Ibn al-Haythams wissenschaftliche Methode

Während des Internationalen Jahres des Lichts 2015 wurde Ibn al-Haytham bei der UNESCO als Pionier der modernen Optik gefeiert. Er war ein Vorläufer von Galileo als Physiker, fast fünf Jahrhunderte zuvor, nach Prof. S. M. Razaullah Ansari (Indien). Jahrhundert, leistete bedeutende Beiträge zu den Prinzipien der Optik, Astronomie und Mathematik und entwickelte seine eigene Methodik: Experimentieren als eine andere Art, die Grundhypothese oder Prämisse zu beweisen.,

von Shaikh Mohammad Razaullah Ansari

Abū Ali al-Ḥasan Ibn al-Haytham al-Baṣrī (965-1040), bekannt im europäischen Mittelalter mit dem Namen Alhazen, genannt wurde, unter den arabischen Gelehrten als „Zweite Ptolemäus‘ (Baṭlamyūs Thānī). Er war eigentlich ein Gelehrter vieler Disziplinen: Mathematik, Physik, Mechanik, Astronomie, Philosophie und Medizin. Jahrhundert einer der ältesten Mitglieder des Trios der muslimischen Gelehrten, die anderen beiden waren al-Bīrūnī (973-1048) und Ibn Sīnā (980-1037).,

Von Basra zog Ibn al – Haytham nach Kairo, wo ihn der fatimidische Kalif al-ḤĀkim eingeladen hatte. Der Kalif war ein großer Schutzpatron der Wissenschaftler-Gelehrten, er bekam ein Observatorium für den Astronomen Ibn Yūnus gebaut (d. 1009) und er gründete eine Bibliothek Dār al– ‚Im, deren Ruhm fast dem seines Vorläufers in Bagdad entsprach, Bayt al – ḤIkma(das Haus der Weisheit), gegründet vom abbasidischen Kalifen al-Mā‘ mūn (regierte 813 – 833).

Ibn al-Haytham war ein produktiver Schriftsteller., Nach eigenen Angaben schrieb er 25 Werke über mathematische Wissenschaften, 44 Werke über (aristotelische) Physik und Metaphysik, auch über Meteorologie und Psychologie. Darüber hinaus weist seine autobiografische Skizze deutlich darauf hin, dass er Aristoteles (Natur -) Philosophie, Logik und Metaphysik sehr gründlich studiert hat, über die er kurz berichtete.

Sein berühmtestes Buch auf Arabisch war on optics, Kitāb fī al-ManāẓIr, im lateinischen Opticae Thesaurus, der im 12. /13., Es befasst sich in sieben Bänden mit experimentellen und mathematischen Untersuchungen der Eigenschaften von Licht. Ibn al-Haythams Diskurs über Licht und Traktate über das Licht der Sterne, über das Licht des Mondes und über den Heiligenschein und den Regenbogen sind die Hauptquellen, aus denen seine Arbeitsweise abgeleitet werden kann.

In der Fortsetzung veranschauliche ich die Hauptmerkmale von Ibn al-Haythams Methode als Versuchsdesign, um eine Hypothese zu testen und nicht nur zur Beobachtung oder Entdeckung, wie sie von seinen Vorgängern verwendet wird.

Wissenschaftliche Methode: Was bedeutet das?,

Die beiden bekannten Merkmale der modernen wissenschaftlichen Methode sind der Theoriebau und das Experimentieren.Während ersteres tatsächlich eine Art mathematische Modellierung beobachtender Tatsachen ist, ist letzteres nicht nur eine experimentelle Beobachtung eines Phänomens, sondern beinhaltet auch den experimentellen Beweis einer Hypothese, die die fraglichen Phänomene nachbildet. Mit anderen Worten, ein Experiment soll die Hypothese testen, auf der die mathematische Theorie tatsächlich basiert.,

Erinnern Sie sich hier daran, dass Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie (oder Gravitationstheorie) vorhersagte, dass sich Licht durch seine Gravitation wie jede Materie um eine große Masse von Materie biegt. Diese Hypothese oder Deduktion seiner Theorie wurde 1919, 1922, 1947 und 1952 während totaler Sonnenfinsternisse getestet. Das Licht der Sterne, die sich hinter der Sonne befinden, wird von der Masse der Sonne gebogen und kann deutlich beobachtet werden.

In allen Lehrbüchern der westlichen Welt wird der italienische Physiker Galileo Galiläa ( 1564-1642) als Vater dieser wissenschaftlichen Methode vorgestellt., Der Wissenschaftshistoriker A. C. Crombie erklärt in Augustinus zu Galileo (Taschenbuch Mercury Books, 1964): „Galiläa kombiniert … seine experimentelle Methode mit der mathematischen Abstraktion beobachteter Gesetzmäßigkeiten … daraus könnte die Beobachtung abgeleitet werden“.

