Les spéculations scientifiques successives dans le domaine de l’optique, et du r
02-10-2008, 01:17 PM
Les spéculations scientifiques successives dans le domaine de l’optique, et du rôle crucial qu'a joué par Ibn Al-Haytham dans le fondement d'une méthodologie de celui-ci.
Résumé:
Beaucoup de philosophes grecs ont étudié la lumière, cependant leurs recherches étaient peu profondes et non convaincantes. Euclide affirmait que les rayons partaient de l’œil dans le milieu transparent (qui est situé entre l’œil et l’observable) pour enfin atteindre les observables (les observables non atteintes par les rayons ne sont pas vues), et celles observées d’un grand angle sont aperçues grandes et vice versa.
Les différentes opinions gravitaient autour de cette idée jusqu’à ce qu’Ibn Al-Haytham ait rectifié ces erreurs. Il voyait que la pluralité des opinions était la seule issue pour atteindre la vérité, et a fait de l’expérience scientifique «la méthode suprême dans le jugement de ce qui est vrai et de ce qui ne l’est pas en ce qui concerne les conclusions rationnelles et les hypothèses scientifiques»; afin que le résultat exact soit exprimé d’une façon mathématique et précise.
Ibn Al-Haytham s’est basé dans ses recherches sur deux méthodes : celle de « Induction »et celle de « déduction », il se basait dans les deux cas sur l’expérience et l’observation son but était d’atteindre la vérité scientifique. Il a excellé dans son ouvrage «EL MANAZER- « vue en 1021; ce qui lui a valu le surnom de «Prince de lumière». Ibn Al-Haytham a également étudié les phénomènes de diffraction et de réflexion de la lumière d’une façon détaillée, et a également réalisé la dissection totale de l’œil.
Beaucoup de philosophes grecs ont étudié la lumière, cependant leurs recherches étaient peu profondes et non convaincantes. Euclide affirmait que les rayons partaient de l’œil dans le milieu transparent (qui est situé entre l’œil et l’observable) pour enfin atteindre les observables (les observables non atteintes par les rayons ne sont pas vues), et celles observées d’un grand angle sont aperçues grandes et vice versa.
Les différentes opinions gravitaient autour de cette idée jusqu’à ce qu’Ibn Al-Haytham ait rectifié ces erreurs. Il voyait que la pluralité des opinions était la seule issue pour atteindre la vérité, et a fait de l’expérience scientifique «la méthode suprême dans le jugement de ce qui est vrai et de ce qui ne l’est pas en ce qui concerne les conclusions rationnelles et les hypothèses scientifiques»; afin que le résultat exact soit exprimé d’une façon mathématique et précise.
Ibn Al-Haytham s’est basé dans ses recherches sur deux méthodes : celle de « Induction »et celle de « déduction », il se basait dans les deux cas sur l’expérience et l’observation son but était d’atteindre la vérité scientifique. Il a excellé dans son ouvrage «EL MANAZER- « vue en 1021; ce qui lui a valu le surnom de «Prince de lumière». Ibn Al-Haytham a également étudié les phénomènes de diffraction et de réflexion de la lumière d’une façon détaillée, et a également réalisé la dissection totale de l’œil.
ملخص:
درس الفلاسفة اليونان القدامى الضوء، إلا أن أبحاثهم لم تكن وافية وعميقة. فقد ذهب إقليدس إلى أن العين تحدث في الجسم الشفاف المتوسط بينها و بين المبصرات شعاعا ينبعث منها، وأن الأشياء التي يقع عليها هذا الشعاع تبصر و التي لا يقع عليها لا تبصر، وان التي تبصر من زاوية كبيرة ترى كبيرة، والتي تبصر من زاوية صغيرة ترى صغيرة.
وقد ظلت الآراء تدور في هذا الفلك دون تقدم حتى جاء الحسن ابن الهيثم فصحح هذه الأخطاء، وخطى بعلم الضوء خطوات واسعة. يرى ابن الهيثم أن تضارب الآراء، هو الطريق لبلوغ الحقيقة، وقد جعل من التجربة العملية، منهاجا ثابتا في الحكم على صحة أو خطأ الاستنتاجات العقلية والفرضيات العلمية. حتى يتم التعبير عن النتيجة الصحيحة بصياغة رياضية دقيقة.
اعتمد ابن الهيثم في بحوثه على منهجي الاستقراء والاستنباط، وكان في الحالين يعتمد على التجربة والملاحظة، فقد كان همه الوصول إلى الحقيقة العلمية. فقد أبدع ابن الهيثم في علم الضوء وكان صاحب السبق والفضل في إرساء قواعد هذا العلم من خلال كتابه الفريد " المناظر" حيث ألف سنة 411 هـ /1021 م. حيث استثمر فيه عبقريته الرياضية وخبراته العلمية. حتى صار بذلك أحد المؤسسين لهذا العلم، حتى لقب بـ: "أمير النور". درس ابن الهيثم ظواهر انكسار وانعكاس الضوء بشكل مفصل، كما خالف النظريات القديمة في مجال الرؤية والإبصار، كما شرح العين تشريحا كاملا.
درس الفلاسفة اليونان القدامى الضوء، إلا أن أبحاثهم لم تكن وافية وعميقة. فقد ذهب إقليدس إلى أن العين تحدث في الجسم الشفاف المتوسط بينها و بين المبصرات شعاعا ينبعث منها، وأن الأشياء التي يقع عليها هذا الشعاع تبصر و التي لا يقع عليها لا تبصر، وان التي تبصر من زاوية كبيرة ترى كبيرة، والتي تبصر من زاوية صغيرة ترى صغيرة.
وقد ظلت الآراء تدور في هذا الفلك دون تقدم حتى جاء الحسن ابن الهيثم فصحح هذه الأخطاء، وخطى بعلم الضوء خطوات واسعة. يرى ابن الهيثم أن تضارب الآراء، هو الطريق لبلوغ الحقيقة، وقد جعل من التجربة العملية، منهاجا ثابتا في الحكم على صحة أو خطأ الاستنتاجات العقلية والفرضيات العلمية. حتى يتم التعبير عن النتيجة الصحيحة بصياغة رياضية دقيقة.
