Камал ад-Дин аль-Фариси

Кама́л ад-Дин аль-Фариси́ (перс. كمال‌الدين فارسی‎; 1265, Персия — 12 января 1319, Персия) — персидский учёный, математик, физик и оптик, представитель исламской науки. Наиболее известен своими фундаментальными трудами в области оптики и теории чисел. Был учеником астронома и математика Кутб ад-Дина аш-Ширази, который, в свою очередь, был учеником Насир ад-Дина ат-Туси. Аль-Фариси считается одним из наиболее выдающихся персидских авторов по оптике. Он внёс значительный вклад в объяснение природы радуги и разработал новые подходы в теории чисел, в частности, доказал основную теорему арифметики[1].

Общие сведения
Камал ад-Дин аль-Фариси
Kamal al-Din al-Fārisī
Дата рождения 1265(1265)
Место рождения
Дата смерти 12 января 1319
Страна
Научная сфера Оптика, физика, математика
Научный руководитель Аш-Ширази

Биография

Точные сведения о жизни Камал ад-Дина аль-Фариси сохранились фрагментарно. Известно, что он родился около 1265 года в Персии. Был учеником выдающегося астронома и математика Кутб ад-Дина аш-Ширази, который рекомендовал ему обратиться к труду «Книга об оптике» Ибн аль-Хайсама (Альхазена). Аль-Фариси настолько глубоко изучил этот трактат, что по совету учителя написал его переработку — труд «Танких аль-Маназир», который стал одним из важнейших произведений по оптике средневекового Востока. Умер учёный 12 января 1319 года.

Научная деятельность

Оптика

undefined

Работа аль-Фариси в области оптики была вызвана вопросом о преломлении света. По совету аш-Ширази он обратился к «Книге об оптике» Ибн аль-Хайсама и настолько углубился в её изучение, что создал собственную переработку — «Танких аль-Маназир». Сам аш-Ширази в это время писал комментарии к трудам Авиценны.

Аль-Фариси первым дал математически обоснованное объяснение природы радуги и пересмотрел теорию цвета Ибн аль-Хайсама[2]. Он предложил модель, согласно которой луч света от Солнца преломляется дважды в капле воды, а между преломлениями происходит одно или несколько отражений. Свои выводы он подтвердил экспериментально, используя прозрачную сферу, наполненную водой, и камеру-обскуру[3].

Исследования аль-Фариси основывались на теоретических работах в области диоптрики, проводимых на так называемой «горящей сфере» (аль-кура аль-мухрика) в традиции Ибн Сахла и Ибн аль-Хайсама. В «Танких аль-Маназир» он описал использование большой стеклянной сферы, наполненной водой, как модели капли дождя для экспериментов с преломлением и отражением света. Он помещал сферу в камеру-обскуру с контролируемым отверстием для света и наблюдал, как цвета радуги возникают в результате разложения света. Эти опыты предвосхитили исследования его современника Теодориха Фрайбергского (независимо, хотя оба опирались на наследие Ибн аль-Хайсама), а позднее — эксперименты Декарта и Ньютона в области диоптрики (Ньютон, например, проводил аналогичный опыт с призмой вместо сферы)[4][5][6][7].

В том же труде аль-Фариси сохранил последние достижения Насир ад-Дина ат-Туси в теории цвета, касающиеся порядка цветов. В отличие от Аристотеля, который утверждал, что все цвета располагаются на одной линии от чёрного к белому, Ибн Сина выделял три пути от чёрного к белому (через серый, красный и зелёный), а ат-Туси — пять (через жёлтый, красный, зелёный, синий и серый) с указанием 23 промежуточных оттенков. Эти идеи были включены в «Танких аль-Маназир», который широко копировался вплоть до XIX века, став важным учебником по оптике. Описание ат-Туси фактически сделало цветовое пространство двумерным[8]. Роберт Гроссетест предложил трёхмерную модель цветового пространства[9].

