DIE PHYSIK

In der mittelalterlichen Wissenschaft, wie auch bei den Griechen, umfasste die Physik das Studium „aller Dinge, die sich verändern“ oder, um die aristotelische Terminologie zu verwenden, aller Dinge in der Welt der Zeugung und Korruption. In der islamischen Welt folgte das Studium der Physik (Tabī'īyāt) mehr als jede andere Wissenschaft in seinen Grundzügen den Lehren des Aristoteles. Die meisten Probleme, die muslimische Philosophen und Wissenschaftler auf diesem Gebiet stellten, wurden im Rahmen der Lehren von Form und Materie, Kraft und Wirkung, den vier Ursachen und der Teleologie angesiedelt. Aristoteles wurde offensichtlich nicht in allen Einzelheiten befolgt, insbesondere in der Frage der Bewegung. Viele muslimische Autoren, die dem Beispiel von Johannes Philoponus folgten, kritisierten Aristoteles heftig und formulierten verschiedene neue Konzepte, wie etwa das des Impulses, die eine wichtige Rolle bei den Veränderungen spielten, die später in der gesamten Struktur der Physik im Westen stattfanden.
Es gab auch anti-aristotelische Philosophen wie Rhazes, deren Herangehensweise an das Studium der Natur sich erheblich von der des Stagiriten unterschied. Da solche Kritiker jedoch meist die hermetische und alchemistische Perspektive einnahmen, können wir ihre Lehren nicht als Physik in dem Sinne klassifizieren, wie der Begriff in der peripatetischen oder modernen Wissenschaft verstanden wird. Es gab auch die Illuminationisten, die wie Plotin eine Physik bauten, die auf der Symbolik des Lichts basierte; Nicht einmal sie haben streng genommen viel mit den Physikern gemeinsam, sondern eher mit den „Theosophen“ und den Gnostikern, deren Ansichten sie im Allgemeinen teilten.
Viele der „neuen“ Ideen zu Zeit, Raum, der Natur der Materie, dem Licht und anderen Grundlagen der mittelalterlichen Physik stammten nicht von Philosophen, die größtenteils an die Ideen ihrer griechischen Vorgänger gebunden waren, sondern von Theologen, die sie normalerweise verwendeten war gegen die Peripatetiker. In den Schriften von Theologen wie Abū'l-Barakāt al-Baghdādī, von Fakhr al-Dīn al-Rāzī und von MuHammad al-Bāqillānī, der als „Naturphilosoph“ der vorherrschenden asharitischen Schule der sunnitischen Theologie angesehen werden kann, Es gab Lehren von erheblichem Interesse. Theologen wandten sich vom Weg der Peripatetiker ab und wurden zu Begründern einer eigenen Weltanschauung. Als Theologen waren sie zwar an die mit dem Glauben verbundenen Probleme gebunden, beschränkten sich jedoch nicht auf die Prämissen der peripatetischen Philosophie und gehörten daher zu den schärfsten Kritikern der aristotelischen Physik, die sie größtenteils zugunsten einer anderen Zeitauffassung ablehnten Raum und Kausalität.
Das Studium der Physik basierte sowohl bei Philosophen als auch bei Theologen auf Überlegungen und hing im Allgemeinen nicht von direkter Beobachtung ab. Im Gegensatz zu den späteren Jahrhunderten waren es daher im Mittelalter nicht die Rationalisten, sondern die Gnostiker und Alchemisten, die sich auf die direkte Beobachtung der Natur beriefen. Doch für die letztere Gruppe dienten die äußeren und physischen Aspekte der Dinge nicht als Daten für eine rationale Analyse, sondern vielmehr als Anlass für Einsicht und „Erinnerung“; Die Phänomene der Natur waren für sie Symbole, nicht nur Tatsachen.
