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Ibn al-Haytham
Wissenschaft

Ibn al-Haytham

TORIma Akademie — Physiker / Optiker

Ibn al-Haytham

Ibn al-Haytham

Ibn al-Haytham, lateinisiert als Alhazen (ca. 965 – ca. 1040), war ein Mathematiker, Astronom und Physiker des islamischen Goldenen Zeitalters aus dem heutigen Irak.…

Ibn al-Haytham, auf Lateinisch als Alhazen bekannt (ca. 965–ca. 1040), war ein bekannter Mathematiker, Astronom und Physiker während des islamischen Goldenen Zeitalters und stammte aus der Region, die heute als Irak bezeichnet wird. Er gilt als „Vater der modernen Optik“ und erzielte wesentliche Fortschritte, insbesondere in den Grundprinzipien der Optik und im Verständnis der visuellen Wahrnehmung. Seine bahnbrechende Veröffentlichung Kitāb al-Manāẓir (arabisch: كتاب المناظر, „Buch der Optik“), verfasst zwischen 1011 und 1021, ist durch eine lateinische Übersetzung erhalten. Während der wissenschaftlichen Revolution zitierten namhafte Persönlichkeiten wie Galileo Galilei, René Descartes, Johannes Kepler und Christiaan Huygens häufig auf Alhazens Schriften.

Ibn al-Haytham, lateinisiert als Alhazen (ca. 965 – ca. 1040), war ein Mathematiker, Astronom und Physiker des islamischen Goldenen Zeitalters aus dem heutigen Irak. Er wird als „Vater der modernen Optik“ bezeichnet und leistete bedeutende Beiträge insbesondere zu den Prinzipien der Optik und der visuellen Wahrnehmung. Sein einflussreichstes Werk trägt den Titel Kitāb al-Manāẓir (Arabisch: كتاب المناظر, „Buch der Optik“), geschrieben zwischen 1011 und 1021, das in einer lateinischen Ausgabe überliefert ist. Die Werke von Alhazen wurden während der wissenschaftlichen Revolution häufig von Galileo Galilei, René Descartes, Johannes Kepler und Christiaan Huygens zitiert.

Ibn al-Haytham leistete Pionierarbeit bei der genauen Demonstration des Sehens als intromissivem und nicht extramissivem Prozess und postulierte, dass die visuelle Wahrnehmung im Gehirn entsteht, und verwies auf dessen subjektive Natur und Anfälligkeit für individuelle Erfahrungen. Er formulierte das Prinzip der kürzesten Zeit für die Brechung, ein Konzept, das sich später zum Fermatschen Prinzip entwickelte. Seine Forschung brachte die Katoptrie und Dioptrie durch detaillierte Untersuchungen der Reflexion, Brechung und der Eigenschaften von durch Lichtstrahlen erzeugten Bildern erheblich voran. Als früher Befürworter der empirischen Validierung behauptete Ibn al-Haytham, dass Hypothesen durch Experimente auf der Grundlage überprüfbarer Verfahren oder strenger mathematischer Überlegungen untermauert werden müssten, und etablierte sich damit fünf Jahrhunderte vor den Wissenschaftlern der Renaissance als Vorläufer der wissenschaftlichen Methode. Infolgedessen wird er gelegentlich als der „erste wahre Wissenschaftler“ der Welt anerkannt. Darüber hinaus war er ein Universalgelehrter, der sich mit Philosophie, Theologie und Medizin beschäftigte.

Der in Basra geborene Ibn al-Haytham verbrachte den Großteil seiner produktiven Karriere in Kairo, der Hauptstadt der Fatimiden, wo er sich durch das Verfassen zahlreicher Abhandlungen und das Unterrichten von Mitgliedern der Aristokratie über Wasser hielt. Gelegentlich wird er mit dem Beinamen al-Baṣrī identifiziert, der sich auf seinen Geburtsort bezieht, oder mit dem Namen al-Miṣrī (‚der Ägypter‘). Abu'l-Hasan Bayhaqi bezeichnete Al-Haytham als den „zweiten Ptolemaios“, während John Peckham ihn als „den Physiker“ bezeichnete. Ibn al-Haythams Werk legte den Grundstein für die zeitgenössische Disziplin der physikalischen Optik.

Biografie

Abū ʿAlī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Haytham (Alhazen) wurde um 965 n. Chr. in einer Familie arabischer oder persischer Abstammung in Basra, Irak, geboren, das damals zum Emirat Buyid gehörte. Ursprünglich konzentrierten sich seine intellektuellen Bestrebungen auf Religionswissenschaft und gemeinnützige Arbeit. Konfrontiert mit den vielfältigen und oft widersprüchlichen religiösen Perspektiven dieser Zeit distanzierte er sich schließlich vom theologischen Engagement und wandte sich stattdessen dem gründlichen Studium der Mathematik und Naturwissenschaften zu. Er diente als Wesir in seiner Heimatstadt Basra und erlangte Bekanntheit für sein Fachwissen in angewandter Mathematik, was insbesondere durch seine Bemühungen zur Bewältigung der Überschwemmungen des Nils unter Beweis gestellt wurde.

Nach seiner Rückkehr nach Kairo wurde ihm eine Verwaltungsrolle übertragen. Seine Unfähigkeit, dieser Verantwortung erfolgreich nachzukommen, erregte den Unmut des Kalifen Al-Hakim und zwang ihn Berichten zufolge, bis zum Tod des Kalifen im Jahr 1021 in Abgeschiedenheit zu bleiben. Zu diesem Zeitpunkt wurden seine beschlagnahmten Vermögenswerte wiederhergestellt. Anekdotischen Berichten zufolge täuschte Alhazen Wahnsinn vor und wurde in dieser Zeit unter Hausarrest gestellt. In dieser Zeit verfasste er sein bedeutendes Werk, das Buch der Optik. Alhazen lebte in Kairo, genauer gesagt in der Nähe der berühmten Universität al-Azhar, und lebte durch seine literarischen Bemühungen bis zu seinem Tod um 1040 n. Chr. Ein von Ibn al-Haythams eigener Hand geschriebenes Manuskript der Koniken des Apollonius wird in Aya Sofya aufbewahrt (MS Aya Sofya 2762, 307 fob., datiert Safar 415 n. Chr. [1024]).

Zu seinen Schülern gehörten Sorkhab (Sohrab), ein persischer Gelehrter aus Semnan, und Abu al-Wafa Mubashir ibn Fatek, ein ägyptischer Prinz.

Buch der Optik

Alhazens bekanntester Beitrag ist seine siebenbändige Abhandlung über Optik, Kitab al-Manazir (Buch der Optik), die zwischen 1011 und 1021 verfasst wurde. In diesem Werk artikulierte Ibn al-Haytham als erster, dass das Sehen dadurch entsteht, dass Licht von einem Objekt reflektiert wird und anschließend in die Augen eindringt, und behauptete, dass die visuelle Verarbeitung im Gehirn stattfindet, und verwies auf die subjektive Natur der Wahrnehmung und seine Modulation durch individuelle Erfahrung.

Die Optik wurde im späten 12. oder frühen 13. Jahrhundert von einem anonymen Gelehrten ins Lateinische übersetzt.

Diese Abhandlung erlangte im gesamten Mittelalter große Anerkennung. Die lateinische Wiedergabe, Despectibus, wurde später gegen Ende des 14. Jahrhunderts in die italienische Umgangssprache übersetzt und erschien unter dem Titel De lispecti.