اعتمد ابن الهيثم في بحوثه على منهجي الاستقراء والاستنباط، وكان في الحالين يعتمد على التجربة والملاحظة، فقد كان همه الوصول إلى الحقيقة العلمية. فقد أبدع ابن الهيثم في علم الضوء وكان صاحب السبق والفضل في إرساء قواعد هذا العلم من خلال كتابه الفريد " المناظر" حيث ألف سنة 411 هـ /1021 م. حيث استثمر فيه عبقريته الرياضية وخبراته العلمية. حتى صار بذلك أحد المؤسسين لهذا العلم، حتى لقب بـ: "أمير النور". درس ابن الهيثم ظواهر انكسار وانعكاس الضوء بشكل مفصل، كما خالف النظريات القديمة في مجال الرؤية والإبصار، كما شرح العين تشريحا كاملا.
1. Introduction
La recherche scientifique est l'une des faces les plus complexes des préoccupations de la civilisation, les savants y procèdent par élimination méthodique afin d’augmenter la quantité du savoir ainsi que ses techniques. C’est une opération continue, à partir de cela on ne peut considérer une découverte ou une spéculation scientifique comme native de ses propres conditions, mais c’est un enchaînement historique successif. Comme dit l'astronome turc Ulugh Beg (m. en 1449):«Les grandes découvertes scientifiques sont les fruits d'une multitude de petites découvertes successives, liées entres elles par des rapports intimes» [1]
La civilisation arabomusulmane a perduré plus de sept siècles (VIII-XIV). Au début leurs savants étaient des traducteurs. Les interprètes de l’héritage hellénique et de celui des civilisations anciennes de l’orient afin d’importer et de connaître les connaissances ainsi que les maîtrises de ces civilisation. Cette période s’étend du VIIIeme siècles jusqu’au Xeme siècles ou nombreuses d'œuvres indiennes et grec que sont été traduites et cela soit à partir du sanscrit et du grec ou bien du perse ou du syriaque. Les conditions géopolitiques ont contribué à l'épanouissement du mouvement scientifique. A cette période la connaissance musulmane étaient foisonnantes, chose normale puisque les musulmans ne se sont pas arrêtés seulement à l'acquisition du savoir des autres; mais ils étaient de véritables penseurs et critiques envers les avis et les jugements qui les ont précédés.
L'induction de l'histoire de la pensée humaine témoigne que les savants de la civilisation arabomusulmane avaient, avant les européens, critiqué la logique formelle d'Aristote et avaient suivi la méthode scientifique avant F. Bacon (m. en 1626) qui était considéré comme le fondateur de la méthode scientifique. Les musulmans ont répertorié les phénomènes selon leur nature qu'elle soit purement rationnelle ou sensiblement matérielle, alors ils ont élaboré un outillage spécifique propre à chaque cas.
On va s'intéresser alors à la science de l'optique, l'un des domaines où les musulmans étaient les pionniers notamment avec la méthodologie d' Ibn al-Haytham.
2. La méthodologie scientifique des arabes
On nomme "science des méthodologies de recherche"; la science qui s'occupe des moyens de la recherche dans les sciences universelles affin d'atteindre la vérité scientifique ou de la prouver. On nomme aussi: "la méthodologie expérimentale inductive" la méthode de recherche dans les sciences universelles qui a pour objet la recherche des phénomènes partiels de l'univers et de la vie, ce qui veut dire la méthode de faire ressortir la loi générale "la théorie scientifique" à partir des unités des phénomènes et cela par le biais de l'observation et de l'expérience.
Les sciences chez les arabes sont répertoriées selon leurs fondements logiques: les sciences rationnelles, les sciences empiriques et les sciences positives. A ce propos Abdelouahad Ben Achar Al-Andaloussi (m. en 1631) dit: «Notre jugement rationnel est une proposition n'est ni empirique ni positive. »[2]
Les sciences naturelles font partie des sciences empiriques et leur outil est l'induction, El-Djorjani (m. en 1413) définit l'induction comme: «étant le jugement sur le tout à partir de sa présence dans la plupart de ses particularités, parce que si le jugement était dans toutes les particularités ce n'est plus alors une induction mais un syllogisme fractionnée, on l'appelle "induction" par ce que ses prémisses ne se font qu'en suivant les particularités, si on dit par exemple que chaque animal bouge sa mâchoire inférieure en mâchant, parce que c'est le cas des humains, des félins et des moutons, ceci est une induction incomplète qui laisse supposer l'existence d'une particularité qui n' aurait pas les mêmes caractéristique comme, pour notre exemple, pour le crocodile qui lui, bouge la mâchoire supérieure en mâchant»[3].
Cette méthodologie est unique et innovatrice, les musulmans l'ont crée afin d'atteindre la vérité scientifique et n'ont nullement mélangé les phénomènes rationnels avec ceux qui sont empiriques. Ils ont alors soumis les phénomènes rationnels à l'instar des grecs, en plus ils ne sont pas arrêtés à la déduction dans les sciences empiriques comme les européens au Moyen Age, G. Le Bon (m. en 1931) affirme que: «Expérimenter et observer, telle fut la méthode des Arabes. Étudier dans les livres et se borner à répéter l'opinion du maître, fut celle de l'Europe au moyen âge. La différence est tout à fait fondamentale. On ne peut apprécier justement la valeur scientifique des Arabes, qu'après l'avoir constatée.»[4]. Humboldt (m. en 1859) affirme aussi que: «Les arabes doivent être regardés comme les véritables fondateurs des sciences physiques expérimentales en prenant cette dénomination dans le sens auquel nous sommes habitués aujourd'hui. Ils s'élevèrent à ce degré presque inconnu des anciens.»[5].
