الفيزياء

في علم العصور الوسطى، كما هو الحال مع الإغريق، شملت الفيزياء دراسة "كل الأشياء التي تتغير"، أو، باستخدام مصطلحات أرسطو، كل الأشياء في عالم التوالد والفساد. وفي العالم الإسلامي، اتبعت دراسة الطبيعة، أكثر من أي علم آخر، تعاليم أرسطو في خطوطها الأساسية. إن معظم المشكلات التي طرحها الفلاسفة والعلماء المسلمون في هذا المجال كانت تقع في إطار عقائد الصورة والمادة، والقوة والفعل، والأسباب الأربعة، والغائية. ومن الواضح أن أرسطو لم يتبعه كل التفاصيل، خاصة فيما يتعلق بمسألة الحركة. انتقد العديد من المؤلفين المسلمين، على غرار جون فيلوبونوس، بشدة أرسطو وقاموا بصياغة مفاهيم جديدة مختلفة، مثل مفهوم الزخم، الذي لعب دورًا مهمًا في التغييرات التي ستحدث لاحقًا في بنية الفيزياء بأكملها في الغرب.
كان هناك أيضًا فلاسفة مناهضون لأرسطو، مثل الرازي، الذين اختلف نهجهم في دراسة الطبيعة بشكل كبير عن نهج الاستاجيري. ومع ذلك، نظرًا لأن هؤلاء النقاد يتبنون عادةً المنظور الهرمسي والكيميائي، فلا يمكننا تصنيف مذاهبهم على أنها فيزياء بالمعنى الذي يُفهم به المصطلح في العلوم المتجولة أو الحديثة. وكان هناك أيضًا أنصار الإشراق، الذين بنوا مثل أفلوطين فيزياءً مبنية على رمزية الضوء؛ ولا حتى هم، بالمعنى الدقيق للكلمة، لديهم الكثير من القواسم المشتركة مع الفيزيائيين، بل مع "الثيوصوفيين" والغنوصيين، الذين يتشاركون وجهات نظرهم بشكل عام.
العديد من الأفكار "الجديدة" المتعلقة بالزمان والمكان وطبيعة المادة والضوء والعناصر الأساسية الأخرى لفيزياء العصور الوسطى لم تأت من الفلاسفة، الذين كانوا مرتبطين في المقام الأول بأفكار أسلافهم اليونانيين، بل من اللاهوتيين، الذين اعتبروهم عادة ما يعارض المتجولين. مذاهب ذات أهمية كبيرة. لقد ابتعد اللاهوتيون عن طريق المشائين وأصبحوا مؤسسي رؤية عالمية متميزة. على الرغم من أنهم كانوا مرتبطين، باعتبارهم لاهوتيين، بتلك المشكلات المرتبطة بالإيمان، إلا أنهم لم يقتصروا على مقدمات الفلسفة المتجولة، وبالتالي كانوا من أشد منتقدي الفيزياء الأرسطية، الذين رفضوا الكثير منها لصالح مفهوم مختلف للفيزياء الأرسطية. الزمان والمكان والسببية.
كانت دراسة الفيزياء بين الفلاسفة واللاهوتيين مبنية على الاستدلال، ولم تعتمد بشكل عام على الملاحظة المباشرة. لذلك، على عكس القرون اللاحقة، في فترة العصور الوسطى لم يكن العقلانيون، بل الغنوصيون والكيميائيون، هم الذين لجأوا إلى الملاحظة المباشرة للطبيعة. ومع ذلك، بالنسبة للمجموعة الأخيرة، لم تكن الجوانب الخارجية والمادية للأشياء بمثابة بيانات للتحليل العقلاني، بل كمناسبة للتبصر و"التذكر". وكانت ظواهر الطبيعة بالنسبة لهم رموزًا، وليست مجرد حقائق.
