طبیعیات یا فیزیک در ایران پس از اسلام

طبیعیات یا فیزیک در ایران پس از اسلام

اسلاید 1: بنام خداطبیعیات یا فیزیک در ایران پس از اسلام

اسلاید 2: * بحث و مطالعه طبیعیات در جهان اسلام عموما با پیروی از روش ارسطویی صورت می گرفت .* بیشتر مسائلی که در طبیعیات طرح می شد برپایه نظریه های هیولا و صورت ، قوه و فعل ، علت های چهارگانه و هدف شناسی یا غایت بود .* بحث و تحقیق در طبیعیات برپایه استدلال منطقی قرار داشت و معمولا وابسته به مشاهده مستقیم نبود .* گروه دیگری نیز بودند که به مشاهده مستقیم و تجربه می پرداختند و پدیدهای طبیعی را به روش تجربی تجزیه و تحلیل می کردند مانند : قطب الدین شیرازی،ابن هیثم ابوریحان بیرونی و عبدالرحمان خازنی

اسلاید 3: ابن هیثم*ابن هیثم 430-354 ه.ق. (1039-965م) در شهر بصره ( که در آن زمان تحت فرمانروایی دودمان آل‌بویه ایرانی بوده و جزئی از ایران به شمار می‌رفت) متولد شده است.

اسلاید 4:

اسلاید 5: * ابن ‌هیثم اولین دانشمندی بود که دید درستی از نحوه دیدن اشیا توسط انسان ارائه کرد.* او به طور تجربی ثابت کرد که آن‌چه نظریه انتشار نور نامیده می‌شود، غلط است. این نظریه بیان می‌دارد که نور از چشم ما به چیزهایی که می‌بینیم، ساطع می‌شود. او نظریه جدیدی را بنیان گذارد که تا امروز هم صادق است: ما می‌بینیم چون نور از اشیا به چشم ما می‌تابد.* کار دیگری که وی انجام داد و هیچ دانشمندی تا آن زمان برای انجامش کوشش نکرده بود، استفاده از ریاضیات برای توضیح و اثبات این فرایند بود. در نتیجه او را می‌توان اولین فیزیکدان نظری هم دانست.

اسلاید 6: * او هم‌چنین آزمایش‌ها یی را روی پدیده تجزیه نور به رنگ‌های تشکیل‌دهنده‌اش انجام داد و سایه‌ها، رنگین‌کمان و خسوف را نیز بررسی کرد و با دیدن چگونگی شکست نور در جو، توانست تخمین خوبی از ارتفاع جو زمین به دست آورد که طبق محاسبات او، حدود یکصد کیلومتر بود.*شرح اصول تاریک‌خانه و اختراع ذره‌ بین از کارهای برجسته این دانشمند مسلمان است.

اسلاید 7: *همچنین در تشریح و بیماریهای چشم تحقیقاتی کرده است .* وی معتقد بود چشم مانند یک عدسی کار می کند.* ابن هیثم در زمینه انعکاس نور در آینه های سهمی و کروی تحقیق کرد و به این نتیجه رسید که در آینه های سهمی همه شعاعها در یک نقطه متمرکز می شوند .* ابوعلی حسن بن حسن بن هیثم بصری در غرب به آلهازن(Alhazen) شناخته می‌شود.

اسلاید 8: * برخی پژوهشگران برانند او نخستین دانشمند جهان است که سرعت صوت را محاسبه کرده‌است. *او با معیارهای متعارف اندازه‌گیری در زمان خود، که واحد ذرع بود، سرعت نور را محاسبه کرد و محیط کره زمین را اندازه گرفت.*کتاب المناظر ابن هیثم در قرن شانزدهم میلادی به لاتینی به نام opticae Thesaurus به معنی فرهنگ مفهومی نور شناسی ترجمه شد و به چاپ رسید و تحقیقات کپلر در زمینه نور شناسی تحت تاثیر این کتاب بوده است .

اسلاید 9: * برخی او را بزرگترین دانشمند فیزیکدان اسلامی می دانند *ابن هیثم حدود 200 اثردر ریاضیات ، فیزیک ، نجوم ، پزشکی و دیگر موضوعات علمی تالیف کرده است . * کتاب المناظر وی بهترین کتاب قرون وسطا در نورشناسی است .

اسلاید 10: ابوریحان بیرونی* ابو ریحان بیرونی در سال۳۵۲ خورشیدی برابر ۳۶2 قمری( ۹۷۳ میلادی) در خوارزم ، که در قلمرو سامانیان بود به دنیا آمد. زادگاه او که در آن زمان روستای کوچکی بود، «بیرون» نام داشت .منطقه ای در ازبكستان کنونی که امروزه آن را به نام كارا كلپاكسكایا می شناسند.