Cette méthodologie nouvelle qui les musulmans ont apportée a eu des résultats exacts et a corrigé les erreurs de ceux qui les ont précédés au point d'avoir radicalement transformé certains aspects de la science. A l'encontre de ce que beaucoup d'historiens ainsi que certains savants en méthodologie qui voient en le savant anglais F. Bacon le fondateur de la méthode scientifique inductive. Nous pouvons résumer cette méthodologie scientifique unique à travers ce qu'a écrit l'orientaliste français M. Sedillot (m. en 1875): «Ce qui caractérise surtout l'école de Bagdad à son début, c'est l'esprit véritablement scientifique qui préside à ses travaux ; marcher du connu à l'inconnu, se rendre un compte exact des phénomènes pour remonter ensuite des effets aux causes, n'accepter que ce qui a été démontré par l'expérience, tels sont les principes enseignés par les maîtres. Les Arabes du neuvième siècle étaient en possession de cette méthode féconde, qui devait être si longtemps après, entre les modernes, l'instrument de leurs plus belles découvertes.»[6]
La recherche scientifique est l'une des faces les plus complexes des préoccupations de la civilisation, les savants y procèdent par élimination méthodique afin d’augmenter la quantité du savoir ainsi que ses techniques. C’est une opération continue, à partir de cela on ne peut considérer une découverte ou une spéculation scientifique comme native de ses propres conditions, mais c’est un enchaînement historique successif. Comme dit l'astronome turc Ulugh Beg (m. en 1449):«Les grandes découvertes scientifiques sont les fruits d'une multitude de petites découvertes successives, liées entres elles par des rapports intimes» [1]
La civilisation arabomusulmane a perduré plus de sept siècles (VIII-XIV). Au début leurs savants étaient des traducteurs. Les interprètes de l’héritage hellénique et de celui des civilisations anciennes de l’orient afin d’importer et de connaître les connaissances ainsi que les maîtrises de ces civilisation. Cette période s’étend du VIIIeme siècles jusqu’au Xeme siècles ou nombreuses d'œuvres indiennes et grec que sont été traduites et cela soit à partir du sanscrit et du grec ou bien du perse ou du syriaque. Les conditions géopolitiques ont contribué à l'épanouissement du mouvement scientifique. A cette période la connaissance musulmane étaient foisonnantes, chose normale puisque les musulmans ne se sont pas arrêtés seulement à l'acquisition du savoir des autres; mais ils étaient de véritables penseurs et critiques envers les avis et les jugements qui les ont précédés.
L'induction de l'histoire de la pensée humaine témoigne que les savants de la civilisation arabomusulmane avaient, avant les européens, critiqué la logique formelle d'Aristote et avaient suivi la méthode scientifique avant F. Bacon (m. en 1626) qui était considéré comme le fondateur de la méthode scientifique. Les musulmans ont répertorié les phénomènes selon leur nature qu'elle soit purement rationnelle ou sensiblement matérielle, alors ils ont élaboré un outillage spécifique propre à chaque cas.
On va s'intéresser alors à la science de l'optique, l'un des domaines où les musulmans étaient les pionniers notamment avec la méthodologie d' Ibn al-Haytham.
2. La méthodologie scientifique des arabes
On nomme "science des méthodologies de recherche"; la science qui s'occupe des moyens de la recherche dans les sciences universelles affin d'atteindre la vérité scientifique ou de la prouver. On nomme aussi: "la méthodologie expérimentale inductive" la méthode de recherche dans les sciences universelles qui a pour objet la recherche des phénomènes partiels de l'univers et de la vie, ce qui veut dire la méthode de faire ressortir la loi générale "la théorie scientifique" à partir des unités des phénomènes et cela par le biais de l'observation et de l'expérience.
Les sciences chez les arabes sont répertoriées selon leurs fondements logiques: les sciences rationnelles, les sciences empiriques et les sciences positives. A ce propos Abdelouahad Ben Achar Al-Andaloussi (m. en 1631) dit: «Notre jugement rationnel est une proposition n'est ni empirique ni positive. »[2]
Les sciences naturelles font partie des sciences empiriques et leur outil est l'induction, El-Djorjani (m. en 1413) définit l'induction comme: «étant le jugement sur le tout à partir de sa présence dans la plupart de ses particularités, parce que si le jugement était dans toutes les particularités ce n'est plus alors une induction mais un syllogisme fractionnée, on l'appelle "induction" par ce que ses prémisses ne se font qu'en suivant les particularités, si on dit par exemple que chaque animal bouge sa mâchoire inférieure en mâchant, parce que c'est le cas des humains, des félins et des moutons, ceci est une induction incomplète qui laisse supposer l'existence d'une particularité qui n' aurait pas les mêmes caractéristique comme, pour notre exemple, pour le crocodile qui lui, bouge la mâchoire supérieure en mâchant»[3].
Cette méthodologie est unique et innovatrice, les musulmans l'ont crée afin d'atteindre la vérité scientifique et n'ont nullement mélangé les phénomènes rationnels avec ceux qui sont empiriques. Ils ont alors soumis les phénomènes rationnels à l'instar des grecs, en plus ils ne sont pas arrêtés à la déduction dans les sciences empiriques comme les européens au Moyen Age, G. Le Bon (m. en 1931) affirme que: «Expérimenter et observer, telle fut la méthode des Arabes. Étudier dans les livres et se borner à répéter l'opinion du maître, fut celle de l'Europe au moyen âge. La différence est tout à fait fondamentale. On ne peut apprécier justement la valeur scientifique des Arabes, qu'après l'avoir constatée.»[4]. Humboldt (m. en 1859) affirme aussi que: «Les arabes doivent être regardés comme les véritables fondateurs des sciences physiques expérimentales en prenant cette dénomination dans le sens auquel nous sommes habitués aujourd'hui. Ils s'élevèrent à ce degré presque inconnu des anciens.»[5].