وكانت هناك أيضًا مجموعة ثالثة قامت بالملاحظة وإجراء التجارب، وبالتالي حاولت تحليل معنى الجوانب الحساسة للطبيعة. وكان في هذه المجموعة عدة بصريات مهمين، مثل قطب الدين الشيرازي، وأشهر علماء الفيزياء المسلمين الهزن، وأيضا البيروني الذي حدد الوزن النوعي لبعض المعادن، وأبو الحافظ. فتح عبد الرحمن الخازيني، الذي تناول أيضًا قياس الكثافة والجاذبية. هذا النوع من الفيزياء، الذي يشبه أعمال أرخميدس - على الأقل في النهج، إن لم يكن دائمًا في التقنيات والنتائج - مثير للاهتمام للغاية من وجهة نظر العلم الحديث، الذي يعتمد نهجه الأحادي تجاه الطبيعة على منظور في شيء مماثل. لكن من وجهة نظر الحضارة الإسلامية، فإن مثل هذه الدراسات، وكذلك تلك التي تتناول الآلات وأنواع الآلات المختلفة، تحتل موقعًا ثانويًا وهامشيًا في المخطط الإجمالي للمعرفة. لذا، ينبغي النظر إليها دائمًا بهذه الطريقة، إذا أردنا رؤية الحضارة الإسلامية في العصور الوسطى من منظورها الصحيح. إن تحويل المحيط إلى مركز والمركز إلى محيط سيكون بمثابة تدمير العلاقات الأساسية التي قام عليها انسجام علوم عالم العصور الوسطى. إن دراسات مثل بصريات الهيزن، والتي قد تبدو من وجهة النظر الحديثة لـ "التطور التدريجي للعلوم" ذات أهمية قصوى، لم تكن أبدًا في مركز الحياة الفكرية الإسلامية، التي ركزت اهتمامها على الجوانب الثابتة بدلاً من الجوانب الثابتة. على التغيرات في المظاهر الكونية. من المؤكد أن هذه الدراسات مثيرة جدًا للاهتمام بالنسبة للعلوم الإسلامية، لكن لا ينبغي أبدًا اعتبارها مرادفة لها.
يعد ابن الهيثم بلا شك أعظم طبيب عيون بين بطليموس وويتيلو. لقد كان عالم رياضيات وفلكًا بارزًا وفيلسوفًا أيضًا، فضلاً عن كونه فيزيائيًا دفعت إنجازاته بعض المؤلفين المعاصرين إلى اعتباره أعظم علماء الفيزياء في العصور الوسطى.
قدم ابن الهيثم مساهمات كبيرة في دراسة الحركة، حيث اكتشف مبدأ القصور الذاتي، وفي الفيزياء السماوية وعلم الاستاتيكا، ولكن قبل كل شيء قام بتحويل دراسة البصريات، وجعلها علمًا جديدًا. قبله، عرف العلماء المسلمون بصريات إقليدس، مع شرح ثيون، وأعمال هيرو وأرخميدس، ودراسات أنطونيو عن المرايا المنحنية، ودراسات بطليموس الرائعة عن الانكسار. في الواقع، كان كتاب إقليدس البصريات معروفًا في الغرب من خلال شرح الكندي في دي أسبكتيبوس. كما قام الأطباء المسلمون مثل حنين بن إسحاق والرازي بدراسة العين بشكل مستقل، ولكن بشكل عام تم اتباع المصادر اليونانية بشكل أو بآخر.
ومن الواضح أن ابن الهيثم اعتمد أيضًا على هذه المصادر، على إقليدس وبطليموس، وعلى كتاب الأرصاد الجوية لأرسطو، وعلى مخروطات أبولونيوس، لكنه حول أساس دراسة البصريات وجعلها نظامًا منظمًا ومحددًا بشكل جيد. لقد جمع بين المعالجة الرياضية المتقنة والنماذج الفيزيائية المدروسة جيدًا والتجارب الدقيقة. مثل أرخميدس، كان فيزيائيًا نظريًا وتجريبيًا. أجرى تجارب لتحديد الحركة المستقيمة للضوء، وخصائص الظل، واستخدام العدسات، والكاميرا المظلمة، التي درسها رياضيًا لأول مرة، والعديد من الظواهر البصرية الأساسية الأخرى. كما كان يمتلك مخرطة صنع بها العدسات والمرايا المنحنية لتجاربه.