Теория чисел

Аль-Фариси внёс значительный вклад в развитие теории чисел. Его наиболее известная работа посвящена дружественным числам. В трактате «Тазкира аль-ахбаб фи баяни ат-тахабб» («Памятка для друзей о доказательстве дружественности») он предложил новый подход к целому разделу теории чисел, используя методы факторизации и комбинаторики. Аль-Фариси первым строго доказал существование конечной разложения числа на простые множители, то есть сформулировал основную теорему арифметики[10][11].

Оптика

undefined

Работа аль-Фариси в области оптики была вызвана вопросом о преломлении света. По совету аш-Ширази он обратился к «Книге об оптике» Ибн аль-Хайсама и настолько углубился в её изучение, что создал собственную переработку — «Танких аль-Маназир». Сам аш-Ширази в это время писал комментарии к трудам Авиценны.

Аль-Фариси первым дал математически обоснованное объяснение природы радуги и пересмотрел теорию цвета Ибн аль-Хайсама[2]. Он предложил модель, согласно которой луч света от Солнца преломляется дважды в капле воды, а между преломлениями происходит одно или несколько отражений. Свои выводы он подтвердил экспериментально, используя прозрачную сферу, наполненную водой, и камеру-обскуру[3].

Исследования аль-Фариси основывались на теоретических работах в области диоптрики, проводимых на так называемой «горящей сфере» (аль-кура аль-мухрика) в традиции Ибн Сахла и Ибн аль-Хайсама. В «Танких аль-Маназир» он описал использование большой стеклянной сферы, наполненной водой, как модели капли дождя для экспериментов с преломлением и отражением света. Он помещал сферу в камеру-обскуру с контролируемым отверстием для света и наблюдал, как цвета радуги возникают в результате разложения света. Эти опыты предвосхитили исследования его современника Теодориха Фрайбергского (независимо, хотя оба опирались на наследие Ибн аль-Хайсама), а позднее — эксперименты Декарта и Ньютона в области диоптрики (Ньютон, например, проводил аналогичный опыт с призмой вместо сферы)[4][5][6][7].

В том же труде аль-Фариси сохранил последние достижения Насир ад-Дина ат-Туси в теории цвета, касающиеся порядка цветов. В отличие от Аристотеля, который утверждал, что все цвета располагаются на одной линии от чёрного к белому, Ибн Сина выделял три пути от чёрного к белому (через серый, красный и зелёный), а ат-Туси — пять (через жёлтый, красный, зелёный, синий и серый) с указанием 23 промежуточных оттенков. Эти идеи были включены в «Танких аль-Маназир», который широко копировался вплоть до XIX века, став важным учебником по оптике. Описание ат-Туси фактически сделало цветовое пространство двумерным[8]. Роберт Гроссетест предложил трёхмерную модель цветового пространства[9].

Теория чисел

Аль-Фариси внёс значительный вклад в развитие теории чисел. Его наиболее известная работа посвящена дружественным числам. В трактате «Тазкира аль-ахбаб фи баяни ат-тахабб» («Памятка для друзей о доказательстве дружественности») он предложил новый подход к целому разделу теории чисел, используя методы факторизации и комбинаторики. Аль-Фариси первым строго доказал существование конечной разложения числа на простые множители, то есть сформулировал основную теорему арифметики[10][11].

Библиография

  • Асас аль-каваид фи усуль аль-фаваид («Основа правил в принципах пользы») — трактат, включающий введение и пять глав по арифметике, нотариальным и торговым правилам, а также по площадям и объёмам, последние две главы посвящены алгебре. Является комментарием к трактату аль-Баха’и по арифметике аль-Хавама аль-Багдади.
  • Танких аль-Маназир (араб. تنقيح المناظر; «Пересмотр оптики Ибн аль-Хайсама») — фундаментальный труд по оптике, завершён в Рамадан 708 г. х. (февраль-март 1309 г.)[12]. Оригинал рукописи был обнаружен недавно, до этого дата завершения работы оставалась предметом дискуссий[13][14].
  • Тазкира аль-ахбаб фи баяни ат-тахабб («Памятка для друзей о доказательстве дружественности») — трактат по теории чисел.
  • Аль-Басоир фи 'ильм аль-маназир («Познания в науке об оптике») — учебник для студентов, излагающий выводы «Танких аль-Маназир» без доказательств и экспериментов. Завершён в 708 г. х. (1309 г.).

