الفيزياء في العالم الإسلامي في العصور الوسطى

شهدت العلوم الطبيعية تطوراتٍ عديدة خلال العصر الذهبي للإسلام (من منتصف القرن الثامن تقريبًا إلى منتصف القرن الثالث عشر)، حيث أُضيفت ابتكاراتٌ عديدة إلى نقل التراث الكلاسيكي (مثل أرسطو ، وبطليموس ، وإقليدس ، والأفلاطونية المحدثة ). ^{[ 1 ]} خلال هذه الفترة، شجعت اللاهوت الإسلامي المفكرين على طلب العلم. ^{[ 2 ]} ومن أبرز مفكري هذه الفترة الفارابي ، وأبو بشر متى ، وابن سينا ، والحسن بن الهيثم، وابن باجة . ^{[ 3 ]} شكلت هذه المؤلفات وشروحها المهمة منبعًا للعلم خلال العصور الوسطى، وتُرجمت إلى اللغة العربية ، لغة التواصل السائدة آنذاك.

ورثت العلوم الإسلامية الفيزياء الأرسطية من الإغريق، وطورتها خلال العصر الذهبي الإسلامي . مع ذلك، كان للعالم الإسلامي تقدير أكبر للمعرفة المكتسبة من الملاحظة التجريبية، واعتقد أن الكون محكوم بمجموعة واحدة من القوانين. وقد أدى استخدامهم للملاحظة التجريبية إلى صياغة أشكال أولية للمنهج العلمي . ^{[ 4 ]} بدأت دراسة الفيزياء في العالم الإسلامي في العراق ومصر . ^{[ 5 ]} وشملت فروع الفيزياء التي دُرست في هذه الفترة البصريات ، والميكانيكا (بما في ذلك علم السكون ، وعلم الحركة ، وعلم الحركة )، وعلم الفلك .

ورثت الدراسات الإسلامية الفيزياء الأرسطية من الإغريق، وطورتها خلال العصر الذهبي الإسلامي، مع التركيز بشكل خاص على الملاحظة والاستدلال القبلي ، مما أدى إلى ظهور أشكال مبكرة من المنهج العلمي . في ظل الفيزياء الأرسطية، نُظر إلى الفيزياء على أنها أدنى من العلوم الرياضية البرهانية، ولكن من منظور نظرية معرفية أوسع، كانت الفيزياء أعلى من علم الفلك؛ إذ تستمد العديد من مبادئه من الفيزياء والميتافيزيقا. ^{[ 6 ]} كان الموضوع الرئيسي للفيزياء، وفقًا لأرسطو ، هو الحركة أو التغير؛ وهناك ثلاثة عوامل مرتبطة بهذا التغير: الجوهر، والعدم، والصورة. في كتابه "الميتافيزيقا "، اعتقد أرسطو أن المحرك الأول هو المسؤول عن حركة الكون، وهو ما عممه الأفلاطونيون الجدد لاحقًا على أنه أزلي. ^{[ 1 ]} جادل الكندي ضد فكرة أزلية الكون، مدعيًا أن أزلية العالم تُوقع المرء في نوع مختلف من العبثية المتعلقة باللانهاية. أكد الكندي أن الكون يجب أن يكون له أصل زمني لأن اجتياز اللانهاية أمر مستحيل.

يُعدّ الفارابي من أوائل من قاموا بشرح كتاب أرسطو " الميتافيزيقا ". في كتابه "أهداف ميتافيزيقا أرسطو"، يجادل الفارابي بأن الميتافيزيقا ليست حكرًا على الكائنات الطبيعية، بل إنها في الوقت نفسه أسمى من الكائنات الطبيعية من حيث الشمولية. ^{[ 1 ]}

شهد أحد فروع الفيزياء، وهو علم البصريات ، تطوراً سريعاً خلال هذه الفترة. فبحلول القرن التاسع، ظهرت أعمالٌ في مجال البصريات الفيزيولوجية، بالإضافة إلى انعكاسات المرايا، والبصريات الهندسية والفيزيائية. ^{[ 7 ]} وفي القرن الحادي عشر، لم يكتفِ ابن الهيثم برفض الفكرة اليونانية عن الرؤية، بل وضع نظريةً جديدة. ^{[ 8 ]}

ابن سهل (حوالي 940-1000)، عالم رياضيات وفيزياء كان على صلة ببلاط بغداد ، كتب رسالة بعنوان "حرق المرايا والعدسات" عام 984، شرح فيها فهمه لكيفية انحناء الضوء وتركيزه بواسطة المرايا والعدسات المنحنية . يُنسب إلى ابن سهل اكتشاف قانون الانكسار ، المعروف الآن بقانون سنيل . ^{[ 9 ] [ 10 ]} وقد استخدم هذا القانون لتحديد أشكال العدسات التي تُركّز الضوء دون أي انحرافات هندسية، والمعروفة بالعدسات المنحنية .

