Las ciencias naturales experimentaron varios avances durante la Edad de Oro del Islam (desde aproximadamente mediados del siglo VIII hasta mediados del siglo XIII), añadiendo una serie de innovaciones a la Transmisión de los Clásicos (como Aristóteles , Ptolomeo , Euclides , el neoplatonismo ). [1] Durante este período, la teología islámica animaba a los pensadores a encontrar el conocimiento. [2] Los pensadores de este período incluyeron a Al-Farabi , Abu Bishr Matta , Ibn Sina , al-Hassan Ibn al-Haytham e Ibn Bajjah . [3] Estas obras y los importantes comentarios sobre ellas fueron la fuente de la ciencia durante el período medieval. Fueron traducidas al árabe , la lengua 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 a partir de la observación empírica y creía que el universo está gobernado por un solo conjunto de leyes. Su uso de la observación empírica condujo a la formación de formas crudas del método científico . [4] El estudio de la física en el mundo islámico comenzó en Irak y Egipto . [5] Los campos de la física estudiados en este período incluyen la óptica , la mecánica (incluyendo la estática , la dinámica , la cinemática y el movimiento ) y la astronomía .
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 era vista como 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. [6] El tema principal de la física, según Aristóteles , era el movimiento o cambio; había tres factores involucrados en este cambio, la cosa subyacente, la privación y la forma. En su Metafísica , Aristóteles creía que el Motor Inmóvil era responsable del movimiento del cosmos, que los neoplatónicos luego generalizaron como que el cosmos era eterno. [1] Al-Kindi argumentó en contra de la idea de que el cosmos sea eterno al afirmar que la eternidad del mundo nos lleva a un tipo diferente de absurdo que involucra al infinito; Al-Kindi afirmó que el cosmos debe tener un origen temporal porque atravesar un infinito era imposible.
Uno de los primeros comentarios de la Metafísica de Aristóteles es de Al-Farabi . En “Los objetivos de la metafísica de Aristóteles”, Al-Farabi sostiene que la metafísica no es específica de los seres naturales, pero al mismo tiempo, la metafísica es más universal que los seres naturales. [1]
En este período se desarrolló rápidamente un campo de la física, la óptica . En el siglo IX, ya se habían publicado trabajos sobre óptica fisiológica, así como sobre reflexiones en espejos y sobre óptica geométrica y física. [7] En el siglo XI, Ibn al-Haytham no solo rechazó la idea griega sobre la visión, sino que también ideó una nueva teoría. [8]
Ibn Sahl (c. 940-1000), un matemático y físico relacionado con la corte de Bagdad , escribió un tratado Sobre la quema de espejos y lentes 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 . [9] [10] Utilizó 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" [11] y pionero del método científico, formuló "la primera alternativa integral y sistemática a las teorías ópticas griegas". [ 12 ] Postuló en su "Libro de Óptica" que la luz se reflejaba sobre diferentes superficies en diferentes direcciones, lo que causaba diferentes firmas de luz para un determinado objeto que vemos. [13] Era un enfoque diferente al que habían pensado anteriormente los científicos griegos, como Euclides o Ptolomeo , que creían que los rayos se emitían desde el ojo a 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. [7] También en su Libro de Óptica, Ibn al-Haytham utilizó la mecánica para intentar comprender la óptica. Utilizando proyectiles, observó que los objetos que impactan en un objetivo perpendicularmente ejercen mucha más fuerza que los proyectiles que impactan 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. [13] Desarrolló una cámara oscura para demostrar que la luz y el color de diferentes velas pueden pasar a través de una sola abertura en líneas rectas, sin entremezclarse en la abertura. [14] Sus teorías se transmitieron a Occidente. [12] Su trabajo influyó en Roger Bacon , John Peckham y Vitello , quienes se basaron en su trabajo y finalmente lo transmitieron a Kepler . [12]
Taqī al-Dīn intentó refutar la creencia generalizada de que la luz es emitida por el ojo y no por el objeto que se observa. Explicó que, si la luz viniera de nuestros ojos a una velocidad constante, tardaría demasiado en iluminar las estrellas para que pudiéramos verlas mientras las miramos, porque están muy lejos. Por lo tanto, la iluminación debe provenir de las estrellas para que podamos verlas tan pronto como abramos los ojos. [15]
La interpretación islámica del modelo astronómico se basaba en el sistema ptolemaico griego. Sin embargo, muchos astrónomos primitivos habían empezado a cuestionar el modelo, ya que no siempre era preciso en sus predicciones y era demasiado complicado porque los astrónomos intentaban describir matemáticamente el movimiento de los cuerpos celestes. Ibn al-Haytham publicó Al-Shukuk ala Batiamyus ("Dudas sobre Ptolomeo"), en el que resumía sus numerosas críticas al paradigma ptolemaico. Este libro animó a otros astrónomos a desarrollar nuevos modelos para explicar el movimiento celeste mejor que Ptolomeo. [16] En el Libro de óptica de al-Haytham sostiene que las esferas celestes no estaban hechas de materia sólida y que los cielos son menos densos que el aire. [17] Algunos astrónomos también teorizaron sobre la gravedad; al-Khazini sugiere que la gravedad que contiene un objeto varía en función de su distancia al centro del universo. El centro del universo en este caso se refiere al centro de la Tierra. [18]
Juan Filópono había rechazado la visión aristotélica del movimiento y argumentó que un objeto adquiere una inclinación a moverse cuando tiene una fuerza motriz impresa en él. En el siglo XI, Ibn Sina había adoptado aproximadamente esta idea, creyendo que un objeto en movimiento tiene una fuerza que se disipa por agentes externos como la resistencia del aire. [19] 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. Por lo tanto, 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 se agote la mayl . También afirmó que un 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 actúe sobre él una fuerza externa. [20] Esta idea, que disentía de la visión aristotélica, fue básicamente abandonada hasta que fue descrita como "impulso" por John Buridan , quien pudo haber sido influenciado por Ibn Sina. [19] [21]
En el texto Sombras de Abū Rayḥān al-Bīrūnī , reconoce que el movimiento no uniforme es el resultado de la aceleración. [22] La teoría de mayl de Ibn-Sina intentó relacionar la velocidad y el peso de un objeto en movimiento, esta idea se parecía mucho al concepto de momento. [23] La teoría del movimiento de Aristóteles afirmaba que una fuerza constante produce un movimiento uniforme, Abu'l-Barakāt al-Baghdādī contradijo esto 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. [24]