Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

В «Истории химии» мы рассказывали о знаменитом алхимике Гебере. Вот цитата из «Книги милосердия», приписываемой ему, по-видимому, без достаточных оснований: «У меня был кусок магнитной руды, поднимавший 100 диргемов железа. Я дал ему полежать некоторое время и поднес к нему другой кусок железа. Магнит его не поднял. Я подумал, что второй кусок железа тяжелее 100 диргемов, которые он прежде поднимал, и взвесил его. В нем оказалось всего 80 диргемов. Значит, сила магнита ослабела, величина же его осталась прежней». Здесь интересно, что уже было умение отделять массу магнита от его силы. Но подобное наблюдение над магнитом не имело дальнейших последствий; арабы, несмотря на постоянную возню с магнитами, так и не дошли до понимания его свойств. Это пример упадка. Но до его наступления – и это является неопровержимым фактом – арабы прямо или косвенно были учителями христианских ученых.

Герберт (папа Сильвестр II) – самый известный из импортеров арабской учености в Европу. По мнению современников, он превзошел своих учителей в физике и химии. Ему приписывают изобретение парового оргбна, колесных часов и прочего, однако точных сведений на этот счет нет. Более достоверно, что он вынес из Испании знание арабской системы счисления. Вначале она, разумеется, составляла исключительное достояние ученых математиков, потому что в документах арабские цифры начинают появляться не ранее XIV столетия, а в массу населения они проникают, кажется, только благодаря знаменитому мастеру счета Адаму Ризе (1492–1559).

Подробности жизни наиболее выдающегося арабского оптика Альхазена (Ибн ал-Хайсама, ум. 1038) стали известны только в XIX веке. Его главное сочинение «Книга оптики», переведенное в 1572 году на латинский язык Ризнером, представляет самое полное изложение оптики в период от Птолемея до Роджера Бэкона. Пока трактат самого Птолемея (часть которого оказалось сделанной Героном) не был известен, все думали, что сочинение Альхазена – не более как копия его работы. Но когда птоломеев труд об оптике был открыт, по крайней мере в переводе с арабского, убедились, что Альхазен во многих отношениях пошел дальше него. Кроме того, в другом сочинении Альхазена – «О свете» много ссылок на предшественников, что тоже свидетельствует о его научной честности.

«Книга оптики» была переведена на латинский язык под названием «Opticae thesaurus» («Сокровище оптики») и легла в основу оптических исследований ученых XIII–XIV веков Вителло, Пеккама и Роджера Бэкона, а через них Кеплера, «Оптическая астрономия» которого носит подзаголовок «Добавление к Вителло».

Независимо от Альхазена камеру-обскуру рассматривал ал-Бируни в «Тенях», где были впервые описаны явления дифракции и интерференции света, первое из которых ал-Бируни попытался объяснить с помощью геометрической оптики, интерференцию света он даже не пытался объяснять.

Альхазен различает в глазу 4 перепонки и 3 жидкости. Из них важнейшая – хрусталик. Существование изображений на сетчатой оболочке глаза ему неизвестно. Он полагает, что они возникают в хрусталике. Единое же видение двумя глазами он подобно нам объясняет тем, что ощущения, возникающие в соответствующих частях обоих глаз, соединяются общим зрительным нервом в одно. Древнюю теорию зрительных лучей он окончательно отвергает.

Из зеркал Альхазен рассматривает плоское, два сферических, два цилиндрических и два конических, причем в трех последних парах зеркал у него отражает или внутренняя, или наружная поверхность. Он ставит себе задачей найти для каждого зеркала точку, от которой должен отразиться свет, чтобы из данной точки он попал в данный глаз. Такая постановка вопроса непрактична и представляет мало интереса с физической точки зрения. Тем не менее Средние века сохранили эту задачу в неизменной форме и назвали ее альхазеновой. Произошло это, вероятно, лишь потому, что она представляет математический интерес.

Альхазен описывает способ измерения углов преломления и напоминает, что отклонение луча тем значительнее, чем больше различие плотности преломляющих сред. Но собственных измерений он не сообщает.

Способ Альхазена по определению высоты атмосферы нов и интересен. До него принимали, что земная атмосфера распространяется очень далеко, быть может, за пределы Луны. Альхазен же заключил, на основании границы сумерек, которую он, по примеру древних, считает равною 18°, что высота атмосферы не превосходит 52 000 шагов. Позднейшие оптики, например Кеплер, доказали неточность этого результата.