Das Werk wurde 1572 von Friedrich Risner unter dem Titel Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus, was übersetzt „Schatzkammer der Optik: sieben Bücher des arabischen Alhazen, Erstausgabe“ bedeutet; durch dasselbe, über die Dämmerung und die Höhe der Wolken'. Risner wird die Einführung der Namensvariante „Alhazen“ zugeschrieben; Vor seiner Veröffentlichung war der Gelehrte in der westlichen Welt als Alhacen bekannt. Im Jahr 1834 entdeckte E. A. Sedillot Alhazens geometrische Abhandlungen in der Bibliothèque nationale in Paris. A. Mark Smith hat insgesamt 18 vollständige oder nahezu vollständige Manuskripte sowie fünf Fragmente katalogisiert, die auf 14 verschiedene Aufbewahrungsorte verteilt sind, darunter insbesondere Bestände der Bodleian Library in Oxford und der Bibliothek in Brügge.

Optische Theorien

Die klassische Antike war durch zwei vorherrschende Visionstheorien gekennzeichnet. Die von Gelehrten wie Euklid und Ptolemäus vertretene Emissionstheorie ging davon aus, dass das Sehen durch die Emission von Lichtstrahlen durch das Auge erfolgt. Umgekehrt ging die von Aristoteles und seinen Schülern vertretene Intromissionstheorie davon aus, dass physische Formen eines Objekts in das Auge eindringen. Frühere islamische Gelehrte, darunter al-Kindi, stützten ihre Argumente hauptsächlich auf euklidische, galenische oder aristotelische Rahmenwerke. Die Optik von Ptolemäus übte den größten Einfluss auf Alhazens Buch der Optik aus, während Galens Beschreibungen das anatomische und physiologische Verständnis des Auges prägten. Alhazens bemerkenswerter Beitrag war die Formulierung einer umfassenden Theorie, die Elemente aus Euklids mathematischen Strahlenargumenten, Galens medizinischen Erkenntnissen und Aristoteles‘ Intromissionskonzepten integrierte. Seine Intromissionstheorie, die sich an al-Kindi anlehnt, aber von Aristoteles abweicht, besagt, dass „von jedem Punkt jedes farbigen Körpers, der von jedem Licht beleuchtet wird, Licht und Farbe entlang jeder geraden Linie austritt, die von diesem Punkt aus gezogen werden kann“. Dieser Vorschlag stellte eine Herausforderung dar: die Entstehung eines kohärenten Bildes aus zahlreichen unabhängigen Strahlungsquellen zu erklären, insbesondere angesichts der Tatsache, dass jeder Punkt auf einem Objekt theoretisch Strahlen auf jeden Punkt im Auge projizieren würde.

Alhazen suchte nach einem Mechanismus, bei dem jeder Punkt auf einem Objekt eindeutig einem einzelnen Punkt im Auge entspricht. Er versuchte, diesem Problem entgegenzuwirken, indem er postulierte, dass das Auge ausschließlich senkrechte Strahlen wahrnehme, die vom Objekt ausgehen; Insbesondere würde für jeden Punkt im Auge nur der Strahl registriert, der direkt, ohne Brechung durch andere Augenkomponenten, eintrifft. Unter Verwendung einer physikalischen Analogie behauptete er, dass senkrechte Strahlen eine größere Stärke hätten als schräge Strahlen: So wie ein direkt auf ein Brett geworfener Ball es zerbrechen könnte, während ein schräg geworfener Ball lediglich abgelenkt würde, seien senkrechte Strahlen stärker als gebrochene Strahlen, und daher wurden nur diese senkrechten Strahlen vom Auge wahrgenommen. Da an einem bestimmten Punkt nur ein senkrechter Strahl in das Auge eindringen konnte und alle diese Strahlen konisch zur Augenmitte hin konvergierten, ermöglichte ihm dieses Modell, das Problem zu lösen, dass mehrere Strahlen von einem einzelnen Objektpunkt das Auge erreichen. Durch die Priorisierung nur senkrechter Strahlen wurde eine Eins-zu-eins-Entsprechung hergestellt und dadurch die Wahrnehmungsmehrdeutigkeit beseitigt. Anschließend schlug er im siebten Buch der Optik vor, dass andere Strahlen im Auge gebrochen würden und als ob senkrecht wahrgenommen würden. Seine Argumente bezüglich senkrechter Strahlen erklären jedoch nicht ausreichend, warum nur senkrechte Strahlen wahrgenommen wurden, und sie erklären auch nicht, warum schwächere schräge Strahlen nicht wahrgenommen wurden, wenn auch mit verringerter Intensität. Darüber hinaus entbehrt seine spätere Behauptung, dass gebrochene Strahlen so wahrgenommen würden, als stünden sie senkrecht, einer zwingenden Stütze. Trotz dieser inhärenten Schwächen bot jedoch keine andere zeitgenössische Theorie einen so umfassenden Umfang, und ihr Einfluss, insbesondere in Westeuropa, war tiefgreifend. Alhazens De Aspectibus (Buch der Optik) regte direkt oder indirekt umfangreiche optische Forschung und Entwicklung vom 13. bis 17. Jahrhundert an. Keplers spätere Theorie des Netzhautbildes, die das Problem der Punktkorrespondenz zwischen Objekt und Auge erfolgreich löste, basierte direkt auf Alhazens grundlegendem konzeptionellen Rahmen.

Durch empirische Experimente demonstrierte Alhazen die geradlinige Ausbreitung von Licht. Er führte zahlreiche Experimente mit Linsen, Spiegeln, Brechung und Reflexion durch. Sein analytischer Ansatz zu Reflexion und Brechung beinhaltete die getrennte Betrachtung der vertikalen und horizontalen Komponenten von Lichtstrahlen.

Alhazen führte umfangreiche Untersuchungen zu den Mechanismen des Sehens, der Augenanatomie, der intraokularen Bilderzeugung und dem breiteren visuellen System durch. In einem 1996 in Perception veröffentlichten Artikel argumentierte Ian P. Howard, dass zahlreiche Entdeckungen und theoretische Rahmenwerke, die historisch Jahrhunderte später westeuropäischen Gelehrten zugeschrieben wurden, stattdessen Alhazen zugeschrieben werden sollten. Beispielsweise formulierte er Prinzipien, die später, im 19. Jahrhundert, als Herings Gesetz der gleichen Innervation formalisiert wurden. Darüber hinaus lieferte Alhazen sechs Jahrhunderte vor Aguilonius eine Beschreibung der vertikalen Horopter, eine Formulierung, die eher mit zeitgenössischen Definitionen übereinstimmt als die eigene von Aguilonius. Seine Forschungen zur binokularen Disparität wurden später von Panum im Jahr 1858 wiederholt. Craig Aaen-Stockdale würdigte zwar Alhazens bedeutende Beiträge, riet jedoch zur Vorsicht, insbesondere bei der Bewertung von Alhazens Werk unabhängig von Ptolemäus, einem Gelehrten, mit dem Alhazen bestens vertraut war. Obwohl Alhazen einen bemerkenswerten Fehler in Ptolemäus‘ Verständnis des binokularen Sehens korrigierte, hatte seine Gesamtdarstellung erhebliche Ähnlichkeit mit der von Ptolemäus, der sich ebenfalls bemüht hatte, das Phänomen zu erklären, das heute als Herings Gesetz bekannt ist. Im Grunde stellten Alhazens optische Theorien eine Ausarbeitung und Erweiterung des grundlegenden Werks von Ptolemäus dar.

