Se aprender a verdade é o objetivo de um cientista, então ele deve se tornar inimigo de tudo aquilo que lê.
Hasan Ibn al-Haytham foi um matemático, astrônomo e físico árabe da Idade de Ouro Islâmica. Referido como "o pai da óptica moderna", ele fez contribuições significativas aos princípios da óptica e da percepção visual em particular. Sua obra mais influente é intitulada Kitab al-Manazir, "Livro da Óptica", escrito durante 1011–1021, que sobreviveu em uma edição em latim. Um polímata, ele também escreveu sobre filosofia, teologia e medicina.
Ibn al-Haytham foi o primeiro a explicar que a visão ocorre quando a luz se reflete de um objeto e depois passa aos olhos. Ele também foi o primeiro a demonstrar que a visão ocorre no cérebro, e não nos olhos. Baseando-se em um método naturalista e empírico pioneiro por Aristóteles na Grécia antiga, Ibn al-Haytham foi um dos primeiros defensores do conceito de que uma hipótese deve ser apoiada por experimentos baseados em procedimentos confirmáveis ou evidências matemáticas—um precursor inicial do método científico cinco séculos antes dos cientistas do Renascimento.
Nascido em Basra, ele passou a maior parte de seu período produtivo na capital fatímida do Cairo e ganhou a vida como autor de vários tratados e tutor de membros da nobreza. Ibn al-Haytham às vezes recebe o apelido al-Basri após seu local de nascimento, ou al-Misri "do Egito". Al-Haytham foi apelidado de "Segundo Ptolomeu" por Abu'l-Hasan Bayhaqi e "O Físico" por John Peckham. Ibn al-Haytham abriu caminho para a ciência moderna da óptica física.
Biografia
Ibn al-Haytham Alhazen nasceu c. 965 em uma família árabe em Basra, Iraque, que na época fazia parte do emirado Buyid. Ele ocupou uma posição com o título de vizir em sua Basra natal, e ganhou fama por seu conhecimento de matemática aplicada. Como ele afirmava ser capaz de regular as cheias do Nilo, foi convidado pelo Califa Fatímida al-Hakim para realizar um projeto hidráulico em Asuan. No entanto, Ibn al-Haytham foi forçado a conceder a impraticabilidade de seu projeto. Ao retornar ao Cairo, ele recebeu um cargo administrativo. Depois que ele se mostrou incapaz de cumprir essa tarefa também, ele provocou a ira do califa Al-Hakim bi-Amr Allah, e diz-se que foi forçado a se esconder até a morte do califa em 1021, após o que seus bens confiscados lhe foram devolvidos. A lenda diz que Alhazen fingiu loucura e foi mantido sob prisão domiciliar durante este período. Durante este tempo, ele escreveu seu influente Livro da Óptica. Alhazen continuou a viver no Cairo, no bairro da famosa Universidade de al-Azhar, e viveu com os ganhos de sua produção literária até sua morte c. 1040. Uma cópia do Cônicas de Apolônio, escrita com a letra de Ibn al-Haytham, existe em Aya Sofya.
Entre seus alunos estavam Sorkhab Sohrab, um persa de Semnan, e Abu al-Wafa Mubashir ibn Fatek, um príncipe egípcio.
Livro da Óptica
A obra mais famosa de Alhazen é seu tratado de sete volumes sobre óptica Kitab al-Manazir Livro da Óptica, escrito de 1011 a 1021.
A Óptica foi traduzida para o latim por um estudioso desconhecido no final do século XII ou início do século XIII. Foi impressa por Friedrich Risner em 1572, com o título Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus Inglês: Tesouro da Óptica: sete livros pelo árabe Alhazen, primeira edição; do mesmo, sobre crepúsculo e a altura das nuvens. Risner também é o autor da variante de nome "Alhazen"; antes de Risner, ele era conhecido no ocidente como Alhacen. Esta obra desfrutou de grande reputação durante a Idade Média. Obras de Alhazen sobre assuntos geométricos foram descobertas na Bibliothèque nationale em Paris em 1834 por E. A. Sedillot. No total, A. Mark Smith contabilizou 18 manuscritos completos ou quase completos, e cinco fragmentos, que são preservados em 14 locais, incluindo um na Bodleian Library em Oxford, e um na biblioteca de Bruges.
