علم البصريات
ابن الهيثم :
هو محمد بن الحسن بن الحسن بن الهيثم أبو علي البصري: ولد سنة 354ه - 965م، لقب بالبصري نسبة إلى مدينة البصرة. ابن الهيثم هو عالم عربي في الفيزياء، والبصريات، الهندسة و الرياضيات والفلك، و له فيها العديد من المؤلفات والمكتشفات العلمية التي أكدها العلم الحديث.توفي سنة 430ه - 1039م.
نشأته:
نشا ابن الهيثم في عصر كان يشهد ازدهارا في مختلف العلوم من رياضيات وفلك وغيرها،فانكب على دراسة الهندسة والبصريات وقراءة كتب من سبقوه من علماء اليونان والعالم الأندلسي الزهراوي وغيرهم في هذا المجال، كتب عدة رسائل وكتب في تلك العلوم وساهم على وضع القواعد الرئيسية لها، وأكمل ما كان قد بدأه العالم الزهراوي.
درس في بغداد الطب، واجتاز امتحانًا مقررًا لكل من يريد العمل بالمهنة، وتخصص في طب الكحالة (طب العيون)، كان أهل بغداد يقصدونه للسؤال في عدة علوم، برغم أن المدينة كانت زاخرة بصفوة من كبار علماء العصر.
منهجه العلمي:
اعتمد ابن الهيثم في بحوثه على أحد منهجين:
1. منهج الاستقراء.
2. منهج الاستنباط.
وفي الحالين كان يعتمد على التجربة والملاحظة، وكان همه من وراء البحث هو الوصول إلى الحقيقة التي تثلج صدره، وقد حدد الرجل هدفه من بحوثه، وهو إفادة من يطلب الحق ويؤثره، في حياته وبعد مماته.
وكان ابن الهيثم يرى أن تضارب الآراء هو الطريق الوحيد لظهور الحقيقة،وقد جعل من التجربة العملية منهاجًا ثابتًا في إثبات صحة أو خطأ النتائج العقلية أو الفرضيات العلمية، وبعد ذلك يحاول التعبير عن النتيجة الصحيحة بصياغة رياضية دقيقة.
أعماله في الفيزياء:
مؤسس علم الضوء
علم الضوء صاحب السبق فيه هو ابن الهيثم، وقد وضع أسسه من خلال كتابه" المناظر". وقد ألف هذا الكتاب عام 411هـ/ 1021م، وفيه استثمر خبرته الطبية، وتجاربه العلمية، فتوصل فيه إلى نتائج وضعته على قمة عالية في المجال العلمي، وصار بها أحد المؤسسين لعلوم غيّرت من نظرة العلماء لأمور كثيرة في هذا المجال حتى لقبه العلماء( أمير النور ).
ابن الهيثم مع البصريات
نجح ابن الهيثم وهو بمصر في تطوير علم البصريات بشكل جذري حين برهن رياضيا وهندسيا على أن العين تبصر وتري بواسطة انعكاس الإشعاعات من الأشياء المبصرة علي العين وليس بواسطة شعاع ينبثق من العين إلى الأشياء. وبذلك أبطل ابن الهيثم النظرية اليونانية لكل من إقليدس وبطليموس، التي كانت تقول بأن الرؤية تحصل من انبعاث شعاع ضوئي من العين إلى الجسم المرئي.
كذلك برهن ابن الهيثم رياضيا وهندسيا علي كيفية النظر بالعينين معا إلى الأشياء في آن واحد دون أن يحدث ازدواج في الرؤية برؤية الشيء شيئين.
وعلل ابن الهيثم ذلك بأن صورتي الشيء المرئي تتطابقان علي شبكية العينين وقد وضع ابن الهيثم بهذه البرهنة وذلك التعليل الأساس الأول لما يعرف الآن باسم الاستريسكوب.
وكان ابن الهيثم أول من درس العين دراسة علمية وعرف أجزاءها وتشريحها ورسمها.
مساهمة في علم الحركة (ميكانيكا)
أما في علم الميكانيكا كانت دراسته للظواهر الميكانيكية في إطار تجاربه في علم الضوء، ولكنه توصّل إلى رصد ما يلي:
- أن للحركة نوعين:
-الحركة الطبيعية:وهي حركة الجسم بتأثير من وزنه، وهو ما يعرف الآن باسم "السقوط الحر".
-الحركة العرضية:وهي الحركة التي تنتج من تأثير عامل خارجي (القوة)، وهو يرى في الجسم الساقط سقوطًا حرًا أن سرعته تكون أقوى وأسرع إذا كانت مسافته أطول، وتعتمد بالتالي سرعته على ثقله والمسافة التي يقطعها.
