Ибн Аль-Хайсам. Отец Оптики

1.

Ибн Аль-Хайсам
Отец Оптики
(965-1039 гг.)

2.

Родившийся около тысячи лет назад на территории
современного Ирака, в Басре. Аль-Хасан ибн аль-Хайсам
(больше известный на Западе под латинизированным
именем «Алхазен» или «Алхасен») стал новатором в сфере
научной мысли и внёс важный вклад в развитие и
понимание механизма зрения, остановив своё внимание на
законах оптики.

3.

Ибн аль-Хайсам на купюре 10000 иракских динаров
Его методология исследования, в частности использование
эксперимента для проверки теории, является по сути основой
для последующей популяризации современного научного
метода. Благодаря его работе, посвящённой оптике ("Китаб
аль-Маназир"), и её переведу на латынь ("De Aspectibus"),
идеи аль-Хайтама оказали огромное влияние на европейских
учёных, в том числе эпохи европейского Возрождения.
Титульный лист «Книги оптики», первый печатный
латинский перевод. Иллюстрации включают в себя
множество примеров оптических явлений, в том числе
перспективных эффектов, радуги, зеркал и преломления.

4.

Клавдий Галий
Открытия ибн аль-Хайсама в области оптики и зрения перевернули века непонимания
этого процесса. В своих экспериментах он заметил, что свет, проходящий через
крошечное отверстие, перемещается по прямым линиям и проецирует изображение
на противоположную стену. Но учёный понимал, что свет, попадающий в глаз, - это
только первый шаг к видению. Он опирался на работу греческого врача Галена,
который дал подробное описание глаза и зрительных путей.

5.

Среди других прозрений Ибн аль-Хайсама было его понимание решающей
роли визуального контраста. Например, он понял, что цвет объекта зависит
от цвета окружающей среды, а контраст уровней яркости объясняет, почему
мы не можем видеть звёзды в дневное время.

6.

В поисках доказательств Ибн аль-Хайсам изучал линзы,
экспериментировал с различными зеркалами: плоскими,
сферическими, параболическими, цилиндрическими,
вогнутыми и выпуклыми.

7.

«Визуальные объекты, видимые нами через преломление
света – через толстый материал, такой как вода и стекло –
больше, чем их реальный размер», - писал он.

8.

Некоторые вопросы, поднятые Ибн аль-Хайсамом, не находили
ответа в течение тысячи лет. Одна из таких задач была названа
«проблемой Алхазена», для которой он предложил
геометрическое решение: «учитывая источник света и сферическое
зеркало, найдите точку на зеркале, где свет будет отражен к глазу
наблюдателя». Ибн аль-Хайсам решил эту проблему
геометрически, но она оставалась нерешенной с точки зрения
алгебраических методов, пока не была окончательно решена в
1997 году оксфордским математиком Питером М. Нейманом.

9.

Ибн Аль-Хайсам считал, что условием качественного
восприятия зрительных объектов является движение глаз,
то есть перемещение зрительных осей.

10.

По мнению Ибн-Аль-Хайсама, зрительный образ
возникает при непосредственном участии умственной
деятельности, которая обеспечивает способность
человека находить сходства и различия воспринимаемых
объектов, их размеры и формы.

11.

Сидя в темноте, под неусыпным надзором стражи, Аль-Хайсам начал размышлять о том, что он может
видеть, а что нет. Он стал буквально одержим идеей света и темноты, что привело его к сомнению в
существующей доктрине, согласно которой мы видим в следствии того, что из наших глаз исходит некая
эманация, лучи, которые соприкасаясь с объектом, как бы ощупывают его и делают видимым.

12.

Ему открылась очевидная проблема: когда
сидя в темноте, он внезапно переводил
взгляд на свет - в глазах возникала сильная
боль. После пребывания в темноте
смотреть на солнце было больно. Ибн альХайсаму показалось невероятным, что
лучи, которые якобы испускают его глаза
причиняли ему такую боль. Мало по малу
он пришел к совершенно иному
толкованию этого явления. Новизна идеи
Ибн аль-Хайсама заключалась в том, что
мы видим благодаря лучам идущим через
пространство по прямым линиям к нашим
глазам, а не наборот. Таким образом, АльХайсам опроверг догму, которой
придерживались более тысячи лет,
доказав несостоятельность идей Платона и
Евклида о человеческом зрении.

13.

Но если свет независим от нас, тогда как предметы перенаправляют свет в наши глаза, когда
мы их видим? Аль-Хайсам понимал, что подсказка таится в работе зеркал. Тщательно изучая
модель отражения Аль-Хайсам пришел к выводу, что угол под которым луч света падает на
зеркало идентичен углу под которым он отражается, в этом есть некая соразмерность и
симметричность.

14.

Это подобно тому, как мяч ударяется об стену, а затем отскакивает
от него. Он разработал точные математические правила на которых
основываются наиболее важные свойства света: отражение и
преломление. В ходе экспериментов в темнице с осколками
зеркала, Аль-Хайсам понял, что свет отражается не только от
зеркал, но и от всех объектов, на которые падает.

15.

Аль-Хайсам разработал концепцию бинокулярного зрения
(видения двумя глазами). Он первым объяснил феномен
зрения как процесс, в котором лучи, поступающие в глаз от
объектов, формируют внутри хрусталика изображение.

16.

Собственно, имено Аль-Хайсам дал названия составным частям
глаза: «хрусталик», «роговица», «стекловидное тело». А также, АльХайсам стал первым, кто предложил использовать
двояковыпуклые линзы, т.е. очки для коррекции зрения. Сегодня
самый старый известный рисунок строения глаза и его нервной
системы взят именно из труда Ибн аль-Хайсама «Книга оптики», в
которой изображено анатомическое строение глаза и его нервной
системы.