人物經歷 阿爾哈曾為了給自己謀一掛名職務,他宣稱他能為治理
尼羅河 洪水設計一種機器。 如他所願,他這主張引起埃及哈里發的重視,他被聘專管此事。但對阿爾哈曾來說不幸的是這位埃及哈里發就是哈基姆,他是在卡力古拉和伊凡雷帝時代之間最危險的戴著王冠的瘋子。哈基姆要求他立刻製造 出這種機器,如果造不出來的話,將用某種複雜方式將他處死。阿爾哈曾逐漸認識到對他提出的這要求決不是開玩笑。 阿爾哈曾面臨比景別無他法,只得裝瘋。他不得不一直裝瘋到1021年哈基姆死去為止。在阿爾哈曾還不必裝瘋前,充分證明了他是中世紀最重要的一位物理學家。他最感興趣的領域是
光學 。這門科學早已由希羅*和托勒密*摸索著進行過研究,他們認為,人能看見物體是靠眼睛發射出的光線被物體
反射 的結果。阿爾哈曾的看法是正確的,他認為光是由太陽或其它發光體發射出來的,然後通過被看見的物體反射入人眼。 他還正確地解釋了透鏡的原理,即透鏡的放大效果由於其曲面造成,並非由構成透鏡物質有固有性質造成。 他對光的反射和折射現象感興趣,探討了虹,研究了光通過透鏡的聚焦,並製作了無透鏡的針孔成象機。他還製作出拋物面鏡,一種今天用於望遠鏡上的部件。他和托勒密一樣認為大氣層的有限的,他估計其深度為十英里左右。 他的著作在十六世紀被譯為拉丁文出版,這對於象克卜勒*這樣的科學家產生了重大影響。事實上,直到六百年後克卜勒時才進一步發展了阿爾哈曾的光學研究。
生平事跡 發明創造 製作出
拋物面鏡 ,正確地解釋了
透鏡 的原理,一樣認為
大氣層 的有限的。研究了人眼的結構正確解釋了人眼為什麼能看見物體。
阿爾哈曾 主要成就 埃及地處熱帶沙漠,眼病流行,醫師們用手術治療眼病;阿爾哈增曾作了一些有關反射、折射、暗室的視覺等實驗,獲得了人眼的解剖知識。他根據埃及醫師的經驗和通過自己的實驗,仔細研究了人的視覺。關於視覺,
希羅 和
托勒密 認為,人眼可以看見物體,是由於人眼可以發出光線的原因。阿爾哈增則認為:光線是由太陽或其它發光體發射出來的,然後通過被看見的物體反射入人眼,人眼接收到光線後才看到物體的。他對人眼的結構也進行了研究,眼睛某些部位的名稱,如“網膜”、“
角膜 ”、“玻璃狀體”、“前房液”等術語均出自於他。關於反射實驗,阿爾哈增從
希臘 人那裡知道了
反射定律 ,並進一步指出,入射線、反射線和法線都在同一個平面內。在研究球面鏡和拋物柱面鏡時,他發現平行於主軸的光線入射到球面鏡時,會反射到這個軸線上。他提出了著名的“阿爾哈增問題”:在給定民光點和眼睛的位置的情況下,尋找球面鏡、圓柱面鏡或圓錐面鏡上的反射點,這就是尋求物、像和鏡的位置之間的關係。他對這一問題進行了詳細複雜的討論。他還了解了平凸鏡的放大作用;製作出拋物面鏡,一種今天用於
望遠鏡 上的部件。
阿爾哈增關於折射的研究 關於光的折射,阿爾哈增重複了
托勒密 的實驗。他使用的儀器是一個帶有刻度的垂直放置的圓盤,其一半浸入水中,入射光線通過盤邊小孔射入。他還討論了簡單的透鏡問題,正確地解釋了
透鏡 的原理,即
透鏡 的放大效果由於其曲面造成,並非由構成透鏡物質有固有性質造成;探討了
虹 ,研究了光通過透鏡的聚焦,並製作了無透鏡的針孔成象機。
太陽與月亮接近地平線時,直徑顯著增大的現象引起了人們的注意。這個問題類似於中國古代的“小兒辨日”。阿爾哈增認為,這是一種錯覺,因為這時它們的大小是以距離較小的地面物體來作比較而估計的。他還研究了大氣的折射現象,和
托勒密 一樣,他認為大氣層的有限的,並斷言黃昏的界限是在太陽從地平線到其下10度角的範圍內,並由此推出大氣層的厚度是52,000步。後來,
克卜勒 指出,此數據是不準確的。
主要著作 《光學寶鑑》
阿爾哈增的光學著作曾由義大利光學家維泰洛譯成拉丁文於1270年發表。1572年,F·里斯內在瑞士巴塞爾出版了更完整的版本, 書名是《光學寶鑑》(Opticae thesaurus)。
《光學寶鑑》一書的主要內容有:
①擯棄人眼向物體發出觸鬚引起視覺的舊觀念,提出由物體發出光線錐,而不是單獨的光線進入
眼睛 產生視覺。
②人眼是由4層薄膜隔開的3種透明媒質(水狀液、水晶液和玻璃液)所組成的球狀體。所提出的
眼睛 的結構和眼球內3種透明液體名稱,沿用至今。阿爾哈增研究過眼瞳,指出由物體發出光稜錐(而不是圓錐)進入眼中,並把兩眼視覺歸結為兩眼的圖像傳到一條
視神經 上的機理。
③明確了
光的反射定律 ,認為入射光線與反射光線在同一平面內。詳細討論了光經過曲面鏡的反射而成像,改進了古代
希臘人 對光經過球面鏡、圓錐面鏡和柱面鏡成像位置的認識。
④用眼睛的幻覺來解釋太陽在地平線上比在天頂大的現象,理由是在地平線上有物體與太陽相襯托。並且對大氣的高度作出了合理的推測。
阿爾哈增關於折射的研究 ⑤討論了光通過不同
媒質 界面的折射。設計出測定入射光線與折射光線的方法,闡明玻璃球有放大圖像的作用。
阿爾哈增的著作有80多卷,大多散佚,在《光學寶鑑》中保存下來一部分。1834年在巴黎國家圖書館發現了他的
幾何學 方面的著作;英國牛津博德安圖書館和荷蘭萊頓圖書館都保存有他的一些手稿。
個人影響 隨著
西羅馬帝國 的滅亡,歐洲進入
中世紀時代 。這個時期的
歐洲 學術景象一遍蕭條,而
拜占庭 和
阿拉伯 卻保存了
希臘文化 ,繼續了
希臘人 的研究,提出了一些有價值的觀點,為歐洲的
文藝復興 提供了有益的準備。阿爾哈增就是
阿拉伯 學者中傑出的一位,隨著其著作在十六世紀被譯為
拉丁文 出版,他對後來的科學家的影響也逐漸顯現。事實上,直到六百年後
克卜勒 時才進一步發展了阿爾哈曾的光學研究,而阿爾哈增對摺射的研究成為W·斯涅耳等人建立
折射定律 的實驗設計的先導。