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

گروه فرهنگ و هنر خبرگزاری آنا- بارها شنیده‌ایم که گذشته چراغ راه آینده است. این چراغ روشنگر مسیری است که به ساختن بنای تمدن ایرانی اسلامی می‌انجامد. چراغی که انوار روشنگرش حاصل تلاش صدها حکیم، هنرمند و فیلسوف مسلمان است که از قرن‌ها پیش خشت‌به‌خشت این بنای سترگ را روی هم گذاشته‌اند.

با شما مخاطب گرامی قراری گذاشته‌ایم تا هر روز به بهانه عددی که تقویم برای تاریخ آن روز به ما نشان می‌دهد، به زندگی یکی از مشاهیر و بزرگان تاریخ کهن ایران و اسلام مختصر اشاره‌ای کنیم تا بتوانیم پس از یک سال، با این انوار روشنگر چراغ تمدن و فرهنگ آشنا شویم. به این منظور هر روز صبح، بخشی از تاریخ کهن خود و افتخارات آن را مرور خواهیم کرد.

برای خوشه‌چینی از این خرمن دانش و فرهنگ، از جلد اول کتاب «تقویم تاریخ فرهنگ و تمدن اسلام و ایران» تألیف دکتر علی‌اکبر ولایتی که به سال ۱۳۹۲ در انتشارات امیرکبیر به زیور طبع آراسته شده، بهره برده‌ایم.

ابوعلی حسن بن هیثم بصری، معروف به «ابن هیثم»، ریاضی‌دان و فیزیک‌دان و منجم معروف قرن چهارم هجری قمری است.

در بصره به دنیا آمد و بنابر شواهدی تاریخ ولادت او را 354ق حدس زده‌اند. تاریخ درگذشت او نیز به درستی دانسته نیست. تاریخ‌نگاران، از روی آثار او سال مرگش را 430ق یا پس از آن در قاهره ذکر کرده‌اند.

با وجود شهرت ابن هیثم، اطلاع مفصلی از زندگی او نداریم. روایت‌های گوناگونی در مورد زندگی وی نقل شده است. بیشتر اطلاعاتی که درباره او داریم متعلق به سه قرن پس از اوست. ابن هیثم در جوانی برای رسیدن به حقیقت به مطالعه آرا و عقاید افراد گوناگون پرداخت ولی از این روش به نتیجه‌ای نرسید و سرانجام تصمیم گرفت به مطالعه علوم طبیعی و ریاضی و فلسفه بپردازد.

ابن هیثم نخست در دربار آل بویه در بصره شغل یوانی داشت، اما چون به کارهای علمی علاقه‌مند بود خود را به دیوانگی زد تا او را عزل کنند. پس از آن مدعی شد که با ساختن ساختمانی روی رود نیل می‌تواند جریان آب رودخانه را تنظیم کند و طرح آن را برای حاکم مصر فرستاد.

در آن زمان، 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 می‌کرد آب رود نیل از سرزمین‌های مرتفع به مصر وارد می‌شود، در بین راه با دیدن وضعیت رودخانه نیل و آثار و بناهای قدیم مصری که بر اساس طرح‌های 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 می‌کردند. بررسی 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 خانه‌اش زندانی کنند و فردی را برای مراقبت از وی گماشت.

بدین ترتیب، ابن هیثم خانه‌نشین شد. پس از مرگ خلیفه، دست از تظاهر به جنون برداشت و اموال خود را بازپس گرفت و باقی عمر خود را به تدریس و تألیف و نسخه‌برداری از کتاب‌های علمی مانند اصول اقلیدس و مجسطی بطلمیوس و کتب متوسطات پرداخت.

ابن هیثم از 417 تا 429ق حداقل دو بار از آثار خود فهرست تهیه کرد. با تلاش تاریخ‌نویسان فهرست سومی از آثار او تهیه شده است. کل آثار او به 92 اثر می‌رسد که در حال حاضر حدود 55 اثر از وی موجود است. از بین 92 اثر وی، 25 اثر در ریاضیات و 44 اثر در طبیعیات و الهیات و یک اثر نیز در علوم اوایل است و ظاهراً به جز اینها کتب دیگری بودند که در اهواز و بصره بسیاری از مردم به آنها دسترس داشتند، اما از این تعداد حدود بیست اثر نجومی و تعدادی اثر دیگر در نورشناسی و ریاضیات به جا مانده است. موضوعات کتب از بین رفته ابن هیثم، منطق، اخلاق، شعر، موسیقی، کلام و خلاصه‌هایی از آثار ارسطو و جالینوس بوده است. آثار به جا مانده از ابن هیثم در پیشرفت ریاضیات و نورشناسی و نجوم نقش بسیار مهمی داشت. علاوه بر اینها، ابن هیثم از قوانین نظری و امور کلی پزشکی نیز آگاهی داشت اما کار پزشکی انجام نمی‌داد.

