Ibn al-Haytham

ابن الحیثم، معروف به لاتین الحازن (حدود 965 تا 1040)، یک ریاضیدان، ستاره شناس و فیزیکدان برجسته در دوران طلایی اسلامی بود که منشأ آن منطقه ای بود که اکنون به عنوان عراق شناخته می شود. او که به عنوان "پدر اپتیک مدرن" شناخته می شود، پیشرفت های قابل توجهی به ویژه در اصول بنیادی اپتیک و درک ادراک بصری انجام داد. انتشارات مهم او، کتاب المناظر (به عربی: کتاب المناظر، «کتاب اپتیک»)، که بین سال‌های 1011 تا 1021 تألیف شده است، با ترجمه لاتینی حفظ شده است. در طول انقلاب علمی، نوشته‌های آلهازن مکرراً توسط چهره‌های برجسته‌ای مانند گالیله گالیله، رنه دکارت، یوهانس کپلر و کریستیان هویگنس ارجاع می‌شد.

ابن الهیثم، لاتینی شده به الحازن (ج. 965 – حدود  1040)، ریاضیدان، اخترشناس و دانشمند فیزیکدان کنونی عراق بود. او که از او به عنوان "پدر اپتیک مدرن" یاد می شود، کمک های قابل توجهی به اصول اپتیک و به ویژه ادراک بصری کرد. تأثیرگذارترین اثر او با عنوان کتاب المناحیر (عربی: کتاب المناظر، 'کتاب اپتیک' به زبان لاتینی 12، a11- نوشته شده است. نسخه. آثار الهازن در طول انقلاب علمی اغلب توسط گالیله گالیله، رنه دکارت، یوهانس کپلر، و کریستیان هویگنس ذکر شد.

ابن هیثم پیشگام نمایش دقیق بینایی به‌عنوان فرآیندی درون‌گرا، به جای فرامحور، بود، و معتقد بود که ادراک بصری، ذهنیت و ذهنیت از ذهنیت فردی ناشی از تجربه ذهنی آن ناشی می‌شود. او اصل حداقل زمان برای شکست را بیان کرد، مفهومی که متعاقباً به اصل فرما تبدیل شد. تحقیقات او به طور قابل توجهی کاتوپتریک و دیوپتریک را از طریق بررسی های دقیق در مورد بازتاب، انکسار و ویژگی های تصاویر تولید شده توسط پرتوهای نور ارتقا داد. ابن هیثم به عنوان یکی از مدافعان اولیه اعتبار تجربی، اظهار داشت که فرضیه ها مستلزم اثبات از طریق آزمایشات مبتنی بر رویه های قابل تأیید یا استدلال ریاضی دقیق هستند، بنابراین خود را به عنوان پیشروی روش علمی پنج قرن قبل از دانشمندان رنسانس معرفی می کند. در نتیجه، او گهگاه به عنوان "اولین دانشمند واقعی" جهان شناخته می شود. بعلاوه، او مردی بود که به فلسفه، کلام و پزشکی کمک می کرد.

ابن هیثم که در بصره به دنیا آمد، اکثریت دوران پربار خود را در قاهره، پایتخت فاطمیان گذراند، جایی که با تألیف رساله های متعدد و تعلیم به اعضای اشراف، خود را حفظ کرد. او گهگاه با نام البصری، با اشاره به زادگاهش، یا البصری (مصری) می شناسند. ابوالحسن بیهقی از هیثم به عنوان «بطلمیوس دوم» یاد می کند، در حالی که جان پکهام او را «فیزیکدان» معرفی می کند. کار ابن هیثم زمینه ساز رشته معاصر اپتیک فیزیکی شد.

بیوگرافی

ابو علی الحسن بن الحسن بن هیثم (الحازن) در حدود سال 965 پس از میلاد در خانواده ای عرب یا ایرانی در بصره، عراق، که در آن زمان جزء امارت آل بویه بود، به دنیا آمد. در ابتدا، فعالیت های فکری او به سمت علوم دینی و خدمات اجتماعی بود. در مواجهه با دیدگاه‌های مذهبی متنوع و اغلب متناقض عصر، او سرانجام از تعامل الهیات فاصله گرفت و در عوض به مطالعه دقیق ریاضیات و علوم روی آورد. او به عنوان وزیر در زادگاهش بصره خدمت کرد و به دلیل تخصص خود در ریاضیات کاربردی شهرت یافت که به ویژه با تلاش‌های او برای مدیریت طغیان‌های رود نیل نشان داده شد.