في مجال علم الفلك، حيث حقق اليونانيون بالفعل اكتشافات مهمة، كانت مساهمة ابن الهيثم البارزة في دراسة المرايا الكروية والمرايا المكافئة. لقد درس الانحراف الكروي وأدرك أن جميع الأشعة في المرآة المكافئة تتركز في نقطة واحدة، لذلك فهي أفضل أنواع المرايا المحترقة. إن مشكلة ابن الهيثم في البصريات مرتبطة في الواقع بالانعكاس على سطح كروي: من نقطتين على مستوى الدائرة، ارسم خطوطًا تتقاطع عند نقطة على المحيط وتكون زوايا متساوية مع العمودي عند تلك النقطة. وهذا يؤدي إلى معادلة من الدرجة الرابعة، والتي حلها عن طريق تقاطع القطع الزائد والدائرة.
في مجال الانكسار مساهماته هي الأكثر تميزا. لقد طبق مستطيل السرعة على سطح الانكسار قبل نيوتن بعدة قرون، وكان يؤمن بمبدأ "الوقت الأقل". لقد أجرى تجارب دقيقة عن طريق غمر أسطوانة مدرجة في الماء لقياس زاوية الانكسار. ورغم معرفته بوظيفة الثدي، فضل الهيمن العمل بالحبال؛ وإلا لكان قد اكتشف قانون سنيل، الذي اكتشفه للزوايا الصغيرة، حيث يمكن استبدال الزاوية نفسها تقريبًا بجيب الجيب. كما درس الانكسار من خلال الأسطوانات والكرات الزجاجية، وحاول تحديد التأثير المكبر للعدسات المستوية المحدبة.
المجال الثالث للبصريات الذي حقق فيه ابن الهيثم اكتشافات مهمة هو مجال الظواهر الجوية. وهنا قام بتحديد مدى انكسار الغلاف الجوي عن طريق قياس مسافة النجم الثابت من القطب وقت صعوده وعند ذروته بمساعدة أرميلا. كما أن ظاهرتي الفجر والغسق والتغير الواضح في حجم الشمس والقمر في الأفق أثارت اهتماما كبيرا لديه، فشرحها بعد أن أجرى تحليلا دقيقا للغاية. وثبت أن الشفق ينتهي عندما تكون الشمس 19 درجة تحت الأفق. كما أظهر أيضًا اهتمامًا كبيرًا بأقواس قزح، وعلى الرغم من عدم تطبيق الانكسار عليها، فقد شرح قوس قزح على أساس مبدأ الانعكاس بشكل أكمل من بطليموس.
وأخيرا، من بين مساهماته يجب أن نذكر دراسة فسيولوجيا العين ومشكلة الرؤية. مثل معاصريه ابن سينا ​​والبيروني، يعتقد ابن الهيثم أنه في عملية الرؤية، ينتقل الضوء من الجسم إلى العين. كما قام بتحليل وظيفة العين كعدسة وحاول كشف سر الرؤية من خلال الجمع بين معرفته بالفيزياء والطب. تنتمي دراسته لفسيولوجيا وأمراض العين إلى تاريخ الطب الإسلامي بقدر ما تنتمي إلى تاريخ علم البصريات نفسه.
بعد ابن الهيثم في العالم الإسلامي، حدث تراجع في دراسة البصريات، لدرجة أنه في القرن السادس الهجري/ الثاني عشر حتى عالم كبير مثل ناصر الدين الطوسي لم يكن على علم بمساهماته. فقط في القرن السابع/ الثالث عشر، وبعد تأثير فلسفة التنوير للسهروردي، أصبحت دراسة البصريات شائعة مرة أخرى، وفي الواقع نشأ فرع جديد من العلوم يسمى علم قوس قزح في بلاد فارس. وقد قدم قطب الدين الشيرازي، وهو أيضًا مفسر للسهروردي، أول تفسير نوعي صحيح لقوس قزح، مشيرًا إلى أنه يحدث بسبب الانعكاس والانكسار معًا. كتب تلميذه كمال الدين الفارسي تعليقًا على تحفة الهزن في البصريات، كتاب المناور، وأوصل دراسة البصريات إلى آخر فترة رائعة لها في العالم الإسلامي. وفي هذه الأثناء، أصبحت كتابات ابن الهيثم معروفة جيدًا في الغرب، وكان لكتابه البصريات بشكل خاص تأثير عميق على كل طالب في هذا التخصص. طُبع عمله الرائع، مكنز البصريات، باللغة اللاتينية، في القرن العاشر/السادس عشر ويمكن رؤية تأثيره في دراسات كيبلر للبصريات.
