ابن هیثم
ابن هیثم، ابوعلی حسن بن حسن بن هیثم بصری، مهندس بصری نزیل مصر، معروف به ابن هیثم (۴۳۰-۳۵۴) که در غرب در آثار لاتینی سده‌های میانه به آونتان یا آوناتهان و بیشتر به آلهازن (Alhazen) شناخته می‌شود، از دانشمندان سرشناس ایرانی است که در زمینه شناخت نور و قوانین شکست و بازتاب آن نقش مهمی ایفا کرده‌است. شرح اصول تاریکخانه و اختراع ذره‌بین از کارهای برجستهٔ این دانشمند مسلمان است.
به دید برخی پژوهشگران او نخستین دانشمند جهان است که سرعت صوت را محاسبه کرده‌است. او با معیارهای متعارف اندازه‌گیری در زمان خود، که واحد ذرع بود، سرعت نور را محاسبه کرد و دور کره زمین را اندازه گرفت. وی نخستین کسی است که به بررسی خواص نور پرداخت.
زندگی ابن هیثم
ابن هیثم اصلاً از بصره (که در آن زمان تحت فرمانروایی دودمان آل‌بویه ایرانی عراق بوده و جزئی از ایران به شمار می‌رفت) برخاست. وی اهل خوزستان بود و در شهر وهیشت اردشیر (اهواز) اقامت داشت.
چنانکه خود او در یکی از رسالاتش نوشته، پس از مشاهده اختلاف مردم در راههای وصول به حقیقت، به بررسی آراء و عقاید گوناگون برای یافتن راهی مطمئن به سوی حق پرداخته و چون به نتیجه ای نرسیده، سرانجام معتقد شده که جز از طریق علمی که ماده اش امور حسی و صورتش امور عقلی باشد - یعنی طبیعیات و الهیات و منطق - نمی توان به حق دست پیدا کرد و چنین به نظر می رسد که پس از این مشغول تحصیل علوم طبیعی و فلسفی می شود، اگر چه خود او به مراتب تحصیلی خویش هیچ اشاره ای نکرده است.
ابن هیثم در بصره به وزارت مشغول بود و چون به پرداختن علم، بیشتر علاقمند بود، تظاهر به جنون کرد تا او را عزل کردند و سپس به مصر رفت. به روایتی، خلیفه فاطمی، حاکم مصر، پس از اطلاع از طرح ابن هیثم برای تنظیم آب رودخانه نیل، مالی برای او فرستاد و وی را به سفر به مصر تشویق کرد و پس از آمدن او به مصر، وی را بسیار مورد اکرام قرار داد. اما ابن هیثم با دیدن آثار و بناهایی که مصریان براساس طرحهای دقیق مهندسی ساخته بودند، فهمید که اگر اجرای طرح او ممکن بود، این مصریان دانا، تا آن زمان آن را ساخته بودند. بنابراین نزد خلیفه به ناکارآمد بودن طراح خود اعتراف کرد و اگرچه خلیفه با او تندی نکرد، اما به جای اینکه ابن هیثم را در جایی مانند دارالحکمه قاهره به منصبی منصوب کند، او را به شغلی دیوانی (و متوسط) منصوب کرد.
البته ابن هیثم از بیم خلیفه، مشغول به این کار شد. اما برای نجات از این وضعیت، باز هم تظاهر به جنون کرد. خلیفه نیز اموال او را مصادره کرد و او را در خانه اش زندانی نمود. اما پس از مرگ خلیفه، ابن هیثم نیز دست از تظاهر به جنون برداشت و آزاد شد و در نزدیکی الازهر قاهره اقامت نموده و بقیه عمر را به تدریس و تالیف گذراند. البته به نقلی نیز، خلیفه فاطمی از همان ابتدا با دیدن طرح ابن هیثم، آن را کم فایده و پرهزینه دانست و با او به تندی سخن گفت. ابن هیثم نیز از ترس خلیفه، شبانه به سمت شام فرار کرد و به خدمت یکی از امرای آن دیار در آمد و یکسره مشغول کارهای علمی شد و با قناعت و درآمد مختصری زندگی خود را گذراند.
ابن هیثم در علوم ریاضی، حساب و هندسه، مثلثات، جبر، الابصار و غیره، استادی ماهر و صاحب ابتکار بود.او از راه استنساخ کتابهای ریاضی روزگار می‌گذرانید. کتابهای او در هندسه، حساب، به ویژه کتاب علم البصار در پرتوشناسی، شهرت جهانی دارند. این کتاب در سده‌های میانه اروپا، به لاتین برگردانده شد.