پس از بازگشت به قاهره، به او یک نقش اداری منصوب شد. ناتوانی او در اجرای موفقیت آمیز این مسئولیت موجب نارضایتی خلیفه حکیم شد و بنا بر گزارش ها وی را مجبور کرد تا زمان مرگ خلیفه در سال 1021 در انزوا بماند و در آن زمان دارایی های مصادره شده او بازگردانده شد. طبق روایات حکایتی، الهازن جنون را شبیه سازی کرده و در این فاصله تحت حصر خانگی قرار گرفته است. در این دوره بود که او اثر مهم خود را به نام کتاب اپتیک نوشت. الحازن در قاهره، به ویژه در مجاورت دانشگاه مشهور الازهر اقامت داشت و تا زمان مرگش در حدود سال 1040 پس از میلاد، خود را از طریق تلاش های ادبی خود حفظ کرد. نسخه خطی مخروطی آپولونیوس که به دست خود ابن هیثم حک شده است، در ایا صوفیه محفوظ است (MS Aya Sofya 2762, 307 fob., به تاریخ صفر 415 ه.ق. [1024]). ابوالوفا مبشر بن فاتک، شاهزاده مصری.

کتاب اپتیک

مشهورترین مشارکت الهازن، رساله نوری هفت جلدی او، کتاب المناظر (کتاب اپتیک) است که بین سالهای 1011 تا 1021 تألیف شده است. در این اثر، ابن هیثم اولین کسی بود که این بینایی را منعکس کرد و به طور فرعی از بینایی و نور وارد شد. که پردازش بصری در مغز انجام می‌شود و به ذات ذهنی ادراک و تعدیل آن توسط تجربه فردی اشاره می‌کند.

اپتیک توسط یک محقق ناشناس در اواخر قرن دوازدهم یا اوایل قرن سیزدهم به لاتین ترجمه شد.

این رساله در قرون وسطی تحسین قابل‌توجهی را به خود جلب کرد. ترجمه لاتین De aspectibus متعاقباً در اواخر قرن چهاردهم به زبان عامیانه ایتالیایی ترجمه شد و تحت عنوان De li aspecti ظاهر شد.

این اثر توسط فردریش ریسنر در سال 1572 تحت عنوان اصطلاحنامه Opticae منتشر شد: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus، که به «خزانه شناسی اپتیک: هفت کتاب از عرب الحازن، چاپ اول» ترجمه می شود. با همان، در گرگ و میش و ارتفاع ابر. Risner با معرفی نوع نام "Alhazen" اعتبار دارد. قبل از انتشار، این محقق در جهان غرب به عنوان Alhacen شناخته می شد. در سال 1834، E. A. Sedilot رساله های هندسی آلهازن را در Bibliothèque Nationale در پاریس کشف کرد. الف. مارک اسمیت در مجموع 18 نسخه خطی کامل یا تقریباً کامل را فهرست کرده است، همراه با پنج قطعه، که در 14 مخزن متمایز توزیع شده است، به ویژه شامل موجودی در کتابخانه Bodleian در آکسفورد و کتابخانه در بروژ.

تئوری های نوری

دوران باستان کلاسیک با دو نظریه غالب در مورد بینایی مشخص می شد. نظریه گسیل که توسط دانشمندانی مانند اقلیدس و بطلمیوس حمایت می شود، چنین فرض می کند که بینایی از طریق تابش پرتوهای نور از چشم اتفاق می افتد. برعکس، نظریه ورود، که توسط ارسطو و شاگردانش حمایت شد، پیشنهاد کرد که اشکال فیزیکی از یک جسم وارد چشم می شود. دانشمندان پیشین اسلامی، از جمله الکندی، اساساً استدلال های خود را بر اساس چارچوب های اقلیدسی، جالینوسی یا ارسطویی استوار کردند. اپتیک بطلمیوس بیشترین تأثیر را بر کتاب اپتیک آلهازن گذاشت، در حالی که توصیفات جالینوس به درک آناتومیکی و فیزیولوژیکی چشم اطلاع داد. سهم قابل توجه آلهازن، فرمول بندی یک نظریه جامع بود که عناصری از استدلال های پرتو ریاضی اقلیدس، بینش های پزشکی جالینوس، و مفاهیم مقدماتی ارسطو را ادغام می کرد. نظریه مقدمه او که با الکندی همسو بود اما با ارسطو فاصله داشت، ادعا می کرد که «از هر نقطه از هر جسم رنگی که با هر نوری روشن می شود، در امتداد هر خط مستقیمی که می توان از آن نقطه ترسیم کرد، نور و رنگ صادر می کند». این گزاره چالشی را به همراه داشت: توضیح تشکیل یک تصویر منسجم از منابع متعدد تشعشع مستقل، به ویژه با توجه به اینکه هر نقطه روی یک جسم از نظر تئوری پرتوها را به هر نقطه از چشم می‌تاباند.

