İslam Dünyasında Fizik Çalışmaları
Prof. Dr. Hüseyin Gazi TOPDEMİR
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Edebiyat Fakültesi
Hareket konusunun zirve şahsiyeti, incelemelerini Aristoteles’in Fizik kitabında izlediği yaklaşım bağlamında gerçekleştiren ancak kendi gözlemlerinden edindiği bilgilerle Aristoteles’in ulaştığı sonuçların çok ötesine geçmeyi başaran, İbn Sina’dır.
Gözlemlediği çeşitli hareket olgularından, önce hareket türlerini belirleyen, ardından da sınıflandıran Aristoteles, özellikle yeryüzünde gerçekleşen hareketlerin, (bir noktadan başka bir noktaya, doğrusal) gökyüzünde görülen harekete (başladığı noktaya dönen, döngüsel) özce benzeşmediğini fark edince, iki farklı hareket olduğuna karar vermiştir. Yeryüzündeki hareketlerin daima bir dış nedene bağlı olarak gerçekleştiğini, örneğin rüzgâr savurmasa yaprağın kendiliğinden hareket etmediğini, birisi alıp fırlatmadığı sürece taşın olduğu yerde kaldığını, görerek bu tip harekete “kuvvet etkisiyle gerçekleşen hareket” yani “zorunlu hareket” adını vermiştir. Gökyüzündeki hareketi ise kendiliğinden gerçekleştiği için “doğal hareket” olarak adlandırmıştır. (Aristoteles, Fizik, Çeviren: Saffet Babür, İstanbul: Yapı Kredi Yayınları, 1997, 243a45-243b; 254b5–20; ayrıca 264b10–25; Edward Grant, Orta Çağda Fizik Bilimleri, Çeviren: Aykut Göker, Ankara: V Yayınları, 1986, s. 43-44.)
Bu ayrımından sonra zorunlu hareket incelemelerini detaylandıran Aristoteles, bu türden gerçekleşen hareketlerde hareketi oluşturan kuvvetin hareket ettirdiği nesneyle bağlantılı olması gerektiğini, bağlantının da iki türlü gerçekleştiğini belirlemiştir. Birincisi, bir el arabasını sürekli iterek hareket ettirmek gibi hareket ettiricinin hareketin her anında hareket ettirdiği nesneyle fiziksel olarak bağlantılı olduğu harekettir. İkincisi ise bir taş parçasını uzağa fırlatmak gibi hareket ettiricinin bir süreliğine nesneye eşlik ettikten sonra nesneden ayrıldığı ancak nesnenin bundan sonra bir süre daha yol almayı sürdürdüğü harekettir. Aristoteles bu ikinci hareket türünde nesne ve hareket ettiren arasındaki bağın devamlılığını havanın (ortam) sağladığını varsaymıştır (Aristoteles, Fizik, 243a35-244b15; ayrıca 266b25-267a8.)
İbn Sina, Aristoteles’in hareket kuramını incelediğinde, sorunlu noktalar içerdiğini fark etmiş ve bunları düzeltmeye çalışmıştır. Öncelikle ikinci tip hareketi incelemekle işe koyulan İbn Sina, fırlatılan nesnenin kuvvet etkisi ortadan kalktıktan (bağlantı kesildikten) sonra neden bir süre daha yol aldığını açıklamaya çalışmıştır. İbn Sina’ya göre, kuvvet etkisi ortadan kalktıktan sonra nesnenin bir süre daha yol almasının nedeni Aristoteles’in dediği gibi ortama aktarılan kuvvet etkisi değil fırlatma sırasında nesneye kazandırılan “hareket etme isteğidir.” (meyil) Bu meyilin kuvvet etkisi altında gerçekleşmesi dolayısıyla ona “kasri meyil” (zorlayıcı güç) adını vermiştir.