Cette méthodologie nouvelle qui les musulmans ont apportée a eu des résultats exacts et a corrigé les erreurs de ceux qui les ont précédés au point d'avoir radicalement transformé certains aspects de la science. A l'encontre de ce que beaucoup d'historiens ainsi que certains savants en méthodologie qui voient en le savant anglais F. Bacon le fondateur de la méthode scientifique inductive. Nous pouvons résumer cette méthodologie scientifique unique à travers ce qu'a écrit l'orientaliste français M. Sedillot (m. en 1875): «Ce qui caractérise surtout l'école de Bagdad à son début, c'est l'esprit véritablement scientifique qui préside à ses travaux ; marcher du connu à l'inconnu, se rendre un compte exact des phénomènes pour remonter ensuite des effets aux causes, n'accepter que ce qui a été démontré par l'expérience, tels sont les principes enseignés par les maîtres. Les Arabes du neuvième siècle étaient en possession de cette méthode féconde, qui devait être si longtemps après, entre les modernes, l'instrument de leurs plus belles découvertes.»[6]
3. L'optique avant Ibn Al-Haytham
3.1. Les antiquités
Beaucoup de philosophes grecs ont étudié la lumière, cependant leurs recherches étaient peu profondes et non convaincantes. Le premier pas dans l'étude de l'optique fut sans doute la découverte de la propagation de la lumière en ligne droite. Elle dut former la base de la théorie de sa perspective; conformément aux méthodes de la philosophie primitive, trop disposée à faire de l'homme le centre de toutes choses [7]. Les premières conceptions sur la lumière sont inséparables du problème de la vision. Nous distinguerons trois théories que les anciens avaient à ce sujet [8]:
• Les atomistes anciens; croyaient que la vision est causée par l’arrivée dans l’œil d’une réplique éthérée de l’objet observé. Autrement dit, de chaque objet sont projetées en permanence une myriade d’émanations appelées "eidola" qui ont la forme de l’objet et qui, en s’approchant de l’œil, s’amenuisent de manière à le pénétrer et à nous communiquer une sensation de la forme de l’objet. Dans cette curieuse conception, la lumière n’existe pas: ce sont les simulacres qui se déplacent et qui causent la vision.
• Les Pythagoriciens; avaient de la vision une théorie tout à fait différente. C’est l’œil, selon eux, qui émet des rayons en direction des objets observés. Ces rayons émanent en fait du feu intérieur contenu dans chaque être vivant. Il y a donc quelque chose (qu’on surnomme le quid, en latin) qui émane de nos yeux en ligne droite et se dirige vers les objets observés. Les pythagoriciens prétendaient que les chats ont un feu intérieur plus intense que les humains, ce qui leur permet de voir la nuit. Euclide est un adapte de cette théorie pythagoricienne. Il a publié un ouvrage sur le sujet "l’Optique". Par ailleurs, la théorie d’Euclide est essentiellement géométrique: elle décrit les ombres, la réflexion de la lumière sur un miroir plan ou sphérique, la réfraction. On y trouve "l’égalité de l’angle de réflexion à l’angle d’incidence", mais la réfraction est incorrectement décrite.
• Enfin, Aristote s’oppose à l’idée que l’œil émet la lumière, pour la plus simple des raisons: si l’œil émettait la lumière, nous pourrions voir la nuit aussi bien que le jour. Aristote pense plutôt que la sensation de vision est causée par une propagation de l’objet vers l’œil, à travers le milieu intermédiaire. Aristote croit donc que l’œil ne pourrait voir dans le vide (il rejette l’existence du vide de toute manière). Aristote donne donc à la lumière une existence indépendante, mais cette conception plus moderne de la lumière ne sera pas généralement adoptée dans l’Antiquité, en dépit de la grande influence d’Aristote dans tous les autres domaines.
3.1. Les antiquités
Beaucoup de philosophes grecs ont étudié la lumière, cependant leurs recherches étaient peu profondes et non convaincantes. Le premier pas dans l'étude de l'optique fut sans doute la découverte de la propagation de la lumière en ligne droite. Elle dut former la base de la théorie de sa perspective; conformément aux méthodes de la philosophie primitive, trop disposée à faire de l'homme le centre de toutes choses [7]. Les premières conceptions sur la lumière sont inséparables du problème de la vision. Nous distinguerons trois théories que les anciens avaient à ce sujet [8]:
• Les atomistes anciens; croyaient que la vision est causée par l’arrivée dans l’œil d’une réplique éthérée de l’objet observé. Autrement dit, de chaque objet sont projetées en permanence une myriade d’émanations appelées "eidola" qui ont la forme de l’objet et qui, en s’approchant de l’œil, s’amenuisent de manière à le pénétrer et à nous communiquer une sensation de la forme de l’objet. Dans cette curieuse conception, la lumière n’existe pas: ce sont les simulacres qui se déplacent et qui causent la vision.
• Les Pythagoriciens; avaient de la vision une théorie tout à fait différente. C’est l’œil, selon eux, qui émet des rayons en direction des objets observés. Ces rayons émanent en fait du feu intérieur contenu dans chaque être vivant. Il y a donc quelque chose (qu’on surnomme le quid, en latin) qui émane de nos yeux en ligne droite et se dirige vers les objets observés. Les pythagoriciens prétendaient que les chats ont un feu intérieur plus intense que les humains, ce qui leur permet de voir la nuit. Euclide est un adapte de cette théorie pythagoricienne. Il a publié un ouvrage sur le sujet "l’Optique". Par ailleurs, la théorie d’Euclide est essentiellement géométrique: elle décrit les ombres, la réflexion de la lumière sur un miroir plan ou sphérique, la réfraction. On y trouve "l’égalité de l’angle de réflexion à l’angle d’incidence", mais la réfraction est incorrectement décrite.
• Enfin, Aristote s’oppose à l’idée que l’œil émet la lumière, pour la plus simple des raisons: si l’œil émettait la lumière, nous pourrions voir la nuit aussi bien que le jour. Aristote pense plutôt que la sensation de vision est causée par une propagation de l’objet vers l’œil, à travers le milieu intermédiaire. Aristote croit donc que l’œil ne pourrait voir dans le vide (il rejette l’existence du vide de toute manière). Aristote donne donc à la lumière une existence indépendante, mais cette conception plus moderne de la lumière ne sera pas généralement adoptée dans l’Antiquité, en dépit de la grande influence d’Aristote dans tous les autres domaines.