ربما كان البيروني، وهو معاصر للهازن، ولكنه في الأصل من الجزء الشرقي من العالم الإسلامي، في شرق بلاد فارس، أعظم مؤلف وباحث في هذه الفترة المثمرة من التاريخ الإسلامي، وكان لديه معرفة بالجغرافيا والتسلسل الزمني ومقارنة الأديان وبقيت منقطعة النظير في العالم الإسلامي.
وكان أيضًا من أبرز علماء الفلك والرياضيات في عصره: فقد ظل كتابه "عناصر التنجيم" لعدة قرون كتابًا دراسيًا في تدريس الرباعية، في حين أن عمله الفلكي الرئيسي، "القانون المسعودي"، هو بلا شك النص الأوسع للشريعة الإسلامية. الفلك. تحتوي بعض أعماله الفلكية الأخرى على معالم من علم الفلك البابلي لا تظهر في بعض الأعمال اليونانية الموجودة.
كما قام البيروني بدراسة متعمقة للفلسفة والفيزياء. على الرغم من أن معظم أعماله الفلسفية قد ضاعت، إلا أنه ليس هناك شك في أنه عارض المدرسة المتجولة في العديد من النقاط. في رسائله إلى ابن سينا، والتي نجت لحسن الحظ، يناقش البيروني وينتقد، بوضوحه المعتاد، بعض المبادئ الأساسية للفيزياء المتجولة التي كانت سائدة في تدريس معظم المدارس في ذلك الوقت. لقد أظهر استقلالية كبيرة عن الفلسفة الأرسطية، وانتقد بشدة نقاط مختلفة من الفيزياء المتجولة، مثل مسألة الزمان والمكان، والتي يهاجمها ليس فقط من خلال مناشدة العقل ولكن أيضًا من خلال استخدام الملاحظة.
كما اهتم البيروني اهتمامًا كبيرًا بمسألة الحركة المحتملة للأرض حول الشمس، بل إنه ألف كتابًا عنها، وهو مفقود. بصفته عالم فلك، أدرك أن هذا السؤال لا يمثل مشكلة تتعلق بعلم الفلك بل بالفيزياء. ثم وجه انتباه علماء الفيزياء إلى هذه المشكلة، وقام بنفسه بدراسة الآثار الفيزيائية لنظام مركزية الشمس. وفي نهاية حياته، وبعد سنوات عديدة من الحياد بشأن هذه المسألة، قرر أخيرًا لصالح نظام مركزية الأرض، ليس لأسباب فلكية، ولكن لأن فيزياء مركزية الشمس بدت مستحيلة بالنسبة له.
وقد تبع الهزن والبيروني عدد من علماء الفيزياء البارزين وواصلوا دراساتهم خاصة في الميكانيكا والهيدروستاتيكا وفروع الفيزياء ذات الصلة. استمر انتقاد نظرية أرسطو حول حركة المقذوفات أيضًا على طول الخطوط التي وضعها ابن سينا، مما أدى إلى دراسات مهمة لأفيمبيس وغيره من الفلاسفة والعلماء المسلمين اللاحقين، الذين كان لهم تأثير كبير على الميكانيكا اللاتينية في العصور الوسطى. وفي هذا المجال، طور العلماء المسلمون نظرية "الميل"، ووضعوا أسس نظرية الزخم ومفهوم الزخم، والتي واصل علماء العصور الوسطى في الغرب تطويرها. علاوة على ذلك، فإن محاولة أفيمبايس لقياس حركة المقذوفات من خلال النظر في السرعة المتناسبة مع الفرق بين القوة والمقاومة بدلاً من نسبتها مهمة جدًا في ضوء محاولة برادواردين اللاحقة ومدرسة ميرتونيان لوصف الحركة كميًا.