کارها و کشفیات او
ابن هیثم پدر علم فیزیک نور و آغازکننده تحولاتی است که بعدها به ساخت دوربین عکاسی، دوربین سینما و پروژکتور پخش فیلم منجر شد. ابن هیثم تلاش زیادی در شناخت فیزیک نور انجام داد. او رساله‌ای دربارهٔ نور نوشت و ذره‌بین را ساخت. به نسبت زاویه تابش و زاویه انکسار پی برد و اصول تاریکخانه را شرح داد و در مورد قسمت‌های مختلف چشم بحث کرد. رسالهٔ نور ابن هیثم نفوذ زیادی در اروپا گذاشت. کارهای وی توسط کمال‌الدین فارسی پیگیری شد. بیش از بیست اثر بازمانده از ابن هیثم ویژه مسائل نجومی است.
شهرت ابن هیثم در نجوم بیشتر به سبب تالیف رساله‌ای است به نام مقاله فی هیئته العالم. ظاهراً این رساله از آثار جوانی او است، زیرا در آن از «پرتوی که از چشم خارج می‌شود» سخن گفته‌است و کره ماه را جسمی صیقلی توصیف کرده که نور خورشید را «باز می‌تاباند» این دو نظر را وی در المناظر و مقاله فی ضوء القمر رد کرده است این رساله تنها نوشته نجومی ابن هیثم است که در قرون وسطی به غرب راه یافته است.
آبراهام هبرایوس آن را به سفارش آلفونسوی دهم، شاه کاستیل (وفات: ۱۲۸۴ میلادی) به اسپانیایی ترجمه کرد و این ترجمه را مترجم ناشناسی (تحت عنوان کتاب جهان و آسمان) به لاتینی در آورد. در این رساله ابن هیثم ثابت می‌کند که اگر ماه مانند آینه‌ای رفتار کند لازم می‌آید که سطحی از ماه که نور خورشید را به کره زمین باز می‌تابد کوچک‌تر از سطحی باشد که ما مشاهده می‌کنیم، پس نتیجه می‌گیرد که ماه نور عرضی خود را در دریت مانند اجسام منیر، یعنی از همه سطح خود و در همه جهات، گسیل می‌دارد، این نظر با استفاده از یک ذات الثقبتین نجومی ثابت می‌شود.
از این رو وی آسمان را متشکل از مجموعه‌ای از پوسته‌های کروی (با افلاک) هم مرکز فرض کرده‌است که بر هم مماسند و درون یکدیگر می‌چرخند، در داخل ضخامت هر پوسته، که نماینده فلک یکی از سیارات است، پوسته‌های هم مرکز و خارج از مرکز و کرات کامل دیگری وجود دارد که بترتیب با افلاک خارج از مرکز و افلاک تدویر متناظرند. همه پوسته‌ها و کره‌ها سرجای خود و به گرد مرکز خود می‌چرخند، و از ترکیب آنها حرکت ظاهری سیاره که طبق فرض روی استوای فلک تدویر قرار دارد پدید می‌آید. ابن هیثم با توصیف دقیق همه حرکاتی که در کار می‌آیند، در واقع گزارشی کامل و روشن و غیرفنی از نظریه بطلمیوس درباره سیارات ارائه می‌کند، و همین نکته راز محبوبیت رساله او را آشکار می‌کند. ایراد ابن هیثم به حرکت پنجم ماه که در فصل پنجم از مقاله پنجم مجسطی بیان شده، بسیار آموزنده‌است. این اشکال کاملاً از نوع برهان خلف است، زیرا «ثابت می‌کند» که چنین حرکتی از لحاظ فیزیکی محال است.
بطلمیوس فرض کرده بود که هنگام حرکت فلک تدویر ماه بر فلک حامل خارج مرکز آن قطری که از اوج تدویر می‌گذرد (هنگامی که، مرکز فلک تدویر بر اوج فلک حامل است) طوری می‌چرخد که همیشه در امتداد نقطه‌ای در روی خط اوج و حضیض است (این نقطه را «نقطه المحاذات» می‌گویند)؛ به طوری که مرکز دایره البروج در وسط خطی است که این نقطه را به مرکز فلک حامل وصل می‌کند. این فرض ایجاب می‌کند که وقتی فلک تدویر یک دور کامل روی فلک حامل خود می‌چرخد، قطر آن بتناوب، در دو جهت مخالف بچرخد. اما ابن هیثم می‌گوید که چینین حرکتی را تنها یک کره ایجاد می‌کند، که بتناوب در دو جهت مختلف می‌چرخد، یا دو کره که یکی بیحرکت می‌ماند و دیگری در جهت خاص خود می‌چرخد. چون فرض جسمی با این اوصاف ممکن نیست، بنابراین ممکن نیست که قطر فلک تدویر در امتداد آن نقطه مفروض باشد.