آلهازن به دنبال مکانیزمی بود که در آن هر نقطه روی یک جسم به طور منحصر به فردی با یک نقطه از چشم مطابقت داشته باشد. او تلاش کرد تا با این فرض که چشم به طور انحصاری پرتوهای عمود برآمده از جسم را درک می کند، به این موضوع بپردازد. به طور خاص، برای هر نقطه ای از چشم، تنها پرتویی که مستقیماً می رسد، بدون شکست توسط سایر اجزای چشمی، ثبت می شود. او با استفاده از یک تشبیه فیزیکی، ادعا کرد که پرتوهای عمود بر هم قدرت بیشتری نسبت به پرتوهای مورب دارند: همانطور که توپی که مستقیماً به تخته پرتاب می شود ممکن است آن را بشکند، در حالی که توپی که به صورت اریب پرتاب می شود صرفاً منحرف می شود، پرتوهای عمود بر هم قوی تر از پرتوهای شکسته هستند، و بنابراین، فقط این پرتوها توسط چشم منعکس می شوند. با توجه به اینکه تنها یک پرتو عمود بر چشم می تواند در هر نقطه خاص وارد چشم شود و همه این پرتوها به صورت مخروطی به سمت مرکز چشم همگرا می شوند، این مدل به او امکان می دهد تا مسئله پرتوهای متعدد از یک نقطه شی منفرد به چشم را حل کند. با اولویت بندی تنها پرتوهای عمود بر هم، مطابقت یک به یک برقرار شد و بدین ترتیب ابهام ادراکی از بین رفت. متعاقباً، در کتاب هفتم اپتیک، او پیشنهاد کرد که پرتوهای دیگر در داخل چشم دچار انکسار می شوند و گویی عمود خواهند بود. با این حال، استدلال های او در مورد پرتوهای عمود بر هم به اندازه کافی توضیح نمی دهد که چرا فقط پرتوهای عمود بر هم درک شده اند، و همچنین توضیح نمی دهند که چرا پرتوهای مایل ضعیف تر، هرچند با شدت کاهش یافته، درک نمی شوند. علاوه بر این، ادعای بعدی او مبنی بر اینکه پرتوهای شکسته به گونه ای درک می شوند که گویی عمود فاقد پشتیبانی قانع کننده است. با وجود این، علیرغم این ضعف‌های ذاتی، هیچ نظریه معاصر دیگری چنین دامنه گسترده‌ای را ارائه نکرد و تأثیر آن، به‌ویژه در اروپای غربی، عمیق بود. De Aspectibus Alhazen (کتاب اپتیک) به طور مستقیم یا غیرمستقیم تحقیقات و توسعه نوری گسترده ای را از قرن 13 تا 17 تحریک کرد. نظریه بعدی کپلر در مورد تصویر شبکیه، که با موفقیت مشکل تطابق نقطه بین جسم و چشم را حل کرد، مستقیماً بر چارچوب مفهومی اساسی آلهازن استوار شد.

از طریق آزمایش تجربی، آلهازن انتشار مستطیلی نور را نشان داد. او آزمایش‌های متعددی را شامل عدسی‌ها، آینه‌ها، انکسار و بازتاب انجام داد. رویکرد تحلیلی او به بازتاب و شکست شامل بررسی جداگانه اجزای عمودی و افقی پرتوهای نور بود.

