Física islámica medieval

Las ciencias naturales vieron varios avances durante la Edad de Oro del Islam (aproximadamente desde mediados del siglo VIII hasta mediados del siglo XIII), agregando una serie de innovaciones a la Transmisión de los Clásicos (como Aristóteles, Ptolomeo, Euclides, Neoplatonismo). Durante este período, la teología islámica animaba a los pensadores a encontrar el conocimiento. Los pensadores de este período incluyeron a Al-Farabi, Abu Bishr Matta, Ibn Sina, al-Hassan Ibn al-Haytham e Ibn Bajjah. Estas obras y los importantes comentarios sobre ellas fueron la fuente de la ciencia durante el período medieval. Fueron traducidos al árabe, la lingua franca de este período.

La erudición islámica en las ciencias había heredado la física aristotélica de los griegos y durante la Edad de Oro islámica la desarrolló aún más. Sin embargo, el mundo islámico tenía un mayor respeto por el conocimiento obtenido de la observación empírica y creía que el universo se rige por un único conjunto de leyes. Su uso de la observación empírica condujo a la formación de formas toscas del método científico. El estudio de la física en el mundo islámico comenzó en Irak y Egipto. Los campos de la física estudiados en este período incluyen la óptica, la mecánica (incluidas la estática, la dinámica, la cinemática y el movimiento) y la astronomía.

Física

La erudición islámica había heredado la física aristotélica de los griegos y durante la Edad de Oro islámica la desarrolló aún más, poniendo especial énfasis en la observación y el razonamiento a priori, desarrollando formas tempranas del método científico. Con la física aristotélica, la física se consideraba inferior a las ciencias matemáticas demostrativas, pero en términos de una teoría más amplia del conocimiento, la física era superior a la astronomía; muchos de cuyos principios derivan de la física y la metafísica. El tema principal de la física, según Aristóteles, era el movimiento o el cambio; hubo tres factores involucrados en este cambio, la cosa subyacente, la privación y la forma. En su Metafísica, Aristóteles creía que el motor inmóvilfue responsable del movimiento del cosmos, que los neoplatónicos luego generalizaron como que el cosmos era eterno. Al-Kindi argumentó en contra de la idea de que el cosmos es eterno al afirmar que la eternidad del mundo lo lleva a uno a un tipo diferente de absurdo que involucra el infinito; Al-Kindi afirmó que el cosmos debe tener un origen temporal porque era imposible atravesar un infinito.

Uno de los primeros comentarios de la Metafísica de Aristóteles es de Al-Farabi. En "'Los objetivos de la metafísica de Aristóteles", Al-Farabi argumenta que la metafísica no es específica de los seres naturales, pero al mismo tiempo, la metafísica es más universal que los seres naturales.

Óptica

Un campo de la física, la óptica, se desarrolló rápidamente en este período. En el siglo IX, había trabajos sobre óptica fisiológica, así como reflejos de espejo y óptica geométrica y física. En el siglo XI, Ibn al-Haytham no solo rechazó la idea griega sobre la visión, sino que ideó una nueva teoría.

Ibn Sahl (c. 940-1000), un matemático y físico relacionado con la corte de Bagdad, escribió un tratado Sobre espejos y lentes en llamas en 984 en el que expuso su comprensión de cómo los espejos y lentes curvos doblan y enfocan la luz. A Ibn Sahl se le atribuye el descubrimiento de la ley de refracción, ahora generalmente llamada ley de Snell. Usó esta ley para calcular las formas de las lentes que enfocan la luz sin aberraciones geométricas, conocidas como lentes anaclásticas.

Ibn al-Haytham (conocido en Europa occidental como Alhacen o Alhazen) (965-1040), a menudo considerado como el "padre de la óptica" y pionero del método científico, formuló "la primera alternativa integral y sistemática a las teorías ópticas griegas". " Él postuló en su "Libro de Óptica" que la luz se reflejaba sobre diferentes superficies en diferentes direcciones, causando así diferentes firmas de luz para un determinado objeto que vemos.Era un enfoque diferente al que pensaban anteriormente los científicos griegos, como Euclides o Ptolomeo, que creían que los rayos se emitían desde el ojo hasta un objeto y viceversa. Al-Haytham, con esta nueva teoría de la óptica, pudo estudiar los aspectos geométricos de las teorías del cono visual sin explicar la fisiología de la percepción. También en su Libro de la Óptica, Ibn al-Haytham utilizó la mecánica para intentar comprender la óptica. Usando proyectiles, observó que los objetos que golpean un objetivo perpendicularmente ejercen mucha más fuerza que los proyectiles que golpean en ángulo. Al-Haytham aplicó este descubrimiento a la óptica y trató de explicar por qué la luz directa daña el ojo, porque la luz directa se acerca perpendicularmente y no en un ángulo oblicuo.Desarrolló una cámara oscura para demostrar que la luz y el color de diferentes velas pueden pasar a través de una sola abertura en línea recta, sin entremezclarse en la abertura. Sus teorías fueron transmitidas a Occidente. Su trabajo influyó en Roger Bacon, John Peckham y Vitello, quienes se basaron en su trabajo y finalmente lo transmitieron a Kepler.