Es gab auch eine dritte Gruppe, die beobachtete und Experimente durchführte und so versuchte, die Bedeutung der sinnlichen Aspekte der Natur zu analysieren. Zu dieser Gruppe gehörten mehrere wichtige Wissenschaftler der Optik, wie Qutb al-Dīn al-Shīrāzī, und der berühmteste aller muslimischen Physiker, Alhazen, sowie al-Bīrūnī, der das spezifische Gewicht einiger Mineralien bestimmte, und Abū 'l- Fatá 'Abd al-Raámān al-Khāzīnī, der sich auch mit der Messung von Dichte und Schwerkraft beschäftigte. Diese Art von Physik, die den Werken von Archimedes ähnelt – zumindest im Ansatz, wenn auch nicht immer in den Techniken und Ergebnissen – ist aus der Sicht der modernen Wissenschaft, deren einseitige Herangehensweise an die Natur auf einer Perspektive in basiert, sehr interessant etwas ähnlich. Doch aus der Sicht der islamischen Zivilisation nehmen solche Studien sowie solche, die sich mit Automaten und verschiedenen Maschinentypen befassen, im gesamten Wissensschema eine untergeordnete und periphere Stellung ein. Sie sollten daher immer auf diese Weise betrachtet werden, wenn die mittelalterliche islamische Zivilisation aus ihrer eigenen Perspektive gesehen werden soll. Die Peripherie in das Zentrum und das Zentrum in die Peripherie zu verwandeln, käme einer Zerstörung der grundlegenden Beziehungen gleich, auf denen die Harmonie der Wissenschaften der mittelalterlichen Welt beruhte. Studien wie Alhazens Optik, die aus der modernen Sicht der „fortschreitenden Entwicklung der Wissenschaft“ von größter Bedeutung erscheinen mögen, standen nie im Zentrum des islamischen Geisteslebens, das sein Interesse eher auf unveränderliche als auf unveränderliche Aspekte konzentrierte die Veränderlichen der kosmischen Manifestation. Diese Studien sind natürlich sehr interessant für die islamische Wissenschaft, sollten aber niemals als Synonym dafür betrachtet werden.
Alhazen ist zweifellos der größte Optiker zwischen Ptolemaios und Witelo. Er war ein bedeutender Mathematiker, Astronom und Philosoph sowie ein Physiker, dessen Leistungen einige moderne Autoren dazu veranlasst haben, ihn als den größten mittelalterlichen Physikgelehrten zu betrachten.
Alhazen leistete bedeutende Beiträge zum Studium der Bewegung, in dem er das Trägheitsprinzip entdeckte, zur Himmelsphysik und zur Wissenschaft der Statik, aber vor allem veränderte er das Studium der Optik und machte es zu einer neuen Wissenschaft. Vor ihm kannten muslimische Wissenschaftler die Optik von Euklid mit den Kommentaren von Theon, den Werken von Hero und Archimedes, den Studien über gekrümmte Spiegel von Antenio und den bemerkenswerten Studien über die Brechung von Ptolemäus. Tatsächlich war Euklids Optik im Westen durch al-Kindīs Kommentar in De Aspectibus bekannt. Auch muslimische Ärzte wie Hunain ibn Ishāq und al-Rāzī untersuchten das Auge unabhängig voneinander, aber im Allgemeinen folgten sie mehr oder weniger den griechischen Quellen.
Offensichtlich stützte sich Alhazen auch auf diese Quellen, auf Euklid und Ptolemäus, auf die Meteorologie des Aristoteles und auf die Kegellehre des Apollonius, aber er veränderte die Grundlagen des Studiums der Optik und machte daraus eine wohlgeordnete und definierte Disziplin. Er kombinierte ausgefeilte mathematische Behandlungen mit gut durchdachten physikalischen Modellen und sorgfältigen Experimenten. Wie Archimedes war er sowohl theoretischer als auch experimenteller Physiker. Er führte Experimente durch, um die geradlinige Bewegung des Lichts, die Eigenschaften von Schatten, die Verwendung von Linsen, die Camera obscura, die er erstmals mathematisch untersuchte, und viele andere wesentliche optische Phänomene zu bestimmen. Er besaß auch eine Drehbank, mit der er Linsen und gebogene Spiegel für seine Experimente baute.
