Il fisico, astronomo e matematico arabo al-Hasan ibn al-Haytham (ca. 966-1039), o Alhazen, stabilì la teoria della visione che prevalse fino al XVII secolo. Ha anche difeso una teoria della realtà fisica dei modelli planetari di Tolomeo.
Al-Hasan è nato a Bassora, nel sud dell’Iraq, dove deve aver ricevuto tutta la sua educazione. Ha guadagnato una fama sufficiente per la sua conoscenza della fisica in gioventù che è stato chiamato in Egitto dal sovrano fatimide al-Hakim per tentare di regolare il flusso del Nilo. Fallendo in questo sforzo, fu caduto in disgrazia e si affermò come copista di manoscritti matematici; esiste ancora a Istanbul un manoscritto della versione di Apollonio del Banu Musa Coniche da lui copiato nel 1024. Ha continuato a praticare l’arte degli scribi al Cairo per il resto della sua vita.
Tuttavia, non cessò di proseguire i suoi studi scientifici e pubblicò un gran numero di opere molto originali. Ha prodotto due cataloghi della propria opera, che sono conservati da Ibn abi Usaybia. Il primo di questi, compilato nel 1027, comprende 25 libri di matematica e 44 di fisica e metafisica, tra cui Sulla struttura del mondo. Il secondo catalogo supplementare è stato completato nel 1028.
Lavora in astronomia
L’interesse principale di al-Hasan era la spiegazione dei fenomeni mediante ipotesi sia matematiche che fisiche. Il suo interesse per l’astronomia era motivato dalla discrepanza tra il modello fisico e meccanicistico aristotelico delle sfere celesti e il modello matematico tolemaico. Sulla struttura del mondo, di cui è stata pubblicata solo la traduzione latina, descrive il mondo sublunare aristotelico dei quattro elementi e le sfere celesti tolemaiche in tutta la loro complessità (il suo unico cambiamento è accettare la teoria che l’apogeo solare è fisso rispetto alle stelle fisse) come se fossero materiali. Inserisce una discussione sulla percezione delle eclissi lunari e solari basata sul presupposto che la luna e il sole siano corpi fisici solidi.
Questo problema viene ripreso da Al-Hasan Alla luce della luna, in cui confuta l’antica teoria secondo cui la luna riflette la luce del sole come uno specchio. Piuttosto crede che la luna sia un corpo autoilluminante perché ogni punto sulla sua superficie trasmette raggi di luce in tutte le direzioni, mentre ogni punto sulla superficie di uno specchio riflette un raggio di luce da una singola sorgente (qui il sole) in una sola direzione. Tuttavia, ritiene inoltre che l’occhio riceva due impressioni primarie nell’atto della vista: luce e colore. Quindi conclude che solo qualche effetto fisico dei raggi di luce del sole sulla luna rende visibile il colore di quest’ultima (e quindi la sua luce). Questa spiegazione apre la possibilità di riconciliare Aristotele e Tolomeo, poiché l’elemento di cui sono costituiti i corpi celesti è ora visto essere, sebbene qualitativamente immutabile come Aristotele insisteva, ma soggetto a qualche cambiamento quantitativo che rende visibile la loro luce quando sono colpiti da la luce del sole.
Lavora in ottica
I più grandi successi scientifici di Al-Hasan sono stati nel campo dell’ottica. Nella discussione sulla natura della visione all’inizio di Ottica, sostiene che la luce colpisce fisicamente l’occhio, citando il dolore provato guardando direttamente il Sole e l’immagine residua sperimentata fissando il fuoco e poi guardando in un luogo debolmente illuminato. Da ciò egli sostiene che l’ipotesi di emissione di raggi visivi dall’occhio utilizzata dagli ottici matematici, sebbene conveniente per la loro analisi geometrica, deve essere fisicamente errata. I raggi luminosi invece procedono dall’oggetto visibile all’occhio e sono sempre accompagnati dal colore.
Questi raggi misti di luce e colore emettono in tutte le direzioni da un oggetto visibile, sia esso autoilluminante o un corpo illuminato non trasparente. Sono percepiti quando l’oggetto giace nel campo visivo dell’occhio, ogni punto sulla superficie dell’oggetto visibile emette un raggio perpendicolare alla superficie anteriore dell ‘”umore glaciale” (o “cristallino”); i raggi non perpendicolari non vengono percepiti dall’occhio. L’occhio riceve fisicamente solo i raggi di luce e colore, ma la mente interpreta i modelli prodotti sull’umorismo glaciale come certe forme a determinate distanze. Questa teoria della visione, dopo che il libro di al-Hasan fu tradotto in latino alla fine del XII o all’inizio del XIII secolo, divenne la base di tutte le discussioni sull’ottica in Occidente fino al XVII secolo.
Nell’ultima parte di Ottica e in molti altri lavori, al-Hasan indaga i problemi dei riflessi da vari tipi di specchi. La sua famosa soluzione è del “problema di al-Hasan”, che ha incontrato esaminando specchi sfericamente concavi: dati due punti A e B sul piano di un cerchio con centro O e raggio R, trova il punto M sulla circonferenza del cerchio da cui viene emesso un raggio di luce A deve riflettersi in modo che possa passare B. Questo porta a un’equazione biquadratica che al-Hasan risolve geometricamente dall’intersezione di un’iperbole equilatera con un cerchio.
La sua influenza
Al-Hasan, che è stato chiamato, con una certa esagerazione, il fondatore della fisica moderna, sembra certamente essere stato il più grande studioso musulmano di teoria fisica, con la possibile eccezione del meno noto Qutb al-Din al-Shirazi. Non è giustificato essere troppo enfatici sulla sua originalità finché non si saprà di più sui suoi predecessori. I suoi contributi alla scienza erano, tuttavia, uniformemente di prim’ordine.
Ulteriori letture
Il miglior libro su al-Hasan è in tedesco: Matthias Schramm, Ibn al-Haythams Weg zur Physik (1963). I lavori accademici in inglese sono Charles Singer, ed., Studi in Storia e Metodo della Scienza, vol. 2 (1921); AC Crombie, Scienza medievale e moderna, vol. 1: La scienza nel Medioevo: secoli V-XIII (1959; originariamente pubblicato come Agostino a Galileo: La storia della scienza, 400-1650 d.C. 1952); e Seyyed Hossein Nasr, Scienza e civiltà, nell’Islam (1968). George Sarton, Introduzione alla storia della scienza, vol. 1: Da Omero a Omar Khayyam (1927), include un’indagine sullo stato della scienza nell’XI secolo. □