اسلاید 11: *ابوریحان بیرونی در سال 440 هجری در سن 78 سالگی در غزنه بدرود حیات گفت.

اسلاید 12: *در اواخر قرن چهاردهم و اوایل قرن پنجم در عالم اسلام شورش عظیمی بر پا شد و در منطقه ای كه بیرونی در آن زندگی می كرد جنگ های داخلی در حال وقوع بود .در این زمان خوارزم بخشی از فرمانروایی سامانیان و بخارا مركز آن به شمار می رفت. حكومت زیار با پایتختش در گرگان در كنار دریای خزر از دیگر حكومت های این منطقه بود .از طرف غرب ،خاندان آل بویه بر سراسر ناحیه بین دریای خزر و خلیج فارس و همچنین بین ا لنهرین حكومت می كرد .سلسله پادشاهی دیگری كه به سرعت طلوع كرد ، سلسله غزنویان بود كه پایتختشان را شهر غزنه در افغانستان اختیار كردند .این حكومت نقش مهمی را در زندگی بیرونی ایفا كرد .

اسلاید 13: *در دربار مامون خوارزمشاهی قرب و منزلت زیادی داشته چند سال هم در دربار شمس المعالی قابوس بن وشمگیر به سر برد. در حدود سال 404 هجری قمری به خوارزم مراجعت کرد و موقعی که سلطان محمود غزنوی خوارزم را گرفت در صدد قتل او برآمد و به شفاعت درباریان از کشتن وی در گذشت ، و او را در سال 408 هجری با خود به غزنه برد در سفر محمود به هندوستان، ابوریحان همراه او بود و در آنجا با حکما و علماء هند معاشرت کرد و زبان سانسکریت را آموخت و مطالبی برای تالیف کتاب خود موسوم به تحقیق ماللهند جمع‌آوری کرد.

اسلاید 14: *فقيه ابوالحسن علي گويد : ((‌ آنگاه كه نفس در سينه او به شماره افتاده بود بر بالين وي حاضر آمدم. در آن حال پرسيد : حساب جدات فاسده را كه وقتي مرا گفتي - بازگوي كه چگونه بود؟ گفتم اكنون چه جاي اين سوال است؟ گفت اي مرد كدام يك از اين دو بهتر؟ اين مساله را بدانم و بميرم يا نادانسته و جاهل در گذرم؟ و من آن مساله بازگفتم - فرا گرفت و از نزد وي بازگشتم و هنوز قسمتي از راه را نپيموده بودم كه شيون از خانه او برخاست.))

اسلاید 15: * شادروان علي اكبر دهخدا درباره ابوريحان بيروني و آثار او مي گويد : ((در هزار سال پيش برد و تسطيح از تسطيحات چهار گانه كره متفطن گشتن - نوع چاه آرتزين كشف كردن - به استخراج ( جيب درجه واحد {سينوس يك درجه }) توفيق يافتن- بالاتر از همه بناي علوم طبيعي بر رياضي نهادن و قرنها پيش از بيكن براي حل معضلات علمي و فني متوسل به استقرا شدن و صدها سال مقدم بر كپرنيك و گاليله در مسمع م مرآي پادشاهي چون محمود در عقيده متحرك بودن زمين اصرار ورزيدن - براي معرفت اجمالي در اين داهي كبير كافي است ))

اسلاید 16: * هیدرواستاتیك موضوعی در علم فیزیك است كه بیرونی مورد مطالعه قرار داد و از وزنهای ویژه ،اندازه های دقیقی ارایه داد و به شرح نسبتهای بین چگالی طلا ،جیوه ،سرب ،نقره ،برنز ،مس ،برنج ،آهن و قلع پرداخت . * اپیکتوگرام یعنی چگال سنج آلت برای سنجش وزن مخصوص در فیزیک را اختراع نمود که با آن وزن مخصوص چیزها تعین می‌شود از اختراعات اوست

اسلاید 17: * چگالی کانی‌ها. ابوريحان در کتاب الجماهر فی معرفه الجواهر به شرح فلزها و جواهرهای قاره‌های آسيا، اروپا و آفريقا می‌پردازد و ويژگی‌های فيزيکی ماند بو، رنگ، نرمی و زبری حدود 300 نوع کانی و مواد ديگر را شرح می‌دهد و نظريه‌ها و گفتارهای دانشمندان يونانی و اسلامی را درباره‌ی آن‌ها بيان می‌کند. او چگالی‌سنج دقيقی اختراع کرد و چگالی کانی‌های شناخته شده را اندازه‌گيری کرد. اندازه‌گيری‌های او با اندازه‌گيری‌های امروزی، که با ابزارهای پيشرفته انجام می‌شود، چندان تفاوتی ندارد. شرح دستگاه چگالی‌سنج او در کتابی با نام مقاله فی النسب التی بين الفلزات و الجواهر فی الحجم آمده است.

