12 de diciembre de 2009

Los estudios árabes sobre la luz


Los griegos estudiaron las sombras producidas por los cuerpos opacos cuando se interponen entre una fuente luminosa y una superficie, y concluyeron que la luz se propaga en forma rectilínea. Al analizar los rayos luminosos que pasan a través de un orificio pequeño de una cámara oscura destacaron otra propiedad importante de la luz, que los rayos que parten de objetos diferentes se cortan entre sí multitud de veces pero esto no impide que cada uno de los rayos se propague sin depender de los demás. El principal adelanto técnico de los griegos relativo a la óptica se debe a Arquímedes.

Posteriormente durante la Edad Media, la óptica, al igual que la demás ciencias, progresó muy lentamente. El adelanto que hubo estuvo en manos de los árabes. El filósofo árabe Abu Ysuf Yaqub Ibn Is-Hak, más conocido como Al-Kindi, que vivió en Basora y Bagdad (813- 880 d.C.), escribió un libro sobre óptica llamado De Aspectibus. En él hace algunas consideraciones generales acerca de la refracción de la luz, pero además contradice a Platón al afirmar, igual que Aristóteles, que la visión se debe a unos rayos que emanan de los cuerpos luminosos, y no del ojo, de donde parten viajando en línea recta para luego penetrar al ojo, donde producen la sensación visual .

Otro físico árabe, nacido en el año 965 en lo que hoy es Irak, llamado al-Hassan Ibn al-Haytham, era también llamado Alhazén. Parece que había desarrollado lo que se llama la mecánica celeste, al explicar las órbitas de los planetas, que debía conducir a la labor futura de los europeos como Copérnico, Galileo, Kepler y Newton .

Para las civilizaciones antiguas la percepción visual requería un "algo" que enlazara nuestro espíritu con el objeto visto, y así la escuela atomista sostenía que la visión se producía porque los objetos emiten "imágenes" que desprendiéndose de ellos, venían a nuestra alma a través de los ojos. La escuela pitagórica sostenía, por el contrario, que la visión se producía por medio de un "fuego invisible" que saliendo de los ojos, a modo de tentáculo, iba a tocar y explorar los objetos. Recién después, el físico árabe Alhazen (965-1039 d.C.), formula la idea de que la luz va del Sol a los objetos y de éstos a los ojos.

La Óptica medieval
Los aportes a la óptica en la época medieval son debidos exclusivamente a los orientales y esto se produjo en su mayor parte como consecuencia de la medicina. El tratamiento quirúrgico de los males oculares produjo un renovado interés por su estructura.

Este conocimiento dio a los árabes la primera comprensión real de la dióptica, en el nuevo sentido de estudiar el paso de la luz a través de materiales transparentes; esto llevó a la creación de la óptica moderna. El cristalino del ojo indicó el modo de utilizar lentes de cristal para amplificar y leer especialmente para los ancianos. El invento de montar dichos lentes en armazones vino después. La Optical Thesaurus de Ibn al-Hart-ham (Alhazen) hacia el año 1038 fue el primer tratado científico serio y en él se basa la óptica medieval. La lente fue el prototipo de los telescopios, microscopio, cámara fotográfica y demás instrumentos ópticos de las épocas posteriores.

El empleo de los lentes dio un gran ímpetu al estudio de la óptica. Grosseteste, Roger Bacon y Dietrich de Friburgo, hicieron contribuciones científicas al explicar la acción de las lentes tanto al concentrar los rayos luminosos como al amplificar los objetos. Lo que tuvo tal vez mayor importancia fue que la demanda de lentes hizo surgir las artesanías de los talladores de lentes y de los fabricantes.

El dominio tecnológico de varios siglos que llevó a Europa a conquistar tierras en todos los continentes en los siglos posteriores la ha hecho olvidar su deuda con el pasado. Con suficiencia eurocéntrica injustificada, es corriente describir un desarrollo del pensamiento científico enraizado en la antigua Grecia, que se continuó en Roma y Alejandría antes de reaparecer, después de las "tinieblas" medievales, en el Renacimiento de Leonardo da Vinci y la Edad Moderna de Copérnico, Kepler y Newton. A veces se recuerda, de soslayo, a los árabes como transmisores o albaceas temporales del saber grecolatino, en cooperación un tanto involuntaria para este menester con los aislados centros monásticos de Europa.

Lo cierto es que los árabes no sólo rescataron y reinterpretaron la obra de Aristóteles y demás griegos y alejandrinos, sino que la combinaron con el ingente legado matemático y científico de la India e incluso de la China antigua. A su pujante imperio territorial sumaron una legión de hombres de letras dispuestos a extender un poco más allá las fronteras del conocimiento. Avicena, Averroes o Al-Birani fueron algunas de sus figuras más eminentes. Alhazén, ciudadano de Basora, perteneció a aquella misma elite.

En su tiempo, a finales del primer milenio de la era cristiana, pervivía un debate dialéctico sobre dos modelos posibles de entender el fenómeno de la visión. El primero, defendido con brillantez teórica en los escritos de Euclides, Ptolomeo y otros matemáticos, sostenía que los ojos lanzan unos rayos sutiles hacia los objetos y sólo de este modo consiguen verlos. En el bando contrario se alistaban los seguidores de Aristóteles, quien postuló lo contrario: los rayos luminosos viajan de los objetos al ojo. Ambas teorías se sustentaban en un amplio compendio de razonamientos, conjeturas, abstracciones y disquisiciones perfectamente lógicas. Ambas se antojaban completas e internamente consistentes, lo cual no permitía derrumbarlas con el solo aporte de argumentos hipotéticos.

El aporte árabe
En este debate irrumpió Alhazén con una formulación del problema radicalmente novedosa. Lejos de contentarse con purismos abstractos, descendió a la práctica del sentido común. Reclutó un grupo de voluntarios y los puso a mirar directamente al sol. Muy poco después, el astro permanecía indemne, pese a la insistencia con que los observadores lo asaeteaban con sus "rayos oculares"; en cambio, éstos comenzaban a sufrir problemas de visión. Tan sencillo experimento estableció que los rayos transitan desde el sol a los ojos, y no al revés. Durante el resto de su vida, Alhazén compuso un sistema comprensible y fidedigno del fenómeno de la visión, que perduró para la posteridad y sirvió de base a nuevos descubrimientos.

En la Edad Media sólo los árabes hicieron estudios sobre la óptica ya que una de las ramas de la medicina islámica más desarrollada fue el estudio de las enfermedades de los ojos debido a lo cual se interesaron especialmente por su estructura. Los fisicos árabes entendieron la dióptrica en el sentido de "paso de la luz por los cuerpos transparentes" , llegándose a partir de ahí a la fundación de la óptica moderna. El cristalino indicó el modo de emplear lentes de cristal o de vidrio para ampliar la imagen o para leer, especialmente los ancianos. En las lentes tenemos la primera prolongación del aparato ocular humano.

Destacó sobre todo el físico iraquí Al-Haitham, (965-1039) conocido en occidente como Alhazen. Es considerado el padre de óptica moderna. Fue uno de los físicos más eminentes y sus aportaciones al sistema óptico y a los métodos científicos fueron enormes. Hizo importantes adelantos en la óptica de lentes y de espejos, realizó numerosos estudios (sombras, eclipses, naturaleza de la luz) y experimentos, y descubrió las leyes de la refracción. Realizó también las primeras experiencias de la dispersión de la luz en sus colores. Fabricó lentes, construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió las propiedades del enfoque que producen. Estuvo a punto de descubrir la teoría del aumento de las lentes que fue desarrollada en Italia tres siglos más tarde. Estudió la propiedad que tienen los vidrios de caras curvas de aumentar las dimensiones de los objetos y experimentó con garrafas de vidrio llenas de agua la refracción de los rayos en un medio transparente.

Alhazen fue el primero en describir exactamente las partes del ojo y dar una explicación científica del proceso de la visión. Contradiciendo la teoría de Tolomeo y de Euclides de que el ojo emite los rayos visuales a los objetos, él considera que son los rayos luminosos los que van de los objetos al ojo. Sus experimentos se aproximaron mucho al descubrimiento de las propiedades ópticas de las lentes. Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque. También fue el primero en analizar correctamente los principios de la cámara oscura.que consiste en un cajón oscuro que tiene en una de sus paredes un pequeño orificio. En la pared opuesta se forma una imagen invertida de los objetos exteriores. Este aparato es el antecesor de la moderna cámara fotográfica.

Construyó equipos parabólicos como los que ahora se usan en los modernos telescopios y estudió sus propiedades de enfoque. Fabricó lentes y estudió el enfoque que producen. Además anticipó un descubrimiento: la luz viaja con una velocidad finita. Escribió más de 200 libros, pero se conservan muy pocos, entre ellos un Tratado monumental del sistema óptico, ''Opticae", que sobrevivió gracias a su traducción al latín en el siglo XIII. Este tratado no logró superarse hasta el siglo XVII y tuvo una gran influencia sobre Roger Bacon (siglo XIII), sobre Witelo (Vitellio) y sobre todos los escritores occidentales medievales del sistema óptico que conocían la enciclopedia de Al Haitham. Influyó también en Leonardo Da Vinci y en Johann Kepler. Su aproximación al sistema óptico generó nuevas ideas e hizo avanzar los métodos experimentales. De la obra de Al- Hazén se conservan palabras usadas para identificar las partes del ojo: retina, córnea, humor acuoso.

Averroes, Abu I-Walid ibn Rusd
, (Córdoba 1126-1198) disipó con sus escritos la antigua idea de que los rayos luminosos partían del ojo e hizo aportaciones importantes a la óptica en general.

Al-Gafiqui vivió entre los siglos XII y XIII. Fue un oculista de gran experiencia y escribió la obra "Guía del oculista".

Al Biruni

(Abu Raihan Mohamad ibn Ahmed Al Biruni)
Este astrónomo matemático historiador, filósofo y geólogo mineralogista nació en uno de los suburbios de Khwarizm. Una de sus obras famosas fue su libro Kitab ul Hind que escribió durante su estancia en la India y Qumud Al Masud (una enciclopedia astronómica) Por el lado matemático y astronómico de la Geografía habló de la redondez de la tierra, la determinación de sus el movimientos y dio las latitudes y longitudes de numerosos lugares.

Al Khwarizmi
(Mohamad ibn Musa Al Khwarizmi -780-850 CE)
Este matemático y astrónomo trabajo en la primera época de oro de la civilización islámica. Nacido en la ciudad de Bagdad Al Kwarizmi fue el primer matemático original en el mundo. Su aporte llegó en su libro Al-Jabr hisab Muqubalah wal que sentó las bases para la ciencia del álgebra. Al-Khwarizmi fue también el primer gran geógrafo musulmán que escribió el libro, Surat Al Arz o la forma de la Tierra. Junto con otros 69 expertos produjo uno de los primeros mapas del mundo.

Umar Hayyam
Umar Ibn Ibrahim Al Khayyam
Al Khayyam fue un matemático musulmán gran poeta y astrónomo. Algunas de sus obras son tratados de aritmética, álgebra y astronomía. Su solución de la ecuación cuadrática con la ayuda de la sección cónica es la obra más avanzada en matemáticas hasta la fecha.

Al Battani
Abu Abdallah Mohammad ibn Jabir Al Battani
Nacido el 850 en Harran, Al Battani fue un famoso astrólogo y líder en la geometría y la astronomía. Sus logros incluyen la invención de fórmulas de triángulos rectángulos, catalogación de 489 estrellas, detallo los valores para la duración del año (365 días 5 horas 48 minutos 24 segundos, y las estaciones), el cálculo para la precesión de los equinoccios y obtuvo el valor de la inclinación de la eclíptica de la tierra. También demostró que la mayor distancia del Sol a la Tierra varía y, la explicación de los eclipses anulares y totales del sol.

Hacia el año 1000 d.C. y siguiendo las teorías de Alhazen los frailes de la Edad Media desarrollaron las llamadas "piedras para leer". Posiblemente eran de cristal de roca o de alguna de las llamadas piedras semipreciosas (posiblemente berilio). Estaban talladas en forma de una media esfera y aumentaban la letra.

No hay que olvidar, sin embargo, que el planteamiento actual es posible precisamente por el cambio de enfoque que proporcionaran, los estudiosos árabes, entre otros, Alhazén. Fueron, precursores del método científico que cinco siglos más tarde se abrió paso en Europa con la revolución copernicana.

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