Физика в средневековом исламском мире - Physics in the medieval Islamic world

В естественные науки видел различные достижения во время Золотой век ислама (примерно с середины 8-го до середины 13-го веков), добавив ряд новшеств в Передача классики (такие как Аристотель, Птолемей, Евклид, неоплатонизм ).[1] В этот период исламское богословие побуждало мыслителей находить знания.[2] Среди мыслителей этого периода Аль-Фараби, Абу Бишр Матта, Ибн Сина, аль-Хасан ибн аль-Хайтам и Ибн Баджах.[3] Эти работы и важные комментарии к ним были источником науки в средневековый период. Они были переведено в арабский, то лингва франка этого периода.

Исламская стипендия в науках унаследовал Аристотелевская физика от греков и во время Исламский золотой век развил его дальше. Однако исламский мир с большим уважением относился к знаниям, полученным в результате эмпирических наблюдений, и считал, что Вселенная управляется одним набором законов. Их использование эмпирических наблюдений привело к формированию грубых форм научный метод.[4] Изучение физики в исламском мире началось в Ирак и Египет.[5] Области физики, изучаемые в этот период, включают: оптика, механика (в том числе статика, динамика, кинематика и движение ), и астрономия.

Физика

Исламская стипендия унаследовал Аристотелевская физика от греков и во время Исламский золотой век развил его дальше, особенно делая акцент на наблюдении и априори рассуждения, развитие ранних форм научный метод. С участием Аристотелевская физика физика считалась более низкой, чем демонстративная математическая наука, но с точки зрения более широкой теории познания физика была выше, чем астрономия; многие из принципов берут начало в физике и метафизике.[6] Основной предмет физики, по мнению Аристотель, было движение или изменение; это изменение было связано с тремя факторами: лежащей в основе вещи, лишением и формой. В его Метафизика, Аристотель считал, что Неперемещенный движитель отвечал за движение космоса, который Неоплатоники позже обобщены, поскольку космос вечен.[1] Аль-Кинди выступал против идеи вечности космоса, заявляя, что вечность мира приводит к абсурду иного рода, включающему бесконечность; Аль-Кинди утверждал, что космос должен иметь временное происхождение, потому что пересечение бесконечности невозможно.

Один из первых комментариев Аристотеля Метафизика это по Аль-Фараби. В "Цели Аристотеля Метафизика", Аль-Фараби утверждает, что метафизика не специфична для природных существ, но в то же время метафизика более универсальна, чем естественные существа.[1]

Оптика

Обложка Ибн аль-Хайсам с Книга оптики

Одно направление в физике, оптика, быстро развивалась в этот период. К девятому веку появились работы по физиологической оптике, зеркальным отражениям, геометрической и физической оптике.[7] В одиннадцатом веке Ибн аль-Хайсам Он не только отверг греческую идею о видении, но и предложил новую теорию.[8]

Ибн Сахл (ок. 940-1000), математик и физик, связанный со двором Багдад, написал трактат О горящих зеркалах и линзах в 984 г., в котором он изложил свое понимание того, как изогнутые зеркала и линзы наклониться и сосредоточиться свет. Ибн Сахлю приписывают открытие закона преломление, теперь обычно называют Закон Снеллиуса.[9][10] Он использовал этот закон для определения формы линз, фокусирующих свет без геометрических аберраций, известных как анакластические линзы.

Ибн аль-Хайсам (известен в западная Европа так как Alhacen или Альхазен) (965 -1040 ), которого часто называют «отцом оптики»[11] и пионер научный метод, сформулировал «первую всеобъемлющую и систематическую альтернативу греческим оптическим теориям».[12] В своей «Книге оптики» он постулировал, что свет отражается от разных поверхностей в разных направлениях, вызывая тем самым разные световые сигнатуры для определенного объекта, который мы видим.[13] Это был другой подход, чем тот, который ранее предполагали греческие ученые, такие как Евклид или Птолемей, которые считали лучи испускается от глаза к объекту и обратно. Аль-Хайтам, с этой новой теорией оптика, смог изучить геометрические аспекты теорий зрительного конуса, не объясняя физиологию восприятия.[7] Также в своей «Книге оптики» Ибн аль-Хайтам использовал механику, чтобы попытаться понять оптику. Используя снаряды, он заметил, что объекты, поражающие цель перпендикулярно, оказывают гораздо большую силу, чем снаряды, поражающие под углом. Аль-Хайтам применил это открытие к оптике и попытался объяснить, почему прямой свет вредит глазу, потому что прямой свет приближается перпендикулярно, а не под косым углом.[13] Он разработал камера-обскура чтобы продемонстрировать, что свет и цвет от разных свечей могут проходить через одно отверстие по прямым линиям, не смешиваясь в отверстии.[14] Его теории были переданы на Запад.[12] Его работа повлияла на Роджер Бэкон, Джон Пекхэм и Vitello, который опирался на свою работу и в конечном итоге передал ее Кеплер.[12]