اسلاید 18: مقايسه‌ی اندازه‌گيری چگالی کانی‌ها به روش بيرونی و روش‌های امروزی

اسلاید 19: * دستگاه چگالی‌سنج بيرونی که بر اصل ارشميدوس کار می‌کرد، تشکيل شده بود از يک ظرف آب که ميزابی ظريف به آن وصل کرده بود و ترازويی که يک کفه‌ی آن درست زير ميزاب جای گرفته بود و در کفه‌ی ديگر آن صد مثقال از کانی مورد نظر را می‌گذاشت. سپس برای به تعادل رسيدن ترازو، در کفه‌ای که زير ميزاب جای داشت، آب می‌ريخت. آن‌گاه، وزن و حجم آب را می‌سنجيد تا به جرم‌ حجمی(چگالی) کانی مورد نظر دست يابد. او به درستی دريافته بود که خلوص و دماي آب به کار رفته در اين آزمايش‌ها، در چگالی آن اثر دارد و از اين رو، برای آزمايش‌های خود همواره از جای مشخصی از رود جيحون و آن‌هم در آغاز پاييز آب بر می‌داشت. او پس از رفتن به غزنه، همين آزمايش‌ها را با آب رودخانه‌ی غزنه انجام داد. شرح اين پژوهش‌ها در کتاب ميزان‌الحکمه‌، اثر ابوالفتح عبدالرحمن خازنی، آمده است.

اسلاید 20: *الجماهر فی معرفة الجواهر: بیرونی این کتاب را به نام ابوالفتح مودود بن مسعود تألیف کرد و موضوع کتاب معرفی مواد معدنی و مخصوصاً جواهرات مختلف است. ابوریحان در این کتاب فلزات را بررسی کرده و نوشته‌است. او نظریّات و گفته‌های دانشمندانی مانند ارسطو اسحاق الکندی را درباره حدود سیصد نوع ماده معدنی ذکر کرده‌است. *وی در این کتاب به شرح فلزها و جواهرهای قاره‌های آسیا ، اروپا و آفریقا می‌پردازد و ویژگی‌های فیزیکی ماند بو، رنگ، نرمی و زبری حدود ۳۰۰ نوع کانی و مواد دیگر را شرح می‌دهد و نظریه‌ها و گفتارهای دانشمندان یونانی و اسلامی را درباره آن‌ها بیان می‌کند

اسلاید 21: * برای نمونه، در کتاب الجماهر خود چند آزمايش را شرح می‌دهد که برای بررسی علمی دو باور عاميانه انجام داده است. او زهرآگين نبودن الماس را با خوراندن آن به سگی می‌آزمايد و نشان می‌دهد که آن سگ پس از چند روز هم‌چنان سالم می‌ماند. هم‌چنين، گردن‌بندی از زمرد بر گردن ماری می‌اندازد و نشان می‌دهد که مار با ديدن زمرد نابينا نمی‌شود و اين کار را در 9 ماه و در گرما و سرما می‌آزمايد و سرانجام به شيرينی می‌نويسد که اگر اين کار بينايی آن مار را افزايش نداده باشد، چيزی از بينايی آن نکاسته است.

اسلاید 22: بيرونی در آزمايش‌های خود مانند يک پژوهشگر امروزی می‌کوشد هنگام مقايسه‌ی ويژگی دو ماده، ديگر شرايط را برای آن‌ها يکسان سازد. برای نمونه، او برای بررسی اين نظريه‌ی ارسطو که آب گرم از آب سرد زودتر يخ می‌بندد، چنين آزمايشی انجام می‌دهد: من دو ظرف يک‌شکل و يک اندازه برگرفتم و در هر دو ظرف، مقداری برابری از يک آب، يکی گرم و ديگری سرد، ريختم و هر دو ظرف را در هوای سرد و خشک نهادم. سطح آب سرد يخ بست، در حالی که درآب گرم هنوز گرمايی باقی مانده بود. اين را ديگر بار آزمودم، باز هم‌چنان شد. شگفت‌آور اين که برخی از دانشمندان ايرانی که مقاله‌ها و کتاب‌هايی درباره‌ی هواشناسی نوشته‌اند، نظر او را نادرست دانسته و بی آن‌که دليل روشنی برای سخن خود بياورند، تنها به اين خاطر که ارسطو و ابن‌سينا بر نظر ديگری هستند، او را به فهم نادرست متهم کرده‌اند.