In der Katoptrie, wo die Griechen bereits wichtige Entdeckungen gemacht hatten, war Alhazens bemerkenswerter Beitrag das Studium sphärischer und parabolischer Spiegel. Er untersuchte die sphärische Aberration und erkannte, dass in einem Parabolspiegel alle Strahlen in einem Punkt konzentriert sind, es sich also um die beste Art von Brennspiegel handelt. Alhazens Problem in der Optik hängt tatsächlich mit der Reflexion an einer sphärischen Oberfläche zusammen: Zeichnen Sie von zwei Punkten auf der Ebene eines Kreises Linien, die sich in einem Punkt auf dem Umfang schneiden und an diesem Punkt gleiche Winkel mit der Normalen bilden. Dies führt zu einer quadratischen Gleichung, die er durch den Schnittpunkt einer Hyperbel und eines Kreises löste.
Auf dem Gebiet der Brechung sind seine Beiträge die herausragendsten. Er wandte das Geschwindigkeitsrechteck mehrere Jahrhunderte vor Newton auf die Brechungsfläche an und glaubte an das Prinzip der „kleinsten Zeit“. Er führte sorgfältige Experimente durch, indem er einen Messzylinder in Wasser tauchte, um den Brechungswinkel zu messen. Obwohl Alhazen mit der Funktion der Brust vertraut war, bevorzugte er die Arbeit mit Seilen; andernfalls hätte er wahrscheinlich das Snelliussche Gesetz entdeckt, das er für kleine Winkel entdeckte, bei dem der Winkel selbst näherungsweise durch den Sinus ersetzt werden kann. Er untersuchte auch die Brechung durch Glaszylinder und -kugeln und versuchte, die Vergrößerungswirkung plankonvexer Linsen zu bestimmen.
Das dritte Gebiet der Optik, auf dem Alhazen bedeutende Entdeckungen machte, war das der atmosphärischen Phänomene. Hier bestimmte er das Ausmaß der atmosphärischen Brechung, indem er mit Hilfe einer Armilla den Abstand eines Fixsterns vom Pol zum Zeitpunkt seines Aufgangs und im Zenit maß. Auch die Phänomene der Morgen- und Abenddämmerung sowie die scheinbare Veränderung der Größe von Sonne und Mond am Horizont erregten großes Interesse bei ihm und er erklärte sie nach einer sehr gründlichen Analyse. Er stellte fest, dass die Dämmerung endet, wenn die Sonne 19° unter dem Horizont steht. Er zeigte auch großes Interesse an Regenbögen und erklärte den Regenbogen auf der Grundlage des Reflexionsprinzips ausführlicher als Ptolemäus, obwohl er die Brechung nicht auf sie anwendete.
Zu seinen Beiträgen gehört schließlich das Studium der Physiologie des Auges und des Sehproblems. Wie seine Zeitgenossen Avicenna und al-Bīrūnī glaubte Alhazen, dass beim Sehvorgang Licht vom Objekt zum Auge wandert. Er analysierte auch die Funktion des Auges als Linse und versuchte, das Geheimnis des Sehens zu lüften, indem er sein Wissen aus Physik und Medizin kombinierte. Sein Studium der Physiologie und Erkrankungen des Auges gehört sowohl zur Geschichte der islamischen Medizin als auch zur Geschichte der Optik selbst.
Nach Alhazen kam es in der muslimischen Welt zu einem Rückgang des Studiums der Optik, so sehr, dass im XNUMX./XNUMX. Jahrhundert selbst ein großer Wissenschaftler wie Nasīr al-Dīn al-Tūsī seine Beiträge nicht kannte. Erst im XNUMX./XNUMX. Jahrhundert, mit ziemlicher Sicherheit unter dem Einfluss von Suhrawardīs Aufklärungsphilosophie, wurde das Studium der Optik wieder populär und tatsächlich entstand in Persien ein neuer Wissenschaftszweig namens Regenbogenwissenschaft. Qutb al-Dīn al-Shīrāzī, der auch ein Kommentator von Suhrawardī war, gab die erste qualitativ korrekte Erklärung des Regenbogens und erklärte, dass er sowohl durch Reflexion als auch durch Brechung verursacht werde. Sein Schüler Kamāl al-Dīn al-Fārsī schrieb einen Kommentar zu Alhazens Meisterwerk der Optik, „Optik“ (Kitāb al-manāüir), und führte das Studium der Optik in der muslimischen Welt zu seinem letzten Glanzpunkt. Mittlerweile wurden Alhazens Schriften im Westen immer bekannter, und vor allem seine Optik hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf jeden Studenten dieser Disziplin. Sein Hauptwerk, Opticae Thesaurus, in lateinischer Sprache, wurde im XNUMX./XNUMX. Jahrhundert gedruckt und sein Einfluss ist in Keplers Studien zur Optik erkennbar.