3.2. Les arabes
Les savants arabes ont été en possession de la partie principale des travaux helléniques sur l’optique: optique, catoptrique, dioptrique, les trois branches de cette discipline, à l’époque alexandrine, ont rapidement attiré l’attention des traducteurs et des savants. Outre les textes des médecins sur l’anatomie de l’œil et sur les doctrines physiologiques de la vision, ceux des philosophes de l’Antiquité sur la lumière et la vision, les savants arabes détiennent les traductions de l’optique d’Euclide par Ishaq ben Hunayn (m. en 910), de l’optique de Ptolémée à l’exception du premier livre, de la catoptrique de Héron d’Alexandrie. Plus précisément encore, au IXe siècle déjà, Attar al-Hasib rappelle dans un livre sur les miroirs ardents l’œuvre d’Anthemius de Tralle sur le même sujet.
Le même intérêt pour l’optique se retrouve par ailleurs chez le premier philosophe arabe, Al-Kindi (m. en 873 environ), qui composa, en plus de son traité sur les miroirs ardents, plusieurs ouvrages dont le De aspectibus, connu par la traduction latine de Gérard de Crémone. En matière d’optique, Al-Kindi ne répète pas les œuvres des devanciers sous la forme d’un simple commentaire: sans en modifier la perspective générale, il en reprend les démonstrations pour les corriger et les idées pour les préciser.[9]
On trouve plus tard Ibn Sahl (Abu Sa`d al-`Ala' ibn Sahl) (c. 940-1000) est un mathématicien et opticien sa période d’activité est située vers 980. Il consacre ses travaux d’optique à un sujet très discuté: la détermination de la forme des miroirs ardents d’Archimède, qui est réputé avoir incendié à distance par ce moyen une flotte ennemie assiégeant Syracuse. Ibn Sahl utilise ses connaissances sur les coniques pour calculer, dans différentes configurations, quelle forme donner aux miroirs. Il ne se limite pas à une étude de catoptrique mais étudie les foyers ardents, lorsque la lumière traverse les milieux transparents. Il fait l’étude de lentilles plan-convexe et biconvexe, et s’intéresse au problème de l’anaclastique, à savoir la détermination de la forme à donner à une lentille pour que la lumière converge en un point, suivant ses conditions d’utilisation, problème qui intéressera René Descartes bien plus tard. Ses constructions géométriques l’amènent à définir une propriété de la réfraction qui n’était pas connue antérieurement et qui aurait pu constituer la première formulation d’une loi de la réfraction. [8], [10], [11]
4. Les recherches et la méthodologie d' Ibn Al-Haytham
Ibn al-Haytham: Abū _Alī al-Hasan ibn al-Hasan, connu en Occident sous le nom d'Alhazen, qui fut introduit en occident au XIIIe siècle par un moine polonais, Witelo, dit Vitellion, est né en 965, dans la ville de Bosra dans l’actuel Iraq où il reçut son éducation qu’il compléta cependant dans la ville de Bagdad. Il est décédé au Caire en Égypte en1039. La plupart de ses recherches étaient en physique optique. Il a été un des premiers physiciens à étudier la lumière, un des premiers ingénieurs et un des premiers astronomes. [12]
Selon les biographes, Ibn Al-Haytham a écrit plus de 200 ouvrages sur une vaste gamme de sujets, dont au moins 96 de ses travaux scientifiques sont connues. La plupart de ses œuvres sont maintenant perdu, mais plus de 50 d'entre eux ont survécu dans une certaine mesure. Près de la moitié de ses œuvres sont survivant sur les mathématiques, 23 d'entre eux sont sur l'astronomie, et 14 d'entre eux sont sur l'optique, avec un peu sur d'autres domaines de science. [12]
Les savants arabes ont été en possession de la partie principale des travaux helléniques sur l’optique: optique, catoptrique, dioptrique, les trois branches de cette discipline, à l’époque alexandrine, ont rapidement attiré l’attention des traducteurs et des savants. Outre les textes des médecins sur l’anatomie de l’œil et sur les doctrines physiologiques de la vision, ceux des philosophes de l’Antiquité sur la lumière et la vision, les savants arabes détiennent les traductions de l’optique d’Euclide par Ishaq ben Hunayn (m. en 910), de l’optique de Ptolémée à l’exception du premier livre, de la catoptrique de Héron d’Alexandrie. Plus précisément encore, au IXe siècle déjà, Attar al-Hasib rappelle dans un livre sur les miroirs ardents l’œuvre d’Anthemius de Tralle sur le même sujet.
