İbnü'l-Heysem ve Makâle fî Hay'eti'l-Âlem: Fiziksel Göksel Küreler, 3 Boyutlu Kozmoloji ve Felekler Mekaniği Külliyâtı

Optik alanındaki Kitâbü'l-Menâzır şaheseriyle modern deneysel fiziğin ve görme kuramının kurucusu kabul edilen Ebû Ali el-Hasan b. el-Hasan b. el-Heysem (Batı'da Alhazen, v. 432/1040 civarı), astronomi ve kozmoloji sahasında da benzeri bir devrime imza atmıştır. Basra'da başladığı ilmî hayatını Fâtımîler devrinde Kahire'de el-Ezher civarında sürdüren İbnü'l-Heysem, matematiğin saf soyutlamalarıyla tabiatın fiziksel hakikati arasındaki kopukluğu gidermeyi ömrünün en büyük davası bilmiştir.

İbnü'l-Heysem, gökyüzüne sadece matematiksel hesapların yapıldığı sanal bir daireler ağı olarak değil; maddeten mevcut, hareket eden, birbirini etkileyen somut ve üç boyutlu cisimler sistemi olarak bakmıştır. Bu bakış açısı, astronomiyi salt geometrik hesaplama (ilm-i nücûm / hisâb) olmaktan çıkarıp, doğrudan fiziksel kozmoloji (ilm-i hey'et) mertebesine yükseltmiştir.

«Hakikati arayan kimsenin vazifesi, geçmiş âlimlerin sözlerine körü körüne teslim olmak değil; onların görüşlerini delillerin ve tabiat kanunlarının mihengine vurarak sorgulamaktır.» — İbnü'l-Heysem

Bu metodolojik şüphecilik, onun eş-Şükûk 'alâ Batlamyûs eserinde Batlamyus astronomisinin tutarsızlıklarını teşhir etmesine ve Makâle fî Hay'eti'l-Âlem eserinde bu tutarsızlıklara fiziksel bir alternatif sunmasına zemin hazırlamıştır.

İbnü'l-Heysem'in Makâle fî Hay'eti'l-Âlem (Evrenin Yapısı Üzerine Risale) adlı eseri, astronomi tarihinde yeni bir dönemin başlangıcıdır. Müellif eserin girişinde temel amacını şöyle açıklar: Gökyüzündeki gezegenlerin hareketlerini açıklamak için geometricilerin kâğıt üzerine çizdiği dışmerkezli (eksantrik) daireler ve episikl (çembercikler) aslında zihinsel birer kurgudur; peki kâinatta fiziken dönen şey nedir?

İbnü'l-Heysem, gökyüzünün boşlukta dönen hayali çizgilerden ibaret olamayacağını; hareket eden her şeyin üç boyutlu, somut ve maddî bir küre (cism-i kürevî) olması gerektiğini vazeder.

Böylece astronomi, geometricilerin sanal bir oyunu olmaktan çıkarak tabiat felsefesinin ve fiziğin doğrudan bir parçası haline gelir. Eser, bütün gezegenlerin gök kubbe içindeki fiziksel kürelerini tek tek inşa ederek evrenin üç boyutlu somut bir maketini kurar.

Batlamyus, Almagest'te gezegenlerin hız değişimlerini ve geri dönüş hareketlerini açıklamak için geometrik hilelere başvurmuş; özellikle ekant (equant / muaddilü'l-mesîr) noktasını icat etmişti. Bu noktaya göre gezegen, kendi dairesinin merkezine göre değil, daire merkezinden uzaktaki hayali bir noktaya göre düzgün dairesel hızla dönüyordu.

İbnü'l-Heysem bu duruma şiddetle itiraz etti: Fiziksel bir cisim, uzayda maddeten var olmayan hayali bir noktanın etrafında nasıl muntazam hızla dönebilir? Bir küre ancak ve ancak kendi maddî ekseni ve merkezi etrafında düzgün dairesel hareket yapabilir.

