 분노를 사게 되었으며, 1021년 칼리프의 사망 때까지 숨어 지낼 수밖에 없었다고 한다. 그 후 그의 몰수된 재산이 반환되었다. 전설에 따르면 Alhazen은 광기를 가장하고 이 기간 동안 가택 연금 상태로 있었다. 이 시기에 그는 영향력 있는 광학서를 저술했다. Alhazen은 유명한 Al-Azhar 대학의 근처인 Cairo에서 계속 살았으며, 그의 문학 작품의 수익으로 약 1040년경 사망할 때까지 살았다. Ibn al-Haytham의 필체로 작성된 Apollonius의 원뿔곡선 사본이 Aya Sofya에 존재한다.
그의 학생 중에는 Semnan에서 온 페르시아인 Sorkhab Sohrab과 이집트 왕자 Abu al-Wafa Mubashir ibn Fatek이 있었다.
광학서
Alhazen의 가장 유명한 저작은 1011년부터 1021년까지 저술된 7권의 광학 논문 Kitab al-Manazir 광학서이다.
광학은 12세기 말이나 13세기 초에 미상의 학자에 의해 라틴어로 번역되었다. Friedrich Risner가 1572년에 출판했으며, 제목은 Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus 영어: 광학의 보고: 아랍 Alhazen의 7권의 책, 초판; 같은 저자, 황혼과 구름의 높이에 관하여. Risner는 또한 "Alhazen"이라는 이름의 변형을 만든 저자이다; Risner 이전에 그는 서양에서 Alhacen으로 알려져 있었다. 이 저작은 중세 동안 큰 명성을 누렸다. Alhazen의 기하학적 주제에 관한 저작들은 1834년 E. A. Sedillot에 의해 Paris의 Bibliothèque nationale에서 발견되었다. 전체적으로, A. Mark Smith는 18개의 완전하거나 거의 완전한 원고와 5개의 단편을 찾았으며, 이들은 Oxford의 Bodleian Library의 원고와 Bruges 도서관의 원고를 포함한 14개의 위치에 보존되어 있다.
광학 이론
고전 고대에는 시각에 관한 두 가지 주요 이론이 유행했다. 첫 번째 이론인 방출 이론은 Euclid와 Ptolemy 같은 사상가들에 의해 지지받았으며, 그들은 시각이 눈에서 빛의 광선을 방출함으로써 작동한다고 믿었다. 두 번째 이론인 Aristotle과 그의 추종자들이 지지한 침입 이론은 물체에서 눈으로 물리적 형태가 들어가는 것이었다. al-Kindi 같은 이전의 이슬람 저술가들은 본질적으로 유클리드, 갈렌, 또는 아리스토텔레스의 논선에서 주장했다. 광학서에 가장 강한 영향은 Ptolemy의 광학에서 나왔으며, 눈의 해부학과 생리에 대한 설명은 Galen의 설명에 기반했다. Alhazen의 성취는 Euclid의 수학적 광선 논의, Galen의 의학 전통, Aristotle의 침입 이론의 일부를 성공적으로 결합한 이론을 고안해낸 것이다. Alhazen의 침입 이론은 al-Kindi를 따랐으며 "모든 색채 있는 물체의 각 지점에서, 어떤 빛으로든 조명될 때, 그 지점에서 그을 수 있는 모든 직선을 따라 빛과 색이 나온다"고 주장하여 Aristotle과 달랐다. 그러나 이것은 많은 독립적인 방사선 원에서 일관된 상을 형성하는 방법을 설명해야 한다는 문제를 남겼다; 특히, 물체의 모든 지점은 눈의 모든 지점으로 광선을 보낼 것이다. Alhazen이 필요한 것은 물체의 각 지점이 눈의 한 지점에만 대응하는 것이었다. 그는 눈이 물체에서만 수직 광선을 지각할 것이라고 주장함으로써 이를 해결하려고 시도했다. 눈의 한 지점에 대해, 그것에 도달하는 유일한 광선인 눈의 다른 어떤 부분에 의해서도 굴절되지 않은 광선만이 지각될 것이다. 그는 물리적 유추를 사용하여 주장했다. 수직 광선이 비스듬한 광선보다 더 강했다: 판자에 정면으로 던진 공이 판자를 부술 수 있는 것과 같은 방식으로, 판자에 비스듬히 던진 공은 튕겨나갈 것이다. 수직 광선이 굴절 광선보다 더 강했으며, 눈이 지각하는 것은 수직 광선뿐이었다. 눈의 한 지점에 들어오는 수직 광선은 하나뿐이고, 이 모든 광선이 눈의 중심에 원뿔을 이루며 수렴하므로, 이것은 물체의 각 지점이 눈에 많은 광선을 보내는 문제를 해결하는 것을 허용했다; 수직 광선만 중요하다면, 그는 일대일 대응을 가지고 있었고 혼동을 해결할 수 있었다. 그는 나중에 광학서의 7권에서 다른 광선이 눈을 통해 굴절되고 수직인 것처럼 지각될 것이라고 주장했다.