Gestützt auf die Forschung von Lejeune und Sabra lieferte Raynaud eine ausführlichere Analyse von Ibn al-Haythams Beiträgen zum binokularen Sehen und zeigte, dass Konzepte wie Korrespondenz, gleichnamige Diplopie und gekreuzte Diplopie integraler Bestandteil von Ibn al-Haythams optischem Rahmen waren. Abweichend von Howards Perspektive erläuterte Raynaud jedoch, warum Ibn al-Haytham keinen kreisförmigen Horopter beschrieb, und argumentierte, dass Ibn al-Haytham durch seine experimentellen Überlegungen der Entdeckung des Fusionsgebiets von Panum näher kam als der des Vieth-Müller-Kreises. Dennoch stieß Ibn al-Haythams Theorie des binokularen Sehens auf zwei wesentliche Einschränkungen: die fehlende Anerkennung der entscheidenden Rolle der Netzhaut und insbesondere das Fehlen experimenteller Untersuchungen der Augenbahnen.

Alhazens herausragendster Beitrag lag in seinem Fortschritt von der Beschreibung der anatomischen Struktur des Auges zur Analyse, wie diese Anatomie als optisches System funktionieren würde. Seine experimentellen Einblicke in die Lochprojektion beeinflussten scheinbar seine Überlegungen zur Bildumkehr im Auge, ein Phänomen, das er zu umgehen versuchte. Er ging davon aus, dass Lichtstrahlen, die senkrecht auf die Linse (die er als „Gletscherkammer“ bezeichnete) auftreffen, beim Austritt aus dieser Kammer eine weitere Brechung nach außen erfuhren, wodurch sichergestellt wurde, dass das resultierende Bild den Sehnerv an der Rückseite des Auges in aufrechter Ausrichtung erreichte. In Anlehnung an Galens Ansicht betrachtete Alhazen die Linse als das primäre Empfangsorgan für das Sehen, obwohl bestimmte Aspekte seiner Schriften auf eine beginnende Anerkennung der Beteiligung der Netzhaut schließen lassen.

Alhazens umfassende Synthese von Licht und Sehen entsprach dem aristotelischen Rahmen und bot eine umfassende und logisch kohärente Beschreibung des Sehvorgangs.

Seine Untersuchungen in der Katoptrie, dem Zweig der Optik, der sich mit Spiegeln beschäftigt, konzentrierte sich neben dem Phänomen der sphärischen Aberration vor allem auf sphärische und parabolische Spiegel. Er stellte fest, dass das Verhältnis zwischen Einfallswinkel und Brechungswinkel nicht konstant ist, und erforschte auch die Vergrößerungsfähigkeiten von Linsen.

Das Gesetz der Reflexion

Alhazen gilt als der erste Physiker, der eine umfassende Erklärung des Reflexionsgesetzes formuliert hat. Er war auch der Erste, der postulierte, dass der einfallende Strahl, der reflektierte Strahl und die Normale zur reflektierenden Oberfläche alle in einer einzigen Ebene liegen, die senkrecht zur reflektierenden Ebene selbst verläuft.

Alhazens Problem

In Buch V seines Buchs der Optik erforschte Alhazen die Katoptrie und stellte das heute als Alhazens Problem bekannte Konzept vor, ein Konzept, das ursprünglich von Ptolemäus im Jahr 150 n. Chr. formuliert wurde. Bei diesem Problem geht es darum, einen Punkt auf dem Umfang eines Kreises zu identifizieren, an dem sich Linien, die von zwei gegebenen Punkten in der Ebene ausgehen, schneiden und an diesem bestimmten Punkt gleiche Winkel mit der Normalen bilden. Konzeptionell ist dies vergleichbar mit der Bestimmung der genauen Position auf der Kante eines kreisförmigen Billardtisches, an der eine von einem Punkt aus gezielte Spielkugel treffen muss, um abzuprallen und eine zweite Zielkugel zu treffen. Optisch besteht seine Hauptanwendung darin, den Reflexionspunkt auf einem sphärischen Spiegel zu ermitteln, damit Licht, das von einer Quelle stammt, das Auge eines Betrachters erreicht. Diese Untersuchung gipfelt in einer Gleichung vierten Grades. Alhazens Streben nach dieser Lösung führte dazu, dass er eine Methode zur Summierung vierter Potenzen formulierte und damit die zuvor etablierten Formeln für die Summe von Quadraten und Kuben erweiterte. Seine Methodik besitzt das Potenzial zur Verallgemeinerung, um die Summe aller Integralpotenzen zu berechnen, obwohl er sie nicht explizit über die vierte Potenz hinaus erweiterte, wahrscheinlich weil dies für seine Berechnung des Volumens eines Paraboloids ausreichte. Er wandte dieses Ergebnis auf Summen ganzzahliger Potenzen an, um eine frühe Form der Integration durchzuführen, indem er die Formeln für Summen ganzzahliger Quadrate und vierter Potenzen verwendete, um das Volumen eines Paraboloids zu berechnen. Alhazen löste das Problem schließlich durch die Anwendung von Kegelschnitten und einen strengen geometrischen Beweis. Seine Lösung war jedoch besonders umfangreich und kompliziert und stellte Mathematiker, die sie über lateinische Übersetzungen fanden, möglicherweise vor Verständnisprobleme. Anschließend nutzten Mathematiker die Analysetechniken von Descartes, um das Problem weiter zu untersuchen. Eine algebraische Lösung wurde schließlich 1965 vom Aktuar Jack M. Elkin gefunden, weitere Lösungen wurden 1989 von Harald Riede und 1997 vom Oxford-Mathematiker Peter M. Neumann vorgestellt. In jüngerer Zeit haben Forscher der Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL) das Alhazen-Problem erfolgreich auf allgemeine rotationssymmetrische quadratische Spiegel ausgeweitet, einschließlich hyperbolischer, parabolischer und elliptischer Konfigurationen.

Camera Obscura

Während die Camera obscura von den alten Chinesen erkannt und vom han-chinesischen Universalgelehrten Shen Kuo in seiner wissenschaftlichen Abhandlung Dream Pool Essays aus dem Jahr 1088 n. Chr. dokumentiert wurde und ihre Grundprinzipien von Aristoteles in seinen Problemen erörtert wurden, lieferten Alhazens Schriften die erste umfassende Beschreibung und erste analytische Untersuchung des Geräts.

Ibn al-Haytham in erster Linie nutzte die Camera obscura zur Beobachtung partieller Sonnenfinsternisse. In seinem Aufsatz dokumentierte er seine Beobachtung der Halbmondform der Sonne während einer Sonnenfinsternis. In der einleitenden Passage heißt es: „Das Bild der Sonne zum Zeitpunkt der Sonnenfinsternis zeigt, sofern es nicht vollständig ist, dass ihr Licht, wenn es durch ein schmales, rundes Loch fällt und auf eine dem Loch gegenüberliegende Ebene geworfen wird, die Form einer Mondsichel annimmt.“

Alhazens Erkenntnisse werden für ihre grundlegende Bedeutung in der historischen Entwicklung der Camera obscura anerkannt; Diese spezielle Abhandlung hat jedoch eine weitreichendere Bedeutung für verschiedene andere Bereiche.

Historisch gesehen gliederte sich die antike und mittelalterliche Optik in die Untersuchung des Sehvermögens, die als „eigentliche Optik“ bezeichnet wird, und die Untersuchung von Lichteigenschaften und Lichtstrahlen, die als „brennende Spiegel“ bekannt sind. Ibn al-Haythams Abhandlung Über die Form der Sonnenfinsternis stellt einen bahnbrechenden Versuch dar, diese beiden unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen zu integrieren.

