آموزش

ابن هیثم مردی که با «اتاق تاریک» در جهان علم روشنگری کرد 

ابن هیثم مردی که با «اتاق تاریک» در جهان علم روشنگری کرد 
معرفی ابن هیثم
ابوعلی حسن بن هیثم بصری، معروف به ابن هیثم، ریاضی دان و فیزیک دان و منجم معروف قرن چهارم هجری قمری است. وی در ۳۴۵ ش/ ۳۵۴ ق /۹۶۵ م در بصره به دنیا آمد و در ۴۱۸ ش/ ۴۳۰ ق/ ۱۰۴۰ م، در قاهره درگذشت. او را بزرگ‌ترین نورشناس جهان در فاصله میان بطلمیوس  تا ویتلو می‌شناسند. وی پزشک، ریاضیدان و اخترشناس نیز بود، بر آثار ارسطو و جالینوس شرح‌هایی نوشته است، از دانشمندان سرشناس ایرانی، اولین دانشمند فیزیک نور در جهان است، که در زمینه شناخت نور و قانون‌های شکست و بازتاب آن نقش مهمی ایفا کرده‌است. شرح اصول اتاقک تاریک و اختراع ذره‌بین از کارهای برجسته این دانشمند ایرانی و مسلمان است که منجر به ساخت دوربین عکاسی گردید. 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 و دور کره زمین را اندازه گرفت. وی نخستین کسی است که به بررسی ویژگی‌های نور پرداخت. ابن هیثم نخست در دربار آل بویه در بصره شغل یوانی داشت، اما چون به کارهای علمی علاقه مند بود خود را به دیوانگی زد تا او را عزل نمایند. پس از آن مدعی شد که با ساختن ساختمانی روی رود نیل می تواند جریان آب رودخانه را تنظیم کند و طرح آن را برای حاکم مصر فرستاد .در آن موقع، الحاکم بامرالله حاکم مصر بود که با شنیدن این خبر وی را به مصر فرا خواند و خود به استقبال او به بیرون از قاهره رفت و ابن هیثم را همراه گروهی از مهندسان به مرز جنوبی مصر رهسپار کرد. ابن هیثم که تصور می کرد آب رود نیل از سرزمین های مرتفع به مصر وارد می گردد، در بین راه با دیدن شرایط رودخانه نیل و آثار و بناهای قدیم مصری که بر اساس طرح های دقیق هندسی ساخته شده بود، به اجرای طرح خود شک کرد و به این نتیجه رسید که اگر چنین کاری ممکن بود مصریان باهوش با آن همه شاهکار، بسیار زودتر از وی اقدام می کردند. آنالیز ارتفاعات جنوبی اَسوان او را به یقین رساند و با یأس به شکست خود نزد خلیفه اعتراف کرد. خلیفه نیز ظاهراً واکنش تندی نشان نداد اما به جای اینکه وی را به کارهای علمی بگمارد به وی شغل دیوانی داد. او نیز ناچار آن را قبول کرد اما پس از مدتی از ترس خلیفه و از بیم جان دوباره به جنون تظاهر کرد. خلیفه نیز دستور مصادره اموال او را صادر کرد و فرمان داد وی را در خانه اش زندانی نمایند و فردی را برای مراقبت از وی گماشت .بدین ترتیب، ابن هیثم خانه نشین شد. پس از مرگ خلیفه، دست از تظاهر به جنون برداشت و اموال خود را بازپس گرفت وباقی عمر خود را به تدریس و تألیف و نسخه برداری از کتاب های علمی مانند اصول اقلیدس و مجسطی بطلمیوس و کتب متوسطات پرداخت.