تحليل حركة الجسم
ينظر ابن الهيثم إلى حركة الجسم أنها مركبة من قسطين (مركبتين)، واحدة باتجاه الأفق، والأخرى باتجاه العمود على الأفق، وأن الزاوية بين المركبتين قائمة، وأن السرعة التي يتحرك بها الجسم هو محصلة هذين القسطين.
درس تغير سرعة الأجسام عند تصادمها بحسب خصائص هذه الأجسام وميز بين الاصطدام المرن، وغير المرن، وكان ذلك عند تجربته بإلقاء كرة من الصلب على سطح من الحديد، وسقوطها على سطح من الخشب أو التراب.
مساهماته في الرياضيات:
وقد كان لابن الهيثم مساهماته الجليلة في العديد من العلوم غير علم البصريات؛ ففي علم الرياضيات وضع العديد من المؤلفات، وقد صل إلينا منها 37 مخطوطًا، بعضها كان شرحًا وتعليقًا على مؤلفات الأولين في هذا المجال، والبعض الآخر تأسيسًا لنظريات رياضية حول خصائص المثلث والكرة، وكيفية استخراج ارتفاعات الأجسام، وغير ذلك.
مساهمته في علم الفلك:
أما في علم الفلك فلابن الهيثم حوالي 20 مخطوطة في هذا المجال، وقد استخدم عبقريته الرياضية في مناقشة كثير من الأمور الفلكية، كما ناقش في رسائله بعض الأمور الفلكية مناقشة منطقية، عكست عبقرية الرجل من جانب، ومن جانب آخر عمق خبرته وعلمه بالفلك، ومن أمثله مؤلفاته:
• ارتفاع القطب: وفيه استخرج ارتفاع القطب، وتحديد خط عرض أي مكان.
• أضواء الكواكب: اختلاف منظر القمر.
• ضوء القمر: وأثبت أن القمر يعكس ضوء الشمس وليس له ضوء ذاتي.
• الأثر الذي في وجه القمر: وفيها ناقش الخطوط التي تُرى في وجه القمر، وتوصل إلى أن القمر يتكون من عدة عناصر، يختلف كل منها في امتصاص وعكس الضوء الساقط عليه من الشمس، ومن ثم يظهر هذا الأثر.
• مقالة في التنبيه على مواضع الغلط في كيفية الرصد.
• تصحيح الأعمال النجومية – ارتفاعات الكواكب.
وغير ذلك كثير.
كتبه ومؤلفاته:
-كتاب المناظر: الذي يعد ثورة في عالم البصريات، فقد رفض فيه عددًا من نظريات بطليموس في علم الضوء، بعدما توصل إلى نظريات جديدة غدت نواة علم البصريات الحديث. ومن أهم الآراء الواردة في الكتاب:
_ الرؤية تتم بواسطة الأشعة التي تنعكس من الجسم المرئي باتجاه عين المبصر على عكس بطليموس الذي قال أن الرؤية تتم بواسطة أشعة تنبعث من العين إلى الجسم المرئي.
_ الشعاع الضوئي ينتشر في خط مستقيم ضمن وسط متجانس.
_اكتشاف ظاهرة انعكاس الضوء، وظاهرة انعطاف الضوء .
_شرّح العين تشريحاً كاملاً، وبين وظيفة كل قسم منها.
- اختلاف منظر القمر.
- رؤية الكواكب.
- التنبيه على ما في الرصد من الغلط.
- أصول المساحة.
- أعمدة المثلثات.
- المرايا المحرقة بالقطوع.
- المرايا المحرقة بالدوائر.
- كيفـيات الإظلال.
- رسالة في الشفق.
- شرح أصول إقليدس.
- مقالة فی صورةالکسوف.
- رسالة فی مساحة المسجم المکافی.
- مقالة فی تربیع الدائرة.
- مقالة مستقصاة فی الأشكال الهلالیة.
- خواص المثلث من جهة العمود.
- القول المعروف بالغریب فی حساب المعاملات.
- قول فی مساحة الكرة.
- كتاب الجامع في أصول الحساب.
- كتاب في تحليل المسائل الهندسية.
- مقالة في التحليل والتركيب.
تأثيره على العلم الحديث:
درس ابن الهيثم ظواهر انكسار الضوء و انعكاسه بشكل مفصّل ، وخالف الآراء القديمة كنظريات بطليموس ، كما أرسى أساسيات علم العدسات وشرّح العين تشريحا كاملا . يعتبر كتاب المناظر Optics المرجع الأهم الذي استند عليه علماء العصر الحديث في تطوير التقانة الضوئية، وهو تاريخياً أول من قام بتجارب الكاميرا Camera و هو الاسم المشتق من الكلمة العربية : " قُمرة " وتعني الغرفة المظلمة بشباك صغير.