Die beiden mittelalterlichen europäischen Gelehrten, die tatsächlich die Hauptvorgänger von Galiläa waren, sind Robert Grosseteste (†1253) und Roger Bacon (†1294).,

Robert Grosseteste war der Lehrer von Roger Bacon, dessen Quellen für die Optik Euklid, Ibn Sinas Al – Qānūn und al–Kindīs Optik waren: Libre de aspectibus, dessen arabischer Text nicht vorhanden ist. Die lateinische Übersetzung durch den spanischen Gerard von Cremona wurde im 12. c durchgeführt. Robert begründete seine Theorie der Ursachenverfälschung, d.h. experimenteller Beweis für das Testen rivalisierender Hypothesen oder mathematischer Modelle.,

Roger Bacons hauptwissenschaftliches Werk war in der Optik mit dem Titel Opus Maius, und im sechsten Kapitel veranschaulichte Roger die Scientia Experimentalis , d. H. Seine Theorie der Wissenschaft und wissenschaftliche Methode. Seine Quellen waren al-Kindi (gest.873) , Ibn Sīnā, Ibn al–Haytham , Ibn Rushd (d…. 1198). Laut Crombie (Robert Grosseste und the Origins of Experimental Science, Clarendon Press, Oxford, 1953)“wurden Ibn al-Haythams wenige optische Schriften am Ende des 12. / Anfang des 13.,

Laut der berühmten deutschen Gelehrten Anneliese Maier (1905-1971), die die Gedanken des 14. Jahrhunderts analysierte.Naturphilosophen und Wissenschaft, in seinem Buch Die Vorgänger von Galilei im vierzehnten Jahrhundert(Rom, 1949), „sollte die wissenschaftliche Revolution nicht als ein linearer historischer Prozess interpretiert werden, der durch Galileis Innovation in der Mechanik und den verstärkten Einsatz von Experimenten danach eingeleitet wurde“. Jahrhundert nahmen Gelehrte viele Ideen von ihren scholastischen Vorgängern an.,

Testhypothese Experimentell

Die folgenden Hypothesen wurden von Ibn al-Haytham getestet, für die er spezielle Experimente für verschiedene Arten von Lichtern entwickelte: Sonnenlicht, Dämmerungs – / Morgenlicht, reflektiertes Licht von polierten Oberflächen und von undurchsichtigen Körpern, gebrochenes / Durchlicht.

Regel 1. Geradlinige Lichtausbreitung unabhängig von ihrer Emissionsquelle.

Regel 2. „Jeder Punkt eines leuchtenden Objekts …strahlt Licht entlang jeder geraden Linie aus … sphärisch,…, Ich meine in alle Richtungen“. Ein Ergebnis dieser Regel beweist, dass die Sonne und sogar eine künstliche Lichtquelle Licht von ihrem ganzen Teil ausstrahlt.

Auf der Grundlage seiner experimentellen Ergebnisse klassifizierte Ibn al-Haytham Lichtquellen in drei Typen: leuchtende, reflektierende und sendende Quellen. Folglich wandte er seine Klassifizierung auf den Mond an. In seinem Traktat: Auf dem Licht des Mondes untersuchte er die Natur des Mondlichts und kam zu dem Schluss, dass “ das Experiment …, dienen dazu zu beweisen, dass die Art der Übertragung vom Mond von der gleichen Art ist wie die bereits bekannte Art der Emission von selbstleuchtenden Objekten“.

In seinem Lichtdiskurs stellte Ibn al-Haytham seine Lichttheorie und insbesondere die Definition eines physikalischen Strahls vor. Außerdem präsentierte er ein dynamisches Konzept der Lichtbrechung, das heißt, Licht ist eine Art Bewegung, mit seiner reduzierten Geschwindigkeit in einem dichteren Medium. Weiter ging er noch einen Schritt und erklärte, “ dass der Weg von einem gebrochenen Strahl angenommen … ist immer derjenige, der einfacher und schneller ist“., So erwartete Ibn al-Haytham das sogenannte fermatsche Prinzip der geringsten Zeit (der Weg zwischen zwei Punkten durch einen Lichtstrahl ist der Weg, der in der geringsten Zeit zurückgelegt werden kann). Darüber hinaus diskutierte er auch die Beziehung zwischen Licht und Wärme.