Ibn al-Haythams Entdeckungen gingen häufig aus der Konvergenz mathematischer Genauigkeit und empirischer Experimente hervor, eine Eigenschaft, die in seinem Werk Über die Form der Sonnenfinsternis veranschaulicht wird. Diese Abhandlung ermöglichte nicht nur eine umfassendere Untersuchung partieller Sonnenfinsternisse, sondern trug auch erheblich zum Verständnis der Funktionalität der Camera Obscura bei. Es handelt sich um eine physikalisch-mathematische Untersuchung der Bildentstehung innerhalb der Camera obscura, bei der Ibn al-Haytham eine experimentelle Methodik anwendete, bei der er die Größe und Form der Blende, die Brennweite der Kamera sowie die Form und Intensität der Lichtquelle systematisch variierte, um seine Ergebnisse zu ermitteln.

Alhazen erläuterte in seinen Schriften das Phänomen der Bildumkehr innerhalb der Camera Obscura. Er stellte außerdem fest, dass das Bild der Quelle sehr ähnlich ist, wenn die Blende klein ist, bei großer Blende jedoch deutlich von der Quelle abweichen kann. Diese Schlussfolgerungen wurden durch eine sorgfältige Punktanalyse des Bildes abgeleitet.

Refraktometer

Alhazen beschrieb im siebten Trakt seines *Buches der Optik* detailliert einen Versuchsapparat, der zur Erforschung verschiedener Brechungsphänomene konzipiert war. Dieses Gerät zielte darauf ab, die Beziehungen zwischen dem Einfallswinkel, dem Brechungswinkel und dem Ablenkungswinkel zu ermitteln und stellte eine Modifikation eines ähnlichen Instruments dar, das zuvor von Ptolemäus verwendet wurde.

Unbewusste Schlussfolgerung


Alhazen formulierte das Konzept der unbewussten Schlussfolgerung in seinem Diskurs über die Farbwahrnehmung. Er postulierte, dass der Schlussfolgerungsprozess, der die Farbe von der anfänglichen Empfindung unterscheidet, schneller abläuft als bei anderen sichtbaren Merkmalen (mit Ausnahme von Licht), und stellte fest, dass diese „Zeit so kurz ist, dass sie für den Betrachter nicht klar erkennbar ist“. Dies impliziert, dass die Wahrnehmung von Farbe und Form an einem anderen Ort stattfindet. Alhazen führte weiter aus, dass visuelle Informationen zur weiteren Verarbeitung die zentrale Nervenhöhle erreichen müssen, und erklärte:

Das Empfindungsorgan nimmt die Formen, die von sichtbaren Objekten ausgehen, erst dann wahr, wenn es von diesen Formen beeinflusst wurde. Folglich begreift es Farbe erst dann als Farbe oder Licht als Licht, wenn es von den jeweiligen Formen der Farbe oder des Lichts beeinflusst wird. Der Einfluss, den die Form von Farbe oder Licht auf das Sinnesorgan ausübt, stellt eine spezifische Veränderung dar, und diese Veränderung vollzieht sich zwangsläufig im Laufe der Zeit. In der Zeitspanne, in der sich die Form von der Oberfläche des Empfindungsorgans bis zur Höhle des gemeinsamen Nervs ausbreitet, und in der darauffolgenden Zeitspanne wird die dem Empfindungskörper innewohnende sensible Fähigkeit Farbe als Farbe wahrnehmen. Daher erfolgt die endgültige Wahrnehmung von Farbe und Licht durch das fühlende Wesen zu einem Zeitpunkt nach der Ankunft der Form von der Oberfläche des fühlenden Organs in der Höhle des gemeinsamen Nervs.

Farbkonstanz


Alhazen erläuterte das Phänomen der Farbkonstanz, indem er feststellte, dass die Farbe eines Objekts das von ihm reflektierte Licht verändert. Er schlug vor, dass sich die inhärente Qualität des Lichts und die Farbe des Objekts vermischen und dass das visuelle System anschließend zwischen ihnen unterscheidet. In Buch II, Kapitel 3 stellt er fest:

Außerdem gelangt Licht nicht unabhängig von seiner Farbe von einem farbigen Objekt zum Auge, noch überträgt sich die Form der Farbe ohne begleitendes Licht vom farbigen Objekt zum Auge. Weder die Form des Lichts noch die der Farbe, wie sie im farbigen Objekt existieren, können sich außer in einem kombinierten Zustand ausbreiten, und das ultimative Empfindungsvermögen kann sie nur als vermischt wahrnehmen. Trotzdem erkennt das Empfindungsvermögen, dass das sichtbare Objekt Leuchtkraft besitzt und dass sich das im Inneren des Objekts beobachtete Licht von seiner Farbe unterscheidet, und erkennt dies als zwei getrennte Eigenschaften.

Andere Beiträge

Alhazens Kitab al-Manazir (Buch der Optik) beschreibt zahlreiche experimentelle Beobachtungen und zeigt, wie er diese Erkenntnisse nutzte, um spezifische optische Phänomene durch mechanische Analogien aufzuklären. Seine Projektilexperimente führten ihn zu dem Schluss, dass nur senkrechte Einschläge ausreichend Kraft besitzen, um Oberflächen zu durchdringen, während schräge Einschläge typischerweise zu einer Ablenkung führten. Um beispielsweise die Brechung von einem weniger dichten zu einem dichteren Medium zu veranschaulichen, nutzte er die mechanische Analogie einer Eisenkugel, die auf eine dünne Schieferplatte geschleudert wird, die eine große Öffnung in einem Metallblech bedeckt. Ein senkrechter Wurf würde die Schieferplatte zertrümmern und durchdringen, wohingegen ein schräger Wurf dies trotz gleicher Kraft und Distanz nicht tun würde. Er wandte dieses Prinzip weiter an, um die Unannehmlichkeiten zu erklären, die durch intensives, direktes Licht verursacht werden, und zog eine mechanische Parallele: Alhazen korrelierte „starke“ Lichter mit senkrechten Strahlen und „schwache“ Lichter mit schrägen. Die Lösung des Problems, dass mehrere Strahlen in das Auge eindringen, wurde darin gefunden, dem senkrechten Strahl Vorrang einzuräumen, da nur ein solcher Strahl von jedem Punkt auf der Oberfläche eines Objekts das Auge effektiv durchdringen konnte.

Der sudanesische Psychologe Omar Khaleefa hat behauptet, dass Alhazen Anerkennung als Begründer der experimentellen Psychologie verdient, und verwies auf seine bahnbrechenden Beiträge zur Psychologie der visuellen Wahrnehmung und zu optischen Täuschungen. Khaleefa schlug außerdem vor, Alhazen als „Begründer der Psychophysik“ anzusehen, einer Unterdisziplin und Vorläufer der modernen Psychologie. Trotz Alhazens zahlreicher subjektiver Berichte über das Sehvermögen gibt es jedoch keine Beweise für seinen Einsatz quantitativer psychophysischer Techniken, und diese spezielle Behauptung wurde widerlegt.