کارهای ابن هیثم
ابن هیثم پدر علم فیزیک نور و آغاز کننده تحولاتی که بعدها به ساخت دوربین عکاسی ، دوربین سینما و ساخت پرژکتور پخش فیلم شد، تلاش زیادی در شناخت فیزیک نور انجام داد. او رساله‌ای درباره 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. رساله نور ابن هیثم نفوذ زیادی در اروپا گذاشت. کارهای وی توسط کمال‌الدین فارسی پیگیری شد.
بالغ بر بیست اثر بازمانده 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 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 کرده‌است این رساله تنها نوشته نجومی ابن هیثم است که در سده‌های میانه به باختر راه یافته‌است. 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 زمین باز می‌تاباند کوچک‌تر از سطحی باشد که ما می‌بینیم، 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 ذات‌الثقبتین نجومی ثابت می‌شود.
سالها قبل از اینکه عکاسی اختراع شود، اساس کار دوربین عکاسی وجود داشت. ابن هیثم در سده‌ی پنجم هجری/یازدم میلادی ابزاری را به نام جعبه تاریک (camera obscura)را برای بررسی خورشیدگرفتگی به کار برده بود.این ابزار در زمان 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 نگارگران قرار گرفت و همه‌ی نگارگران به‌ویژه نگارگران ایتالیایی سده‌ی شانزدهم از آن برای طراحی دقیق چشم‌اندازها و دیدن دورنمایی صحیح بهره می‌بردند، 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. ابن‌هیثم یک تصویر را هم فرافکن (projection) کرده است. وی دستگاهی ساخته بود که تصویر را بازمی‌تابانده‌است، بدین گونه نخستین سنگ بنای سینما گذاشته شد.
آثار ابن هیثم
معروفترین اثر ابن هیثم در المناظراست 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.کتاب المناظر که حاصل مطالعه‌کارهای گذشتگان و تحقیقات ابن‌هیثم است در موضوع نورشناسی و چشم بوده و شامل هفت مقاله به شرح زیر است:
مقاله اول درباره ساختمان چشم و چگونگی بینایی و عواملی است که سبب دیدن چیزها می‌شود.
مقاله دوم شرح چگونگی تصویرهایی است که با چشم تشخیص داده می‌شود.
مقاله سوم به شرح خطاهای دید می‌پردازد. خطاهایی که در آگاهی‌های ما از جهان مؤثر است.
مقاله چهارم در موضوع بازتاب نور و قوانین بازتابش است. در این مقاله ابن‌هیثم به توصیف ابزاری می‌پردازد که برای اندازه‌گیری بازتاب از آینه ‌تخت، کروی، استوانه‌ای و سهوی، هذلولی، محدب و مقعر به کار می‌رود.
مقاله پنجم دنباله و تکمیل‌کننده مقاله چهارم است.
مقاله ششم به عواملی از خطاهای دید که ناشی از بازتابش است می‌پردازد.
مقاله هفتم درباره شکست نور است. ابن‌هیثم در این مقاله به اندازه‌گیری زاویه تابش و زاویه شکست در هوا به آب، هوا به شیشه و شیشه به آب در سطوح تخت و کروی پرداخته است.

نوآوری‌های ابن‌هیثم
ابن‌هیثم نخستین دانشمندی است که مفهوم پرتو نور را به کار می‌برد و از آن تصور فیزیکی در چشم دارد. وی می‌گوید:
«چون حقیقت بینایی در طول زمان از دید اهل‌نظر و محققان مخفی ماند و در آن دچار اختلاف‌نظر شدند و نظر صائبی وجود نداشت، من آنچه در توان داشتم بدان اهتمام ورزیدم و آن را مورد توجه و دقت‌نظر فراوان قرار دادم و در بحث از حقیقت آن جدیت و پشتکار فراوان مصروف داشتم و در ابتدای بحث به مبادی و مقدمات آن می‌پردازیم»
ماهیت نور: ابن‌هیثم نخستین نورشناسی است که نور را دارای وجود مادی می‌داند و معتقد است نور باید در زمان تحقق یابد، اگرچه از وجود مخفی بماند. او مخالف نظریه گسیل نور از چشم به اجسام بود و معتقد بر این نظر بود که نور از شئی مرئی به سوی چشم می‌تابد و عدسی چشم نور را می‌پذیرد.
بر طبق تعریف ابن‌هیثم «نور عبارت است از حرارت ناری که از اجسام منیر همچون خورشید یا آتش یا اجسام برافروخته متصاعد می‌شود و اگر بر اجسام متراکم تابیده شود سبب گرمای آن‌ها می‌شود و در صورتی که از آینه‌ای مقعر به نقطه‌ای واحد که در آن جسم قابل‌احتراق وجود دارد انعکاس یابد آن را می‌سوزاند. نور دو نوع است؛ نور ذاتی مانند نور خورشید و آتش، و نور عَرَضی که از اجسام منیر ساطع می‌شود.
حرکت مستقیم خط نور: ابن‌هیثم با مشاهده نوری که از یک روزنه به فضای تاریک و غبار‌آلوده تابیده باشد، نتیجه گرفته که نور به خط مستقیم سیر می‌کند.
بازتابش: بازتابش نور با برخورد گلوله فلزی بر سطح مانع مقاوم کاملاً شباهت دارد. به این ترتیب که اگر گلوله‌ای به‌طور قائم یا مایل بر سطح سختی برخورد کند، به همان‌ وضع قائم یا مایل از طرف دیگر بازتاب می‌شود و برای نور هم همین عمل صورت می‌گیرد. ابن‌هیثم با اندازه‌گیری زاویه تابش و زاویه بازتابش به برابر بودن آن‌ها پی برد و قانون بازتابش را به دست آورد.
آینه‌های سوزان کروی و سهوی: ابن‌هیثم قانون بازتابش را در مورد آینه‌های کروی و سهوی نیز تحقیق کرد و نتیجه گرفت که پرتوهای خورشید که به خط مستقیم پیش می‌آیند بر هر سطح صیقلی با زاویه مساوی بازتاب می‌یابند. «از اینجا نتیجه می‌شود که پرتوی که بر سطح کروی بتابد پرتو بازتابیده با پرتو تابش با قطر دایره دو زاویه مساوی می‌سازند و هر پرتو که از جسمی صیقلی به نقطه‌ای برسد، در آن نقطه حرارتی ایجاد می‌کند و چنان است که اگر چندین پرتو با هم در یک نقطه جمع شوند، در آن نقطه حرارت چند برابر می‌شود و به همان نسبت افزایش می‌یابد.
شکست نور:  ابن‌هیثم مطالعات بطلمیوس درباره شکست نور را ادامه داد و به نتایجی رسید که آن را در هشت قاعده بیان کرد.
تراش عدسی: ابن‌هیثم وسایل کارش را خودش می‌ساخت. او یک چرخ عدسی‌تراشی ساخت و با آن عدسی‌ها را تراش می‌داد و آزمایش می‌کرد و نتیجه آزمایش را شرح می‌داد و توجیه می‌کرد.
ساختمان چشم: ابن‌هیثم در فصل پنجم از مقاله اول المناظر ساختمان چشم را شرح می‌دهد و در این کار از شیوه کتب طب و تشریح که به سنت جالینوسی نوشته شده بود پیروی می‌کند. او هندسه چشم را چنان تغییر می‌دهد که با توضیحی که درباره دید می‌دهد سازگار باشد.
سایه: ابن‌هیثم در تعریف تاریکی می‌نویسد: «تاریکی نبود نور کامل است» و در تعریف سایه می‌گوید که «سایه نبود برخی نورها و وجود برخی دیگر است.» وی تمایز میان سایه و نیم‌سایه را می‌شناخته و اولی را ظلمته یا ظل محض و دومی را ظل نامیده است.
اتاق تاریک: اتاق تاریک جعبه‌ای است که در دیواره‌ای از آن روزنه‌ای قرار دارد. هرگاه این‌ جعبه مقابل یک جسم روشن قرار گیرد تصویری از آن به‌طور معکوس بر دیواره مقابل روزنه تشکیل می‌شود. ابن‌هیثم از تشکیل این تصویر نتیجه گرفت که نور به خط مستقیم منتشر می‌شود.
نور و رنگ: ابن‌هیثم بر این نظر بود که نور و رنگ مجزا از یکدیگرند و با تابش نور رنگ که بالقوه در اجسام موجود است بالفعل می‌شود. این نظر مورد قبول دیگر دانشمندان اسلامی از جمله ابن‌سینا بوده است.