İbnü'l-Heysem, Batlamyus'un Hypotheseis (Kitâbü'l-İktisâs) adlı geç dönem eserinde dairelerin yerine küreleri koyma girişimini yetersiz bulmuş; Makâle fî Hay'eti'l-Âlem'de bu küresel modelleri geometrik ve mekanik açıdan tam bir tutarlılıkla yeniden tarif etmiştir.

İbnü'l-Heysem'in kozmolojik modelinin merkezinde iç içe geçmiş katı küreler (eflâk-ı mütedâhile) teorisi yer alır. Buna göre evren, merkezinde hareketsiz Dünya'nın bulunduğu ve etrafında dönen iç içe geçmiş bir dizi küresel kabuktan (tabakāt) ibarettir.

Bu küreler şeffaftır (şeffâf-ı mutlak), gözle görülmezler ancak maddî olarak mevcutturlar ve esir (aether) maddesinden yaratılmışlardır. Hiçbir direnç göstermeden, sürtünmesizce birbirlerinin içinde kayarak dönerler. Her gezegen için üç ana küre tasavvur edilir:

• Felek-i Mümezzil (Kuşatıcı Küre): Merkezi Dünya olan ve ana dönüşü sağlayan dış küre.
• Felek-i Hâmil (Taşıyıcı Küre): Kuşatıcı kürenin içinde bulunan, kalınlığı gezegenin eksantrik mesafesine göre değişen dışmerkezli küresel kabuk.
• Felek-i Tedvîr (Episikl Küresi): Taşıyıcı kürenin kabuk kalınlığı içine oyulmuş küçük bir yuva gibi yerleşen ve bizzat gezegenin maddî küresini taşıyan küre.

Gezegenin gökyüzündeki bütün karmaşık hareketleri, bu üç boyutlu kürelerin birbirine aktardığı dönme hareketlerinin bileşkesi olarak mekanik ve fiziksel bir açıklık kazanır.

İbnü'l-Heysem, Makâle fî Hay'eti'l-Âlem'de bu kürelerin birbirini nasıl tahrik ettiğini adım adım gösterir. Taşıyıcı küre (hâmil) dönerken, kendi gövdesi içine gömülü bulunan episikl küresini uzayda taşır. Episikl küresi de kendi merkezî ekseni etrafında döner.

Böylece gezegen, iki farklı kürenin dönüşünün ortak tesiriyle bazen hızlanır, bazen yavaşlar, bazen de yeryüzünden bakıldığında geri dönüyormuş gibi görünür (ric'at hareketi). Ancak bu karmaşık hareketin arkasında hiçbir hayali nokta veya soyut çizgi yoktur; her şey şeffaf katı kürelerin muntazam dairesel dönüşünden ibarettir.

İbnü'l-Heysem bu kürelerin kalınlıklarını ve yarıçaplarını gezegenlerin enberi (perigee) ve enöte (apogee) mesafelerine göre matematiksel olarak hesaplamıştır.

İbnü'l-Heysem'in fiziksel küreler modelinin en çarpıcı yönlerinden biri, evrende hiçbir boşluğun (halâ) bulunamayacağı ilkesine dayanmasıdır. Eğer gök küreleri rastgele uzayda dönselerdi, aralarında boşluklar kalırdı; oysa tabiat boşluktan nefret eder (horror vacui).

İbnü'l-Heysem, bir gezegenin en dış küresinin yüzeyi ile bir sonraki üst gezegenin en iç küresinin yüzeyinin birbirine tam olarak temas ettiğini vazeder. Örneğin Ay küresinin en dış sınırı Merkür küresinin en iç sınırına teğettir; Merkür'ün dışı Venüs'e, Venüs'ün dışı Güneş'e teğettir.

Bu ilke sayesinde, Ay'ın Dünya'ya mesafesi bilindiğinde, bütün gezegen kürelerinin kalınlıkları ardı ardına eklenerek Satürn küresine ve Sabit Yıldızlar feleğine kadar evrenin toplam fiziksel çapı hesaplanabilir hale gelmiştir.