Alhazen schlug eine Erklärung für die Mondillusion vor, ein Phänomen, das den wissenschaftlichen Diskurs im mittelalterlichen Europa maßgeblich beeinflusste. Zahlreiche Wissenschaftler wiederholten Theorien, die versuchten, die offensichtliche Diskrepanz in der Größe des Mondes aufzulösen, der in der Nähe des Horizonts größer erscheint als sein Erscheinungsbild weiter oben am Himmel. Alhazen stellte die Brechungstheorie des Ptolemäus in Frage und definierte das Problem als ein Problem der wahrgenommenen und nicht der tatsächlichen Vergrößerung. Er ging davon aus, dass die Beurteilung der Entfernung eines Objekts vom Vorhandensein einer ununterbrochenen Reihe dazwischenliegender Elemente zwischen dem Objekt und dem Beobachter abhängt. Wenn der Mond am Himmel steht, wird er aufgrund der Abwesenheit dazwischenliegender Objekte als näher wahrgenommen. Die scheinbare Größe eines Objekts schwankt trotz konstanter Winkelabmessung mit seiner wahrgenommenen Entfernung. Folglich scheint der Mond näher und kleiner zu sein, wenn er hoch am Himmel steht, aber weiter entfernt und größer, wenn er am Horizont steht. Beeinflusst von Alhazens Erklärung etablierten Arbeiten von Roger Bacon, John Pecham und Witelo die Mondillusion nach und nach als psychologisches Phänomen, was im 17. Jahrhundert zur Ablehnung der Brechungstheorie führte. Während Alhazen häufig für die wahrgenommene Distanzerklärung gelobt wird, war er nicht ihr Urheber. Kleomedes (ca. 2. Jahrhundert) präsentierte diese Perspektive (zusammen mit der Brechung) und schrieb sie Posidonius zu (ca. 135 – ca. 51 v. Chr.). Ptolemäus hätte diese Erklärung möglicherweise auch in seiner Optik vorgeschlagen, obwohl der relevante Text unklar bleibt. Alhazens Abhandlungen erfreuten sich im Mittelalter einer größeren Verbreitung als die seiner Vorgänger, was wahrscheinlich zu seiner großen Anerkennung führte.

Wissenschaftliche Methode

Deshalb ist der Wahrheitssucher nicht jemand, der die Schriften der Alten studiert und, seiner natürlichen Veranlagung folgend, auf sie vertraut, sondern vielmehr derjenige, der seinen Glauben an sie vermutet und hinterfragt, was er aus ihnen lernt, derjenige, der sich Argumenten und Beweisen unterwirft und nicht den Aussagen eines Menschen, dessen Natur mit allerlei Unvollkommenheit und Mängeln behaftet ist. Die Pflicht des Mannes, der die Schriften von Wissenschaftlern untersucht, besteht, wenn es sein Ziel ist, die Wahrheit herauszufinden, darin, sich zum Feind all dessen zu machen, was er liest, und ... es von allen Seiten anzugreifen. Er sollte sich bei seiner kritischen Prüfung auch selbst verdächtigen, damit er nicht in Vorurteile oder Nachsicht verfällt.

Ein bemerkenswertes Merkmal von Alhazens optischen Untersuchungen ist die systematische und methodische Abhängigkeit von Experimenten (i'tibar) (arabisch: اختبار) und strengen kontrollierten Tests. Darüber hinaus basierten seine experimentellen Protokolle auf der Integration der klassischen Physik (ilm tabi'i) mit der Mathematik (ta'alim), insbesondere der Geometrie. Diese integrierte mathematisch-physikalische Methodik für die experimentelle Wissenschaft untermauerte die meisten seiner Behauptungen in Kitab al-Manazir (Die Optik; Despectibus oder Perspectivae) und begründete seine Theorien über Sehen, Licht und Farbe sowie seine Untersuchungen zur Katoptrie und Dioptrie (die jeweiligen Studien zur Lichtreflexion und -brechung).

Matthias Schramm behauptete, dass Alhazen „der erste war, der die Methode der konstanten und gleichmäßigen Variation der Versuchsbedingungen systematisch nutzte, in einem Experiment, das zeigte, dass die Intensität des Lichtflecks, der durch die Projektion des Mondlichts durch zwei kleine Öffnungen auf einen Bildschirm entsteht, ständig abnimmt, wenn eine der Öffnungen allmählich blockiert wird.“ G. J. Toomer äußerte jedoch Vorbehalte gegenüber Schramms Perspektive, teilweise aufgrund der Tatsache, dass das Buch der Optik 1964 nicht vollständig aus dem Arabischen übersetzt worden war, was Toomer zu der Sorge veranlasste, dass einzelne Passagen ohne richtigen Kontext anachronistisch interpretiert werden könnten. Toomer würdigte Alhazens bedeutende Beiträge zur Weiterentwicklung experimenteller Methoden, vertrat jedoch die Ansicht, dass Alhazens Arbeit nicht unabhängig von anderen islamischen und antiken Gelehrten bewertet werden sollte. Toomer schloss seine Einschätzung mit der Feststellung, dass eine umfassende Bewertung von Schramms Behauptung – dass Ibn al-Haytham der wahre Vorläufer der modernen Physik war – eine weitere Übersetzung von Alhazens Korpus und eine gründliche Untersuchung seines Einflusses auf spätere mittelalterliche Autoren erfordern würde.

Andere Arbeiten zur Physik

Optische Abhandlungen

Alhazen verfasste neben dem bahnbrechenden Buch der Optik zahlreiche weitere Abhandlungen über Optik, insbesondere sein Risala fi l-Daw' (Abhandlung über Licht). Seine Forschung umfasste die Eigenschaften von Leuchtdichte, Regenbögen, Finsternissen, Dämmerung und Mondlicht. Die experimentelle Grundlage für seine Theorien zur Katoptrie wurde durch Untersuchungen an Spiegeln und den Brechungseigenschaften von Grenzflächen zwischen Luft, Wasser und verschiedenen geometrischen Formen von Glas, wie Würfeln, Halbkugeln und Viertelkugeln, geschaffen.

Himmelsphysik

In seinem Epitome of Astronomy untersuchte Alhazen die Physik des Himmelsbereichs und behauptete, dass ptolemäische Modelle als Darstellungen physischer Objekte und nicht als bloße abstrakte Hypothesen interpretiert werden sollten. Dies implizierte die Möglichkeit, physikalische Modelle zu konstruieren, bei denen sich beispielsweise Himmelskörper nicht schneiden würden. Der Vorschlag mechanischer Modelle für das geozentrische ptolemäische System „hat die endgültige Akzeptanz des ptolemäischen Systems unter westlichen Christen erheblich vorangetrieben“. Dennoch war Alhazens Beharren darauf, die Astronomie in greifbaren physikalischen Einheiten zu verankern, von entscheidender Bedeutung, da es astronomische Hypothesen „den Prinzipien der Physik unterworfen“ machte und so ihre Kritik und Verfeinerung auf der Grundlage dieser Prinzipien ermöglichte.

Er verfasste auch Maqala fi daw al-qamar, was übersetzt „Über das Licht des Mondes“ bedeutet.

Mechanik

Alhazens Schriften beinhalteten Diskussionen über Theorien zur Bewegung von Körpern.

Astronomische Werke

Über die Konfiguration der Welt

In seiner Abhandlung Über die Konfiguration der Welt lieferte Alhazen einen ausführlichen Bericht über die physikalische Struktur der Erde:

Die Erde bildet in ihrer Gesamtheit einen kugelförmigen Körper, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Erde zusammenfällt Kosmos. Es bleibt im Kern der Welt stationär, unbeweglich fixiert, zeigt keine Translations- oder Rotationsbewegung, sondern ist ständig in Ruhe.

Dieser Band bietet eine nichttechnische Erläuterung des Almagest des Ptolemäus. Seine späteren Übersetzungen ins Hebräische und Lateinische im 13. und 14. Jahrhundert hatten großen Einfluss auf Astronomen, darunter Georg von Peuerbach, im gesamten europäischen Mittelalter und in der Renaissance.