Таки ад-Дин пытался опровергнуть широко распространенное мнение, что свет излучается глазом, а не наблюдаемым объектом. Он объяснил, что, если бы свет исходил из наших глаз с постоянной скоростью, нам потребовалось бы слишком много времени, чтобы осветить звезды, чтобы мы могли их увидеть, пока мы все еще смотрим на них, потому что они находятся так далеко. Следовательно, освещение должно исходить от звезд, чтобы мы могли видеть их, как только откроем глаза.[15]

Астрономия

Основная статья: Астрономия в средневековом исламе

Исламское понимание астрономической модели было основано на греческой системе Птолемея. Однако многие ранние астрономы начали сомневаться в этой модели. Это не всегда было точным в своих предсказаниях и было слишком сложным, потому что астрономы пытались математически описать движение небесных тел. Ибн аль-Хайсам опубликовано Аль-Шукук ала Батиамюс («Сомнения по поводу Птолемея»), в котором изложены его многочисленные критические замечания по поводу парадигмы Птолемея. Эта книга побудила других астрономов разработать новые модели для объяснения небесного движения лучше, чем Птолемей.[16]В аль-Хайсаме Книга оптики он утверждает, что небесные сферы не были сделаны из твердой материи и что небеса менее плотны, чем воздух.[17]Аль-Хайтам в конце концов приходит к выводу, что небесные тела подчиняются тем же законам физики, что и земные тела.[18] Некоторые астрономы тоже строили теории о гравитации, аль-Хазини предполагает, что гравитация, которую содержит объект, зависит от его расстояния от центра Вселенной. Центр Вселенной в данном случае относится к центру Земли.[19]

Механика

Стимул

Иоанн Филопон отверг аристотелевский взгляд на движение и утверждал, что объект приобретает склонность к движению, когда на него воздействует движущая сила. В одиннадцатом веке Ибн Сина примерно принял эту идею, полагая, что движущийся объект обладает силой, которая рассеивается внешними факторами, такими как сопротивление воздуха.[20]Ибн Сина проводил различие между «силой» и «наклоном» (называемым «майл»), он утверждал, что объект может быть получен, когда объект находится в оппозиции своему естественному движению. Поэтому он пришел к выводу, что продолжение движения связано с наклоном, передаваемым объекту, и этот объект будет находиться в движении до тех пор, пока не будет израсходована майла. Он также утверждал, что снаряд в вакууме не остановится, если на него не воздействовать. Эта концепция движения согласуется с первым законом движения Ньютона, инерцией, который гласит, что движущийся объект будет оставаться в движении, если на него не действует внешняя сила.[21]От этой идеи, расходившейся с аристотелевской точкой зрения, в основном отказались, пока она не была описана как «импульс». Джон Буридан, который, возможно, находился под влиянием Ибн Сины.[20][22]

Ускорение

В Абу Райнан аль-Бируни текст Тени, он признает, что неравномерное движение является результатом ускорения.[23] Теория майла Ибн-Сины пыталась связать скорость и вес движущегося объекта, эта идея очень напоминала концепцию количества движения.[24] Теория движения Аристотеля утверждала, что постоянная сила производит равномерное движение, Абу'л-Баракат аль-Багдади противоречил этому и развил свою собственную теорию движения. В своей теории он показал, что скорость и ускорение - две разные вещи, а сила пропорциональна ускорению, а не скорости.[25]