Taqī al-Dīn trató de refutar la creencia generalizada de que la luz la emite el ojo y no el objeto que se observa. Explicó que, si la luz viniera de nuestros ojos a una velocidad constante, tomaría demasiado tiempo iluminar las estrellas para que las viéramos mientras todavía las estamos mirando, porque están muy lejos. Por lo tanto, la iluminación debe provenir de las estrellas para que podamos verlas tan pronto como abramos los ojos.

Astronomía

La comprensión islámica del modelo astronómico se basó en el sistema ptolemaico griego. Sin embargo, muchos de los primeros astrónomos comenzaron a cuestionar el modelo. No siempre era precisa en sus predicciones y era demasiado complicada porque los astrónomos intentaban describir matemáticamente el movimiento de los cuerpos celestes. Ibn al-Haytham publicó Al-Shukuk ala Batiamyus ("Dudas sobre Ptolomeo"), que describió sus muchas críticas al paradigma ptolemaico. Este libro animó a otros astrónomos a desarrollar nuevos modelos para explicar el movimiento celeste mejor que Ptolomeo. En el Libro de Óptica de al-Haytham, argumenta que las esferas celestes no estaban hechas de materia sólida y que los cielos son menos densos que el aire.Al-Haytham finalmente concluye que los cuerpos celestes siguen las mismas leyes de la física que los cuerpos terrestres. Algunos astrónomos también teorizaron sobre la gravedad, al-Khazini sugiere que la gravedad que contiene un objeto varía según su distancia desde el centro del universo. El centro del universo en este caso se refiere al centro de la Tierra.

Mecánica

Ímpetu

John Philoponus había rechazado la visión aristotélica del movimiento y argumentó que un objeto adquiere una inclinación a moverse cuando tiene un poder de motivación impreso en él. En el siglo XI, Ibn Sina había adoptado aproximadamente esta idea, creyendo que un objeto en movimiento tiene una fuerza que es disipada por agentes externos como la resistencia del aire. Ibn Sina hizo una distinción entre 'fuerza' e 'inclinación' (llamada " mayl "), afirmó que un objeto gana mayl cuando el objeto está en oposición a su movimiento natural. Entonces concluyó que la continuación del movimiento se atribuye a la inclinación que se transfiere al objeto, y que el objeto estará en movimiento hasta que el maylse gasta También afirmó que el proyectil en el vacío no se detendría a menos que se actúe sobre él. Esta concepción del movimiento es consistente con la primera ley del movimiento de Newton, la inercia, que establece que un objeto en movimiento permanecerá en movimiento a menos que una fuerza externa actúe sobre él. Esta idea que disentía de la visión aristotélica fue básicamente abandonada hasta que John Buridan la describió como "ímpetu", quien pudo haber sido influenciado por Ibn Sina.

Aceleración

En el texto Sombras de Abū Rayḥān al-Bīrūnī, reconoce que el movimiento no uniforme es el resultado de la aceleración. La teoría de mayl de Ibn-Sina trató de relacionar la velocidad y el peso de un objeto en movimiento, esta idea se parecía mucho al concepto de cantidad de movimiento. La teoría del movimiento de Aristóteles afirmaba que una fuerza constante produce un movimiento uniforme. Abu'l-Barakāt al-Baghdādī lo contradecía. y desarrolló su propia teoría del movimiento. En su teoría demostró que la velocidad y la aceleración son dos cosas diferentes y que la fuerza es proporcional a la aceleración y no a la velocidad.

Reacción

Ibn Bajjah propuso que por cada fuerza siempre hay una fuerza de reacción. Si bien no especificó que estas fuerzas deben ser iguales; todavía es una versión temprana de la tercera ley del movimiento que establece que para cada acción hay una reacción igual y opuesta.