수직 광선에 대한 그의 논의는 왜 수직 광선만 지각되었는지를 명확히 설명하지 못한다; 더 약한 비스듬한 광선이 더 약하게 지각되지 않는 이유는 무엇일까? 굴절 광선이 수직인 것처럼 지각될 것이라는 그의 후기 논의는 설득력이 없어 보인다. 그러나 그 약점에도 불구하고, 당시 다른 이론은 그만큼 포괄적이지 않았으며, 특히 서유럽에서 매우 영향력이 있었다. 직접적으로든 간접적으로든, 그의 De Aspectibus 광학서는 13세기에서 17세기 사이의 광학 활동에 많은 자극을 주었다. Kepler의 후기 망막상 이론은 물체의 지점과 눈의 지점 사이의 대응 문제를 해결했으며 Alhazen의 개념적 틀에 직접 기반했다.
Alhazen은 실험을 통해 빛이 직선으로 이동한다는 것을 보여주었으며, 렌즈, 거울, 굴절, 반사에 관한 다양한 실험을 수행했다. 그의 반사와 굴절 분석은 광선의 수직 및 수평 성분을 별도로 고려했다.
카메라 옵스큐라는 고대 중국인들에게 알려져 있었으며, 한나라의 다재다능한 천재 Shen Kuo가 1088년에 발표한 과학 저작 꿈의 연못 에세이에서 설명되었다. Aristotle은 그의 문제에서 그것 뒤의 기본 원칙을 논의했지만, Alhazen의 저작은 또한 중동, 유럽, 아프리카, 인도 지역에서 중국 외부의 카메라 옵스큐라에 대한 첫 명확한 설명과 초기 분석을 포함했다.
Alhazen은 카메라 옵스큐라를 사용하여 부분일식을 관찰했다. "일식의 형태에 관하여"라는 에세이에서 그는 일식 시 태양의 초승달 모양을 관찰했다고 쓴다. 그의 에세이 소개는 다음과 같다: 일식 시 태양의 상은, 그것이 완전하지 않으면, 그 빛이 좁고 둥근 구멍을 통과하고 구멍 반대편 평면에 떨어질 때 초승달 모양을 취한다는 것을 보여준다. 그의 발견은 카메라 옵스큐라 역사에서의 중요성을 굳혔다.