سالها قبل از اینکه عکاسی اختراع شود اساس کار دوربین عکاسی وجود داشت. ابن هیثم در قرن پنجم هجری / یازدم میلادی وسیله‌ای را به نام جعبه تاریک (Camera Obscura) را برای مطالعهٔ خورشید گرفتگی به کار برده بود.این وسیله، طی جنگهای صلیبی به اروپا راه یافت.اتاقک تاریک، عبارت بود از جعبه یا اتاقکی که فقط بر روی یکی از سطوح آن روزنه‌ای ریز، وجود داشت. عبور نور از این روزنه باعث می‌شد که تصویری نسبتاً واضح اما به صورت وارونه در سطح مقابل آن تشکیل شود.
این وسیله به شدت مورد توجه نقاشان قرار گرفت و تمامی نقاشان بخصوص نقاشان ایتالیایی قرن شانزدهم از آن برای طراحی دقیق منظره‌ها و ملاحضه دورنمایی صحیح استفاده می‌کردند، به این ترتیب که کاغذی را بر روی سطح مقابل روزنه قرار می‌دادند و تصویر شکل گرفته را ترسیم می‌کردند. این تصاویر بسیار واقعی و از ژرفانمایی (پرسپکتیو) صحیحی برخوردار بود.
ابن هیثم یک تصویر را هم فرافکن (Projection) کرده است. وی دستگاهی ساخته بود که تصویر را بازمی‌تابانده‌است بدین گونه نخستین سنگ بنای سینما گزاشته شد. حقیقت داشتن این سخن بعید نیست: ابن هیثم اولین دانشمند جهان است که سرعت صوت را محاسبه کرده است. او با معیارهای متعارف اندازه‌گیری در زمان خودش، که واحد زرع بود، سرعت نور را محاسبه کرد و دور کره زمین را اندازه گرفت.وی نخستین کسی است که به بررسی خواص نور پرداخت.
حل مسأله زیر یکی از کارهای معروف او است:
ابن هیثم این مسأله را با استفاده از یک معادله چهارم و از تقاطع یک هذلولی متساوی القطرین و یک داریره حل کرده‌است.
ابن هیثم پدر روش علمی نوین
برای مطرح کردن یک نظریه صحیح، ابتدا باید با مشاهده و اندازه گرفتن، اطلاعاتی را جمع آوری کنیم. اگر این نظریه به نتیجه رسید باید به دیگران هم اطلاع دهیم که چه فکری در سر داریم. این فکر جدید فرضیه است. پس از آن باید فرضیه را آزمایش کنیم و در شرایطی که صحت آن اعلام شود، این فرضیه به عنوان یک نظریه جدید مطرح می شود. سال های طولانی تصور می شد فرانسیس بیکن و رنه دکارت در قرن هفدهم این روش علمی را مطرح کردند. گرچه ابن هیثم پیش از آن، این روش را مطرح کرده و مورد توجه قرار داده بود. به همین دلیل به او لقب پدر روش علمی نوین داده شده است.
جایگاه ابن هیثم در تاریخ علم
خاورشناسان اروپایی به پژوهشهای گسترده‌ای دربارۀ آثار ابن هیثم پرداخته و با ابراز شگفتی بسیار تواناییهای این دانشمند نوآور را تحسین کرده و مقام او را در تاریخ علم بسیار والا شمرده‌اند. تا پایان سدۀ 19م وی بیشتر به دلیل آثارش در نورشناسی مورد ستایش قرار می‌گرفت، اما وقتی کسانی چون ویدمان، زوتر، شوی، شرام و نیز مصطفی نظیف بک به بررسی و معرفی مفصل‌تر آثار او پرداختند، آشکار شد که ابتکار حل شماری از مسائل دشوار ریاضیات نیز از آن اوست.
کارل شوی در مقدمۀ ترجمۀ رسالۀ استخراج سمت القبله دربارۀ وی گوید:
نوشته‌های ابن هیثم نشان می‌دهد که این دانشمند، با تبحر بسیار توانسته است مسائل دشوار مثلثات را نیز از راههای صرفاً هندسی حل کند. سارتن وی را بزرگ‌ترین نمایندۀ روح تجربی در سده‌های میانه خوانده است.
