«Сокровище оптики»: исследования ученых Золотого века ислама о зрении

Фото: autumnn/ shutterstock.com

Фото: autumnn/ shutterstock.com

Оптические иллюзии и первые эксперименты

Зрение – одно из пяти чувств, доступных человеку. На протяжении веков ученые исследовали орган зрения и сам процесс, позволяющий нам видеть окружающие предметы во всех красках.

У древних ученых были разные идеи о том, как устроено зрение. Первые считали, что из глаз исходят лучи вроде современных лазерных, которым преграждают путь предметы, попавшие в поле нашего зрения. В этом случае зрение становится возможным благодаря движению луча от глаза к предмету.

Некоторые древнегреческие и римские ученые считали, что мы видим потому, что в наш глаз входит нечто, представляющее предмет. Аристотель и Гален верили в эту модель, но их теории не опирались на эксперименты.

Фото: Ислам-тудей

Фото: Ислам-тудей

Абу Юсуф Аль-Кинди - арабский математик, астролог и философ, заложил современные основы оптики, подвергнув сомнению греческие теории. По его словам, наш визуальный конус не образован отдельными лучами, как считал Евклид, а является трехмерным объемом, заполненным непрерывными излучениями.

Итальянский физик и математик XVI века Джеронимо Кардано сказал, что аль-Кинди был «одним из двенадцати великих умов истории», поскольку он рассматривал способность видеть при помощи зеркала и без него, движение световых лучей по прямой, а также эффект расстояния и угла зрения, включая оптические иллюзии.

Аль-Кинди написал два трактата по геометрической и физиологической оптике, которыми в тринадцатом веке пользовался английский ученый Роджер Бэкон и немецкий физик Витело.

По словам Себастьяна Фогеля, датского ученого XX века, «Роджер Бэкон не просто считал аль-Кинди одним из знатоков перспективы, но и он сам в своем труде «Перспектива», и другие специалисты в этой области постоянно ссылались на оптические сочинения аль-Кинди».

Фото: Ислам-тудей

Фото: Ислам-тудей

На исследованиях, начатых аль-Кинди, основывался аль-Хасан ибн аль-Хайсам, который пришел к выводу, что способность видеть обусловлена преломлением световых лучей.

Известный историк науки XX века Джордж Сартон сказал, что быстрым развитием оптика обязана труду Ибн аль-Хайсама, который дал научное объяснение многому из того, что мы знаем об оптических явлениях.

Фундаментальный труд по оптике — «Книга оптики» в семи томах принадлежит арабскому ученому-универсалу Ибн аль-Хайсам. Он был и математиком, физиком, механиком и астрономом. В средневековой Европе ученый упоминался под латинизированным именем Альхазен.

В области физиологической оптики он дает описание строения глаза, следуя древнегреческому ученому Галену, и на опытной основе доказывает несостоятельность воззрений Платона и Евклида о свете как о лучах, которые испускаются глазом и «ощупывают» предметы.

Ибн аль-Хайсам выдвинул собственную теорию, согласно которой «естественный свет и цветные лучи влияют на глаз», а «зрительный образ получается при помощи лучей, которые испускаются видимыми телами и попадают в глаз».

При этом в VI веке до нашей эры, то есть за XVII веков до аль-Хайсама, Пифагор высказал точно такую же идею, что тела становятся видимыми благодаря испускаемым ими частицам.

Близкие к современному пониманию различных оптических явлений концепции развивали, и другие предшественники аль-Хайсама — Аристотель, Платон, Евклид, Клеомед, Птолемей и другие.

Вклад этих учёных состоит в том, что они нашли законы его прямолинейного распространения и отражения и умели ими пользоваться. Аль-Хайсам считал, что каждой точке наблюдаемого предмета можно поставить в соответствие некоторую воспринимающую точку глаза.

Фото: Ислам-тудей

Фото: Ислам-тудей

Он дал правильное представление бинокулярного зрения. Он также высказал предположение о конечности скорости света. И вычислил, что высота атмосферы должна составлять 16 километров. Это сопоставимо со слоем тропосферы – нижнего слоя атмосферы, которая составляет одиннадцать километров.

В XII веке «Книга оптики» была переведена на латинский язык под названием «Сокровище оптики» и оказало большое влияние на развитие оптики в Европе.

Автор рассуждал о природе света, физиологии и механики зрения, привел строение и анатомию глаза, писал об отражении преломнения и катоптрики. Первое крупное европейское сочинение по оптике — «Перспектива» Витело — представляет собой в значительной степени переработку трактата Ибн аль-Хайсама.

Ибн аль-Хайсам составил также ряд трактатов о зажигательных стеклах и трактаты «О свете Луны», «О гало и радуге», «О свойствах теней».

Ученый описал увеличение букв шаровидным куском стекла 900 лет тому назад. Он изучал линзы и экспериментировал с различными зеркалами – плоскими, сферическими, параболическими, цилиндрическими, вогнутыми и выпуклыми.

Ибн аль-Хайсам использовал экспериментальные методы для подтверждения своих теорий. Это было необычно для своего времени, тогда физики были похожи на философов. А ученый ввел в науку требование принимать теорию только в том случае, если она подтверждена экспериментально.

Среди опытов, проведенных учёным, выделяются опыты с камерой-обскурой, опыты по преломлению света и эксперименты с различными видами зеркал, развивающие учение Диокла.

Фото: Parilov/ shutterstock.com

Фото: Parilov/ shutterstock.com

Ихсан Кышкаров

Социальные комментарии Cackle