Zweifel an Ptolemäus

Alhazens Werk Al-Shukūk ‛alā Batlamyūs, alternativ wiedergegeben als Doubts Concerning Ptolemy oder Aporias against Ptolemy, veröffentlicht zwischen 1025 und 1028, enthielt eine Kritik von Ptolemäus' Almagest, Planetary". Hypothesen und Optik. In dieser Abhandlung wies Alhazen auf zahlreiche Widersprüche innerhalb dieser Werke hin, insbesondere im Bereich der Astronomie. Während Ptolemäus‘ „Almagest“ sich auf mathematische Theorien der Planetenbewegung konzentrierte, befassten sich die „Hypotheses“ mit Ptolemäus‘ Vorstellung von der tatsächlichen physikalischen Anordnung der Planeten. Ptolemaios selbst räumte ein, dass seine theoretischen Modelle und vorgeschlagenen Konfigurationen nicht immer übereinstimmten, und behauptete, dass diese Diskrepanz akzeptabel sei, solange sie nicht zu erkennbaren Fehlern führe. Allerdings übte Alhazen besonders scharfe Kritik an den inneren Widersprüchen im Corpus des Ptolemäus. Er behauptete, dass bestimmte mathematische Konstrukte, die Ptolemäus in die Astronomie eingeführt hatte, insbesondere die Equante, die physikalische Voraussetzung einer gleichmäßigen Kreisbewegung nicht erfüllten. Alhazen unterstrich weiter die Unlogik der Korrelation tatsächlicher physischer Bewegungen mit abstrakten mathematischen Punkten, Linien und Kreisen:

Ptolemaios postulierte eine Anordnung (hay'a), die physikalisch unmöglich ist. Die Tatsache, dass diese Anordnung in seiner Vorstellung die beobachteten Planetenbewegungen erzeugt, entbindet ihn nicht von dem Fehler, der seiner angenommenen Konfiguration innewohnt, da die tatsächlichen Bewegungen der Planeten nicht aus einer Anordnung entstehen können, die unmöglich existieren kann ... Die bloße Vorstellung eines Himmelskreises und die Vorstellung, dass sich ein Planet darin bewegt, induziert an sich noch nicht die Bewegung des Planeten.

Nachdem er diese Probleme identifiziert hatte, wollte Alhazen offenbar die Widersprüche, die er in Ptolemäus' Werk beobachtete, in einer späteren Veröffentlichung in Einklang bringen. Alhazen postulierte die Existenz einer „wahren Konfiguration“ der Planeten, die Ptolemaios seiner Meinung nach nicht vollständig verstanden hatte. Sein Ziel war es, das System des Ptolemäus zu verfeinern und zu vervollständigen, anstatt es vollständig zu ersetzen. In Doubts Concerning Ptolemy formulierte Alhazen seine Ansichten zu den inhärenten Herausforderungen beim Erwerb wissenschaftlicher Erkenntnisse und betonte die Notwendigkeit, etablierte Autoritäten und Theorien kritisch zu bewerten.

Das Streben nach Wahrheit ist ein wesentliches Ziel; Er warnte jedoch davor, dass Wahrheiten von Natur aus mit Unsicherheiten behaftet sind und selbst angesehene wissenschaftliche Autoritäten wie Ptolemäus, den er sehr schätzte, nicht unfehlbar sind.

Er vertrat die Auffassung, dass die kritische Bewertung bestehender Theorien, ein zentrales Thema dieser Arbeit, von entscheidender Bedeutung für die Weiterentwicklung wissenschaftlicher Erkenntnisse ist.

Modell der Bewegungen jedes der sieben Planeten

Alhazen verfasste Das Modell der Bewegungen jedes der sieben Planeten um ca. 1038. Es wurde nur ein einziges beschädigtes Manuskript dieses Werks entdeckt, lediglich die Einleitung und der erste Abschnitt, der sich mit der Theorie der Planetenbewegung befasst, sind intakt geblieben. Das Gesamtwerk bestand ursprünglich aus einem zweiten Abschnitt, der astronomischen Berechnungen gewidmet war, und einem dritten Abschnitt, der astronomischen Instrumenten gewidmet war. Aufbauend auf den in seinen „Zweifeln an Ptolemäus“ dargelegten Kritiken entwickelte Alhazen ein neuartiges, geometriezentriertes Planetenmodell. Dieses Modell erläuterte Planetenbewegungen durch die Prinzipien der sphärischen Geometrie, der Infinitesimalgeometrie und der Trigonometrie. Während er eine geozentrische Kosmologie beibehielt und gleichmäßig kreisförmige Himmelsbewegungen annahm – was die Einbeziehung von Epizykeln erforderlich machte, um beobachtete Phänomene zu erklären –, verzichtete er erfolgreich auf Ptolemäus’ Gleichwertigkeit. Grundsätzlich zielte sein Modell nicht darauf ab, eine kausale Erklärung für diese Bewegungen zu liefern; Stattdessen konzentrierte man sich darauf, eine umfassende geometrische Beschreibung zu liefern, die in der Lage ist, beobachtete Planetenbewegungen aufzuklären, ohne die internen Inkonsistenzen, die im Rahmen von Ptolemäus vorhanden sind.

Andere astronomische Werke

Alhazen verfasste insgesamt 25 astronomische Abhandlungen, kategorisiert in mehrere Gruppen. Eine Gruppe befasste sich mit technischen Themen wie der Exakten Bestimmung des Meridians. Eine zweite Sammlung konzentrierte sich auf präzise astronomische Beobachtungen, während eine dritte sich mit verschiedenen astronomischen Problemen und Untersuchungen befasste, darunter der genauen Position der Milchstraße. Bemerkenswert ist, dass Alhazen den ersten systematischen Versuch unternahm, die Parallaxe der Milchstraße zu bestimmen, indem er sowohl die Beobachtungsdaten des Ptolemäus als auch seine eigenen Erkenntnisse integrierte. Seine Analyse führte ihn zu dem Schluss, dass die Parallaxe der Milchstraße deutlich kleiner war als die des Mondes, was darauf hindeutet, dass es sich eher um einen Himmelskörper als um ein atmosphärisches Phänomen handelt. Während andere zuvor postuliert hatten, dass die Milchstraße kein atmosphärisches Phänomen sei, lieferte Alhazen als erster eine quantitative Analyse, die diese Behauptung stützte. Die vierte Kategorie umfasst zehn Werke, die der astronomischen Theorie gewidmet sind und die zuvor erwähnten Zweifel und Modell der Bewegungen umfassen.

Mathematische Werke

Auf dem Gebiet der Mathematik baute Alhazen auf den Werken von Euklid und Thabit ibn Qurra auf und bereitete so die grundlegenden Verbindungen zwischen Algebra und Geometrie vor. Er trug auch maßgeblich zum Studium der Kegelschnitte und der Zahlentheorie bei.

Er leitete eine Formel für die Summation der ersten 100 natürlichen Zahlen ab und untermauerte diese Formel mit einem geometrischen Beweis.

Geometrie

Alhazen untersuchte das euklidische Parallelpostulat, das als fünftes Postulat in Euklids Elementen anerkannt ist. Sein Ansatz beinhaltete einen Widerspruchsbeweis, der das Konzept der Bewegung effektiv in geometrische Überlegungen integrierte. Er formulierte auch das Lambert-Viereck, das Boris Abramovich Rozenfeld später als „Ibn al-Haytham-Lambert-Viereck“ bezeichnete. Allerdings kritisierte Omar Khayyam diese Methodik und verwies auf Aristoteles‘ frühere Verurteilung der Integration von Bewegung in die Geometrie.