پی نوشت
دانش پژوه، محمد تقی :«فهرست نسخه های خطی کتابخانه ی ادبیات تهران، مجله ی دانشکده ادبیات، شماره ی۱، سال هشتم، مهرماه ۱۳۳۹ هجری.
فارسی،کمال الدین:«تنقیح المناظر لذوی الابصار و البصائر» ۲ جلد، حیدرآباد دکن، ۴۸-۱۳۴۷ هجری قمری.
مقدمه ی کتاب تنقیح المناظر، ترجمه ی استاد احمد آرام.
قربانی، ابوالقاسم:« دو ریاضیدان ایرانی، چاپ تهران، ۱۳۴۸ هجری شمسی».
نظیف، مصطفی، الحسن بن الهیثم جلد اول صفحه ۱۴۷ و نیز رجوع شود به نظیف، مصطفی، آراء الفلاسفه الاسلامیین فی الحرکه من محاضرات ابن الهبثم التذکاریه، قاهره ۱۹۴۳٫
بیرشک، احمـــــــد، زندگی‌نامه علمـــی دانشوران. شـــــرکت انتشارات علمـــــی و فرهنگی، تهران، چاپ اول، ۱۳۶۵
دفاع علی عبدالله و جلال شوقی، مَشاهیر کبیر در تمــــدن اسلامی، ترجمه رضا محمدزاده، پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی، تهران، ۱۳۸۲٫
ســـــــارتن،‌جورج، مـقـدمـه‌ای بـر تاریـــخ علم، ترجمه غلامحســـین صدری‌افشار، انتشارات علمی و فرهنگـــــی، تهـــــران، چاپ دوم، ۱۳۸۳٫
فارسی کمال‌الدین: تنقیح المناظر لذوی الابصار و البصائر، ۲ جلد،حیدرآباد رکن ۴۸ ـ ۱۳۴۷ هجری قمری.
معتمدی اسفندیار: تاریخ علم در ایران. نشر مهاجر، جلد دوم.
نصر، سیدحسین: علم و تمدن در اسلام ترجمه احمد آرام. شرکت سهامی انتشارات خوارزمی، چاپ دوم.
جعفری‌نائینی، علیرضا، دائرة‌المعارف بزرگ اسلامی، زیر نظر کاظم موسوی بجنوردی، جلد ۵، ص۱۲۷، تهران، مرکز دائرةالمعارف بزرگ اسلامی، چاپ دوم، ۱۳۷۴

تهیه و تنظیم : ریحانه بخشی 

یک نظر

یک نظر

جوابی بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

محبوب ترین

بالا