ابن الهيثم (المعروف في أوروبا الغربية باسم الحسن أو الهيثم ) ( 965-1040 )، الذي يُعتبر غالبًا "أبو علم البصريات" ^[ 11 ^] ورائدًا في المنهج العلمي، وضع "أول بديل شامل ومنهجي للنظريات البصرية اليونانية". ^{[ 12 ] افترض في كتابه "المناظر" أن الضوء ينعكس على الأسطح المختلفة في اتجاهات مختلفة، مما يُسبب اختلافًا في} خصائص الضوء للجسم الذي نراه. ^{[ 13 ]} كان هذا نهجًا مختلفًا عن النهج الذي اتبعه العلماء اليونانيون سابقًا، مثل إقليدس وبطليموس ، الذين اعتقدوا أن الأشعة تنبعث من العين إلى الجسم ثم تعود. بفضل هذه النظرية الجديدة في علم البصريات، تمكن ابن الهيثم من دراسة الجوانب الهندسية لنظريات المخاريط البصرية دون الحاجة إلى شرح فيزيولوجيا الإدراك. ^{[ 7 ]} كما استخدم ابن الهيثم في كتابه "المناظر" الميكانيكا في محاولة لفهم علم البصريات. باستخدام المقذوفات، لاحظ أن الأجسام التي تصطدم بالهدف عموديًا تُحدث قوة أكبر بكثير من المقذوفات التي تصطدم بزاوية. طبّق الهيثم هذا الاكتشاف على علم البصريات، وحاول تفسير سبب إيذاء الضوء المباشر للعين، لأن الضوء المباشر يصل عموديًا وليس بزاوية مائلة. ^{[ 13 ]} طوّر الهيثم كاميرا مظلمة لإثبات إمكانية مرور الضوء واللون من شموع مختلفة عبر فتحة واحدة في خطوط مستقيمة، دون اختلاط عند الفتحة. ^{[ 14 ]} انتقلت نظرياته إلى الغرب. ^{[ 12 ]} أثّر عمله على روجر بيكون ، وجون بيكهام، وفيتيلو ، الذين بنوا على عمله ونقلوه في النهاية إلى كبلر . ^{[ 12 ]}

حاول تقي الدين دحض الاعتقاد السائد بأن الضوء ينبعث من العين وليس من الجسم المرئي. وأوضح أنه لو كان الضوء ينبعث من أعيننا بسرعة ثابتة، لاستغرق الأمر وقتًا طويلاً جدًا لإضاءة النجوم بحيث لا يمكننا رؤيتها ونحن ما زلنا ننظر إليها، نظرًا لبُعدها الشاسع. لذلك، لا بد أن الإضاءة تأتي من النجوم نفسها حتى نتمكن من رؤيتها بمجرد فتح أعيننا. ^{[ 15 ]}

استند الفهم الإسلامي للنموذج الفلكي إلى النظام البطلمي اليوناني. إلا أن العديد من علماء الفلك الأوائل بدأوا يشككون في هذا النموذج، إذ لم يكن دقيقًا دائمًا في تنبؤاته، وكان معقدًا للغاية نظرًا لمحاولة علماء الفلك وصف حركة الأجرام السماوية رياضيًا. نشر ابن الهيثم كتاب " الشكوك على بطليموس" الذي فصّل فيه انتقاداته العديدة للنموذج البطلمي. وقد شجع هذا الكتاب علماء فلك آخرين على تطوير نماذج جديدة لتفسير حركة الأجرام السماوية بشكل أفضل من نموذج بطليموس. ^{[ 16 ]} وفي كتابه "المناظر"، يجادل ابن الهيثم بأن الأجرام السماوية ليست مصنوعة من مادة صلبة، وأن كثافة السماء أقل من كثافة الهواء. ^{[ 17 ]} كما وضع بعض علماء الفلك نظريات حول الجاذبية، إذ يشير الخازني إلى أن جاذبية الجسم تتغير تبعًا لبُعده عن مركز الكون. يشير مركز الكون في هذه الحالة إلى مركز الأرض. ^{[ 18 ]}

• علم الفلك في العالم الإسلامي في العصور الوسطى
• تاريخ علم البصريات
• تاريخ الفيزياء
• تاريخ المنهج العلمي
• مساهمات العالم الإسلامي في أوروبا في العصور الوسطى
• العصر الذهبي الإسلامي
• العلم في العالم الإسلامي في العصور الوسطى
• العلوم في العصور الوسطى