آلهازن تحقیقات گسترده‌ای در مورد مکانیسم‌های بینایی، آناتومی چشم، تشکیل تصویر داخل چشمی و سیستم بینایی گسترده‌تر انجام داد. در مقاله‌ای در سال 1996 که در ادراک منتشر شد، یان پی. هوارد ادعا کرد که اکتشافات و چارچوب‌های نظری متعددی که قرن‌ها بعد به لحاظ تاریخی به دانشمندان اروپای غربی نسبت داده شده‌اند، باید به آلهازن نسبت داده شوند. به عنوان مثال، او اصولی را بیان کرد که بعدها، در قرن نوزدهم، به عنوان قانون عصب مساوی هرینگ رسمیت یافت. علاوه بر این، الهازن شرحی از هوروپترهای عمودی شش قرن قبل از آگویلونیوس ارائه کرد، فرمولی که بیشتر از تعاریف آگویلونیوس با تعاریف معاصر همسو می‌شود. تحقیقات او در مورد نابرابری دوچشمی متعاقباً توسط پانوم در سال 1858 تکرار شد. کریگ آئن استوکدیل ضمن تأیید مشارکت های مهم آلهازن، به احتیاط توصیه کرده است، به ویژه هنگام ارزیابی کار آلهازن مستقل از بطلمیوس، محققی که آلهازن عمیقاً با او ارتباط داشت. اگرچه آلهازن خطای قابل توجهی را در درک بطلمیوس از بینایی دوچشمی اصلاح کرد، اما شرح کلی او شباهت زیادی به بطلمیوس داشت، که همچنین تلاش کرده بود پدیده ای را که اکنون به نام قانون هرینگ شناخته می شود، روشن کند. اساساً، نظریه‌های نوری آلهازن شرح و بسط کار بنیادی بطلمیوس را تشکیل می‌دهند.

با تکیه بر دانش لژون و صبرا، رینود تحلیل جامع تری از مشارکت ابن هیثم در بینایی دوچشمی ارائه کرد و نشان داد که مفاهیمی مانند مطابقت، دوبینی همنام و دوبینی متقاطع جزء لاینفک چارچوب نوری ابن هیثم هستند. با این حال، رینود با انحراف از دیدگاه هاوارد، توضیح داد که چرا ابن هیثم یک هوروپتر دایره ای را ترسیم نکرده است و استدلال می کند که از طریق استدلال تجربی خود، ابن هیثم به کشف ناحیه همجوشی پانوم نزدیکتر از دایره ویت مولر نزدیک شده است. با این وجود، نظریه بینایی دوچشمی ابن هیثم با دو محدودیت اصلی مواجه شد: عدم درک نقش حیاتی شبکیه چشم و به ویژه عدم وجود تحقیقات تجربی در مسیرهای چشمی.

متمایزترین سهم آلهازن در پیشرفت او از توصیف ساختار آناتومیکی چشم تا تجزیه و تحلیل چگونگی عملکرد این آناتومی به عنوان یک سیستم نوری بود. بینش تجربی او در مورد طرح ریزی سوراخ سوزنی ظاهراً به تفکر او در مورد وارونگی تصویر در چشم کمک می کرد، پدیده ای که او سعی داشت از آن دور بزند. او فرض کرد که پرتوهای نوری که به طور عمود بر عدسی برخورد می کنند (که او آن را "طنز یخبندان" نامید) با خروج از این شوخ طبعی تحت انکسار بیرونی بیشتری قرار می گیرند، در نتیجه اطمینان حاصل می شود که تصویر حاصل به عصب بینایی در خلفی چشم در جهت عمودی می رسد. الهازن با پایبندی به دیدگاه جالینوس، عدسی را به عنوان اندام گیرنده اولیه برای بینایی در نظر گرفت، اگرچه جنبه های خاصی از نوشته های او نشان دهنده تشخیص اولیه درگیری شبکیه چشم است.

ترکیب جامع نور و بینایی آلهازن با چارچوب ارسطویی مطابقت دارد و یک چارچوب بصری اگزوز را ارائه می دهد. فرآیند.

تحقیقات او در کاتوپتریک، شاخه‌ای از اپتیک مربوط به آینه‌ها، عمدتاً بر روی آینه‌های کروی و سهموی و در کنار پدیده انحراف کروی متمرکز بود. او مشاهده کرد که نسبت بین زاویه تابش و زاویه شکست ثابت نیست و همچنین قابلیت‌های بزرگ‌نمایی عدسی‌ها را بررسی کرد.

قانون بازتاب

آلهازن به عنوان اولین فیزیکدانی شناخته می شود که بیانیه ای جامع از قانون بازتاب را بیان کرد. او همچنین اولین کسی بود که فرض کرد که پرتوهای فرود، پرتو بازتابیده، و نرمال به سطح بازتابنده، همه در یک صفحه منفرد قرار دارند، که عمود بر خود صفحه بازتابنده است.