Teoria da óptica
Duas teorias principais sobre a visão prevaleceram na antiguidade clássica. A primeira teoria, a teoria da emissão, foi apoiada por pensadores como Euclides e Ptolomeu, que acreditavam que a visão funcionava por o olho emitir raios de luz. A segunda teoria, a teoria da introjeção apoiada por Aristóteles e seus seguidores, tinha formas físicas entrando no olho a partir de um objeto. Escritores islâmicos anteriores como al-Kindi haviam argumentado essencialmente em linhas euclidianas, galenistas ou aristotélicas. A influência mais forte no Livro da Óptica foi da Óptica de Ptolomeu, enquanto a descrição da anatomia e fisiologia do olho foi baseada na descrição de Galen. A realização de Alhazen foi chegar a uma teoria que combinasse com sucesso partes dos argumentos de raios matemáticos de Euclides, a tradição médica de Galen e as teorias de introjeção de Aristóteles. A teoria de introjeção de Alhazen seguiu al-Kindi e rompeu com Aristóteles ao afirmar que "de cada ponto de cada corpo colorido, iluminado por qualquer luz, emitem-se luz e cor ao longo de cada linha reta que pode ser traçada a partir daquele ponto". Isso deixou-o, no entanto, com o problema de explicar como uma imagem coerente era formada a partir de muitas fontes independentes de radiação; em particular, cada ponto de um objeto enviaria raios para cada ponto no olho. O que Alhazen precisava era que cada ponto em um objeto correspondesse a apenas um ponto no olho. Ele tentou resolver isso afirmando que o olho apenas perceberia raios perpendiculares do objeto—para qualquer ponto no olho, apenas o raio que o atingisse diretamente, sem ser refratado por nenhuma outra parte do olho, seria percebido. Ele argumentou, usando uma analogia física, que raios perpendiculares eram mais fortes do que raios oblíquos: da mesma forma que uma bola lançada diretamente em uma placa pode quebrar a placa, enquanto uma bola lançada obliquamente na placa ricochetearia, raios perpendiculares eram mais fortes do que raios refratados, e eram apenas raios perpendiculares que eram percebidos pelo olho. Como havia apenas um raio perpendicular que entraria no olho em qualquer ponto, e todos esses raios convergiriam no centro do olho em um cone, isso permitiu a ele resolver o problema de cada ponto em um objeto enviando muitos raios ao olho; se apenas o raio perpendicular importasse, então ele tinha uma correspondência um-para-um e a confusão poderia ser resolvida. Ele posteriormente afirmou no livro sete da Óptica que outros raios seriam refratados através do olho e percebidos como se fossem perpendiculares.
Seus argumentos sobre raios perpendiculares não explicam claramente por que apenas raios perpendiculares foram percebidos; por que os raios oblíquos mais fracos não seriam percebidos mais fracamente? Seu argumento posterior de que raios refratados seriam percebidos como se fossem perpendiculares não parece persuasivo. No entanto, apesar de suas fraquezas, nenhuma outra teoria da época era tão abrangente, e foi enormemente influente, particularmente na Europa Ocidental. Direta ou indiretamente, seu De Aspectibus Livro da Óptica inspirou muita atividade em óptica entre os séculos XIII e XVII. A teoria posterior de Kepler da imagem retiniana, que resolveu o problema da correspondência de pontos em um objeto e pontos no olho, foi construída diretamente sobre o marco conceitual de Alhazen.
Alhazen demonstrou através de experimento que a luz viaja em linhas retas, e realizou vários experimentos com lentes, espelhos, refração e reflexão. Suas análises de reflexão e refração consideravam os componentes verticais e horizontais dos raios de luz separadamente.
A câmara escura era conhecida pelos antigos chineses, e foi descrita pelo gênio polímata chinês Han Shen Kuo em seu livro científico Dream Pool Essays, publicado no ano 1088 d.C. Aristóteles havia discutido o princípio básico por trás dela em seus Problemas, mas o trabalho de Alhazen também continha a primeira descrição clara, fora da China, de câmara escura nas áreas do Oriente Médio, Europa, África e Índia. e análise inicial do dispositivo.
Alhazen usou uma câmara escura para observar um eclipse solar parcial. Em seu ensaio "Sobre a Forma do Eclipse", ele escreve que observou a forma de meia-lua do sol no momento de um eclipse. A introdução de seu ensaio é a seguinte: A imagem do sol no momento do eclipse, a menos que seja total, demonstra que quando sua luz passa por um buraco estreito e redondo e é projetada em um plano oposto ao buraco, ela toma a forma de uma meia-lua. Suas descobertas solidificaram a importância na história da câmara escura.
