Orta Çağ İslam dünyasında fizik

Orta Çağ İslam dünyasında fizik, İslam'ın Altın Çağı (yaklaşık olarak 8. ve 13, 14 veya 15. yy. arası), Antik Yunan yeniliklerine (Aristoteles, Öklid, Yeni Platonculuk) ek olarak doğa bilimlerinde birçok gelişmeler görüldü. Bu zaman aralığında İslam Teolojisi bilgiye ulaşmaya çalışan düşünürleri cesaretlendirirken, bilim etkisinin ya da gücünün dini inanç adına herhangi bir çelişkinin ya da sakıncanın olmadığı yargısına sahipti. Bu dönemde sayabileceğimiz düşünürler arasında Farabi, Kindî, İbn-i Sina, İbn-i Heysem ve İbn Bacce yer alır. Bu düşünürlerin önemli çalışmaları Orta Çağ Döneminin bilimsel kaynaklarıydı ve Lingua franca olarak kabul edilen Arapça esas alınarak yazılmıştı.

Antik Yunandan gelen Aristoteles Fiziği, Orta Çağ İslam dünyasında bilime bir miras olarak kalmış ve İslamiyet’in Altın Çağı kendisini daha ileriye bu sayede götürmüştü. Bununla birlikte, İslam dünyası deneysel gözlemle elde edinilmiş büyük bilgilere sahipti ve evrenin tek bir yasayla kontrol edildiğine inanıyordu. Kullandıkları deneysel gözlem bilimsel metodun şimdiye göre kabataslak halini oluştururken dönemin fizik alanındaki önemli çalışmaları Irak ve Mısır’da başlayarak, optik, mekanik (statik, dinamik, kinematik ve hareket dahil) ve astronomiyi kapsıyordu.

Antik Yunandan gelen Aristoteles Fiziği, Orta Çağ İslam dünyasında bilime bir miras olarak kalmış ve İslamiyet’in Altın Çağı kendisini daha ileriye bu sayede götürmüştü ve özellikle gözlem yapmanın üzerinde durarak ve a priori düşünme, erken dönem bilimsel metodun gelişimine yol açılmıştır. Aristo Fiziği ile gelen düşünceye göre, fizik kanıtlanabilir olan matematik temelli bilimlerden daha az mühim fakat bilgi teorisine göre birçok fizik ve metafizik prensiplerinin çıkarımı yapıldığı astronomiden daha mühim olarak değerlendiriliyordu. Fiziğin bu açıdan temel konusu, Aristo’ya göre, hareket veya bu hareketin içerdiği üç unsurdu; töz, yoksunluk ve biçim. Aristoteles Metafiziğinde, "Hareket etmeyen hareket ettirici (Aristo'ya göre hareketin kaynağı)" olarak adlandırılan şey sonradan Yeni Platoncuların sonsuz dedikleri evrenin içindeki hareketlerden sorumluydu. Kindî, bu görüşe dünyaya ait sınırlı parçalara bakıp sonsuzluk çıkarımı yapılamayacağını söyleyerek, sonsuz evren tasarımına karşı çıkar. Kindî’ye göre evren geçici merkeze sahip olmalıydı çünkü sonsuz bir travers imkânsızdı. Aristo’nun Metafiziğine ilk yorum Farabi’den gelmiştir. “Aristo Metafiziğine Bakış” adlı kitabında metafiziğin sadece tabii canlılara özgü değil, aynı zamanda tümellik açısından daha üst düzey olduğunu vurgulamıştır.

Fiziğin bir dalı olarak, optik, bu dönemde hızlı bir şekilde ilerleme kaydetmiştir. 9. Yüzyılın başlarında, fizyolojik optikler yanı sıra yansıma, geometrik ve fiziksel optikler üzerinde çalışılmıştır. 11. Yüzyılda, İbn-i Heysem ışığın farklı yüzeylerde farklı yönlere gittiğini ve böylece gördüğümüz belirli objelerin farklı ışık sinyallerine sahip olduğunu anlattığı “Optik Kitabı”’nı yayımlamıştır. Bu yaklaşım önceki Yunan bilim düşüncesine karşılık farklılık göstermiştir. Örneğin Öklid ve Batlamyus gözden nesneye ışın yayıldığını ve geri göze döndüğüne inanıyordu. İbn-i Heysem optik konusundaki yeni teorisiyle birlikte fizyolojik olarak açıklama yapmadan geometrik koniler üzerinde çalışabildi. Ayrıca İbn Heysem kitabında, optiği kavrayabilmek için mekanik üzerinde de çalışmıştır. Bir fırlatıcı kullanarak,hedefi dik olarak vurmanın, belirli bir açıyla vurmaktan daha fazla güç gerektirdiğini keşfetmiştir. İbn-i Helsem bu keşfiyle göze doğrudan gelen ışığın neden göz acıttığını ortaya koymuştur, çünkü doğrudan gelen ışık bir açıyla değil dik olarak göze yansır. Takiyüddin yaygın olan gözden ışığın yansımasıyla nesnelerin algılandığı inancın aksini kanıtlamaya çalışmıştır. Kanıtı yıldızları görmenin üzerinden yapan Takiyüddin, eğer ışık bizim gözümüzden yansıyor olsaydı yıldızları göremezdik çünkü bu çok uzun zaman alırdı, dolayısıyla ışık yıldızlardan bize doğru geliyor olmalı argümanını ortaya koyar.