Le même intérêt pour l’optique se retrouve par ailleurs chez le premier philosophe arabe, Al-Kindi (m. en 873 environ), qui composa, en plus de son traité sur les miroirs ardents, plusieurs ouvrages dont le De aspectibus, connu par la traduction latine de Gérard de Crémone. En matière d’optique, Al-Kindi ne répète pas les œuvres des devanciers sous la forme d’un simple commentaire: sans en modifier la perspective générale, il en reprend les démonstrations pour les corriger et les idées pour les préciser.[9]
On trouve plus tard Ibn Sahl (Abu Sa`d al-`Ala' ibn Sahl) (c. 940-1000) est un mathématicien et opticien sa période d’activité est située vers 980. Il consacre ses travaux d’optique à un sujet très discuté: la détermination de la forme des miroirs ardents d’Archimède, qui est réputé avoir incendié à distance par ce moyen une flotte ennemie assiégeant Syracuse. Ibn Sahl utilise ses connaissances sur les coniques pour calculer, dans différentes configurations, quelle forme donner aux miroirs. Il ne se limite pas à une étude de catoptrique mais étudie les foyers ardents, lorsque la lumière traverse les milieux transparents. Il fait l’étude de lentilles plan-convexe et biconvexe, et s’intéresse au problème de l’anaclastique, à savoir la détermination de la forme à donner à une lentille pour que la lumière converge en un point, suivant ses conditions d’utilisation, problème qui intéressera René Descartes bien plus tard. Ses constructions géométriques l’amènent à définir une propriété de la réfraction qui n’était pas connue antérieurement et qui aurait pu constituer la première formulation d’une loi de la réfraction. [8], [10], [11]
4. Les recherches et la méthodologie d' Ibn Al-Haytham
Ibn al-Haytham: Abū _Alī al-Hasan ibn al-Hasan, connu en Occident sous le nom d'Alhazen, qui fut introduit en occident au XIIIe siècle par un moine polonais, Witelo, dit Vitellion, est né en 965, dans la ville de Bosra dans l’actuel Iraq où il reçut son éducation qu’il compléta cependant dans la ville de Bagdad. Il est décédé au Caire en Égypte en1039. La plupart de ses recherches étaient en physique optique. Il a été un des premiers physiciens à étudier la lumière, un des premiers ingénieurs et un des premiers astronomes. [12]
Selon les biographes, Ibn Al-Haytham a écrit plus de 200 ouvrages sur une vaste gamme de sujets, dont au moins 96 de ses travaux scientifiques sont connues. La plupart de ses œuvres sont maintenant perdu, mais plus de 50 d'entre eux ont survécu dans une certaine mesure. Près de la moitié de ses œuvres sont survivant sur les mathématiques, 23 d'entre eux sont sur l'astronomie, et 14 d'entre eux sont sur l'optique, avec un peu sur d'autres domaines de science. [12]
4.1. Sa méthodologie
Ibn Al-Haytham considère que le but final de la recherche de la vérité est la vérité elle-même, et vouloir l'atteindre est une chose qui n'est pas toujours faciles: «Le vrai est sollicité pour lui-même, son solliciteur ne doit se concentrer que sur son existence, l'existence du vrai est difficile en soi et vouloir l'attendre n'est pas quelque chose d'aisé car il est noyé dans de multiple doutes.»[13]. Comme résultat à ces difficultés et à ces doutes qui accompagnent cette recherche, Ibn Al-Haytham met à jour les différends existant parmi les savants et chercheurs: «Allah –dieu- n'a pas protégé les savants de l'erreur.., et si ça était le cas il n'y aurait pas eu de différend entre eux dans les diverses disciplines..»[13]. C'est ce qui le pousse à établir une méthodologie qui a pour objectif d'éviter les erreurs: «Celui qui cherche dans les livres de science, s'il a pour but d'atteindre les vérités, doit se faire critique vis-à-vis de tout ce qu'il étudie d'une façon très détaillée..»[13]. Ibn Al-Haytham n'a pas délaissé le coté objectif dans la critique des opinions: «…il faut qu'il soit conscient dans critique de sorte qu'il soit ni tolérant ni haineux, si cela est fait correctement alors les vérités se dévoileront pour lui et il connaitra les lacunes et les erreurs de ses précurseurs..»[13]. Donc, après avoir fait part des avis de ses précurseurs et de leurs argumentations, il va les trier en utilisant une catégorie du syllogisme qu'il appelle [12](EL-IATIBARالإعتبار ): "la déférence ou la considération", selon El-Djordjani c'est: «voir dans le jugement constant une stabilité pour chaque sens et de classer dans cette catégorie toute proportion similaire; c'est se qu'on appelle le syllogisme» [3].
Dans son traité d'optique, il nous décrit explicitement les traits de sa méthode scientifique inductive la quelle a suivi dans ses recherches concernant le phénomène de la vision: «Nous avons décidé d'entreprendre la recherche avec le plus grand sérieux en commençons par une d'ensemble sur ses prémisses et ses principes et à cela par un induction des êtres et une analyse des caractéristiques des particularités. On retient ce qui caractérise la vision en cas de perception....» [12]
Donc, Au contraire de ses précurseurs, il éprouve la nécessité d’aboutir à une théorie "physique" pas "mathématique", traduisant au plus près les phénomènes, "géométrisable". Il lui faut reformuler la science de la vision, ce qui est l’objet du "Traité d’Optique"; "Kitâb al-manâzir" [12].
Ibn Al-Haytham considère que le but final de la recherche de la vérité est la vérité elle-même, et vouloir l'atteindre est une chose qui n'est pas toujours faciles: «Le vrai est sollicité pour lui-même, son solliciteur ne doit se concentrer que sur son existence, l'existence du vrai est difficile en soi et vouloir l'attendre n'est pas quelque chose d'aisé car il est noyé dans de multiple doutes.»[13]. Comme résultat à ces difficultés et à ces doutes qui accompagnent cette recherche, Ibn Al-Haytham met à jour les différends existant parmi les savants et chercheurs: «Allah –dieu- n'a pas protégé les savants de l'erreur.., et si ça était le cas il n'y aurait pas eu de différend entre eux dans les diverses disciplines..»[13]. C'est ce qui le pousse à établir une méthodologie qui a pour objectif d'éviter les erreurs: «Celui qui cherche dans les livres de science, s'il a pour but d'atteindre les vérités, doit se faire critique vis-à-vis de tout ce qu'il étudie d'une façon très détaillée..»[13]. Ibn Al-Haytham n'a pas délaissé le coté objectif dans la critique des opinions: «…il faut qu'il soit conscient dans critique de sorte qu'il soit ni tolérant ni haineux, si cela est fait correctement alors les vérités se dévoileront pour lui et il connaitra les lacunes et les erreurs de ses précurseurs..»[13]. Donc, après avoir fait part des avis de ses précurseurs et de leurs argumentations, il va les trier en utilisant une catégorie du syllogisme qu'il appelle [12](EL-IATIBARالإعتبار ): "la déférence ou la considération", selon El-Djordjani c'est: «voir dans le jugement constant une stabilité pour chaque sens et de classer dans cette catégorie toute proportion similaire; c'est se qu'on appelle le syllogisme» [3].