Alhazen estudou o processo de visão, a estrutura do olho, a formação de imagem no olho e o sistema visual. Ian P. Howard argumentou em um artigo de 1996 da Perception que Alhazen deveria ser creditado com muitas descobertas e teorias previamente atribuídas a europeus ocidentais que escreveram séculos depois. Por exemplo, ele descreveu o que se tornou no século XIX a lei de inervação igual de Hering. Ele escreveu uma descrição de horópteros verticais 600 anos antes de Aguilonius que é na verdade mais próxima da definição moderna do que a de Aguilonius—e seu trabalho sobre disparidade binocular foi repetido por Panum em 1858. Craig Aaen-Stockdale, enquanto concordava que Alhazen deveria ser creditado com muitos avanços, expressou alguma cautela, especialmente ao considerar Alhazen isoladamente de Ptolomeu, com quem Alhazen era extremamente familiarizado. Alhazen corrigiu um erro significativo de Ptolomeu em relação à visão binocular, mas de outra forma sua conta é muito semelhante; Ptolomeu também tentou explicar o que agora é chamado de lei de Hering. Em geral, Alhazen baseou-se e expandiu a óptica de Ptolomeu. Em uma conta mais detalhada da contribuição de Ibn al-Haytham ao estudo da visão binocular baseada em Lejeune e Sabra, Raynaud mostrou que os conceitos de correspondência, diplopia homônima e cruzada estavam em vigência na óptica de Ibn al-Haytham. Mas contrariamente a Howard, ele explicou por que Ibn al-Haytham não deu a figura circular do horóptero e por que, raciocínio experimentalmente, ele estava de fato mais próximo da descoberta da área fusional de Panum do que do círculo de Vieth-Müller. Neste aspecto, a teoria de visão binocular de Ibn al-Haytham enfrentou dois limites principais: a falta de reconhecimento do papel da retina, e obviamente a falta de uma investigação experimental dos tratos oculares.
A contribuição mais original de Alhazen foi que, depois de descrever como ele pensava que o olho era anatomicamente construído, ele passou a considerar como essa anatomia se comportaria funcionalmente como um sistema óptico. Sua compreensão da projeção de buraco de agulha a partir de seus experimentos parece ter influenciado sua consideração da inversão de imagem no olho, que ele procurou evitar. Ele mantinha que os raios que caíram perpendicularmente na lente ou no humor vítreo, como ele chamava, eram ainda mais refratados para fora conforme saíam do humor vítreo e a imagem resultante assim passava direita para o nervo óptico na parte de trás do olho. Ele seguiu Galen em acreditar que a lente era o órgão receptivo da visão, embora alguns de seus trabalhos sugiram que ele pensava que a retina também estava envolvida.
A síntese de luz e visão de Alhazen aderiu ao esquema aristotélico, descrevendo exaustivamente o processo de visão de uma forma lógica e completa.
Método científico
Um aspecto associado à pesquisa óptica de Alhazen está relacionado à confiança sistemática e metodológica na experimentação i'tibar e testes controlados em suas investigações científicas. Além disso, suas diretrizes experimentais baseavam-se na combinação da física clássica ilm tabi'i com matemática ta'alim; geometria em particular. Esta abordagem matemático-física da ciência experimental apoiou a maioria de suas proposições em Kitab al-Manazir A Óptica; De aspectibus ou Perspectivae e fundamentou suas teorias de visão, luz e cor, bem como sua pesquisa em catóptrica e dióptrica o estudo da reflexão e refração da luz, respectivamente.
O dever do homem que investiga os escritos de cientistas, se aprender a verdade é seu objetivo, é se tornar inimigo de tudo aquilo que ele lê, e ... atacá-lo de todos os lados. Ele também deve suspeitar de si mesmo conforme realiza seu exame crítico disso, para que possa evitar cair em preconceito ou lenidade.
De acordo com Matthias Schramm, Alhazen "foi o primeiro a fazer um uso sistemático do método de variar as condições experimentais de forma constante e uniforme, em um experimento mostrando que a intensidade da mancha de luz formada pela projeção da luz lunar através de duas pequenas aberturas em uma tela diminui constantemente conforme uma das aberturas é gradualmente bloqueada." G. J. Toomer expressou algum ceticismo em relação à visão de Schramm, em parte porque na época 1964 o Livro da Óptica ainda não havia sido totalmente traduzido do árabe, e Toomer estava preocupado que sem contexto, passagens específicas pudessem ser lidas anacronicamente. Reconhecendo a importância de Alhazen no desenvolvimento de técnicas experimentais, Toomer argumentou que Alhazen não deveria ser considerado isoladamente de outros pensadores islâmicos e antigos. Toomer concluiu sua revisão dizendo que não seria possível avaliar a afirmação de Schramm de que Ibn al-Haytham foi o verdadeiro fundador da física moderna sem traduzir mais de