Als Zeitgenosse von Alhazen, aber ursprünglich aus dem östlichen Teil der islamischen Welt, in Ostpersien, war al-Bīrūnī vielleicht der größte Verfasser und Gelehrte in dieser fruchtbaren Periode der islamischen Geschichte und verfügte über Kenntnisse in Geographie, Chronologie und vergleichenden Religionswissenschaften blieb in der islamischen Welt unübertroffen.
Er war auch der bedeutendste Astronom und Mathematiker seiner Zeit: Seine Elemente der Astrologie blieben jahrhundertelang ein Lehrbuch in der Lehre des Quadriviums, während sein astronomisches Hauptwerk, der Qānūn al-Mas'ūdī, zweifellos der umfassendere Text des Islam ist Astronomie. Einige seiner anderen astronomischen Werke enthalten Parameter der babylonischen Astronomie, die in einigen erhaltenen griechischen Werken nicht vorkommen.
Al-Bīrūnī beschäftigte sich auch ausführlich mit Philosophie und Physik. Obwohl die meisten seiner philosophischen Werke verloren gegangen sind, besteht kaum ein Zweifel daran, dass er in vielen Punkten gegen die peripatetische Schule war. In seinen Briefen an Avicenna, die glücklicherweise erhalten sind, diskutiert und kritisiert al-Bīrūnī mit seiner üblichen Klarheit einige der Grundprinzipien der peripatetischen Physik, die im Unterricht der meisten Schulen dieser Zeit vorherrschend waren. Er demonstriert eine beträchtliche Autonomie gegenüber der aristotelischen Philosophie und übt heftige Kritik an verschiedenen Punkten der peripatetischen Physik, etwa der Frage von Zeit und Raum, die er nicht nur unter Berufung auf die Vernunft, sondern auch durch den Einsatz von Beobachtungen angreift.
Al-Bīrūnī interessierte sich auch sehr für die Frage der möglichen Bewegung der Erde um die Sonne und schrieb darüber auch ein Buch, das jedoch verschollen ist. Als Astronom erkannte er, dass diese Frage kein Problem der Astronomie, sondern der Physik war. Er lenkte daher die Aufmerksamkeit der Physiker auf das Problem und untersuchte selbst die physikalischen Auswirkungen des heliozentrischen Systems. Am Ende seines Lebens, nach vielen Jahren der Neutralität in dieser Frage, entschied er sich schließlich für das geozentrische System, nicht aus astronomischen Gründen, sondern weil ihm die Physik des Heliozentrismus unmöglich erschien.
Eine Reihe namhafter Physiker folgten Alhazen und al-Bīrūnī und setzten ihre Studien insbesondere in Mechanik, Hydrostatik und verwandten Bereichen der Physik fort. Auch die Kritik an Aristoteles‘ Theorie der Projektilbewegung folgte der von Avicenna vorgegebenen Linie und führte zu wichtigen Studien von Avempace und anderen späteren muslimischen Philosophen und Wissenschaftlern, die großen Einfluss auf die mittelalterliche lateinische Mechanik hatten. Auf diesem Gebiet entwickelten muslimische Wissenschaftler die Theorie der „Neigung“ und legten den Grundstein für die Impulstheorie und das Impulskonzept, die später von mittelalterlichen Wissenschaftlern im Westen weiter ausgearbeitet wurden. Darüber hinaus ist Avempaces Versuch, die Bewegung von Projektilen zu quantifizieren, indem er die Geschwindigkeit proportional zur Differenz zwischen Kraft und Widerstand und nicht zu ihrem Verhältnis betrachtet, im Lichte des späteren Versuchs von Bradwardine und der Mertonschen Schule, Bewegung quantitativ zu beschreiben, sehr wichtig.
