La physique dans le monde islamique médiéval - Physics in the medieval Islamic world

Les sciences naturelles ont connu divers progrès au cours de l' âge d'or de l'islam (du milieu du VIIIe au milieu du XIIIe siècle environ), ajoutant un certain nombre d'innovations à la transmission des classiques (comme Aristote , Ptolémée , Euclide , le néoplatonisme ). Pendant cette période, la théologie islamique encourageait les penseurs à trouver la connaissance. Les penseurs de cette période comprenaient Al-Farabi , Abu Bishr Matta , Ibn Sina , al-Hassan Ibn al-Haytham et Ibn Bajjah. Ces ouvrages et les importants commentaires qu'ils contiennent furent la source de la science à l'époque médiévale. Ils ont été traduits en arabe , la lingua franca de cette période.

L'érudition islamique dans les sciences avait hérité de la physique aristotélicienne des Grecs et pendant l' âge d'or islamique l'a développée davantage. Cependant, le monde islamique avait un plus grand respect pour les connaissances acquises par l'observation empirique et croyait que l'univers est régi par un seul ensemble de lois. Leur utilisation de l'observation empirique a conduit à la formation de formes grossières de la méthode scientifique . L'étude de la physique dans le monde islamique a commencé en Irak et en Égypte . Les domaines de la physique étudiés au cours de cette période comprennent l' optique , la mécanique (y compris la statique , la dynamique , la cinématique et le mouvement ) et l' astronomie .

La physique

L'érudition islamique avait hérité de la physique aristotélicienne des Grecs et pendant l' âge d'or islamique l'a développée davantage, en mettant particulièrement l'accent sur l'observation et le raisonnement a priori , en développant les premières formes de la méthode scientifique . Avec la physique aristotélicienne , la physique était considérée comme inférieure aux sciences mathématiques démonstratives, mais en termes d'une théorie plus large de la connaissance, la physique était supérieure à l'astronomie ; dont beaucoup de principes dérivent de la physique et de la métaphysique. Le sujet principal de la physique, selon Aristote , était le mouvement ou le changement ; il y avait trois facteurs impliqués dans ce changement, la chose sous-jacente, la privation et la forme. Dans sa Métaphysique , Aristote croyait que le moteur immobile était responsable du mouvement du cosmos, que les néoplatoniciens généralisèrent plus tard comme le cosmos était éternel. Al-Kindi s'est opposé à l'idée que le cosmos soit éternel en affirmant que l'éternité du monde nous amène dans une autre sorte d'absurdité impliquant l'infini ; Al-Kindi a affirmé que le cosmos doit avoir une origine temporelle car traverser un infini était impossible.

L'un des premiers commentaires de la Métaphysique d' Aristote est d' Al-Farabi . Dans « Les objectifs de la métaphysique d' Aristote », Al-Farabi soutient que la métaphysique n'est pas spécifique aux êtres naturels, mais en même temps, la métaphysique est plus universelle que les êtres naturels.

Optique

Couverture de Ibn al-Haytham du Livre d'Optique

Un domaine de la physique, l' optique , s'est développé rapidement au cours de cette période. Au neuvième siècle, il y avait des travaux sur l'optique physiologique ainsi que les réflexions de miroir, et l'optique géométrique et physique. Au onzième siècle, Ibn al-Haytham a non seulement rejeté l'idée grecque sur la vision, il a proposé une nouvelle théorie.

Ibn Sahl (c. 940-1000), un mathématicien et physicien lié à la cour de Bagdad , a écrit un traité sur les miroirs et les lentilles brûlants en 984 dans lequel il expose sa compréhension de la façon dont les miroirs et les lentilles incurvés courbent et focalisent la lumière . Ibn Sahl est crédité d'avoir découvert la loi de la réfraction , maintenant généralement appelée loi de Snell . Il a utilisé cette loi pour élaborer les formes de lentilles qui focalisent la lumière sans aberrations géométriques, appelées lentilles anaclastiques .