Dans son traité d'optique, il nous décrit explicitement les traits de sa méthode scientifique inductive la quelle a suivi dans ses recherches concernant le phénomène de la vision: «Nous avons décidé d'entreprendre la recherche avec le plus grand sérieux en commençons par une d'ensemble sur ses prémisses et ses principes et à cela par un induction des êtres et une analyse des caractéristiques des particularités. On retient ce qui caractérise la vision en cas de perception....» [12]
Donc, Au contraire de ses précurseurs, il éprouve la nécessité d’aboutir à une théorie "physique" pas "mathématique", traduisant au plus près les phénomènes, "géométrisable". Il lui faut reformuler la science de la vision, ce qui est l’objet du "Traité d’Optique"; "Kitâb al-manâzir" [12].
4.2. Ses recherches
· L'explication donnée par Ibn al-Haytham de l'usage de la rétine dans le phénomène de la vision, elle avait été la première des recherches vraiment scientifique entreprise dans le domaine de la physiologie; le mode d'action de l'œil fut réduit à celui de la chambre obscure telle que l'avait décrite Léonard de vinci. [7], [12]
· Dans ses recherche concernant la science de l'optique, il attache beaucoup d’importance à la démonstration expérimentale de la propagation rectiligne de la lumière, il a réalise ça avec l'utilisation d'une chambre obscure (noire). [12]
· Ibn al-Haytham montre que la lumière possède une existence propre: elle n'appartient ni à l'objet ni à l'individu qui le voit. Donc l'hypothèse d'après la quelle les rayons lumineux émanaient de l'œil fut corrigée et définitivement abandonnée. [12]
· Ibn al-Haytham montre que la couleur est une forme, au même titre que la lumière. Elle ne provient pas d’un phénomène intervenant entre l’oeil et l’objet. Et bien qu’il existe des couleurs changeantes, comme en témoignent les plumes de certains oiseaux, il l’attribue à des incidences différentes dans la réflexion. Les couleurs des corps opaques ne leur appartiennent pas moins. [8], [12]
· En optique géométrique; Il établit sous sa forme générale la loi de la réflexion, en montrant, à la différence d’Euclide et de Ptolémée, que "le rayon incident et le rayon réfléchi sont dans un même plan perpendiculaire au miroir; bien plus que la surface atteinte par la lumière, c’est le plan formé par le rayon d’incidence, le rayon réfléchi et la normale à la surface au point de rencontre" qui est l’élément important, de sorte que l’on peut appliquer la loi aux courbes en général: les rayons réfléchis sont dans le plan d’incidence, et les angles d’incidence et de réflexion sont égaux. Il vérifie ensuite cette loi par la construction d’un dispositif expérimental complexe et s’efforce enfin de déterminer le plan tangent pour les miroirs sphériques, cylindriques, coniques aigus, coniques obtus, et les positions respectives de l’image dans chaque cas. [12]
· Son nom est associé à un problème qui est connu en mathématiques sous l’expression de «problème d’Alhazen» et dont la formulation est la suivante: «Trouver le point de réflexion sur un miroir sphérique, le lieu de l'objet et celui de l’œil étant donnés.» La solution de ce problème revient à celle d’une équation du quatrième degré.[14]
· Il consacre le septième chapitre du "Kitâb al-manâzir" à la réfraction. Comme ses prédécesseurs, il adopte une démarche scientifique rigoureuse, fondée sur l'expérimentation et utilise deux lois qualitatives:
i. le rayon incident, le rayon réfracté et la normale au dioptre (la surface entre les deux milieux) sont coplanaires;
ii. le trajet du rayon qui traverse un dioptre dans un sens est le même que celui du rayon qui le traverse dans l'autre sens. [10], [12]
· Il consacre le troisième chapitre du "Kitâb al-manâzir" à "Aghlat al-bassar"ou les illusions de la vision, ce dernier est considéré comme une importante recherche qui mérite d'être étudié en profondeur... [12]
· L'explication donnée par Ibn al-Haytham de l'usage de la rétine dans le phénomène de la vision, elle avait été la première des recherches vraiment scientifique entreprise dans le domaine de la physiologie; le mode d'action de l'œil fut réduit à celui de la chambre obscure telle que l'avait décrite Léonard de vinci. [7], [12]
· Dans ses recherche concernant la science de l'optique, il attache beaucoup d’importance à la démonstration expérimentale de la propagation rectiligne de la lumière, il a réalise ça avec l'utilisation d'une chambre obscure (noire). [12]
· Ibn al-Haytham montre que la lumière possède une existence propre: elle n'appartient ni à l'objet ni à l'individu qui le voit. Donc l'hypothèse d'après la quelle les rayons lumineux émanaient de l'œil fut corrigée et définitivement abandonnée. [12]
· Ibn al-Haytham montre que la couleur est une forme, au même titre que la lumière. Elle ne provient pas d’un phénomène intervenant entre l’oeil et l’objet. Et bien qu’il existe des couleurs changeantes, comme en témoignent les plumes de certains oiseaux, il l’attribue à des incidences différentes dans la réflexion. Les couleurs des corps opaques ne leur appartiennent pas moins. [8], [12]