اسلاید 23: بیرونی در پژوهشی بسیار ارزشمند با نام «لمعات» (در علم مناظر) در زمینه‏ی دانش نورشناسی (Optic)، به ویژه ساختار نور، بررسی‏های بسیار گرانسنگی را بر دوش دارد. ابوریحان در چگونگی دیدن اجسام به وسیله‏ی چشم، برابر با نگره‏ی ابن هیثم است که: پرتو نور از جسم دیده شده(مرئی) به چشم باز می گردد. و نکته‏ی شگفت انگیز این که در این بررسی بیرونی سرعت نور را پیش از شتاب آوا(صدا) دانسته که دانش غربی چند سده پس از ابوریحان بدان دست یافت. او گونه‏ی بالارفتن آب‏ها را از فواره‏ها و چشمه‏ها بیان کرده و روشن کرده است که چگونه چشمه‏ها جوشان می‏شوند و چگونه می توان آب‏ها را از ژرفای چاه‏ها و چشمه‏ها به قلاع و منارها جریان داد.

اسلاید 24: * چاه‌های آرتزين. بيرونی در آثار الباقيه درباره‌ی فوران آب از برخی چشمه‌ها و چاه‌ها چنين می‌گويد: اما فوران چشمه‌ها و صعود آب به سمت بالا، علتش اين است که خزانه‌ی آن از خود چشمه‌ها بالاتر جای دارد، مانند فوران معمولی و گرنه آب هرگز به سوی بالا جز اين که منبع آن بالاتر باشد، نخواهد رفت ... بسياری از مردم که چون علت امری طبيعی را ندانند، به همين اندازه کفايت می‌کنند که بگوييد الله اعلم، مطلبی را که ما گفته‌ايم انکار کرده‌اند و يکی از آنان با من به منازعه پرداخت ... البته ممکن است آب به قله‌ی کوه هم برود، به شرط آن که قله‌ی کوه از منبع و مخزن آب، پايين‌تر باشد.

اسلاید 25: *اندازه‌گيری قطر و محيط زمين. در کتاب قانون مسعودی نوشته است: در سرزمين هند، کوهی را مشرف بر صحرای همواری يافتم که همواری آن همسان همواری سطح دريا بود. بر قله‌ی آن محل برخورد ظاهری آسمان با زمين، يعنی دايره‌ی افق را اندازه گرفتم که از خط مشرق و مغرب به اندازه‌ی اندکی کم‌تر از ثلث و ربع درجه، انحطاط داشت و من آن را 34 دقيقه محسوب داشتم. سپس ارتفاع کوه را از طريق رصد کردن قله‌ی آن از دو نقطه الحجر اين قله، که بر يک امتداد بودند، اندازه گرفتم که مساوی ششصد و پنجاه و دو ذراع در آمد ... و چون حساب کردم، تقريبا 58 ميل درآمد و از اين‌جا به درستی اندازه‌گيری منجمان مأمون اطمينان يافتم. او در پايان کتاب اسطرلاب، روش رياضی به دست آوردن شعاع، محيط، مساحت و حجم کره‌ی زمين را شرح داده است

اسلاید 26: * شعاع دایره‏ی زمین را اندازه گرفت، و شیب مدار خورشید را در برابر سطح استوا با نبود ابزارهای امروزی، 23 درجه و 35 دقیقه اندازه گیری کرده و امروزه 23 درجه و 27 دقیقه اندازه گیری می شود!* او اندازه‏ی روی زمین رابه دست آورده و در بخش پایانی کتاب «اسطرلابات» معادله‏هایی برای اندازه گیری نیمکره‏ی زمین آورده که دانشمندان غربی این معادله‏ها را به نام او نوشته‏اند

اسلاید 27: * تألیفات بیرونی به زبان عربی، یعنی زبان علمی عالم اسلام بوده‌است،بجز کتاب التفهیم که آن را برای ریحانه دختر حسین خوارزمی که خواهنده کتابی در نجوم بود به فارسی نوشت . بیرونی خود التفهیم را به عربی ترجمه کرد.* اروپائیان او را «maitr ALbiron» استاد بیرونی می خواندند.

اسلاید 28: * از ديگر ويژگی‌های پژوهشی بيرونی آشنا بودن به چند زبان است. او فارسی، ترکی، عربی، عبری، سريانی و سانسکريت را به‌خوبي می‌دانسته و با زبان يونانی نيز آشنايی داشته است. او به‌خوبی دريافته بود که براي پژوهش در فرهنگ مردمان و دانش تمدن‌های گوناگون، بايد نخست زبان آنان را فراگرفت و بهره‌گيری از مترجم يا کتاب‌های ترجمه شده، در پژوهش‌های دقيق چندان راه‌گشا نيست.