مشکل آلهازن

در کتاب پنجم کتاب اپتیک خود، آلهازن به بررسی کاتوپتریک پرداخت و چیزی را که اکنون به عنوان مسئله آلهازن شناخته می شود، معرفی کرد، مفهومی که در ابتدا توسط بطلمیوس در سال 150 پس از میلاد بیان شد. این مشکل شامل شناسایی نقطه ای در محیط دایره ای است که در آن خطوطی که از دو نقطه معین در صفحه ترسیم شده اند، زوایای مساوی را با حالت عادی در آن نقطه خاص تشکیل می دهند. از نظر مفهومی، این شبیه به تعیین مکان دقیق روی لبه میز بیلیارد دایره‌ای است که در آن توپ نشانه‌ای که از یک نقطه هدف گرفته می‌شود، باید برای برگشتن و ضربه زدن به توپ هدف دوم ضربه بزند. از نظر اپتیکی، کاربرد اصلی آن تعیین نقطه انعکاس روی یک آینه کروی برای نوری است که از یک منبع منشا می گیرد تا به چشم ناظر برسد. این تحقیق در یک معادله درجه چهارم به اوج خود می رسد. پیگیری الهازن برای این راه حل، او را به فرموله کردن روشی برای جمع قدرت های چهارم، بسط فرمول های قبلی برای مجموع مربع ها و مکعب ها سوق داد. روش شناسی او دارای پتانسیل تعمیم برای محاسبه مجموع قدرت های انتگرال است، اگرچه او به صراحت آن را فراتر از توان چهارم گسترش نداد، احتمالاً زیرا این برای محاسبه حجم پارابولوئید کافی بود. او این نتیجه را بر روی مجموع توان های انتگرال به کار برد تا شکل اولیه انتگرال را انجام دهد و از فرمول های مجموع مربع های انتگرال و توان های چهارم برای محاسبه حجم پارابولوئید استفاده کرد. Alhazen در نهایت با استفاده از بخش های مخروطی و یک اثبات هندسی دقیق مشکل را حل کرد. با این حال، راه حل او به طور قابل توجهی گسترده و پیچیده بود، و به طور بالقوه چالش هایی را برای ریاضیدانانی که از طریق ترجمه های لاتین با آن مواجه می شوند، در درک مطلب ایجاد می کرد. پس از آن، ریاضیدانان از تکنیک های تحلیلی دکارت برای بررسی بیشتر این مسئله استفاده کردند. یک راه حل جبری در نهایت در سال 1965 توسط اکچوئر جک ام. الکین، با راه حل های اضافی در سال 1989 توسط هارالد راید و در سال 1997 توسط ریاضیدان آکسفورد، پیتر ام. نویمان، به دست آمد. اخیراً، محققان آزمایشگاه‌های تحقیقاتی میتسوبیشی الکتریک (MERL) با موفقیت مشکل Alhazen را گسترش داده‌اند تا آینه‌های چهارگانه متقارن چرخشی عمومی، از جمله پیکربندی‌های هذلولی، سهموی و بیضوی را در بر بگیرد.

Camera Obscura

در حالی که دوربین تاریک توسط چینی‌های باستان تشخیص داده شد و توسط شن کوئو، چندمتخصص چینی هان، در رساله علمی او در سال 1088 میلاد مسیح، مقالات حوض رویا ثبت شد، و اصول بنیادی آن توسط ارسطو در مسائل مورد بحث قرار گرفت، بررسی اولیه و تحلیلی جامع الهازن در نوشته‌های تحلیلی اولیه و بررسی جامع الهازن ارائه شد. دستگاه.

ابن هیثم در درجه اول از دوربین تاریک برای رصد خورشید گرفتگی های جزئی استفاده می کرد. او در مقاله خود مشاهده خود از شکل هلال خورشید را در طول یک خسوف مستند کرد. در قسمت مقدماتی آمده است: «تصویر خورشید در زمان کسوف، مگر اینکه کامل باشد، نشان می‌دهد که وقتی نور آن از یک سوراخ باریک و گرد عبور می‌کند و در صفحه‌ای مقابل سوراخ ریخته می‌شود، شکل یک ماه گرفتگی به خود می‌گیرد. با این حال، این رساله خاص در حوزه‌های مختلف دیگر اهمیت گسترده‌تری دارد.

از نظر تاریخی، اپتیک باستان و قرون وسطی به مطالعه بینایی تقسیم می‌شد که «نوری مناسب» نامیده می‌شد، و به بررسی خواص نور و پرتوهای نورانی که به «آینه‌های سوزان» معروف بودند، تقسیم می‌شد. رساله ابن هیثم، درباره شکل خسوف، نشان دهنده تلاشی پیشگام برای ادغام این دو رشته علمی متمایز است.