ابن هیثم در روزگار اوج شکوفایی علوم اسلامی به سر می‌برد. او را سرآمد و پیشرو دانشمندان تجربی و اهل آزمایش می‌توان دانست. او در پژوهش‌های نورشناسی خود، آزمایش و مقایسه می‌کرد و در اثبات‌های ریاضی خود از روش‌های استقرار و مثال و مقایسه استفاده می‌کرد. در واقع، می‌توان گفت و نخستین کسی بود که روش استقرا را به کار برد و در به کارگیری آن حتی از فرانسیس بیکن هم جلوتر بود و دیدی عمیق‌تر و وسیع‌تر از او داشت.

تاریخ‌نویسان فقط از دو تن از شاگردان ابن هیثم نام برده‌اند: یکی ابوالوفاء مبشر بن فاتک، دانشمند بزرگ مصری که ریاضی را از او آموخت و دیگری یکی از بزرگان سمنان به نام سرخاب (سهراب) که سه سال شاگرد او بود.

ابن هیثم زبان عربی را به خوبی می‌دانست و خطی خوش داشت. کتاب‌هایی که وی نسخه‌برداری می‌کرد، هم خطی خوش و هم دقت علمی بسیار داشت و به همین سبب برای خرید آنها قیمت بسیار بالایی به وی پیشنهاد می‌شد.

ابن هیثم در بین دانشمندان و خاورشناسان اروپایی جایگاه خاصی داشته است. اروپاییان آثار علمی او را بررسی کرده و با شگفتی، توانایی‌های علمی او را تحسین کرده‌اند. تا پایان سده نوزدهم او را بیشتر به سبب کارهایش در نورشناسی می‌شناختند اما با بررسی‌های افرادی چون ویدمان، زوتر، شوی، شرام، و مصطفی نظیف‌بک در آثار ریاضی وی، آشکار شد که ابن هیثم مبتکر حل تعدادی از مسائل دشوار ریاضیات به ویژه در حجم‌های مخروطی است و مسائل دشوار مثلثات را نیز از راه‌های هندسی به خوبی حل کرده است.

نبوغ ریاضی ابن هیثم در کتاب‌هایش مانند شرح بر مجسطی، حل الشکوک فی کتاب المجسطی، ضوءالقمر، المناظر، هیئة العالم، المرایا المحفرقة به چشم می‌خورد.

ابن هیثم گرچه نخست پیرو ارسطو بود، با بررسی‌ها و پژوهش‌های دقیق در علوم ریاضی و فلاسفه از آرای نخستین خویش بازگشت و با شیوه علمی خود از اعتبار علمی ارسو کاست و همواره در آثار خود تلاش می‌کرد تا پیوندی بین نظریات ارسطو و ریاضیات کاربردی در نجوم و نورشناسی کهن برقرار کند تا جایی که با آزمایش‌های علمی پیاپی و کارهای پژوهشی خود، اقدام به نوشتن کتابی با عنوان الشکوک فی کتاب المجسطی کرد. او در این کتاب تفاوت‌ها و تناقض‌های بین دو اثر نجومی بطلمیوس یعنی المجسطی و الاقتصاص را بیان و نظریه‌های دقیق‌تری عرضه کرد. همین‌طور کوشید تا در اثر خود، هیئة العالم، آنچه را بطلمیوس در الاقتصاص ناتمام گذارده بود، کامل کند. در واقع باید گفت تحول دانش نجوم در غرب مدیون این کتاب است. همچنین بیان نظریه «سیارات نو» جز تکرار نظریه ابن هیثم نبوده است و این نظریه در افرادی چون کُپرنیک و رگیومونتان و راینهولد تأثیر بسیاری گجذاشت. پژوهش‌های وی درباره «نور ماه» نیز نخستین تلاش در پژوهش و تحقیق علمی فیزیک نجومی است و او کتاب ضوءالقمر را به توضیح درباره آن اختصاص داد. در واقع، برای نخستین بار در تحقیق نور ماه از روش «اتاق تاریک» استفاده کرد و این خود نشان‌دهنده جایگاه علمی او در روش پژوهش طبیعت است.

دانشمندان اروپایی، همچون راجر بیکن، نتایج علمی و آزمایش‌های وی را در تحقیقات علمی خود به کار می‌بردند و می‌توان گفت حتی با اینکه راجر بیکن را پایه‌گذار کاربرد ریاضیات در دانش‌های طبیعی می‌دانند، ابن هیثم بود که برای نخستین مرتبه این کار را انجام داد و می‌توان نمونه‌های روشن و واضحی از کارهای وی را در آثارش مشاهده کرد که بسیار پیش‌تر از بیکن نوشته شده بود.

ابن هیثم اگرچه از دانشمندان کثیرالتألیف به شمار می‌آید، اما حجم آثار او در فنون گوناگون از چند برگ تجاوز نمی‌کند.

برخی از آثار ابن هیثم عبارت‌اند از:

1. المناظر، که مهم‌ترین کتاب ابن هیثم و شام لهفت مقاله است. نبوغ ریاضی ابن هیثم در مقاله پنجم کتاب فی‌المناظر آنجا که مسئله‌ای را حل می‌کند که امروز به نام او معروف است به اوج شکوفایی رسیده است. این مسئله چنین است: »در صفحه دایره‌ای به مرکز O و به شعاع R، دو نقطه ثابت A و B داده می‌شود. هرگاه دایره را به مثابه آینه‌ای فرض کنیم، بر آن نقطه‌ای چون M بیاید که شعاع نوری که از A خارج می‌شود، پس از منعکس شدن در نقطه M، بر B بگذرد». راه حل بسیار پیچیده ابن هیثم به یک معادله درجه چهارم منتهی می‌شود که وی آن را با قطع کردن یک هذلولی متساوی‌القطرین و یک دایره حل کرده است. او در این کتاب بیان کرده که اجسام مُنیر از خود نور دارند و اجسام غیرمنیر نورخود را از اجسام منیر می‌گیرند و همچنین اجسام را به شفاف و کدر تقسیم و بیان کرده که اجسام شفاف نور را از خود عبور می‌دهند یا آن را منتقل می‌کنند در حالی که اجسام کدر نور را در خود نگه می‌دارند و اگر هم نوری از خود می‌تابانند، تا هنگامی این وضع پایدار است که در حیطه تابش یک جسم تابان قرار گیرند. همچنین باور داشت که هم جسم تابان و هم جسم غیرتابان وقتی نورمی‌تابانند، از تمام نقاط منبع به خط راست نور را منتشر می‌کنند و هر چه این نور دور شود، از شدت آن کاسته می‌شود.

همچنین او دو شیوه دیگر انتشار نور را بیان کرده که بازتاب از سطحی صاف و شکست نور هنگام عبور از یک جسم شفاف به جسم شفاف دیگر است. وی برای اثبات نظریه خود درباره بازتاب و شکست نور و نور تابیده از جسم منیر و غیرمنیر با استفاده از ابزاری چون لوله دیدگر، رشته و اتاقک تاریک آزمایش‌های فراوانی انجام داد.

علاوه بر اینها، وی بر آن بود که رنگ هم مانند نور واقعی است ولی با آن تفاوت دارد و در آخر با آزمایش نشان داده که رنگ همیشه همراه نور و آمیخته با آن است و بدون وجود نور به چشم نمی‌آید. وی در مورد ماهیت نورنظریه‌ای عرضه کرده که در آن مفهوم کمترین نور را بیان کرده است به این صورت که کمترین نور، تک پرتوی است که فقط در امتداد خط راستی انتشار می‌یابد که در طول آن گسترش دارد و نور در تمام راستا چه موازی، چه متقاطع گسیل می‌شود. او چنین نتیجه گرفت که هر روزنه‌ای یا آن‌قدر گشاد است که به نورامکان انتشار مستقیم می‌دهد یا به قدری تنگ است که نور به هیچ‌وجه از آن نمی‌گذرد.

از کارهای دیگر او تشریح ساختمان چشم است. وی با دقتی بسیار ساختمان چشم را چنان تغییر داده که با توضیح وی درباره دید سازگار باشد و پس از آن نظریه خود را درباره دید و علت دیده شدن اجسام بیان کرده است.

برخلاف پیشینیانش او بر آن بود که نور از اشیا به چشم می‌رسد و علت دیده شدن اجسام همین موضوع است. او در این‌باره پژوهش‌های علوم طبیعی خود را با ریاضی ترکیب کرد. با آوردن مثال‌هایی مانند احساس درد در چشم هنگام خیره شدن به نورشدید، بیان کرد که در نور خاصیتی است که بر چشم اثر می‌گذارد و چشم نیز خاصیتی دارد که از آن تأثیر می‌پذیرد و به همین سبب تنها راه توضیحِ دیدن این است که بپذیریم نور از جسم به چشم می‌رسد.

او در ادامه تلاش کرد تا بیان کند چه شرایطی لازم است که تصویر سالم و کامل اجسام به چشم برسد و در آنجا تأثیر دیداری بگذارد و در واقع با این کار، وی نخستین کسی بود که توانست رابطه شکل اجسام مرئی و چشم را توصیف کند. ابن هیثم در پایان کتابش علت دیدن شکل کامل اجسام را نورهایی دانسته که از اجسام به خط راست به چشم می‌رسد یا شکسته می‌شود اما در نهایت تصویر کاملی به ما ارائه می‌دهد.

او در قسمتی دیگر از کتاب المناظر به بیان قوانین بازتاب پرداخته و برای این کار از مشاهدات تجربی خود در آینه‌ها بهره گرفته و در آخر، ساخت ابزاری مسین را توضیح داده است که با استفاده از آن می‌توان بازتاب آینه‌های تخت، کروی و استوانه‌ای، کوژ و کاو را اندازه‌گیری کرد. وی در هر نوع از آینه‌های نامبرده توجه خاصی به این مطلب داشته که اگر نورتابیده به چشم را داشته باشیم، نور تابیده به جسم را می‌توان پیدا کرد و همچنین ثابت کرده است که پرتو تابش و پرتو بازتابش و خط عمود بر آینه در نقطه برخورد به آینه هر سه در یک صفحه است و با خط عمود زاویه بازتابش برابر است.

آخرین فصل المناظر به شکست نور اختصاص دارد که با اجرای آزمایش و بیان آن، نتایج آزمایش‌هایش را در هشت قاعده بیان کرده است که این قواعد بیشتر شامل روابطی بین زاویه تابش و زاویه انحراف است، ولی آنچه از توضیح وی درباره شکست نور به دست می‌آید این است که وی به دنبال قانون برای شکست نور نبود ولی کارهای او تأثیر فراوانی در تاریخ علم شکست نور داشت. ابن هیثم بر آن بود که نور حرکتی با سرعت متغیر دارد، یعنی وقتی از محیطی به محیط دیگر وارد می‌شود سرعتش تغییر می‌کند و پرتوهای نور تابیده و شکسته را مرکب از دو مؤلفه عمود بر هم می‌دانست که می‌توان آنها را جدا از هم نیز بررسی کرد. روش او مورد توجه ریاضی‌دانانی چون ویتلو و کپلر و دکارت قرار گرفت و دکارت قانون سینوس‌ها را با کمک آن روش به دست آورد.

کتاب المناظر، معروف‌ترین اثر ابن هیثم است که اروپاییان آن را در قرون وسطا به لاتین ترجمه کردند. این کتاب تحول بزرگی در روش کار تجربی پدید آورد و موجب پیشرفت علم شد و پس از آن نیز افراد گوناگونی به نقد و شرح و انتشار این اثر اقدام کرده‌اند.

افزون بر این کتاب، آثار دیگری نیز از ابن هیثم در نورشناسی وجود دارد که گستردگی موضوع‌های آنها ممکن است به المناظر نرسد ولی مهم است و در عین حال توان بالای ریاضی او و کارهای تجربی با ارزش وی را نشان می‌دهد.

2. ضوءالقمر، اثری در نورشناسی که ابن هیثم در آن آزمایش‌های گوناگونی برای دیدن سطح ماه و نحوه تابیدن نور از سطح آن مطرح کرده است. هیچ‌یک از این آزمایش‌ها به کشف خصوصیت جدیدی منجر نمی‌شود و فقط ثابت می‌کند که نحوه صدور نور از ماه مانند اجسام منیر است. این کتاب را ابن رضوان، پزشک مشهورمصری در 422ق در زمان حیات ابن هیثم برای خود نسخه‌برداری کرد و همین موضوع نشان‌دهنده شهرت این اثر در زمان حیات ابن هیثم است.

3. المرایا المحرقة بالدوائر، که در آن از منبع نور، آینه، نقطه و نقاطی که پرتوهای نوردر آنها به هم می‌رسند، بحث شده است. وی در این کتاب ثابت کرده که پرتوهای موازی با محور آینه فقط از یک دایره روی آینه به نقطه معینی روی محور بازتاب پیدا می‌کنند. از مطالبی که او در این اثر بیان کرده معلوم می‌شود که به مفهوم بیراهی کروی در امتداد محور پی برده بود. این کتاب به انگلیسی ترجمه و تحلیل شده است.

4. المرایا المحرقة بالقطوع، ابن هیثم در این کتاب ضمن بیان نظریات پیشینیان، این نکته را اثبات کرده که پرتوهای بازتابیده از سطح سهمی‌وار دوار همگی به یک نقطه می‌رسند. این کتاب نیز به انگلیسی ترجمه و تحلیل شده است. دیدمان این مقاله (کتاب) و مقاله فی المرایا المحرقة بالدوائررا با هم بررسی کرد و با نام «تاریخ آینه‌های سوزان» در 1890 در اخبار فیزیک به چاپ رساند.

5. الضوء، که ابن هیثم آن را پس از المناظر تألیف کردو نظریه کلی نور را در آن بیان کرد. این اثر به فارسی و انگلیسی و آلمانی ترجمه و بارها چاپ شده است.

6. مقالة فی صورة الکسوف، این مقاله اهمیت بسیاری دارد؛ زیرا نشان می‌دهد که ابن هیثم نخستین فردی بوده که از مفهوم «اتاق تاریک» استفاده کرد و در مورد انتقال مستقیم نور و تابش نور و رنگ از اجسام درخشان به اجسام مجاور آنها سخن به میان آورد. وی این مقاله را پس از المناظر نوشته زیرا در چند جای این مقاله به المناظر ارجاع داده است. نسخه‌هایی از این اثر در کشورهای جهان موجود است. این مقاله در 1910 در سالنامه عکاسی منتشر شد.

7. مقالة‌فی کیفیة الاضلال، کتاب دیگر وی در نورشناسی است. ابن هیثم در این اثر به کسانی اشاره کرده است که مطالبی درباره سایه نوشته‌اند. بنابراین، او نوشته‌های بسیاری در این باره در اختیار داشته است. او در این کتاب در تعریف تاریکی نوشت که تاریکی نبودِ کامل نوراست و درباره سایه گفته است که سایه نبودِ برخی نورها و وجود برخی دیگر است. از نوشته‌های این کتاب معلوم می‌شود که او سایه و نیم‌سایه را تشخیص می‌داده و بین آنها فرق می‌گذاشته است.

8. مقالة فی الکُرة المُحرِقة، که پس از المناظر نوشته شده تو ابن هیثم پرژوهش‌های نورشناسی خود را در آن ادامه داد و مسیر پرتوهای موازی در داخل یک گوی شیشه‌ای را بررسی و تلاش کرد تا فاصله کانونی این گوی را بیابد. او در این اثر به پدیده بیراهی کروی نیز اشاره کرده است.

9. مقالة فی الهالة‌و قوس قزح، ابن هیثم در این مقاله سعی کرد تا توضیحی درباره رنگین‌کمان عرضه کند ولی نتوانست توضیحی درست برای آن بنویسد اما این مقاله نقطه شروعی برای تحقیقات کمال‌الدین فارسی بود که موفقیت بیشتری در این زمینه به دست آورد.

10. آلة لفحص الضوء وَ اِنکساره آخرین اثر وی در نورشناسی است. این مقاله درباره نور و شکست نور است. ویدمان آن را به آلمانی ترجمه و در 1884 در اخبار فیزیک منتشر کرد و سزگین نیز آن را در جلد اول مجموعه مقالات ویدمان به چاپ رساند.

 انتهای پیام/4104/