ماتیاس شرام استعداد نبوغ‌آمیز ابن هیثم را در ریاضیات می‌ستاید و در شرح ابن هیثم بر مجسطی و نیز حل الشکوک فی کتاب المجسطی، بر مطالبی که برای ارزیابی ابن هیثم به عنوان ریاضی‌دان مناسب یافته، تأکید ورزیده است. همو، پژوهشهای ابن هیثم در نورشناسی را نیز گواه بر استعداد فوق‌العادۀ وی در ریاضیات می‌شمارد. به گفتۀ وی گرچه ابن هیثم، همانگونه که در شرح سلوک علمی خویش آورده، نخست پیرو ارسطو بوده است، اما پژوهشهای وی در علوم دقیقه و تعمق پیرو ارسطو بوده است، اما پژوهشهای وی در علوم دقیقه و تعمق او در فلسفه و ریاضیات موجب شد که از آن عقیدۀ نخستین برگردد و بدین‌سان، شیوۀ علمی ابن هیثم، از اعتبار احکام جزمی ارسطو کاست.
ابن هیثم مبتکر روشهای تجربی است و آزمایش علمی به عنوان یکی از وسایل سیستماتیک کار، دستاورد ابن هیثم است. تحول جهش‌وار دانش نورشناسی در آثار مربوط به مکتب اکسفورد، تا حدود زیادی مرهون آشنایی با منابع عربی و به‌ویژه آثار ابن هیثم بوده است. شرام با بررسی تفصیلی 3 اثر از ابن هیثم، یعنی ضوء القمر، المناظر و هیئه العالم، بر آن است که ابن هیثم کوشیده است میان طبیعیات ارسطویی از یک سو و ریاضیات به کار رفته در ستاره‌شناسی و نورشناسی کهن، پیوندی برقرار سازد و این تلاش، به‌ویژه در 3 کتاب یاد شده، نمونه‌وار است.
راجر بیکن، دانشمند انگلیسی سدۀ 13م در تحقیقات علمی خویش از نتایج پژوهشها و آزمایشهای ابن هیثم استفادۀ فراوان برده است، کاربرد ریاضیات در پژوهشهای مربوط به علوم طبیعی، از جمله شیوه‌هایی است که راجربیکن را پایه‌گذار آن می‌شناسند، در حالی که استفاده از ریاضیات در دانشهای طبیعی از سوی ابن هیثم به‌ویژه در المناظر و المرایا المحرقه به روشن‌ترین وجه و بسیار جدی‌تر از آنچه بیکن انجام داده، صورت گرفته است.
خاورشناسان دقت ابن هیثم را در مقالۀ الشکوک علی بطلمیوس ستوده‌اند. در این اثر، وی تفاوتها و تناقضات میان دو اثر نجومی بطلمیوس، یعنی المجسطی و الاقتصاص را آشکار می‌سازد و نظریات دقیق‌تری را عرضه می‌دارد. همچنین در فی هیئه العالم می‌کوشد آنچه را بطلمیوس در الاقتصاص ناتمام گذارده، تکمیل کند. تحول دانش ستاره‌شناسی در مغرب زمین، بیش از همه مدیون این کتاب است. هارتنر ثابت کرده است که نظریۀ سیارات نو که در سدۀ 15م از جانب پورباخ بیان شده، در اساس چیزی جز تکرار نظریۀ ابن هیثم نبوده است. نظریۀ سیارات نو، به نوبۀ خود بزرگ‌ترین تأثیر را بر روی کپرنیک، رکیومونتان و راینهولد باقی گذارد.
پژوهشهای ابن هیثم دربارۀ نور کره ماه، از نظر کول که رسالۀ ضوء القمر را به آلمانی ترجمه کرده، نخستین تلاش در جهت یک تحقیق جامع فیزیک نجومی به شمار می آید و این واقعیت که ابن هیثم در این اثر، با ابزارهای آزمایش به پژوهش در اشعۀ ماه پرداخته و نخستین‌بار از « تاریکخانه » استفاده کرده، جایگاه او را به عنوان پژوهشگر طبیعی، بلکه پایه‌گذار روش نوین پژوهش طبیعت، نشان می‌دهد. از تحقیقات و بررسیهای نسخه‌های خطی باقی‌مانده از ابن هیثم که تاکنون انجام شده، معلوم می‌شود که ابن هیثم در نجوم بیشتر به مسائل فرعی و حل آنها که البته از اهمیت برخوردار هستند (از جمله تعیین دقیق سمت قبله و ارتفاع ستارگان)، پرداخته است که همپایه با شاهکارهای او در ریاضیات و فیزیک (نور) نبوده است. فهرست آثار او که از صد متجاوز است به وسیله ابن ابی اصیبعه در کتاب " طبقات الأطبا" فراهم آمده است. اکثر این آثار در بارۀ ریاضیات و فیزیک نوشته شده است. اما وی به مباحث فلسفی و طبی نیز پرداخته است. در سرتاسر آثار فلسفه او به احاطۀ کامل وی بر نوشته های مؤلفان یونانی بخصوص بطلیموس می توان اشاره کرد. ابن هیثم علت انکسار جدی افزایش قطر ظاهری خورشید و ماه را در نزدیکی افق بدرستی توضیح داد.