اکتشافات ابن هیثم غالباً از همگرایی دقت ریاضی و آزمایش تجربی پدید آمده است، که شکل کار او را نمونه‌سازی کرده است. کسوف. فراتر از تسهیل مطالعه گسترده تر خورشید گرفتگی های جزئی، این رساله به طور قابل توجهی درک عملکرد دوربین مبهم را ارتقا داد. این یک تحقیق فیزیکی-ریاضی در مورد شکل‌گیری تصویر در دوربین تاریک است، که در آن ابن هیثم یک روش تجربی را اتخاذ کرد، که به طور سیستماتیک اندازه و شکل دیافراگم، فاصله کانونی دوربین، و شکل و شدت منبع نور را تغییر داد تا یافته‌های خود را مشخص کند.

الهازن در نوشته‌های خود پدیده وارونگی تصویر را در دوربین تاریک روشن کرد. او همچنین متمایز کرد که وقتی دیافراگم کوچک است، تصویر بسیار شبیه منبع است، اما وقتی دیافراگم بزرگ است، می تواند به طور قابل توجهی از منبع منحرف شود. این نتایج از طریق تجزیه و تحلیل نقطه ای دقیق تصویر به دست آمد.

انکسارسنج

آلهازن، در بخش هفتم کتاب اپتیک خود، یک دستگاه آزمایشی طراحی شده برای کشف پدیده های مختلف انکسار را شرح داد. هدف این دستگاه تعیین روابط بین زاویه تابش، زاویه شکست و زاویه انحراف بود که نشان دهنده اصلاحی از ابزار مشابهی است که قبلاً توسط بطلمیوس استفاده شده بود.

استنتاج ناخودآگاه

آلهزن مفهوم استنتاج ناخودآگاه را در گفتمان خود در مورد ادراک رنگ بیان کرد. او اظهار داشت که فرآیند استنتاجی که رنگ را از حس اولیه متمایز می‌کند، سریع‌تر از سایر ویژگی‌های مرئی (به استثنای نور) رخ می‌دهد، و خاطرنشان کرد که این "زمان آنقدر کوتاه است که به وضوح برای بیننده آشکار نشود." این به این معنی است که درک رنگ و فرم در مکان دیگری رخ می دهد. آلهازن بیشتر توضیح داد که اطلاعات بصری برای پردازش بعدی باید به حفره عصب مرکزی برسد، و بیان کرد:

ارگان حساس تا زمانی که تحت تأثیر این اشکال قرار نگیرد، اشکال ناشی از اشیاء مرئی را درک نمی کند. در نتیجه، رنگ را به عنوان رنگ یا نور را به عنوان نور درک نمی کند تا زمانی که تحت تأثیر اشکال مربوطه رنگ یا نور قرار نگیرد. تأثیری که به‌وسیله رنگ یا نور بر اندام حساس اعمال می‌شود، یک تغییر خاص را تشکیل می‌دهد و چنین تغییری لزوماً در طول زمان آشکار می‌شود. در فاصله زمانی است که فرم از سطح اندام حساس به حفره عصب مشترک منتشر می شود و متعاقباً، قوه حساس، ذاتی در سراسر بدن حساس، رنگ را به عنوان رنگ درک می کند. بنابراین، ادراک نهایی رنگ و نور توسط موجودات ذی‌شعور در نقطه‌ای از زمان و پس از رسیدن فرم از سطح اندام حساس به حفره عصب مشترک اتفاق می‌افتد.

ثابت رنگ

آلهازن پدیده ثبات رنگ را با اشاره به اینکه رنگ یک جسم نوری را که منعکس می‌کند تغییر می‌دهد، توضیح داد. او پیشنهاد کرد که کیفیت ذاتی نور و رنگ جسم در هم می آمیزند و سیستم بینایی متعاقباً بین آنها تفاوت قائل می شود. در کتاب دوم، فصل 3، او می‌گوید:

علاوه بر این، نور از یک جسم رنگی به چشم مستقل از رنگ آن عبور نمی‌کند، و همچنین شکل رنگ بدون نور همراه از جسم رنگی به چشم منتقل نمی‌شود. نه شکل نور و نه رنگ، آن گونه که در درون جسم رنگی وجود دارند، نمی توانند منتشر شوند مگر در حالت ترکیبی، و قوه حساس نهایی فقط می تواند آنها را به صورت آمیخته درک کند. با وجود این، قوه محسوس تشخیص می دهد که جسم مرئی دارای درخشندگی است و نور مشاهده شده در داخل جسم از رنگ آن متمایز است و اینها را به عنوان دو ویژگی مجزا تشخیص می دهد.