Alhazen은 시각의 과정, 눈의 구조, 눈의 상 형성, 시각 체계를 연구했다. Ian P. Howard는 1996년 Perception 논문에서 Alhazen이 수세기 후 서유럽인들에게 귀속된 많은 발견과 이론에 대해 인정받아야 한다고 주장했다. 예를 들어, 그는 19세기의 Hering의 동등한 신경지배 법칙이 된 것을 설명했다. 그는 Aguilonius보다 600년 전에 수직 호롭터에 대한 설명을 썼으며, 이는 실제로 Aguilonius의 것보다 현대적 정의에 더 가깝다. 그의 양안 시차에 대한 저작은 1858년에 Panum에 의해 반복되었다. Craig Aaen-Stockdale은 Alhazen이 많은 발전에 대해 인정받아야 한다는 데 동의하면서도, 특히 Alhazen과 Ptolemy를 분리하여 고려할 때 주의를 표명했으며, Alhazen은 Ptolemy에 매우 익숙했다. Alhazen은 양안 시각에 관한 Ptolemy의 상당한 오류를 수정했지만, 그 외에는 그의 설명이 매우 유사하다; Ptolemy도 현재 Hering의 법칙이라고 불리는 것을 설명하려고 시도했다. 일반적으로 Alhazen은 Ptolemy의 광학을 기반으로 하고 확장했다. Lejeune과 Sabra에 기반한 양안 시각 연구에 대한 Ibn al-Haytham의 기여에 대한 더 상세한 설명에서, Raynaud는 대응, 동명, 교차 복시의 개념이 Ibn al-Haytham의 광학에 있었다는 것을 보여주었다. 그러나 Howard와 달리, 그는 Ibn al-Haytham이 호롭터의 원형을 제시하지 않은 이유와 실험적으로 추론함으로써, 그는 실제로 Vieth-Müller 원보다 Panum의 합동 영역의 발견에 더 가까웠다는 이유를 설명했다. 이와 관련하여 Ibn al-Haytham의 양안 시각 이론은 두 가지 주요 한계에 직면했다: 망막의 역할에 대한 인식의 부족, 그리고 명백히 안구 경로의 실험적 조사의 부족이다.
Alhazen의 가장 독창적인 기여는 눈이 해부학적으로 어떻게 구성되었는지 설명한 후, 이 해부학이 광학 체계로서 기능적으로 어떻게 행동할 것인지를 고려하기 위해 진행한 것이다. 그의 실험에서 핀홀 투영에 대한 이해는 그가 피하려고 했던 눈의 상 역전에 대한 고찰에 영향을 미친 것 같다. 그는 렌즈나 그가 빙산 유머라고 부르는 것에 수직으로 떨어지는 광선이 빙산 유머를 떠날 때 바깥쪽으로 더 굴절되었으며, 결과적으로 상이 눈의 뒤의 시신경으로 직립 상태로 통과한다고 유지했다. 그는 Galen을 따라 렌즈가 시각의 수용 기관이라고 믿었지만, 그의 일부 저작은 그가 망막도 관련되어 있다고 생각했다는 것을 암시한다.
Alhazen의 빛과 시각의 종합은 Aristotelian 계획을 준수하여, 논리적이고 완전한 방식으로 시각의 과정을 철저히 설명했다.
과학적 방법
Alhazen의 광학 연구와 관련된 한 가지 측면은 그의 과학 탐구에서 실험 i'tibar과 통제된 검증에 대한 체계적이고 방법론적인 의존성과 관련이 있다. 더욱이, 그의 실험 지시는 고전 물리학 ilm tabi'i과 수학 ta'alim을 결합하는 것에 기초했다; 특히 기하학. 이 실험 과학의 수학적-물리적 접근은 Kitab al-Manazir 광학; De aspectibus 또는 Perspectivae의 대부분의 명제를 지지했으며, 그의 시각, 빛, 색의 이론과 반사와 굴절의 연구인 반사경학과 굴절학에 대한 그의 연구를 근거화했다.
학습의 진실이 그의 목표인 과학자의 저작을 조사하는 사람의 의무는 자신이 읽는 모든 것의 적이 되는 것이며, ... 모든 방면에서 그것을 공격하는 것이다. 그는 또한 그의 비판적 검토를 수행할 때 자신을 의심해야 하므로, 편견이나 관대함에 빠지지 않을 수 있다.
Matthias Schramm에 따르면, Alhazen은 "실험적 조건을 체계적으로 일정하고 균일한 방식으로 변화시키는 방법을 처음으로 사용한 사