Ibn al-Haytham (connu en Europe occidentale sous le nom d' Alhacen ou Alhazen ) ( 965 - 1040 ), souvent considéré comme le « père de l'optique » et un pionnier de la méthode scientifique , a formulé « la première alternative complète et systématique aux théories optiques grecques. " Il a postulé dans son "Livre d'optique" que la lumière était réfléchie sur différentes surfaces dans différentes directions, provoquant ainsi des signatures lumineuses différentes pour un certain objet que nous voyons. C'était une approche différente de celle que pensaient auparavant les scientifiques grecs, tels qu'Euclide ou Ptolémée , qui croyaient que les rayons étaient émis de l'œil vers un objet et inversement. Al-Haytham, avec cette nouvelle théorie de l' optique , a pu étudier les aspects géométriques des théories du cône visuel sans expliquer la physiologie de la perception. Toujours dans son livre d'optique, Ibn al-Haytham a utilisé la mécanique pour essayer de comprendre l'optique. À l'aide de projectiles, il a observé que les objets qui frappent une cible perpendiculairement exercent beaucoup plus de force que les projectiles qui frappent en biais. Al-Haytham a appliqué cette découverte à l'optique et a essayé d'expliquer pourquoi la lumière directe fait mal à l'œil, car la lumière directe s'approche perpendiculairement et non à un angle oblique. Il a développé une camera obscura pour démontrer que la lumière et la couleur de différentes bougies peuvent être passées à travers une seule ouverture en lignes droites, sans se mélanger à l'ouverture. Ses théories ont été transmises à l'Occident. Son travail a influencé Roger Bacon , John Peckham et Vitello , qui ont construit sur son travail et l' ont finalement transmis à Kepler .

Taqī al-Dīn a tenté de réfuter la croyance largement répandue selon laquelle la lumière est émise par l'œil et non par l'objet observé. Il a expliqué que, si la lumière venait de nos yeux à une vitesse constante, il faudrait beaucoup trop de temps pour éclairer les étoiles pour que nous puissions les voir pendant que nous les regardons encore, car elles sont si loin. Par conséquent, l'illumination doit venir des étoiles afin que nous puissions les voir dès que nous ouvrons les yeux.

Astronomie

La compréhension islamique du modèle astronomique était basée sur le système grec ptolémaïque. Cependant, de nombreux premiers astronomes avaient commencé à remettre en question le modèle. Il n'était pas toujours précis dans ses prédictions et était trop compliqué parce que les astronomes essayaient de décrire mathématiquement le mouvement des corps célestes. Ibn al-Haytham a publié Al-Shukuk ala Batiamyus ("Doutes sur Ptolémée"), qui expose ses nombreuses critiques du paradigme ptolémaïque. Ce livre a encouragé d'autres astronomes à développer de nouveaux modèles pour expliquer le mouvement céleste mieux que Ptolémée. Dans le livre d'optique d' al-Haytham, il soutient que les sphères célestes n'étaient pas faites de matière solide et que les cieux sont moins denses que l'air. Al-Haytham conclut finalement que les corps célestes suivent les mêmes lois de la physique que les corps terrestres. Certains astronomes ont également théorisé sur la gravité, al-Khazini suggère que la gravité d'un objet varie en fonction de sa distance par rapport au centre de l'univers. Le centre de l'univers dans ce cas fait référence au centre de la Terre.

Mécanique

Élan

John Philoponus avait rejeté la vision aristotélicienne du mouvement et a soutenu qu'un objet acquiert une inclination à se déplacer lorsqu'il a une force motrice qui lui est imprimée. Au onzième siècle, Ibn Sina avait grossièrement adopté cette idée, estimant qu'un objet en mouvement a une force qui est dissipée par des agents externes comme la résistance de l'air. Ibn Sina a fait la distinction entre « force » et « inclinaison » (appelée « mayl »), il a affirmé qu'un objet gagnait mayl lorsque l'objet est en opposition avec son mouvement naturel. Il a donc conclu que la poursuite du mouvement est attribuée à l'inclinaison qui est transférée à l'objet, et cet objet sera en mouvement jusqu'à ce que le mayl soit épuisé. Il a également affirmé que le projectile dans le vide ne s'arrêterait pas s'il n'était pas actionné. Cette conception du mouvement est cohérente avec la première loi du mouvement de Newton, l'inertie, qui stipule qu'un objet en mouvement restera en mouvement à moins qu'il ne soit sollicité par une force externe. Cette idée qui était en désaccord avec la vision aristotélicienne a été fondamentalement abandonnée jusqu'à ce qu'elle soit décrite comme « l'impulsion » par John Buridan , qui peut avoir été influencé par Ibn Sina.

Accélération

Dans Abū al-Rayhân Bîrûnî texte Ombres , il reconnaît que le mouvement non uniforme est le résultat de l' accélération. La théorie de mayl d'Ibn-Sina a essayé de relier la vitesse et le poids d'un objet en mouvement, cette idée ressemblait beaucoup au concept d'élan La théorie du mouvement d'Aristote a déclaré qu'une force constante produit un mouvement uniforme, Abu'l-Barakāt al-Baghdādī a contredit cette et a développé sa propre théorie du mouvement. Dans sa théorie, il a montré que la vitesse et l'accélération sont deux choses différentes et que la force est proportionnelle à l'accélération et non à la vitesse.

Réaction

Ibn Bajjah a proposé que pour chaque force, il y ait toujours une force de réaction. Bien qu'il n'ait pas précisé que ces forces soient égales, il s'agit toujours d'une première version de la troisième loi du mouvement qui stipule que pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée.

Voir également

Les références

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