سایر مشارکت‌ها

الهازن کتاب المناظر (کتاب اپتیک) مشاهدات تجربی متعددی را شرح می دهد و نشان می دهد که چگونه او از این یافته ها برای روشن کردن پدیده های نوری خاص از طریق قیاس های مکانیکی استفاده می کند. آزمایش‌های پرتابه‌اش او را به این نتیجه رساند که فقط ضربات عمود بر سطوح دارای نیروی کافی برای نفوذ به سطوح هستند، در حالی که ضربات مایل معمولاً منجر به انحراف می‌شود. برای مثال، برای نشان دادن انکسار از یک محیط کمتر چگال به یک محیط چگال تر، او از تشبیه مکانیکی یک توپ آهنی پرتاب شده به تخته سنگ نازکی که یک روزنه بزرگ در یک ورقه فلزی را پوشانده است، استفاده کرد. یک پرتاب عمود بر تخته سنگ می شکند و می گذرد، در حالی که یک پرتاب مورب، با وجود نیرو و فاصله مساوی، این کار را نمی کند. او همچنین این اصل را برای توضیح ناراحتی ناشی از نور شدید و مستقیم، با ترسیم یک موازی مکانیکی به کار برد: الهازن نورهای «قوی» را با پرتوهای عمود بر هم و نورهای «ضعیف» را با نورهای مایل مرتبط می‌کند. راه حل مسئله ورود پرتوهای متعدد به چشم در اولویت دادن به پرتوهای عمود بر هم یافت شد، زیرا تنها یک پرتو از هر نقطه روی سطح یک جسم می توانست به طور مؤثر در چشم نفوذ کند.

عمر خلیفه، روانشناس سودانی، ادعا کرده است که الهازن به عنوان بنیانگذار درک بصری خود در روانشناسی تجربی و روانشناسی تجربی، شایستگی شناسایی را دارد. توهمات نوری خلیفه علاوه بر این پیشنهاد کرد که الحازن را باید به عنوان "بنیانگذار روان فیزیک"، یک رشته فرعی و مقدم بر روانشناسی مدرن در نظر گرفت. با این حال، علی‌رغم گزارش‌های ذهنی متعدد آلهازن در مورد بینایی، هیچ مدرکی استفاده او از تکنیک‌های کمی روان‌فیزیکی را تأیید نمی‌کند و این ادعای خاص رد شده است.

آلهازن توضیحی برای توهم ماه ارائه کرد، پدیده ای که به طور قابل توجهی بر گفتمان علمی اروپای قرون وسطی تأثیر گذاشت. بسیاری از محققان نظریه‌هایی را تکرار کردند که تلاش می‌کردند اختلاف ظاهری در اندازه ماه را حل کنند، که در مقایسه با نمای بالاتر در آسمان، در نزدیکی افق بزرگتر به نظر می‌رسد. آلهازن نظریه انکسار بطلمیوس را به چالش کشید، و مسئله را به عنوان بزرگنمایی درک شده و نه واقعی به عنوان یک طرح مجدد در نظر گرفت. او اظهار داشت که ارزیابی فاصله یک شی به وجود یک سری ناگسستنی از عناصر مداخله گر بین جسم و مشاهده گر بستگی دارد. هنگامی که ماه در آسمان بالا می رود، عدم وجود اجسام مداخله گر منجر به درک آن به عنوان نزدیک تر می شود. اندازه ظاهری یک جسم، با وجود داشتن یک بعد زاویه ای ثابت، با فاصله درک شده آن در نوسان است. در نتیجه، ماه وقتی در آسمان است نزدیکتر و کوچکتر به نظر می رسد، اما وقتی در افق است دورتر و بزرگتر به نظر می رسد. تحت تأثیر توضیح آلهازن، آثار راجر بیکن، جان پچام و ویتلو به تدریج توهم ماه را به عنوان یک پدیده روانشناختی تثبیت کردند که منجر به رد نظریه انکسار تا قرن هفدهم شد. در حالی که الهازن اغلب برای توضیح فاصله درک شده اعتبار دریافت می کند، او مبتکر آن نبود. کلئودس (ق. قرن دوم) این دیدگاه را ارائه کرد (در کنار انکسار) و آن را به پوزیدونیوس نسبت داد (ج. 135 – حدود 51 پ.م.). بطلمیوس نیز ممکن است این توضیح را در اپتیک خود ارائه کرده باشد، اگرچه متن مربوطه مبهم است. رساله‌های الهازن در طول قرون وسطی در مقایسه با پیشینیانش از انتشار گسترده‌تری برخوردار بودند، که احتمالاً دلیل به رسمیت شناختن گسترده اوست.