Реакция

Ибн Баджах предположил, что для каждой силы всегда есть сила реакции. Хотя он не уточнил, что эти силы равны, это все еще ранняя версия третьего закона движения, который гласит, что для каждого действия существует равное и противоположное противодействие.[26]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c Классическая арабская философия - антология источников, Перевод Джона МакГинниса и Дэвида К. Райсмана. Индианаполис: Издательство Hackett Publishing Company, 2007. стр. xix
  2. ^ Бакар, Осман. История и философия исламской науки. Кембридж: Общество исламских текстов, 1999. стр. 2
  3. ^ Аль-Халили, Джим. "Первый настоящий ученый'". В архиве из оригинала 5 января 2009 г.. Получено 4 января 2009.
  4. ^ И.А., Ахмад (1995). «Влияние коранической концепции астрономических явлений на исламскую цивилизацию» (PDF). Перспективы в астрономии. С. 395–403. Bibcode:1995ВА ..... 39..395А. Дои:10.1016 / 0083-6656 (95) 00033-X.
  5. ^ Тиле, Рюдигер (август 2005 г.), «Памяти: Матиас Шрамм, 1928–2005», Historia Mathematica, 32 (3): 271–274, Дои:10.1016 / j.hm.2005.05.002
  6. ^ . Ислам, наука и вызов истории. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. стр.57
  7. ^ а б Даллал, Ахмад. Ислам, наука и вызов истории. Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета, 2010. стр. 38
  8. ^ Даллал, Ахмад. Ислам, наука и вызов истории. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета. стр.39
  9. ^ К. Б. Вольф, "Геометрия и динамика в преломляющих системах", Европейский журнал физики 16, п. 14-20, 1995.
  10. ^ Р. Рашед, «Пионер анакластики: Ибн Сахл о сжигании зеркал и линз», Исида 81, п. 464–491, 1990.
  11. ^ Р. Л. Верма, «Аль-Хазен: отец современной оптики», Аль-Араби, 8 (1969): 12-13
  12. ^ а б c Д. К. Линдберг, "Теория зрения Альхазена и ее восприятие на Западе", Исида, 58 (1967), с. 322.
  13. ^ а б Линдберг, Дэвид С. (1976). Теории видения от аль-Кинди до Кеплера. Издательство Чикагского университета, Чикаго. ISBN  0-226-48234-0. OCLC  1676198.
  14. ^ Дэвид С. Линдберг, «Теория изображений-точечных отверстий от древности до тринадцатого века», Архив истории точных наук, 5(1968):154-176.
  15. ^ Таки ад-Дин. Китаб Нур, Книга I, Глава 5, MS ‘O ', лист 14b; MS «S», лист 12a-b
  16. ^ Даллал, Ахмад (1999), «Наука, медицина и технология», в Эспозито, Джон, Оксфордская история ислама, Oxford University Press, Нью-Йорк
  17. ^ Розен, Эдвард. (1985). «Растворение твердых небесных сфер». Журнал истории идей. Том 46 (1): 13-31.
  18. ^ Дюгем, Пьер. (1969). «Чтобы спасти явления: очерк идеи физической теории от Платона до Галилея». Издательство Чикагского университета, Чикаго.
  19. ^ Мариам Рожанская и И. С. Левинова (1996), «Статика», в Рошди Рашед, ред. Энциклопедия истории арабской науки, т. 2, стр. 614-642 Routledge, Лондон и Нью-Йорк
  20. ^ а б Сайили, Айдын. «Ибн Сина и Буридан о движении снаряда». Анналы Нью-Йоркской академии наук, т. 500 (1). с.477-482.
  21. ^ Эспиноза, Фернандо. «Анализ исторического развития представлений о движении и его значение для обучения». Физическое образование. Vol. 40 (2).
  22. ^ Зупко, Джек (2015). "Джон Буридан". Стэнфордская энциклопедия философии. Лаборатория метафизических исследований, Стэнфордский университет. Получено 5 февраля 2019.
  23. ^ «Биография Аль-Бируни». Университет Сент-Эндрюс, Шотландия.
  24. ^ Наср С.Х., Разави М.А. "Исламская интеллектуальная традиция в Персии" (1996). Рутледж
  25. ^ Сосны, Шломо (1986), Исследования арабских версий греческих текстов и средневековой науки, 2, Brill Publishers, п. 203, ISBN  965-223-626-8
  26. ^ Франко, Абель Б. "Avempace, движение снаряда и теория толчка". Журнал истории идей. Vol. 64 (4): 543.