Böylece Aristoteles’in “ortama aktarılan kuvvet” fikrini “nesneye kazandırılan hareket etme isteği” biçiminde değiştiren İbn Sina, mantar parçasının fırlatıldığında çok uzağa gitmediğini, buna karşın taş parçasının ise çok uzağa fırlatılabildiğini görerek her bir nesnenin hareket edebilme kapasitesinin (meyil) farklı olduğu sonucunu çıkarmıştır. Böylece hareketi inceleyebilecek kavramsal yapıyı oluşturan İbn Sina, kuvvet etkisiyle gerçekleşen hareketin yani zorunlu hareketin nesnenin doğasıyla ilintili olduğuna yani ağır nesnelerin daha fazla kasri meyil kazandıklarına hükmetmiştir. Bu gözlemlerinden ise şu sonuçları çıkarmıştır: 1- Fırlatma esnasında nesneye kazandırılan kasri meyil, ortamdan (sürtünme) dolayı tükenmekte ve nesne bir süre sonra yere düşmektedir; oysa ortam ideal (sürtünmesiz) olsaydı kasri meyil tükenmeyeceğinden nesne de hareketini sonsuza kadar sürdürecekti. 2- Mademki ağır nesneler daha uzağa fırlatılabilmektedir, öyleyse kasri meyil, fırlatma hızı ve ağırlıkla orantılı olmalıdır. Bu sonuçlardan birincisi, modern fiziğin temelini oluşturan “eylemsizlik hareketi”nin, ikincisi ise “momentum kavramı”nın ilk ifadesidir. (Şahap Demirel, “İbn Sinâ ve Kasri Meyil Kuramı”, Uluslararası İbni Sînâ Sempozyumu Bildirileri, Ankara: Kültür ve Turizm Bakanlığı, 1984, s. 358-362.) Bu olağanüstü başarı İbn Sina’nın modern fiziğin doğuşunda önemli rolü olduğunun kanıtıdır. Nitekim daha sonra gelen İbn Bacce, hareketin mahiyetinin tam olarak anlaşılabilmesi ve açıklanabilmesi için ideal ortamda, örneğin boşlukta tasavvur edilmesi gerektiğini, İbn Rüşd ise doğal ortamda ele alınması gerektiğini tartışmakla yetinmişlerdir. (Marshall Clagett, The Science of Mechanics in the Middle Ages, Madison: The University of Wisconsin, 1961, s. 207; ayrıca 436-437.)
İslam dünyasında fizik alanında yoğun olarak çalışılan bir diğer konu da ışıktır. Işık incelemelerinin zirve şahsiyeti ise İbn Heysem’dir. Işığın yayılımı, kaynağı, görmenin oluşumu, yansıma, kırılma ve renklerin oluşumu gibi ışık olgularını gözlem, deney ve matematiğin bütün imkânlarını kullanarak ele alan İbn Heysem, optik biliminin gerçek kurucusudur. Araştırmalarının sonuçlarını bütün zamanların en önemli optik eseri olan “Kitab-ül Menâzir”da toplamıştır.
Kitap toplam yedi cilttir ve ilk üç cildi doğrudan görme konusuna, sonraki üç cildi yansıma konusuna son cildi de kırılma konusuna ayrılmıştır. Bunun dışında kaleme aldığı çok sayıdaki makalesi de yine ışık, karanlık oda, renkler ve gökkuşağının oluşumu üzerinedir. Bu konuların her birinde daha önce geliştirilmiş açıklama modellerini geçersiz kılmış ve yerine gözlem, deney ve geometri temelli açıklamalar oluşturmuştur. Bu açıklamaların en parlak olanı ise, görmeyi sağlayan ışıkların gözden çıktığını savunan geleneksel görme kuramı olan “Gözışın (extramission) Kuramı”nın geçersizliğini göstermesi ve yerine modern dönem ışık kuramı hâline gelen ve ışıkların kaynağının nesne olduğunu savunan “Nesne ışın (intromission) Kuramı”nı geliştirmiş olmasıdır. (İbn el-Heysem, Kitab-ül Menâzir, Çeviren: A. I. Sabra, The Optics of Ibn al-Haytham, Books I-III, London: The Warburg Institute, 1989, s. 78-79.)
Bu başarısının ardından, ışığın kaynağından çıktıktan sonra nasıl yayıldığı meselesini ele alan İbn Heysem, ışığın, ışıklı bir nesnenin her bir noktasından ve karşısındaki bütün yönlere doğru doğrusal çizgilerde yayıldığını ve yayılımın küre oluşturacak şekilde gerçekleştiğini belirlemiştir. (İbn Heysem, 1989, s. 13.) Daha sonra yansıma konusunu ele almış, ışığın ayna gibi parlak yüzeylerde ne tür değişimlere uğradığını incelemiştir. Bir ışık kaynağından çıkan ışık ışınlarının aynadaki yansımasını geometri aracılığıyla ve yine deney yoluyla ele alan İbn Heysem, yansıma konusunda bugün de geçerli olan iki yansıma kanununu da doğru bir biçimde ifade etmiş ve optik tarihine “hızlar dörtgeni” adıyla geçmiş olan özgün yaklaşımını geliştirmiştir. Ardından kırılma konusunu incelemeye başlayan İbn Heysem, aynı geometrik modeli esas alarak deneyler düzenlemiş ve ışık demetinin geldiği ortam ile girdiği ortamın yoğunluk farkından dolayı her zaman kırılmaya uğrayacağını doğru bir biçimde tespit etmiştir. (Vasco Ronchi, The Nature of Light, An Historical Survey, İngilizceye Çeviren: V. Barocas, Cambridge, Mass: Harvard University Press, 1970 s. 55-56; A. I. Sabra, Theories of Light from Descartes to Newton, London: Oldburne Book, 1967, s. 72-75; 96- 97.)