روش علمی

بنابراین، جوینده حقیقت کسی نیست که آثار گذشتگان را مطالعه کند و بر اساس خلق و خوی فطری خود بر آنها توکل کند، بلکه کسی است که به ایمان خود به آنها مشکوک است و آنچه را که از آنها جمع می کند، زیر سوال می برد، و تسلیم برهان و برهان است، نه در برابر سخنان ناقص و ناقص انسان. وظیفه مردی که در نوشته‌های دانشمندان تحقیق می‌کند، اگر حقیقت‌آموزی هدفش است، این است که خود را دشمن همه آنچه می‌خواند، کند و از هر طرف به آن حمله کند. او همچنین باید در حین انجام بررسی انتقادی خود به خود مشکوک شود تا از قرار گرفتن در تعصب یا نرمش اجتناب کند.

یک ویژگی قابل توجه تحقیقات نوری الهازن شامل وابستگی سیستماتیک و روش شناختی به آزمایش (i'tibar) (عربی: اختبار) و آزمایش کنترل شده دقیق است. علاوه بر این، پروتکل‌های تجربی او بر پایه ادغام فیزیک کلاسیک (ilm tabi'i) با ریاضیات (ta'alim)، به‌ویژه هندسه، بنا شد. این روش یکپارچه ریاضی-فیزیکی برای علوم تجربی، اساس اکثر ادعاهای او در کتاب المناظر (نوری؛ De aspectibus یا Perspectivae) بود و نظریه‌های خود را در مورد بینایی، نور و بررسی‌های دوگانه‌ی نور و رنگ‌ها در امتداد بررسی‌های بینایی، نور، و بررسی‌های دوگانه‌ای از نور، ضلع بالا ارائه کرد. انعکاس و شکست).

ماتیاس شرام اظهار داشت که آلهازن «اولین کسی بود که از روش تغییر شرایط آزمایشی به شیوه‌ای ثابت و یکنواخت استفاده سیستماتیک کرد، در آزمایشی که نشان می‌دهد شدت نقطه نوری که از تابش نور ماه از طریق دو روزنه کوچک به‌تدریج بر روی یک دیافراگم کوچک به‌صورت دیافراگم کوچک به سمت بالا به‌صورت دیافراگم به‌صورت دیافراگم به‌صورت دیافراگم به سمت بالا ایجاد می‌شود، استفاده کرد». G. J. Toomer، با این حال، در مورد دیدگاه شرام، تا حدی به دلیل این واقعیت است که در سال 1964، کتاب اپتیک به طور کامل از عربی ترجمه نشده بود، ابراز نگرانی کرد، و تومر را به نگرانی واداشت که آیا می توان قسمت های جدا شده را بدون زمینه مناسب به صورت نابهنگام تفسیر کرد. تومر ضمن شناخت سهم مهم الهازن در پیشرفت روش شناسی های تجربی، مدعی شد که کار الهازن نباید مستقل از سایر دانشمندان اسلامی و باستانی ارزیابی شود. تومر ارزیابی خود را با بیان این که ارزیابی جامع از ادعای شرام - که ابن هیثم مولد واقعی فیزیک مدرن است - به پایان رساند، به ترجمه بیشتر مجموعه آلهازن و بررسی کامل تأثیر او بر نویسندگان بعدی قرون وسطی نیاز دارد.

سایر آثار فیزیک

رساله های نوری

الهازن علاوه بر کتاب اپتیک مهم، رساله‌های متعدد دیگری نیز در مورد اپتیک، به ویژه رساله فی الدعو (رساله نور) خود نوشت. تحقیقات او شامل ویژگی های درخشندگی، رنگین کمان، کسوف، گرگ و میش و مهتاب بود. شالوده آزمایشی نظریه‌های او در مورد کاتوپتریک از طریق تحقیقات مربوط به آینه‌ها و خواص انکساری رابط‌های بین هوا، آب و اشکال هندسی مختلف شیشه مانند مکعب‌ها، نیمکره‌ها و ربع کره ایجاد شد.

فیزیک آسمانی

مکانیک

نوشته‌های الهازن شامل بحث‌هایی درباره نظریه‌های مربوط به حرکت اجسام بود.

آثار نجومی

درباره پیکربندی جهان

در رساله خود درباره پیکربندی جهان، الهازن گزارش مفصلی از ساختار فیزیکی زمین ارائه کرد: