İbn-i Heysem kimdir? Görmenin sırrını deneyle çözen bilgin

Bir masanın üzerindeki elmayı nasıl görüyorsunuz? Bugün cevabı biliyoruz: Işık elmadan yansır, gözümüze girer, beynimiz de bu sinyali bir görüntüye dönüştürür. Ama bu cevap her zaman bu kadar açık değildi. Antik Çağ’ın en saygın düşünürlerinden bazıları, gözümüzden görünmez ışınlar çıktığını ve bu ışınların nesnelere “dokunarak” görmeyi sağladığını düşünüyordu. Bu tartışmayı kalıcı olarak değiştiren kişi, yaklaşık bin yıl önce yaşamış bir bilgindi: İbn-i Heysem.

Basra’dan Kahire’ye

Tam adı Ebu Ali el-Hasan ibn el-Heysem olan bu bilgin, yaklaşık 965 yılında bugünkü Irak’ta bulunan Basra’da doğdu ve 1040 civarında Kahire’de öldü. Avrupa’da Latince adıyla Alhazen olarak tanınır. Matematik, astronomi, optik ve felsefe üzerine yüzden fazla eser yazdığı aktarılır; ancak bunların yalnızca bir kısmı günümüze ulaşmıştır.

Hayatına dair en ünlü hikâye şudur: İbn-i Heysem, Nil Nehri’nin taşkınlarını düzenleyebileceğini iddia edince Fatımi halifesi Hâkim tarafından Mısır’a çağrılır. Ancak nehrin güneyine gidip koşulları inceleyince planın uygulanamayacağını anlar. Halifenin öfkesinden korktuğu için deli taklidi yaptığı ve halifenin ölümüne kadar evinde gözetim altında yaşadığı anlatılır. Bu hikâye, ondan sonra yaşamış biyografi yazarlarından gelir ve ayrıntılarının ne kadar doğru olduğu bilinmez. Yine de pek çok tarihçi, onun en önemli eseri üzerinde bu dönemde çalıştığını düşünür.

Görme üzerine iki eski fikir

İbn-i Heysem’den önce görme konusunda iki büyük görüş vardı:

• Yayılma (emisyon) görüşü: Öklid ve Batlamyus gibi matematikçiler, gözden çıkan ışınların bir koni oluşturduğunu ve nesnelere ulaştığında görmenin gerçekleştiğini savunuyordu. Bu görüş geometriyle iyi açıklanabiliyordu ama fiziksel olarak tuhaftı: Gözümüzü açar açmaz uzak yıldızlara kadar ışın nasıl ulaşıyordu?
• İçe alma görüşü: Aristoteles gibi düşünürler ise nesnelerden gelen bir şeyin göze ulaştığını öne sürüyordu. Ama bunun nasıl olduğunu matematiksel olarak açıklayamıyorlardı.

İbn-i Heysem’in büyük katkısı, bu iki yaklaşımı birleştirmesiydi: Görmenin, nesnelerden gelen ışığın göze girmesiyle oluştuğunu savundu ve bu ışığın yolunu geometriyle, düz çizgiler hâlinde inceledi.

Kitâbü’l-Menâzır: Optik Kitabı

İbn-i Heysem’in en önemli eseri, yaklaşık 1011 ile 1021 yılları arasında yazdığı düşünülen yedi ciltlik Kitâbü’l-Menâzır’dır (Optik Kitabı). Bu eserde ışığın yansımasını, kırılmasını, gözün yapısını ve görme yanılsamalarını ayrıntılı biçimde inceledi.

Akıl yürütmesinin basit ama güçlü bir örneği şudur: Çok parlak bir ışık kaynağına, örneğin Güneş’e baktığımızda gözümüz acır, hatta gözümüzü kapattığımızda bile bir süre iz görürüz. Bu, dışarıdan gelen bir şeyin göze etki ettiğini gösterir. Gözden ışın çıksaydı, parlak bir nesneye bakmak neden acı versin?

Karanlık oda deneyi

İbn-i Heysem’in en ünlü deneylerinden biri, karanlık oda (Latince adıyla camera obscura) ile ilgilidir. Penceresiz bir odanın duvarında küçük bir delik açıldığında, dışarıdaki görüntünün karşı duvara ters olarak düştüğü biliniyordu. İbn-i Heysem bu olayı sistemli şekilde inceledi.

Anlatılan deneylerden birinde, karanlık odanın dışına yan yana birkaç mum yerleştirir. Odanın içinde her mumun ayrı bir ışık lekesi oluşturduğunu görür. Bir mumun önünü kapattığında, yalnızca ona karşılık gelen ışık lekesi kaybolur. Buradan iki önemli sonuç çıkar:

1. Işık düz çizgiler boyunca ilerler.
2. Farklı kaynaklardan gelen ışınlar delikte kesişse bile birbirine karışmaz.

Bugün fotoğraf makinelerinin ve gözümüzün çalışma ilkesi de bu temel fikre dayanır. Gözbebeğimiz küçük bir delik gibidir ve ağ tabakamıza düşen görüntü aslında terstir; beynimiz onu düzeltir.

Ufuktaki dev Ay ve görme yanılsamaları

İbn-i Heysem yalnızca ışığın fiziğiyle değil, gördüklerimizi beynimizin nasıl yorumladığıyla da ilgilendi. Bunun en güzel örneği Ay yanılsamasıdır. Ay ufka yakınken, gökyüzünün tepesindeyken olduğundan çok daha büyük görünür. Oysa Ay’ın gözümüzde kapladığı açı her iki durumda da hemen hemen aynıdır; bunu bir fotoğraf makinesiyle kolayca doğrulayabilirsiniz.

İbn-i Heysem bu farkın gözün kendisinden değil, algıdan kaynaklandığını savundu. Ufka yakın Ay’a bakarken araya giren tepeleri, binaları ve araziyi görürüz; bu yüzden zihnimiz Ay’ı daha uzakta sanar. Aynı açıyı kaplayan ama daha uzakta olduğunu düşündüğümüz bir nesneyi de daha büyük algılarız. Ay yanılsamasının tam açıklaması bugün bile araştırmacılar arasında tartışılır; ama İbn-i Heysem’in bu olayı psikolojik bir yargı süreciyle ilişkilendirmesi, kendi zamanı için çok ileri bir fikirdi.

Kitabında ayrıca küresel aynalarda yansıma noktasını bulmaya dair zor bir geometri problemi de ele aldı. Bu problem Avrupa’da uzun süre onun Latince adıyla, “Alhazen problemi” olarak anıldı.

Deneysel yöntem: Efsane mi, gerçek mi?

İbn-i Heysem için sık sık “ilk bilim insanı” ya da “bilimsel yöntemin mucidi” denir. Bu ifadeler bir gerçeği abartılı bir biçimde anlatır.

Gerçek olan: İbn-i Heysem, iddiaları dikkatle tasarlanmış deneylerle sınamayı ve sonuçları matematikle ifade etmeyi çok sistemli bir şekilde uyguladı. Eserlerinde Arapça “i’tibâr” kavramını, yani deneyle sınama düşüncesini öne çıkardı. Ayrıca önceki otoritelerin, hatta saygı duyduğu Batlamyus’un bile söylediklerini sorgulamaktan çekinmedi ve onun eserlerindeki çelişkileri eleştiren bir kitap yazdı.

Abartılı olan: Bilim tek bir kişi tarafından “icat edilmedi”. Antik Çağ’da Arşimet ve Batlamyus gibi düşünürler de ölçüm ve deney yapıyordu; İbn-i Heysem’den sonra da Avrupa’da Roger Bacon, Kepler, Galileo ve diğerleri bu geleneği geliştirdi. Bilimsel yöntem, yüzyıllar boyunca pek çok kültürün katkısıyla şekillendi. İbn-i Heysem bu uzun zincirin en güçlü halkalarından biridir.

Avrupa’ya uzanan etki

Kitâbü’l-Menâzır, yaklaşık 1200 civarında Latinceye çevrildi ve Avrupa’da De aspectibus ya da Perspectiva adlarıyla tanındı. 13. yüzyıl düşünürlerinden Roger Bacon ve Witelo onun fikirlerini kullandı. 17. yüzyılın başında Johannes Kepler, gözün bir mercek gibi ağ tabakaya görüntü düşürdüğünü açıklarken bu geleneğin üzerine inşa etti.

İbn-i Heysem’in çalışmalarının bininci yılı, 2015 yılında UNESCO’nun ilan ettiği Uluslararası Işık Yılı etkinlikleri kapsamında da anıldı.

Bugüne bağlantı

Gözlüklerdeki mercekler, telefon kameraları, mikroskoplar ve teleskoplar, ışığın nasıl yansıdığını ve kırıldığını anlamamız sayesinde var. Daha da önemlisi, İbn-i Heysem’in yaklaşımı her öğrenci için değerli bir alışkanlık sunar: Bir iddiayı, kim söylerse söylesin, kanıtla sına. Fen derslerinde bir deney tasarlarken “değişkeni değiştir, sonucu gözle, tekrar et” adımlarını izlediğinizde, bin yıllık bir geleneği sürdürüyorsunuz.

Özet

• İbn-i Heysem (yaklaşık 965-1040), Basra’da doğmuş, Kahire’de çalışmış bir matematikçi ve fizikçidir.
• Görmenin, nesnelerden gelen ışığın göze girmesiyle gerçekleştiğini savundu ve bunu geometriyle açıkladı.
• Karanlık oda deneyleriyle ışığın düz çizgilerle ilerlediğini gösterdi.
• Kitâbü’l-Menâzır, Latinceye çevrilerek Avrupa’daki optik çalışmalarını derinden etkiledi.
• “Bilimsel yöntemin tek mucidi” değildir; ama deneysel yöntemin gelişiminde en önemli isimlerden biridir.