Einer der bedeutendsten der späteren muslimischen Physiker ist Abū 'l-Faøf 'Abd al-Rahmān al-Khāzinī, ursprünglich ein griechischer Sklave, der im frühen XNUMX./XNUMX. Jahrhundert in Merv aufblühte und das Studium der Mechanik fortsetzte der Hydrostatik in der Tradition von al-Bīrūnī und früheren Wissenschaftlern. Er schrieb auch verschiedene Werke über Astronomie und Physik, darunter das Buch „Das Gleichgewicht der Weisheit“, das vielleicht wichtigste muslimische Werk über Mechanik und Hydrostatik und insbesondere über das Studium der Schwerpunkte. Muslimische Wissenschaftler waren schon früh mit Heros Aufsatz „On the Rise of Heavy Things“ vertraut, der selbst einen gewissen Einfluss von Archimedes widerspiegelt. Und obwohl es bisher keine Belege für eine arabische Übersetzung der pseudo-aristotelischen Mechanica oder des Archimedes‘ Gleichgewichts der Ebenen gibt, haben muslimische Physiker Einfluss auf die Statikwerke beider Werke und beider Schulen. Bereits sehr früh zeigt das Liber Karatonis von Thābit ibn Qurrah das Vorhandensein des Einflusses dieser griechischen Schulen, und es ist sehr interessant, dass Thābit ibn Qurrah in diesem Werk versucht, das Gesetz des Hebels aus Regeln der Dynamik abzuleiten, die dem Pseudo folgen -Aristotelische Tradition mit einer Betonung der Dynamik und des Schwerpunkts, die im Widerspruch zum Ansatz von Archimedes stand.
Das Interesse an der Mechanik und insbesondere an den Gesetzen einfacher Maschinen findet sich auch in den Schriften der Banū Mūsā und in einigen Avicenna zugeschriebenen apokryphen Abhandlungen, während das Studium der Hydrostatik von al-Bīrūnī und auch von al-Bīrūnī mit großem Erfolg gepflegt wurde 'Umar Khayyām. Al-Khāzinī markiert eine Weiterentwicklung dieser Schule. Er verband sein Interesse an der Hydrostatik mit dem der Mechanik und konzentrierte sich insbesondere auf das Konzept des Schwerpunkts in seiner Anwendung auf die Waage. Ihm folgten seine Bemühungen ein Jahrhundert später von Abū'l-'Izz al-Jazarī, dessen Buch des Wissens über geniale geometrische Geräte das maßgebliche Werk über die Mechanik in der islamischen Welt ist. Ihm wiederum folgte Qayöar al-Hanafī, der sich besonders gut mit der Mechanik des Wasserrades auskannte. Er war es, der den berühmten Himmelsglobus baute, der heute im Nationalmuseum von Neapel aufbewahrt wird.
So wie die Muslime das Studium des Regenbogens zu einer eigenen Wissenschaft machten, schufen sie auch eine eigene Wissenschaft des Gleichgewichts, in der al-Khāzinī der unangefochtene Meister war. Sein Buch „Das Gleichgewicht der Weisheit“ ist das Hauptwerk dieser Wissenschaft, in dem er die Ansichten früherer Gelehrter diskutiert, darunter al-Rāzī, Khayyām und al-Bīrūnī. Besonders interessant ist, dass al-Khāzinī ein Instrument beschreibt, das al-Bīrūnī seiner Meinung nach bei seinen berühmten Bestimmungen der spezifischen Gewichte verschiedener Substanzen verwendet hätte, da al-Bīrūnī selbst nie die Methode offenbarte, mit der er zu seinem Ergebnis gelangte Ergebnisse.