· En optique géométrique; Il établit sous sa forme générale la loi de la réflexion, en montrant, à la différence d’Euclide et de Ptolémée, que "le rayon incident et le rayon réfléchi sont dans un même plan perpendiculaire au miroir; bien plus que la surface atteinte par la lumière, c’est le plan formé par le rayon d’incidence, le rayon réfléchi et la normale à la surface au point de rencontre" qui est l’élément important, de sorte que l’on peut appliquer la loi aux courbes en général: les rayons réfléchis sont dans le plan d’incidence, et les angles d’incidence et de réflexion sont égaux. Il vérifie ensuite cette loi par la construction d’un dispositif expérimental complexe et s’efforce enfin de déterminer le plan tangent pour les miroirs sphériques, cylindriques, coniques aigus, coniques obtus, et les positions respectives de l’image dans chaque cas. [12]
· Son nom est associé à un problème qui est connu en mathématiques sous l’expression de «problème d’Alhazen» et dont la formulation est la suivante: «Trouver le point de réflexion sur un miroir sphérique, le lieu de l'objet et celui de l’œil étant donnés.» La solution de ce problème revient à celle d’une équation du quatrième degré.[14]
· Il consacre le septième chapitre du "Kitâb al-manâzir" à la réfraction. Comme ses prédécesseurs, il adopte une démarche scientifique rigoureuse, fondée sur l'expérimentation et utilise deux lois qualitatives:
i. le rayon incident, le rayon réfracté et la normale au dioptre (la surface entre les deux milieux) sont coplanaires;
ii. le trajet du rayon qui traverse un dioptre dans un sens est le même que celui du rayon qui le traverse dans l'autre sens. [10], [12]
· Il consacre le troisième chapitre du "Kitâb al-manâzir" à "Aghlat al-bassar"ou les illusions de la vision, ce dernier est considéré comme une importante recherche qui mérite d'être étudié en profondeur... [12]
5. Conclusion
On s'est arrêté dans ces pages sur un aspect du génie de ce personnage d'Ibn Al-Haytham, mais une question essentielle reste posée: Pourquoi ce dernier n'a-t-il pas repris la forme correcte de la loi de la réfraction d'Ibn Sahl, au lieu de continuer à utiliser les tables de Ptolémée, rejetant ainsi dans l'oubli une loi que les opticiens mettront plus de six siècles à retrouver? [10]
On s'est arrêté dans ces pages sur un aspect du génie de ce personnage d'Ibn Al-Haytham, mais une question essentielle reste posée: Pourquoi ce dernier n'a-t-il pas repris la forme correcte de la loi de la réfraction d'Ibn Sahl, au lieu de continuer à utiliser les tables de Ptolémée, rejetant ainsi dans l'oubli une loi que les opticiens mettront plus de six siècles à retrouver? [10]
Références
[1] A. Riza, La faillite morale de la politique occidentale en orient, S.E.C. Alger, 1990.
Thomas Hockey, The Biographical Encyclopedia of Astronomers, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2007.
[2] Abdelouahad Ben Achar Al-Andaloussi, Mathen Ben Achar (arabe).
[3] El-Djorjani, Les définitions, Tunisie, 1971, (arabe).
[4] G. Le Bon, La civilisation des Arabes, Livre V: La civilisation des Arabes, Firmin -Didot, Paris, 1884.
[5] Humboldt, Cosmos, T. II.
[6] A. Sedillot, Histoire des Arabes, T. II.
[7] J. W. Draper, A History of the Intellectual Development of Europe. New York, H. B. Publishers, 1864.
[8] B. Christian, C. Rodolphe, K. Gisèlem, Histoire des idées sur la lumière, C. R. D. P. A. de Nice, 2004.
[9] Encyclopédie Universalis France S.A, 2005.
[10] J. Dudley, B. Guizal, Ibn Sahl, inventeur de la loi de la réfraction, Pour La Science, n°301 Novembre, 2002.
[11] R. Rashed, Géométrie et dioptrique au Xème siècle, Les belles lettres, Paris, 1993.L'article originale: R. Rashed, "A Pioneer in Anaclastics. Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses", Isis, 1990, 81, p. 464-491
[12] Ibn al-Haytham, Kitâb al-manâzir, (arabe), trad. ang.: A. I. Sabra, The optics of Ibn al-Haytham, 2 Vols, London, 1989
[13] Ibn al-Haytham, Des doutes l'Ptolémée, Caire, 1971. (Arabe)
[14] Même dans nos jours ce problème a une importance pédagogique, voir par exemple: E. v. Beveren, Images in Christmas Balls & all. , Eur. J. Phys. 27 (2006) 337-346, preprint arXiv:physics/0503069.
[1] A. Riza, La faillite morale de la politique occidentale en orient, S.E.C. Alger, 1990.
Thomas Hockey, The Biographical Encyclopedia of Astronomers, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2007.
[2] Abdelouahad Ben Achar Al-Andaloussi, Mathen Ben Achar (arabe).
[3] El-Djorjani, Les définitions, Tunisie, 1971, (arabe).
[4] G. Le Bon, La civilisation des Arabes, Livre V: La civilisation des Arabes, Firmin -Didot, Paris, 1884.
[5] Humboldt, Cosmos, T. II.
[6] A. Sedillot, Histoire des Arabes, T. II.
[7] J. W. Draper, A History of the Intellectual Development of Europe. New York, H. B. Publishers, 1864.
[8] B. Christian, C. Rodolphe, K. Gisèlem, Histoire des idées sur la lumière, C. R. D. P. A. de Nice, 2004.
[9] Encyclopédie Universalis France S.A, 2005.
[10] J. Dudley, B. Guizal, Ibn Sahl, inventeur de la loi de la réfraction, Pour La Science, n°301 Novembre, 2002.
[11] R. Rashed, Géométrie et dioptrique au Xème siècle, Les belles lettres, Paris, 1993.L'article originale: R. Rashed, "A Pioneer in Anaclastics. Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses", Isis, 1990, 81, p. 464-491
[12] Ibn al-Haytham, Kitâb al-manâzir, (arabe), trad. ang.: A. I. Sabra, The optics of Ibn al-Haytham, 2 Vols, London, 1989
[13] Ibn al-Haytham, Des doutes l'Ptolémée, Caire, 1971. (Arabe)
[14] Même dans nos jours ce problème a une importance pédagogique, voir par exemple: E. v. Beveren, Images in Christmas Balls & all. , Eur. J. Phys. 27 (2006) 337-346, preprint arXiv:physics/0503069.
Le premier séminaire sur l'histoire des sciences SHS 2007 USTHB Alger 04-07 Novembre
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التعديل الأخير تم بواسطة أرسطو طاليس ; 31-12-2008 الساعة 04:49 PM