İbnü'l-Heysem eserinde her bir gök cismini ayrı ayrı ele alır. Güneş için episikl küresine gerek kalmadan sadece dışmerkezli (eksantrik) bir kürenin yeterli olduğunu; Ay için ise tutulmalar ve düğüm noktalarının hareketi sebebiyle daha karmaşık bir küreler demetine ihtiyaç duyulduğunu gösterir.

Merkür ve Venüs'ün iç gezegen olmaları hasebiyle Güneş küresiyle olan irtibatlarını; Mars, Jüpiter ve Satürn'ün dış kürelerinin azametli hacimlerini hesaplar.

Ayrıca kendi optik uzmanlığını da devreye sokarak, bu kürelerin ışığı kırmadan geçiren mutlak şeffaf yapısını ve gök cisimlerinin parlaklık değişimlerinin mesafe farklarıyla olan optik münasebetini temellendirir.

İbnü'l-Heysem'in Makâle fî Hay'eti'l-Âlem'i, Endülüs'e ulaştığında burada derin bir felsefî ve ilmî uyanışa yol açmıştır. İbn Tufeyl, İbn Rüşd ve Nûreddîn el-Batrûcî gibi Endülüslü filozof-astronomlar, Batlamyus'un matematiksel kurgularına karşı İbnü'l-Heysem'in fiziksel küreler talebini bayraklaştırmışlardır.

İbn Rüşd, Metafizik Şerhi'nde açıkça Batlamyus astronomisinin fiziksel bir hakikat taşımadığını, gerçek astronominin İbnü'l-Heysem'in başlattığı yolda fiziksel kürelere dayanması gerektiğini ilan etmiştir.

Batrûcî ise Kitâbü'l-Hey'e adlı eserinde episiklleri tamamen kaldırıp küreleri tek bir hareket merkezine bağlamaya çalışan spiral modeller geliştirirken doğrudan İbnü'l-Heysem'in üç boyutlu küreler kavramından ilham almıştır.

Makâle fî Hay'eti'l-Âlem, 13. ve 14. yüzyıllarda önce İspanya'da İbraniceye, ardından Latinceye çevrilmiştir. Latinceye Liber de Mundo et Coelo veya De Configuratione Mundi adıyla kazandırılan eser, Orta Çağ ve Erken Rönesans Avrupası'nda büyük bir şöhret kazanmıştır.

Viyana Üniversitesi astronomi profesörü ve Regiomontanus'un hocası olan Georg von Peurbach (1423–1461), yazdığı meşhur Theoricae Novae Planetarum (Gezegenlerin Yeni Teorileri) adlı ders kitabında İbnü'l-Heysem'in üç boyutlu küreler modelini şekillerle ve diyagramlarla aynen aktarmıştır.

Peurbach'ın bu kitabı, 16. yüzyıl boyunca bütün Avrupa üniversitelerinde okutulmuş; Nicolaus Copernicus ve Tycho Brahe gökyüzünü ilk defa İbnü'l-Heysem'in bu üç boyutlu küreler maketi üzerinden öğrenmişlerdir.

İbnü'l-Heysem'in Makâle fî Hay'eti'l-Âlem ile başardığı şey, astronomi ile fiziğin tarihteki ilk gerçek evliliğidir. Antik dünyada geometriciler gökyüzünün matematiğiyle, tabiat filozofları ise fiziğiyle ilgileniyor ve bu iki zümre birbiriyle konuşmuyordu.

İbnü'l-Heysem, gökyüzünün geometrisi ile fiziğinin aynı hakikatin iki yüzü olduğunu kanıtlayarak Johannes Kepler'in asırlar sonra Astronomia Nova'da kuracağı 'göksel fizik' (celestial physics) disiplininin ilk temellerini atmıştır.

Onun bu eseri, İslam biliminin sadece gözlem yapan veya cetvel dolduran bir gelenek olmadığını; evrenin ontolojik ve fiziksel yapısını baştan ayağa yeniden kuran derin ve cüretkâr bir medeniyet hamlesi olduğunu ebediyen belgelemektedir.