Al-Khāzanī gibt eine detaillierte Darstellung der Theorie der Waage, der Schwerpunkte und der allgemeinen Art und Weise, die Waage anzuwenden, um das spezifische Gewicht von Körpern zu bestimmen, die aus einer oder zwei Substanzen bestehen. Die Auswahl, die wir im Folgenden aus dem Buch „Das Gleichgewicht der Weisheit“ präsentieren – dessen Titel selbst an das kosmische Gleichgewicht der Jābir-Alchemie erinnert, hier aber speziell auf physikalische Probleme angewendet wird – zeigt die Raffinesse, die die Verwendung des Gleichgewichts unter muslimischen Physikern erreichte.
Der moderne Leser könnte sich fragen, wie sie auf Männer wie Alhazen, al-Bīrūnī oder al-Khāzinī auf die moderne Wissenschaft reagieren würden. Würden sie diese Art von Wissenschaft als Fortsetzung und Verfeinerung dessen betrachten, was sie begonnen haben, oder – wie moderne Historiker es normalerweise ausdrücken – als Beispiel für den „Fortschritt der Ideen“? Die Schwierigkeit, die Frage mit modernen Begriffen zu beantworten, besteht darin, dass die historische Zeit heute eine quantitative Bedeutung erlangt hat, während die qualitative Natur der Geschichte selbst so gut wie vergessen ist. Tatsächlich lebte sogar ein Physiker wie Alhazen in einem völlig anderen spirituellen und psychologischen Umfeld als der moderne Optiker. In der Welt, in der er lebte, waren die Naturphänomene noch nicht völlig von ihren Urbildern getrennt: Licht erinnerte den Menschen noch immer an den göttlichen Intellekt, auch wenn er damit quantitative Experimente durchführte. Man könnte sich auch fragen, ob Alhazen, wenn er in unserem Jahrhundert gelebt hätte, ein moderner Physiker geworden wäre. Die Antwort lautet: Da es in der Zeit etwas „Bestimmtes“ und „Absolutes“ gibt – das heißt, das XNUMX./XNUMX. Jahrhundert unterscheidet sich qualitativ von unserem –, ist die historische Zeit nicht die umkehrbare Zeit der klassischen Physik und das Alhazen des XNUMX. Jahrhunderts Das XNUMX. Jahrhundert könnte metaphysisch nicht dasselbe Wesen mit denselben Kräften und Fähigkeiten sein, wenn er plötzlich ins XNUMX. Jahrhundert versetzt würde.
Sollte dennoch die Idee, Alhazen oder al-Bīrūnī ins XNUMX. Jahrhundert zu bringen, verwirklicht werden, wäre die wahrscheinlichste Reaktion dieser Männer auf die moderne Wissenschaft eine Reaktion der Überraschung über die Position, die die quantitative Wissenschaft mittlerweile einnimmt heute. . Alhazen und al-Bīrūnī konnten eine Art von Wissenschaft praktizieren, die man als „fortschrittlich“ bezeichnen könnte, blieben aber dennoch innerhalb einer „nicht-progressiven“ Weltanschauung, weil für sie alle Scientia der Sapientia untergeordnet waren. Ihre quantitative Wissenschaft war nur eine Interpretation eines Teils der Natur, nicht die Interpretation ihrer Gesamtheit. Die Matrix ihrer Weltanschauung blieb unverändert, auch als sie ihr Studium der Welt des Werdens und der Veränderung fortsetzten. Die Überraschung, die mittelalterliche muslimische Naturwissenschaftler empfanden, wenn sie mit der modernen Wissenschaft konfrontiert würden, entsprang nicht der Erkenntnis des „Fortschritts“ der von ihnen initiierten Ideen, sondern der völligen Umkehrung der Verhältnisse. Sie würden sehen, dass das Zentrum ihrer Perspektive an den Rand gerückt wurde und dass die Peripherie zentral geworden ist; Es würde mich wundern, zu erfahren, dass die „fortschrittliche“ Wissenschaft, die in der islamischen Welt immer zweitrangig geblieben ist, im Westen mittlerweile fast alles geworden ist, während die unveränderliche und „nicht fortschrittliche“ Wissenschaft oder Weisheit, die damals an erster Stelle stand, heute geschrumpft ist fast nichts.

[Auszüge aus: Seyyed Hossein Nasr, Wissenschaft und Zivilisation im Islam, Irfan Edizioni – mit freundlicher Genehmigung des Herausgebers]
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