ومن بين علماء الفيزياء المسلمين اللاحقين، أحد أهمهم أبو الفؤوف عبد الرحمن الخازني، وهو في الأصل عبد يوناني ازدهر في مرو في أوائل القرن السادس/ الثاني عشر، والذي واصل دراسة الميكانيكا والهندسة. الهيدروستاتيكية في تقليد البيروني والعلماء السابقين. كما كتب مؤلفات مختلفة في علم الفلك والفيزياء، بما في ذلك كتاب ميزان الحكمة، الذي ربما يكون أهم مؤلفات المسلمين في الميكانيكا والهيدروستاتيكا، وخاصة في دراسة مراكز الثقل. كان العلماء المسلمون منذ البداية على دراية بكتابات هيرو عن صعود الأشياء الثقيلة، والتي تعكس في حد ذاتها بعض تأثير أرخميدس. وعلى الرغم من أنه لا يوجد حتى الآن أي دليل على وجود ترجمة عربية لكتاب الميكانيكا الأرسطية الزائفة أو توازن المستويات لأرخميدس، فإنه يمكن اكتشاف تأثير كل من الأعمال والمدارس على علم الإحصاء بين الفيزيائيين المسلمين. في وقت مبكر جدًا، يوضح كتاب ثابت بن قرة Liber Karatonis وجود تأثير هذه المدارس اليونانية، ومن المثير للاهتمام أن ثابت بن قرة يحاول في هذا العمل استخلاص قانون الرافعة من القواعد الديناميكية التي تتبع التقليد الأرسطي الزائف، مع التركيز على الديناميكيات ومراكز الجاذبية التي كانت تتعارض مع نهج أرخميدس.
إن الاهتمام بالميكانيكا وخاصة بقوانين الآلات البسيطة موجود أيضًا في كتابات بني موسى وفي بعض الأطروحات الملفقة المنسوبة إلى ابن سينا، بينما حظيت دراسة الهيدروستاتيكا بنجاح كبير على يد البيروني وأيضًا على يد البيروني. عمر الخيام . ويمثل الخازني تطورًا إضافيًا في هذه المدرسة. لقد جمع بين الاهتمام بالهيدروستاتيكا والاهتمام بالميكانيكا وركز بشكل خاص على مفهوم مركز الجاذبية في تطبيقه على الميزان. وقد تبعه في جهوده بعد قرن من الزمان أبو العز الجزري، الذي يعد كتابه "معرفة الأجهزة الهندسية البارعة" العمل النهائي في الميكانيكا في العالم الإسلامي. وتبعه بدوره قيوار الحنفي، الذي كان ضليعًا بشكل خاص في ميكانيكا العجلة المائية. كان هو الذي بنى الكرة السماوية الشهيرة المحفوظة اليوم في المتحف الوطني في نابولي.
فالمسلمون، كما جعلوا دراسة قوس قزح علمًا منفصلاً، كذلك أنشأوا علمًا منفصلاً للتوازن، كان الخازني سيده بلا منازع. ويعد كتابه موازين الحكمة من المصنفات الكبرى في هذا العلم، حيث يناقش فيه آراء العلماء المتقدمين، منهم الرازي والخيام والبيروني. ومن المثير للاهتمام بشكل خاص أن الخازني يصف أداة، وفقًا له، كان البيروني سيستخدمها في تحديداته الشهيرة للجاذبية النوعية للمواد المختلفة، حيث أن البيروني نفسه لم يكشف أبدًا عن الطريقة التي وصل بها إلى استنتاجه. النتائج.