ابن الهیثم مانند ابو علی ابن سینا و بیرونی و ابن نفیس معتقد بود که جهت مسیر شعاع نور از طرف شیئی به طرف چشم است نه در جهت عکس آن که اقلیدس و بطلیموس و کثیری انگاشته بودند. در ریاضیات ابن هیثم مسأله ماهانی را به صورتی بدیع حل کرد و رساله های متعدد در بارۀ مطالب ریاضی نوشت. چنان که گفته شد ابن هیثم نه تنها در علم ریاضی که در دانش فیزیک و هندسه نیز سر آمد اقران خود بود.
آثار مهم
- کتاب المناظر که معروف ترین کتاب اوست. (توضیح در پاورقی)
- مقالة فی صورةالکسوف
- رساله فی مساحه المسجم المکافی
- مقاله فی تربیع الدائره
- مقاله مستقصاه فی الاشکال الهلالیه
- خواص المثلث من جهه العمود
- القول المعروف بالغریب فی حساب المعاملات
- قول فی مساحه الکره
- آله لفحص انصوء و انکساره
- استخراج ارتفاع القطب علی غایه التحقیق
- اضواء الکواکب
- استخراج سمت القبله فی جمیع المسکونه بجداول و صفتها
پاورقی : المناظر
این کتاب معروفترین اثر ابن هیثم در باب مناظر است که علاوه بر مباحث نور شناختی، شامل هواشناسی، فیزیولوژی، پرسپکتیو نقاشی Aerial Perspective است.در این کتاب نخستین تعبیر سیستماتیک پدیده های فیزیکی از نظر تجربی و ریاضی مورد بحث قرار گرفته است.
ابن هیثم با این اثر خود بنیان نورشناسی قدیم را،که متکی بر کتاب مناظر اقلیدس Opticae و آثار علوی ارسطو Meteorologica و کارهای ارشمیدس و بطلمیوس بود، دگرگون کرد و آن را به صورت علم بسیار منظم و مشخص در آورد. وی بحث کامل ریاضی را با نمونه های تصوری عالی فیزیکی و تجربه های دقیق با هم ترکیب کرد.از کتاب المناظر ابن هیثم نسخه های خطی متعددی در کتابخانه های جهان، از جمله کتابخانه استانبول در ترکیه، موجود است.
شاگردان ابن هیثم
از میان شاگردان ابن هیثم، در طول سالهایی که به تدریس اشتغال داشت، تنها دو تن را می شناسیم: ابوالوفاء مبشربن فاتک، دانشمند مشهور مصری که نزد ابن هیثم به تحصیل ریاضی پرداخت و یکی از از بزرگان سمنان به نام سرخاب (سهراب) که 3 سال نزد او شاگردی کرد و استاد هر ماه از او 100 دینار می گرفت. اما در پایان 3 سال، همه آنچه را که گرفته بود به سرخاب پس داد و گفت که هدف او از این کار، آزمایش خلوص شاگرد در دانش اندوزی بوده است.
یادبودها
سیارک شماره ۵۹۲۳۹ به افتخار ابن هیثم نامگذاری شده‌است.
تصویر ابن هیثم روی اسکناس 10 دیناری عراق
سال 2015 که سال جهانی نور نامگذاری شده بود مصادف با هزارمین سالگرد کتاب المناظر نیز بود که توسط یونسکو از خدمات ابن هیثم تجلیل شد.
دهانه آتشفشانی Alhazen-AS17 (نام لاتین ابن هیثم) در کره ماه که به افتخار او نامگذاری شده‌است.
مرگ او
از تاریخ دقیق در گذشت ابن هیثم اطلاعی در دست نیست. اگر مورخین مرگ او را در حدود سال 430 هـ ق یا پس از آن در قاهره دانسته اند و گفته اند که چون به سختی بیمار شد و دانست که عمرش به سر آمده، رو به کعبه خوابید و ذکر حق گفت و درگذشت.
گردآورنده: دنیاها، دانشنامۀ فارسی | www.donyaha.ir