Böylece ışığın kaynağı, niteliği, doğrusal yayılımı, görmeyle ilişkisi, yansıması ve kırılması gibi, optik konularını incelemiş olan İbn Heysem, ayrıca karanlık oda, gökkuşağının oluşumu ve renk konularını incelediği çok sayıda makale de kaleme almıştır. Çalışmaları hem kendisinden sonra İslam dünyasında hem de Batı'da uzun yıllar başvuru kaynağı olmuştur. Bu başarısından dolayı George Sarton, İbn Heysem’i “bütün zamanların en büyük optikçisi” (George Sarton, Introduction to the History of Science, Cilt: 1, From Homer to Omar Khayyam, Williams & Wilkins, Maryland, Baltimore, 1927, s. 721.) olarak nitelendirmiştir.
Optik konusuna değerli katkıları olan bir diğer bilgin de İbn Sina’dır. İbn Sina, daha çok Aristoteles’in kuramının doğruluğunu göstermeyi hedeflemiştir. Bunu yaparken de bütünüyle ışığın kaynağının nesne olduğu tezinden hareket etmiş, gözlem ve geometri temelli savunmalarıyla Gözışın Kuramının geçersizliğini göstermeyi denemiştir. Diğer taraftan düşüncelerinin ayrıntısından İbn Sina’nın, görmeye ilişkin olarak Aristoteles’te karşılaşılmayan yeni bir görüş ileri sürdüğü de anlaşılmaktadır. Şöyle ki, İbn Sina’ya göre, görme tıpkı aynada görüntünün oluşması gibi dışarıdan göze gelen etkiyle gerçekleşmektedir. Amacı, görmenin geometri yoluyla açıklanmasının aslında Aristoteles’in düşünceleriyle tutarlılık gösterdiğini kanıtlamak olan İbn Sina, güneş ışığı ile ateşin yaydığı ışık ve kendisi ışık kaynağı olan nesnenin “mudi” yaydığı ışıkla “dav” (ziya), böyle olmayan nesnelerin “mustanir” saldığı ışık “nur” arasında farklılık olduğunu doğru bir biçimde belirlemiştir. Bu ayrım, çeviri yoluyla Batı’ya da geçmiş ve on üçüncü yüzyıldan başlayarak, bu ayrıma karşılık olmak üzere getirilen “lux” ve “lümen” sözcükleri Kepler zamanına kadar yaygın olarak kullanılmıştır. (David Lindberg, Theories of Vision from Al-Kindi to Kepler, The University of Chicago, 1976, s. 44, 49-50; Aydın Sayılı, “İbn Sînâ’da Işık, Görme ve Gökkuşağı”, İbn Sînâ Doğumunun Bininci Yılı Armağanı, Derleyen: Aydın Sayılı, Ankara: Türk Tarih Kurumu, 1984, s. 212, 223, 226-227, 231.)
Optik konusunda adından söz edilmesi gereken bir diğer bilgin de, gözün yapısı ve görmenin nasıl gerçekleştiği hususunu inceleyen, görsel ruh kavramı üzerinde duran ve Aristoteles’in kalbe yerleştirdiği “ortak duyu”nun (common sense) retinanın arkasında bulunduğunu belirleyen İbn Rüşd’dür. (Lindberg, 1976, s. 53.) Bu başarısının önemi, Platter ve Kepler’den çok önce gözün güneş ışığına duyarlı organının “retina” olduğunu ileri sürmüş olmasıdır. (David C. Lindberg, “Did Averroes Discover Retinal Sensitivity?”, Bulletin the History of Medicine, Vol: 49, Baltimore 1975, s. 273; Ahmet Ağırakça, İslam Tıp Tarihi Başlangıçtan VII. / XIII. Yüzyıla Kadar, İstanbul: Çağdaş Basın Yayın Ltd. Şti. 2004, s. 345.) Optik konusunda çalışmış diğer bir bilgin de “Optiğin Düzeltilmesi” anlamına gelen “Tenkih el-Menâzır” adlı hacimli bir yorum kitabı hazırlamış olan Kemâlüddîn el-Fârisî’dir. Onun en büyük başarısı ise gökkuşağının oluşumunu bugünkü biçimde doğru olarak açıklamayı başarmış olmasıdır.
Geleneğin son temsilcisi ise optik konusunda “Kitâb-ı Nûr” adlı bir kitap yazan ve İstanbul Rasathanesi’ni kuran ünlü Türk astronomu Takîyüddîn İbn Marûf’tur. Takîyüddîn bu kitabında Kitab-ül Menâzir ve Tenkih el-Menâzır’ı bir arada yorumlamış ve pek çok katkı yapmıştır. Böylece, İbn Heysem ile başlayan başarılı çalışmalar XVI. yüzyılda Osmanlı Devleti'nde de bütün canlılığıyla devam etmiştir.
