Ибн аль-Хайсам и его открытие света

«Лучше один раз увидеть», — говорят многие. Но почему мы должны доверять своим глазам? Ответ на этот вопрос дал в XI веке один арабский ученый, находившийся в Каире под домашним арестом.

Ибн аль-Хайсам, известный в средневековой Европе под латинизированным именем Альхазен, совершил так много, что и в XXI веке мы не устаем удивляться. Он провел черту между астрономией и астрологией. О предшественниках этого математика и астронома мы ничего не знаем, так что он получается первым, кто начал полагаться в своих исследованиях на строго прямолинейное движение света в небе. Именно исследования в области оптики прославили его имя.

Ибн аль-Хайсам

Впрочем, его достижения в науке были замечены далеко не сразу. А в 1011 году египетский халиф аль-Хаким пригласил альХайсама из Басры (ныне юго-восток Ирака) в Каир для одного «простого» дела. Надо было всего лишь построить плотину ниже Асуана на Ниле. Оказавшись на месте, аль-Хайсам вскоре понял, что это невыполнимо, и сказал об этом. Чтобы спастись от этой невыполнимой задачи и гнева халифа — самого могущественного человека в Фатимидском халифате, он решил изобразить сумасшествие.

Иллюстрация на титуле «Книги оптики», переработанной в XIII в. польским ученым Эразмом Витело. Она показывает действие «теплового луча» Архимеда. По легенде, греки использовали бронзовые параболические зеркала, чтобы направить солнечные лучи на римские корабли и поджечь их. Книга аль-Хайсама в подробностях освещает оптику изогнутых подобным образом зеркал.

Прямой луч света

Десять лет аль-Хайсам пробыл под домашним арестом, и в это благодатное время он опубликовал «Книгу оптики». В своем трактате аль-Хайсам доказал, что свет распространяется строго по прямой линии, использовав для этого, наверное впервые, научный эксперимент. Ученый наблюдал свет через полую трубку, а затем прикрывал конец трубки, и свет больше не был виден. «Очевидно», — сказали бы многие, однако это было первое экспериментальное доказательство того, что свет к нашему глазу проходит строго по прямой линии.

Это позволило аль-Хайсаму описать лучи света при помощи геометрии, что также стало одним из первых случаев использования математики в науке. А ранее наше зрение было принято объяснять тем, что глаза посылают вперед лучи, которые отражаются от предметов или же проходят сквозь них, образуя в нашем глазу «картинку». Аль-Хайсам смог найти правильное описание природы нашего зрения. Свет проходит от предметов к нашему глазу по прямой линии, формируя изображение на задней стенке глазного яблока.

Камера-обскура

Лучи света подходят от предмета к камере, проходя через апертуру по прямым линиям. Внутри камеры лучи формируют перевернутое изображение

Аль-Хайсам привел в своем труде первое описание камеры-обскуры, правда, размеры ее тогда были с комнату. Подобное явление он наблюдал и в природе, когда солнце пробивалось сквозь листву деревьев, проецируя ее на землю. Также ученый заметил, что камера-обскура производит лучшее изображение в том случае, если отверстие очень мало, буквально как укол булавки.