Im Rahmen der Elementargeometrie versuchte Alhazen, das klassische Problem der Quadratur des Kreises durch die Verwendung der Flächen von Monden (halbmondförmigen Figuren) zu lösen, gab diese hartnäckige Herausforderung jedoch letztendlich auf. Das Mondpaar, das aus einem rechtwinkligen Dreieck besteht – durch die Errichtung eines Halbkreises nach innen auf der Hypotenuse und nach außen auf jeder der beiden anderen Seiten – wird speziell als die Monde von Alhazen bezeichnet; Insbesondere entspricht ihre Gesamtfläche genau der des ursprünglichen Dreiecks.

Zahlentheorie

Alhazens Beiträge zur Zahlentheorie umfassen seine Untersuchungen zu perfekten Zahlen. In seiner Abhandlung Analysis and Synthesis war er möglicherweise der erste, der die These formulierte, dass jede gerade perfekte Zahl der Form 2n − 1 folgt, vorausgesetzt, dass 2n − 1 eine Primzahl ist. Es gelang ihm jedoch nicht, diese Behauptung zu beweisen; Der Beweis wurde später im 18. Jahrhundert von Euler erbracht, und das Ergebnis wird heute als Euklid-Euler-Theorem anerkannt.

Alhazen ging auf Probleme im Zusammenhang mit Kongruenzen ein, indem er Prinzipien anwendete, die heute als Wilsons Theorem bekannt sind. In seinem Werk Opuscula untersuchte Alhazen die Auflösung von Kongruenzsystemen und stellte zwei unterschiedliche allgemeine Lösungsmethoden vor. Die erste, kanonische Methode genannt, beinhaltete Wilsons Theorem, während sein zweiter Ansatz eine Variante des chinesischen Restsatzes nutzte.

Kalkül

Alhazen hat die Summenformel für die vierte Potenz erfolgreich abgeleitet und dabei eine Methode angewendet, mit der sich die Summe für jede ganzzahlige Potenz bestimmen lässt. Diese Technik wurde anschließend verwendet, um das Volumen eines Paraboloids zu berechnen. Insbesondere war er in der Lage, die Integralformel für jedes Polynom zu ermitteln, auch ohne einen verallgemeinerten Ausdruck zu formulieren.

Zusätzliche Beiträge

Der Einfluss von Melodien auf die Psyche von Tieren

Alhazen verfasste eine Abhandlung über den Einfluss von Melodien auf die Seelen von Tieren; Es sind jedoch keine erhaltenen Kopien dieses Werks bekannt. Die Abhandlung untersuchte offenbar die Reaktionsfähigkeit von Tieren auf Musik und untersuchte beispielsweise, ob sich der Gang eines Kamels als Reaktion auf Melodien beschleunigt oder verlangsamt.

Ingenieurprojekte

Bezüglich seiner Karriere als Ingenieur deuten historische Berichte darauf hin, dass Alhazen vom fatimidischen Kalifen Al-Hakim bi-Amr Allah nach Ägypten berufen wurde, mit dem Auftrag, die jährlichen Überschwemmungen des Nils zu bewältigen. Er führte eine umfassende wissenschaftliche Untersuchung der Überschwemmungsmuster des Nils durch und entwarf anschließend Pläne für den Bau eines Staudamms an der Stelle des heutigen Assuan-Staudamms. Seine anschließende Feldforschung offenbarte jedoch die Undurchführbarkeit des Projekts und veranlasste ihn, Wahnsinn zu simulieren, um möglichen Strafmaßnahmen des Kalifen zu entgehen.

Philosophische Beiträge

In seiner Abhandlung über den Ort stellte Alhazen die Behauptung von Aristoteles in Frage, dass die Natur von Natur aus einem Vakuum widersteht. Er nutzte geometrische Prinzipien, um zu argumentieren, dass der Ort (al-makan) eine imaginäre dreidimensionale Leere darstellt, die sich zwischen den Innenflächen einer umgebenden Einheit befindet. Abd-el-latif, ein Anhänger des philosophischen Ortskonzepts von Aristoteles, kritisierte anschließend Alhazens Werk in Fi al-Radd 'ala Ibn al-Haytham fi al-makan (Eine Widerlegung von Ibn al-Haythams Ort) und bemängelte insbesondere dessen geometrische Interpretation des Ortes.

Alhazen untersuchte weiter die Wahrnehmung von Raum und Raum erkenntnistheoretische Auswirkungen in seinem bahnbrechenden Werk, dem Buch der Optik. Indem er „die visuelle Wahrnehmung des Raums mit vorangegangenen körperlichen Erfahrungen verknüpfte, lehnte Alhazen definitiv die inhärente Intuitivität der räumlichen Wahrnehmung und damit die unabhängige Natur des Sehens ab. Da konkrete Konzepte von Entfernung und Größe für eine vergleichende Analyse fehlen, liefert der visuelle Input nur minimale Informationen zu diesen Attributen.“

Theologische Perspektiven

Alhazen war ein Muslim, die meisten Quellen identifizierten ihn als Sunniten und Anhänger der Ash'ari-Denkschule. Laut Ziauddin Sardar waren mehrere prominente muslimische Wissenschaftler, darunter Ibn al-Haytham und Abū Rayhān al-Bīrūnī, die maßgeblich an der Entwicklung der wissenschaftlichen Methode beteiligt waren, selbst Anhänger der Ashʿari-Schule der islamischen Theologie. Im Einklang mit anderen Ashʿariten, die vertraten, dass der Glaube oder taqlid sich ausschließlich auf den Islam und nicht auf antike hellenistische Autoritäten richten sollte, untermauerte Ibn al-Haythams Überzeugung, dass taqlid ausschließlich für die Propheten des Islam und nicht für andere Persönlichkeiten gelten sollte, einen wesentlichen Teil seiner wissenschaftlichen Skepsis und kritischen Haltung gegenüber Ptolemaios und anderen antiken Gelehrten, wie sie in seinen Werken zum Ausdruck kommt Zweifel an Ptolemäus und Buch der Optik.

Alhazen verfasste eine Abhandlung über islamische Theologie, in der er das Prophetentum untersuchte und einen Rahmen philosophischer Kriterien formulierte, um falsche Antragsteller seiner Zeit zu identifizieren. Darüber hinaus verfasste er ein Werk mit dem Titel Finding the Direction of Qibla by Calculation, das sich mathematisch mit der Bestimmung der Qibla befasste, der Richtung, in die muslimische Gebete (salat) verrichtet werden.

Gelegentlich finden sich in seinen technischen Schriften Anspielungen auf theologische Konzepte oder religiöse Gefühle, beispielsweise in Zweifel an Ptolemäus:

Die Wahrheit wird wegen ihres inneren Wertes gesucht ... Die Entdeckung der Wahrheit ist mühsam und ihr Weg herausfordernd. Denn Wahrheiten liegen oft im Dunkeln ... Dennoch hat Gott den Wissenschaftler weder vor Fehlern noch vor Mängeln und Unvollkommenheiten bewahrt. Wäre dies anders gewesen, würden die Wissenschaftler in keiner wissenschaftlichen Angelegenheit unterschiedliche Meinungen an den Tag legen...

Aus The Winding Motion:

Basierend auf den Behauptungen des geschätzten Scheichs ist es offensichtlich, dass er die Aussagen des Ptolemäus vollständig akzeptiert, nicht durch Vertrauen auf Demonstrationen oder empirische Beweise, sondern durch bloße Nachahmung (taqlid); Dieser Ansatz spiegelt wider, wie Gelehrte der prophetischen Tradition ihr Vertrauen in Propheten setzen, Gottes Segen sei mit ihnen. Diese Methode unterscheidet sich jedoch von der Art und Weise, wie Mathematiker Experten in den demonstrativen Wissenschaften vertrauen.

