Zo’n duizend jaar geleden publiceerde de Iraakse onderzoeker Abu Ali al-Hasan Ibn al-Hasan Ibn al-Haytham (965-1039) een boek over het licht. Toen het in het Latijn werd vertaald, werd de naam van de schrijver omgezet in iets handzamers: misschien kent u de auteur als Alhazen.
Ik ga even een stapje terug en nodig u uit in gedachten even een Suske en Wiske-album erbij te nemen. Willy Vandersteen wilde nog wel eens, om aan te geven dat een Lambiek of een Jerom ergens naar keek, een pijltje tekenen dat vanuit het oog naar het object liep. Dat is in feite hoe de oude Grieken meenden dat we keken. Zo had de Griekse arts Galenus beweerd dat het menselijk oog een straal uitzond die werd teruggekaatst door het bekeken object. U kent het trouwens ook uit het kerstliedje: “Toen vlamd’ er een straal uit hun ogen en viel op het kindeke teer”.
Dat ons oog stralen uitzendt, is dus hoe de oude Grieken en Romeinen meenden dat we keken. Al-Haytham bewees dat dit onmogelijk waar kon zijn. Als het zo zou zijn, hoe kon het dan immers dat de maan schijngestalten vertoonde? Als de maan alleen lichtstralen uit onze ogen weerkaatste, zou ze altijd rond moeten zijn en zou niet steeds dat deel verlicht zijn dat naar de zon was gericht.
Al-Haytham opperde nu dat licht bestond uit onzichtbaar kleine deeltjes die door een lichtbron als de zon werden uitgestraald en weerkaatst door andere objecten, zoals de maan. Om deze hypothese te onderzoeken, bouwde hij een donkere kamer waar hij eindeloos experimenteerde met lichtstralen. Lees die laatste zin nog een keer: hij deed experimenten.
Dat was redelijk vernieuwend. De Grieken en Romeinen hadden zelden geëxperimenteerd en in elk geval nooit systematisch tests gedaan om hun aannames over de werking van het oog te toetsen.
Al-Haytham deed nog meer belangrijke ontdekkingen. Hij begreep dat een lichtstraal “breekt” als ze door een ander medium gaat: denk aan de stok die u in een sloot steekt en die bij de waterspiegel een knik lijkt te vertonen. (U herinnert zich misschien de Wet van Snellius.) Vervolgens paste Al-Haytham zijn inzicht in de lichtbreking toe op de schijnbare afplatting van de ondergaande zon en berekende daatuit een waarde voor de hoogte van de atmosfeer. Zo bewees hij dat zich boven de atmosfeer een ander, ijl medium moest bevinden. Het bleek in feite een vacuüm te zijn, maar de Iraakse geleerde zat er niet ver naast.
Kortom, Al-Haytham was een van die grote geleerden die de bijl zetten aan de wortels van het Grieks-Romeinse wereldbeeld. Hij zou in één adem genoemd kunnen worden met Columbus en Vespucci, die zich realiseerden dat er niet drie maar minimaal vier werelddelen waren; met astronomen als Copernicus en Kepler, die de aarde weghaalden uit het middelpunt van de kosmos; met een Galilei, die als eerste begreep hoe voorwerpen vallen; of met een Vesalius en een Harvey, die allerlei foutieve denkbeelden over de menselijke anatomie corrigeerden.
Al-Haytham is echter vergeten. Naar Columbus, Copernicus, Harvey, Kepler, Vesalius en Vespucci zijn straten en pleinen genoemd, maar niet naar Al-Haytham. Alle reden om hem, zo’n duizend jaar na dato, even aan de vergetelheid te ontrukken.
Juist ja, experimenten dus om vooruit te komen!
“Als het zo zou zijn, hoe kon het dan immers dat de maan schijngestalten vertoonde?”
Maar hoe wisten ze zo zeker dat dit schijngestalten waren? Het zou vanuit de kennis van die tijd even aannemelijk zijn geweest dat de maan wel degelijk steeds van vorm veranderde.
Dat wist Al-Haytham niet, laat staan zeker. Precies daarom bouwde hij een donkere kamer. Wetenschap is een wisselwerking tussen theorievorming en waarneming. We mogen al blij zijn met known unknowns. U kunt me geloven – oudheidkunde is niet de enige wetenschap die te kampen heeft met unknown unknowns.
Ik was al-Haytham niet vergeten in mijn boek De Vergeten Wetenschappen. Ik beweer daar dat deze opticus de feitelijke grondlegger was van het mathematisch perspectief — wat gewoonlijk aan L.B. Alberti wordt toegeschreven. Alberti maakt echter letterlijk gebruik van Roger Bacons vertaling van al-Haythams optica.
Leuk stukje, dit soort vroege lichtpuntjes in het menselijk weten zijn altijd fascinerend. Het is jammer dat het raamwerk en de methode (wat wetenschap eigenlijk is) nog niet bestond om deze bevindingen de juiste plek en betekenis te geven. Dat kwam pas veel, veel later.
Goed dat je aandacht besteedt aan Al-Haytham; zijn belang voor de wetenschap wordt erg onderschat. Mijn studenten zijn altijd verrast dat een Arabier, nota bene in de Middeleeuwen zo’n grote bijdrage heeft geleverd.
Maar je moet niet doorslaan en hem moderner maken dan hij is. Zijn bijdrage bestond er in de eerste plaats uit filosofische, fysiologische en wiskundige tradities te integreren. Met alle antieke merkwaardigheden die daarbij horen. Zoals het idee dat breking licht verzwakt om daarmee het zien langs een enkele straal te kunnen verklaren. Het debat over intro- en extramissie stamt al uit de Oudheid. Het waren vooral mathematen en hun stralenoptica die extramissie aanhingen en alleen vanuit dat perspectief vormt Al-Haytham een breuk. En dat experimenteren ….
De grote Alhacen-kenner A. Mark Smith (na A.I. Sabra) legt het allemaal haarfijn uit in zijn vertalingen en edities. (daar is het nodige van online te vinden) Hij is overigens erg gekant tegen het gebruik van ‘Alhazen’. Zijn langverwachte geschiedenis van de optica is net uit: From Sight to Light. Aanrader!
“Dat is in feite hoe de oude Grieken meenden dat we keken.”
Vele kinderen menen dat nog steeds en zijn oprecht verbaasd te leren dat het precies andersom gaat.
“Dat was redelijk vernieuwend.”
En dat is een understatement. Europa moest nog een half millennium wachten voordat iemand (Tycho Brahe, wellicht Simon Stevin) op hetzelfde briljante idee kwam.
“Hij begreep dat een lichtstraal “breekt” als ze door een ander medium gaat”
Iedereen die ooit les van mij heeft gehad herkent dat meteen uit de tekening. En daarom vind ik wetenschapsgeschiedenis één van de boeiendste takken van jouw vak. Het doet me steeds weer beseffen hoe groot het genie ook in het verleden kon zijn.
Dankjewel, ik wist dit nog niet.
Overigens hebben de kijkpijltjes in strips zoals Suske en Wiske ook de betekenis van emoticons. Ze laten niet alleen zien waarnaar wordt gekeken of in welke richting, maar ook een beetje met welke intentie. Zo wordt ‘de boze blik’ wel eens getekend met een zigzagpijltje zoals die ook voor elektriciteit wordt gebruikt.
Ja, dat is waar! Leuke reactie, had ik niet aan gedacht.