Примечания

  1. Rashed, Roshdi. Encyclopedia of the History of Arabic Science : [англ.]. — Routledge, 2002-09-11. — P. 385. — «The famous physicist and mathematician Kamal al-Din al-Farisi compiled a paper in which he set out deliberately to prove the theorem of Ibn Qurra in an algebraic way. This forced him to an understanding of the first arithmetical functions and to a full preparation which led him to state for the first time the fundamental theorem of arithmetic.». — ISBN 9781134977246.
  2. 1 2 Nader El-Bizri, 'Ibn al-Haytham et le problème de la couleur', Oriens-Occidens: Cahiers du centre d’histoire des sciences et des philosophies arabes et médiévales, C.N.R.S. Vol. 7 (2009), pp. 201—226; см. также: Nader El-Bizri, Grosseteste’s Meteorological Optics: Explications of the Phenomenon of the Rainbow after Ibn al-Haytham', в Robert Grosseteste and the Pursuit of Religious and Scientific Knowledge in the Middle Ages, ред. J. Cunningham и M. Hocknull (Dordrecht: Springer, 2016), стр. 21-39.
  3. 1 2 Kamal al-Din Abu'l Hasan Muhammad Al-Farisi. University of St. Andrews (ноябрь 1999). Дата обращения: 7 июня 2007.
  4. 1 2 Nader El-Bizri, «Ibn al-Haytham», в Medieval Science, Technology, and Medicine: An Encyclopedia, ред. Thomas F. Glick, Steven J. Livesey, и Faith Wallis (New York — London: Routledge, 2005), стр. 237—240.
  5. 1 2 Nader El-Bizri, «Optics», в Medieval Islamic Civilization: An Encyclopedia, ред. Josef W. Meri (New York — London: Routledge, 2005), т. II, стр. 578—580
  6. 1 2 Nader El-Bizri, "Al-Farisi, Kamal al-Din, " в The Biographical Encyclopaedia of Islamic Philosophy, ред. Oliver Leaman (London — New York: Thoemmes Continuum, 2006), т. I, стр. 131—135
  7. 1 2 Nader El-Bizri, «Ibn al-Haytham, al-Hasan», в The Biographical Encyclopaedia of Islamic Philosophy, ред. Oliver Leaman (London — New York: Thoemmes Continuum, 2006), т. I, стр. 248—255.
  8. 1 2 Kirchner, E. (2013). “Color theory and color order in medieval Islam: A review”. Color Research & Application. 40 (1): 5—16. DOI:10.1002/col.21861.
  9. 1 2 Smithson, H.E.; Dinkova-Bruun, G.; Gasper, G.E.M.; Huxtable, M.; McLeish, T.C.B.; Panti, C. (2012). “A three-dimensional color space from the 13th century”. J. Opt. Soc. Am. A. 29 (2): A346—A352. DOI:10.1364/josaa.29.00A346. PMC 3287286. PMID 22330399.
  10. 1 2 A Historical Survey of the Fundamental Theorem of Arithmetic «One could say that Euclid takes the first step on the way of to the existence of prime factorization, and al-Farisi takes the final step by actually proving the existence of a finite prime factorisation in his first proposition»
  11. 1 2 Rashed, Roshdi. Encyclopedia of the History of Arabic Science : [англ.]. — Routledge, 2002-09-11. — P. 385. — ISBN 9781134977246.
  12. Tanqih al-Manazir, Farisi’s Autograph manuscript, dated Ramadan 708 H.E./1309 A.D., Adilnor Collection.
  13. M. Naẓīf, al-Ḥasan b. al-Hayṯam, 2 vols., Cairo, 1942-43.
  14. E. Wiedemann, "Eine Zeichnung des Auges, "Zentralblatt für Augenheilkunde 34, 1910a