Über die Beziehung zwischen objektiver Wahrheit und dem Göttlichen:

Mein kontinuierliches Streben nach Wissen und Wahrheit führte mich zu der Überzeugung, dass der effektivste Weg zur Erlangung göttlicher Erleuchtung und Nähe zu Gott in der Suche nach Wahrheit und Verständnis liegt.

Legacy

Alhazen leistete wesentliche Beiträge in den Bereichen Optik, Zahlentheorie, Geometrie, Astronomie und Naturphilosophie. Seine optische Forschung wird besonders dafür gewürdigt, dass er einen neuartigen Schwerpunkt auf experimentelle Methodik legt.

Alhazens bahnbrechendes Werk, Kitab al-Manazir (Buch der Optik), erlangte in der muslimischen Welt vor allem, aber nicht ausschließlich, durch den Kommentar von Kamāl al-Dīn al-Fārisī aus dem 13. Jahrhundert mit dem Titel Tanqīḥ Bedeutung al-Manāẓir li-dhawī l-abṣār wa l-baṣā'ir. In al-Andalus nutzte al-Mu'taman ibn Hūd, ein Prinz der Banu-Hud-Dynastie von Saragossa aus dem 11. Jahrhundert und Autor eines bedeutenden mathematischen Textes, dieses Werk. Eine lateinische Übersetzung des Kitab al-Manazir entstand wahrscheinlich im späten zwölften oder frühen dreizehnten Jahrhundert. Diese Übersetzung hatte großen Einfluss auf zahlreiche Gelehrte im christlichen Europa, darunter Roger Bacon, Robert Grosseteste, Witelo, Giambattista della Porta, Leonardo da Vinci, Galileo Galilei, Christiaan Huygens, René Descartes und Johannes Kepler. Gleichzeitig wurde Alhazens intellektuelles Erbe innerhalb der islamischen Welt durch den persischen Wissenschaftler Kamal al-Din al-Farisi (gest. um 1320) weiterentwickelt, der seine Optik in seinem eigenen Werk Kitab Tanqih al-Manazir (Die Revision von [Ibn al-Haythams] Optik) „reformierte“. Es wird angenommen, dass Alhazen bis zu 200 Bücher verfasst hat, von denen heute nur noch 55 erhalten sind. Einige seiner optischen Abhandlungen sind lediglich durch ihre lateinischen Übersetzungen erhalten. Im Mittelalter wurden seine kosmologischen Texte ins Lateinische, Hebräische und andere Sprachen übersetzt.

H. J. J. Winter, ein britischer Wissenschaftshistoriker, fasste die Bedeutung von Ibn al-Haytham in der Geschichte der Physik folgendermaßen zusammen:

Nach dem Tod von Archimedes trat bis Ibn al-Haytham kein wirklich bedeutender Physiker hervor. Wenn wir uns also ausschließlich auf die Geschichte der Physik konzentrieren, verlief ein längerer Zeitraum von mehr als zwölfhundert Jahren, in dem das Goldene Zeitalter Griechenlands in die Ära der muslimischen Scholastik überging und der experimentelle Ethos des bedeutendsten Physikers der Antike in dem arabischen Gelehrten aus Basra neu entfacht wurde.

Obwohl nur ein Kommentar zu Alhazens optischen Werken aus dem islamischen Mittelalter erhalten ist, verweist Geoffrey Chaucer auf seine Beiträge in The Canterbury Tales:

Der Mondeinschlagskrater Alhazen und der Asteroid 59239 Alhazen sind ihm zu Ehren benannt. Darüber hinaus hat die Aga Khan-Universität (Pakistan) in Anerkennung des Vermächtnisses von Alhazen den „Ibn-e-Haitham Associate Professor and Chief of Ophthalmology“ als Stiftungslehrstuhl eingerichtet.

Der Einschlagskrater Alhazen auf dem Mond ist ihm zu Ehren benannt, ebenso wie der Asteroid 59239 Alhazen. Zu Ehren von Alhazen ernannte die Aga Khan-Universität (Pakistan) ihren Lehrstuhl für Augenheilkunde zum „Ibn-e-Haitham Associate Professor and Chief of Ophthalmology“.

Das Internationale Jahr des Lichts 2015 feierte den 1000. Jahrestag der optischen Arbeiten von Ibn Al-Haytham.

Im Jahr 2014 wurden in der Folge „Hiding in the Light“ aus Cosmos: A Spacetime Odyssey, moderiert von Neil deGrasse Tyson, die Errungenschaften von Ibn al-Haytham hervorgehoben. Alfred Molina lieferte in dieser Episode die Stimme für Ibn al-Haytham.

Mehr als vier Jahrzehnte zuvor stellte Jacob Bronowski Alhazens Werk in einer vergleichbaren Fernsehdokumentation und dem dazugehörigen Buch The Ascent of Man vor. In Episode 5 mit dem Titel Die Musik der Sphären bekräftigte Bronowski seine Überzeugung, dass Alhazen „den einzigen wirklich originellen wissenschaftlichen Geist darstellte, den die arabische Kultur hervorgebracht hat“, dessen optische Theorie bis zur Ära von Isaac Newton und Gottfried Wilhelm Leibniz unübertroffen blieb.

Die UNESCO erklärte 2015 zum Internationalen Jahr des Lichts, und ihre Generaldirektorin Irina Bokova erkannte Ibn al-Haytham als solchen an „der Vater der Optik“. Ziel dieser Initiative war es unter anderem, Ibn Al-Haythams Beiträge zur Optik, Mathematik und Astronomie zu würdigen. Eine von der Organisation 1001 Inventions entwickelte internationale Kampagne mit dem Titel 1001 Inventions and the World of Ibn Al-Haytham präsentierte seine Arbeit durch interaktive Ausstellungen, Workshops und Live-Shows. Diese Kampagne arbeitete mit Wissenschaftszentren, Wissenschaftsfestivals, Museen, Bildungseinrichtungen sowie digitalen und sozialen Medienplattformen zusammen. Darüber hinaus produzierte und verbreitete die Kampagne den kurzen Lehrfilm „1001 Erfindungen und die Welt von Ibn Al-Haytham“.

Ibn al-Haytham ist auf der 10.000-Dinar-Banknote des irakischen Dinars aus der Serie 2003 abgebildet.

Liste der Werke

Mittelalterliche Biographen schreiben Alhazen über 200 Werke aus verschiedenen Bereichen zu, wobei mindestens 96 wissenschaftliche Abhandlungen identifiziert wurden. Während die meisten seiner Kompositionen nicht mehr erhalten sind, sind mehr als 50 teilweise erhalten geblieben. Ungefähr die Hälfte dieser erhaltenen Werke befasst sich mit der Mathematik, 23 konzentrieren sich auf die Astronomie und 14 beziehen sich auf die Optik, neben einer begrenzten Anzahl auf andere Themen. Obwohl nicht alle erhaltenen Werke einer wissenschaftlichen Prüfung unterzogen wurden, wird im Folgenden eine Auswahl der untersuchten Werke vorgestellt.

Verlorene Werke

  1. Ein Kompendium der Optik, abgeleitet aus den Werken von Euklid und Ptolemäus, ergänzt durch Konzepte aus dem fehlenden ersten Diskurs des Ptolemäus
  2. Abhandlung über brennende Spiegel
  3. Abhandlung über die Natur des Sehens und den Mechanismus des Sehens

Notizen

Notizen

Referenzen

Quellen

Primär

Primär

Secondary