İslamiyet’in bu dönemindeki astronomi çalışmaları Batlamyus’un astronomi modeli esas alınarak ilerlemiştir. Bununla birlikte birçok düşünür bu model üzerine düşünmüştür. Bu gökyüzü cisimlerin in hareketlerini anlayabilmek için matematiksel açıklamalar getirmeye çalıştılar zira kullanılan Batlamyus modelindeki tahminler her zaman doğru çıkmıyordu ve fazla karmaşıktı. İbn-i Heysem, “Batlamyus Üzerine Şüpheler” adlı kitabında bu modele birçok eleştiri getirmiştir. Kitap diğer gök bilimcilere gökyüzüyle ilgili hareketleri açıklamada yeni fikirler ortaya koymaya cesaret vermiştir. Ayrıca İbn-i Helsem, Optik Kitabı’nda gökyüzünün sert maddeden oluşmadığını, fakat havadan daha yoğun olduğunu iddia etmiştir. İbn-i Heysem son olarak yıldızların da dünya gibi belirli bir kuralda hareket ettiklerine karar vermiştir. Bunun yanı sıra Hazini gibi bazı gökbilimciler, yerçekimi ile de alakalı bazı teoriler ortaya atmıştır. Hazini bütün cisimlerin evrenin merkeziyle alakalı bir çekime sahip olduğunu savunmuştur. Evrenin merkezi olarak kabul ettiği yer ise Dünya’dır.

John Philoponus Aristoteles’in hareket hakkında söylediklerini yanlışlayarak, cisimlerin devindirici güce sahip oldukları zaman, eğimle hareket kazandıklarını iddia etti. 11. Yüzyılın içerisinde İbni Sina kaba hatlarıyla bu görüşe destek çıkarak, cisimlerin hava direnci gibi dış etmenler sebebiyle harcanabilecek kuvvete sahip olduğu fikrini ortaya attı. İbni Sina bunun yanı sıra kuvvet ile eğim (diğer bir adıyla “meyl”) arasındaki farkı belirlemiş olup, cismin doğal hareketi karşısında eğim kazandığını iddia etmiştir. İbni Sina süregelen hareketin hareket eden cismin eğimiyle alakası olduğunu ve bu cismin eğimi, diğer adıyla “meyl”’i tükenene kadar hareketin devam edeceğini söylemiştir. Ayrıca boşluğa atılan cismin etkinmediği sürece durmayacağını iddia etmiştir. Bu yaklaşım Newton’un eylemsizlik yasasına da uyar. Diğer bir deyişle hareket halindeki cisim etkilenene kadar harekete devam eder. Bu görüş Aristoteles’in yaklaşımına karşı çıkmakla birlikte, sonraları İbni Sina’nın Kitabü'ş-Şifa kitabından etkilenen Jean Buridan’ın “güç” açıklamasıyla tamamen terkedilir.

Birûni'nin Gölgeler adlı kitabında, düzensiz hareketin ivmeyle sonuçlandığını anlatır. İbni Sina’nın eylemsizlik teorisi hız ve hareket halindeki cismin ağırlığıyla ilişki kurmaya çalışmıştır ve bu ilişki momentumla çok yakından benzerlikler taşımaktadır. Aristoteles’in hareket teorisi sabit gücün ivme yarattığını iddia eder, Ebü'l-Berekat Bağdadi bu iddiaya karşı çıkmış ve kendi teorisini geliştirmiştir. Teorisinde hız ve ivme iki farklı şey olarak ele alınır ve güç ivme ile değil hız ile orantılıdır.

İbn Bacce, her gücün başka bir güce tepki olarak var olduğunu iddia etmiştir. Bu gücü tam olarak belirlememekle birlikte diğer güç ile eşittir ve bu halen erken dönem hareket kuralının üçüncü yasasıdır, yani her etkiden oluşan tepkinin etkiye eşit olduğudur.