ويقدم الخزاني عرضًا تفصيليًا لنظرية التوازن ومراكز الثقل والطريقة العامة لتطبيق الميزان، وذلك لتحديد الثقل النوعي للأجسام المكونة من مادة أو مادتين. إن الاختيار الذي نعرضه أدناه من كتاب ميزان الحكمة - والذي يذكرنا عنوانه نفسه بالمقاييس الكونية للخيمياء الجابرية، ولكنه مطبق هنا على وجه التحديد على المشكلات الفيزيائية - يوضح مدى تعقيد استخدام المقاييس الذي تحقق بين الفيزيائيين المسلمين.
قد يتساءل القارئ الحديث عن رجال مثل الهزن أو البيروني أو الخازني، كيف ستكون ردود أفعالهم تجاه العلم الحديث. فهل يعتبرون هذا النوع من العلوم استمرارًا لما بدأوه وصقلًا له، أم - كما يعبر المؤرخون المعاصرون عادةً عن أنفسهم - مثالًا على «تقدم الأفكار»؟ تكمن صعوبة الإجابة على هذا السؤال بمصطلحات حديثة في أن الزمن التاريخي اليوم اكتسب أهمية كمية، في حين أن الطبيعة النوعية للتاريخ نفسه أصبحت في طي النسيان. وفي الواقع، حتى عالم فيزياء مثل ابن الهيثم عاش في بيئة روحية ونفسية مختلفة تمامًا عن بيئة خبير البصريات الحديثة. في العالم الذي عاش فيه، لم تكن ظواهر الطبيعة منفصلة تمامًا عن نماذجها الأصلية: فالضوء لا يزال يذكّر الإنسان بالعقل الإلهي، حتى لو أجرى تجارب كمية به. ويمكن للمرء أن يتساءل أيضًا عما إذا كان ابن الهيثم، لو عاش في قرننا هذا، كان سيصبح فيزيائيًا حديثًا. الجواب هو أنه بما أن هناك شيئًا "محددًا" و"مطلقًا" في الزمن - أي أن القرن الخامس/الحادي عشر يختلف نوعيًا عن قرننا - فإن الزمن التاريخي ليس الزمن القابل للعكس في الفيزياء الكلاسيكية، والقرن الخامس/الحادي عشر لا يمكن أن يكون ابن الهيثم من الناحية الميتافيزيقية نفس الكائن، بنفس القوى والملكات، إذا تم وضعه فجأة في القرن العشرين.
ومع ذلك، إذا أمكن تحقيق فكرة إدخال الهزن أو البيروني إلى القرن العشرين، فإن رد الفعل الأرجح لهؤلاء الرجال على العلم الحديث سيكون مفاجئًا للمكانة التي أصبح العلم الكمي يشغلها اليوم. كان الهزن والبيروني قادرين على ممارسة نوع من العلوم يمكن تعريفه بأنه "تقدمي"، مع الاستمرار في البقاء ضمن رؤية عالمية "غير تقدمية"، لأن العلوم كلها بالنسبة لهم كانت خاضعة للحكمة. وكان علمهم الكمي مجرد تفسير لجزء من الطبيعة، وليس تفسيرا لمجملها. ظلت مصفوفة نظرتهم للعالم دون تغيير، حتى عندما تابعوا دراستهم لعالم الصيرورة والتغيير. إن المفاجأة التي سيشعر بها علماء الطبيعة المسلمون في العصور الوسطى إذا واجهوا العلم الحديث لن تنشأ من إدراك "التقدم" في الأفكار التي طرحوها، بل من رؤية الانقلاب الكامل للعلاقات. سيرون أن مركز منظورهم قد أصبح هامشيًا وأن المحيط أصبح مركزيًا؛ سوف يندهشون عندما يعلمون أن العلم "التقدمي"، الذي ظل دائمًا في العالم الإسلامي ثانويًا، أصبح الآن كل شيء تقريبًا في الغرب، في حين أن العلم أو الحكمة الثابتة و"غير التقدمية" التي كانت آنذاك أساسية قد تضاءلت اليوم. إلى لا شيء تقريبًا.

[مقتطفات من: سيد حسين نصر، العلم والحضارة في الإسلام، عرفان إديزيوني – حقوق النشر]