İbnü'l-Heysem ve Kitâbü'l-Menâzır: Optik Devrimi, Işık Fiziği ve İntibâ Teorisi Külliyâtı

FÂSIL I: Basra'dan Kahire'ye Bir Dehanın Doğuşu ve Deney Metodolojisi

İslam medeniyetinde aklî ve tecrübî ilimlerin ulaştığı en yüksek zirvelerden biri, Batı dünyasında "Alhazen" adıyla anılan Ebû Ali el-Hasen b. el-Hasen İbnü'l-Heysem'dir (ö. 432/1040 civarı). Basra'da tahsilini ikmal ettikten sonra Fâtımî Halifesi el-Hâkim bi-Emrillâh'ın davetiyle Nil Nehri'nin taşkınlarını kontrol altına alma projesi için Mısır'a gelen İbnü'l-Heysem, sahadaki topografik incelemeleri neticesinde bu projenin o devrin mekanik imkânlarıyla kabil olmadığını görerek inzivaya çekilmiş ve ilimler tarihinin en büyük optik şaheseri olan Kitâbü'l-Menâzır'ı (Yedi Cilt) kaleme almıştır.

İbnü'l-Heysem, ilim metodolojisine getirdiği "el-İ'tibâr" (kontrollü deneysel gözlem) ilkesiyle Francis Bacon ve Galileo'dan yüzyıllar önce modern bilimsel yöntemi kurmuştur. Ona göre salt nazari akıl yürütmeler fizikî hakikatleri ispata kifayet etmez; her bir teorik iddia, özel olarak tasarlanmış karanlık odalar, delikli perdeler, küresel ve parabolik aynalar ile deneysel olarak sınanmalıdır.

FÂSIL II: İntibâ Devrimi: Antik Optiğin Yıkılışı ve Görme Fiziği

Antik Yunan'dan beri hüküm süren ve Öklid ile Batlamyus tarafından savunulan "hurûc-ı şua" (extramission) teorisine göre görme, gözden çıkan ışınların eşyaya çarpmasıyla vuku buluyordu. Aristoteles ise ortamın şeffaflığı üzerinden bir tesir kabul ediyordu. İbnü'l-Heysem bu nazariyelerin tamamını hem fiziksel hem de anatomik deneylerle çürütmüştür.

İbnü'l-Heysem'in ortaya koyduğu ve modern optiğin temeli olan "dühûl-i şua" (intromission / intibâ) prensibine göre:

• Işık kaynağı olan veya aydınlatılan her nesnenin üzerindeki her bir noktadan, her istikamete doğru düz çizgiler (hutût-ı müstakīme) boyunca ışık ışınları yayılır.
• Göz, bu ışınları toplayan optik bir alıcıdır. Güneşe doğrudan bakıldığında gözün acı çekmesi ve retinada hasar oluşması, ışığın gözden dışarı değil, dışarıdan göze girdiğinin en açık delilidir.
• Gözün kornea ve billur cisim tabakalarına dik gelen ışınlar kırılmadan geçer ve görme siniri (asab-ı mücevvef) vasıtasıyla beyindeki hayal ve idrak merkezine ulaştırılır.

FÂSIL III: el-Beytü'l-Muzlim: Kamera Obskura ve İğne Deliği İlkesi

İbnü'l-Heysem, ışığın doğrusal yayılımını ispat etmek gayesiyle tarihteki ilk karanlık odayı (el-Beytü'l-Muzlim / camera obscura) tasarlamıştır. Güneş tutulmalarını gözlemlemek için tamamen karartılmış bir odanın duvarına açtığı küçük bir delikten içeri süzülen ışıkların, karşıdaki beyaz perde üzerinde dışarıdaki manzaranın ters ve küçültülmüş bir hayalini teşkil ettiğini matematiksel olarak izah etmiştir.

Bu keşif, yalnızca modern fotoğraf makinelerinin ve teleskopların optik temelini atmakla kalmamış; ışığın kendi zatında bağımsız bir fiziksel varlık olduğunu, renk ile ışığın daima birlikte ve fakat ayrı keyfiyetlerde hareket ettiğini ispatlamıştır.

FÂSIL IV: Aynalar Hendesesi ve Meşhur "Alhazen Problemi"

Kitâbü'l-Menâzır'ın dördüncü ve beşinci makaleleri yansıma (in'ikâs) kanunlarına tahsis edilmiştir. Düzlem, küresel, silindirik ve parabolik aynalarda ışığın geliş açısı ile yansıma açısının eşit olduğunu deneysel aletlerle ispat eden müellif, geometri tarihine "Alhazen Problemi" (Alhazen's Billiard Problem) olarak geçen matematiksel meseleyi vazetmiştir:

"Dairesel veya küresel bir aynanın içinde bulunan sabit bir ışık kaynağından çıkan ışının, belirli bir gözlem noktasına ulaşabilmesi için aynanın hangi noktasından yansıması gerekir?"

Bu problem, dördüncü dereceden bir polinom denkleme tekabül etmekte olup İbnü'l-Heysem tarafından konik kesitlerin (hiperbol ve çember kesişimleri) hendesi metotlarıyla çözülmüştür. Bu çözüm, 17. yüzyılda Huygens ve Barrow gibi Batılı matematikçilerin üzerinde çalıştığı temel referans olmuştur.

FÂSIL V: Işığın Kırılması (İn'itâf) ve Atmosfer Optiği

Eserin yedinci makalesinde ışığın farklı yoğunluktaki ortamlardan (havadan suya, sudan cama) geçerken kırılma kanunları incelenir. İbnü'l-Heysem, ışığın hızının yoğun ortamlarda azaldığını tespit etmiş ve kırılma açılarının dik ve paralel bileşenlerini ayrı ayrı hesaplamıştır.

Atmosferin kalınlığını ve Güneş'in ufkun altına indiği halde alacakaranlığın devam etmesini inceleyen âlim, Güneş ufkun 19 derece altındayken fecir ve şafak vakitlerinin meydana geldiğini hesaplamış; buradan hareketle yeryüzünü saran atmosfer tabakasının yüksekliğini yaklaşık 52.000 adım (yaklaşık 80 kilometre) olarak gerçeğe şaşırtıcı derecede yakın bir hassasiyetle tayin etmiştir.

FÂSIL VI: Göz Anatomisi ve Görsel Algının Psikofizyolojisi

İbnü'l-Heysem, görme hadisesini yalnızca geometrik bir kırılma olarak bırakmamış; tıp sahasındaki anatomik bilgileri geometriyle birleştirmiştir. Gözün tabakalarını (kornea, iris, lens, retina, vitreus ve optik kiazma) şematik olarak resmetmiş ve iki gözle bakıldığı halde eşyanın tek görünmesinin optik eksenlerin paralelliğiyle mümkün olduğunu ortaya koymuştur.

Görsel algının psikolojik boyutunu da tahlil eden müellif; derinlik algısı, uzaklık hissi, illüzyonlar ve gök kubbenin basık bir kubbe gibi algılanmasının insan zihninin kıyas ve çıkarım (istidlâl) yeteneğinden kaynaklandığını açıklayarak modern bilişsel psikolojinin öncüsü olmuştur.