Ibn al-Haytham fand mit seinen eigenen Instrumenten zur Untersuchung von Reflexion und Brechung acht Brechungsregeln.,

Mathematisierung physikalischer Probleme

Denken Sie daran, dass Ibn al-Haytham Lichtstrahlen durch gerade Linien und Lichtquellen durch Oberflächen ersetzte, von deren Punkten gerade Linien in alle Richtungen ausgehen (Regel 2 oben erwähnt). Trotz der Tatsache, dass diese Art von Abstraktion seinen griechischen Vorgängern bekannt war, liegt seine Hauptleistung darin, die funktionale Beziehung zwischen seiner mathematischen Abstraktion und seinem Experiment zu untersuchen.,

Genau genommen war seine Methodik der systematische Einsatz von Experimenten für einzelne physikalische Phänomene und gleichzeitig der Einsatz mathematischer (oder funktionaler) Darstellung des betreffenden physikalischen Phänomens. Zum Beispiel hängt in seiner Brechungstheorie die Eigenschaft der Transparenz des Mediums (heute definiert durch den Brechungsindex) mit dem Abweichungswinkel des gebrochenen Strahls zusammen. In diesem Sinne war Ibn al-Haytham sicherlich fast fünf Jahrhunderte zuvor ein Vorläufer von Galileo als Physiker.,

Ansichten über Autoritäten

Es ist mittlerweile ziemlich bekannt, dass die Substitution des geozentrischen Planetensystems durch das heliozentrische System der Welt, wie von Kopernikus (d. 1543) und nach ihm Galileos Buch: Dialog über die beiden wichtigsten Weltsysteme, der Glaube an Autoritäten untergraben und in Frage gestellt wurde. Der letzte Schlag zu diesem Sturz kam von Rene Descartes ( † ,1650), mit seinem berühmten Buch: Discourse de la Methode (Leiden 1637), in dem er jene Gelehrten ansprach, „die ausschließlich von ihrem natürlichen reinen Intellekt profitieren, glauben nur an alte Bücher, dh ohne Autorität mit Erfahrung und Experiment zu kontrastieren“.

Es ist erstaunlich, dass Ibn al-Haytham genau die gleiche Forschungsmethode befürwortete. In seinem Traktat Zweifel an Ptolemäus schrieb er:

“ Die Wahrheit wird um ihrer selbst willen gesucht …, Es ist nicht die Person, die die Bücher ihrer Vorgänger studiert und ihrer natürlichen Disposition freien Lauf lässt, um sie positiv zu betrachten, die nach der Wahrheit sucht. Aber die Person, die über sie nachdenkt, ist voller Zweifel .. .wer folgt dem Beweis und der Demonstration und nicht der Behauptung eines Mannes, dessen natürliche Disposition durch alle Arten von Mängeln und Mängeln gekennzeichnet ist…. Eine Person, die wissenschaftliche Bücher studiert, um die Wahrheit zu wissen, sollte sich in einen feindlichen Kritiker von allem verwandeln, was er studiert …, wenn er diesen Kurs einschlägt, wird ihm die Wahrheit und die Fehler offenbart … in den Schriften seiner Vorgänger wird deutlich hervorstechen“.

Zusammenfassend sei daran erinnert, dass Ibn al-Haytham sich auf die Verfeinerung und Raffinesse antiker Methoden empirischer Beobachtungen konzentrieren und dadurch seine eigene Methodik entwickeln musste: Experimentieren als eine andere Art, die grundlegende Hypothese oder Prämisse zu beweisen.,

Die Ironie des islamischen Mittelalters

Abschließend möchte ich auf die Ironie des islamischen Mittelalters hinweisen, in der trotz gründlicher Recherche von Ibn al-Haytham selbst eine praktische Wissenschaft der Optik in Vergessenheit geriet. Seltsamerweise wurde in drei Jahrhunderten nur ein Kommentar zu Ibn al-Haythams Optik geschrieben.,

Andererseits wurde Ibn al-Haythams optisches Werk während des sogenannten „dunklen Zeitalters“ in Europa vom englischen Dichter Geoffrey Chaucer (1320-1400) verewigt.in“The Squire ’s Tale“(Canterbury Tales):

„Sie sprachen von Alhazen und Vitello,
Und Aristoteles, die in ihren Büchern lebt,
Auf seltsame Spiegel und optische Instrumente“.

Hier bezieht sich Alocean auf Ibn al-Haythams (Alhazen/Alhacen ist die latinisierte Form von Al-ḤAsan) und Vitello auf den Polonis-Gelehrten Witelo (13.,), dessen Buch über Optik im Wesentlichen auf Ibn al-Haythams Optik basiert. Es wurde der Risner-Ausgabe des Opticae Thesaurus beigefügt. Witelos Abhandlung trug viel dazu bei, das Wesentliche optischer Forschungen des Mittelalters bis hin zu Kepler und Descartes im siebzehnten Jahrhundert zu übertragen., So deutet die Optik und ihr Produkt, die wissenschaftliche Methode, auf eine Kontinuität der Entwicklung Europas im 16.und 17. Jahrhundert hin, die dank des Genies al-Haythams Ibn al-Haytham fälschlicherweise als revolutionäre Periode oder als Bruch mit der Vergangenheit angesehen wird.

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