Мусульманские ученые разрабатывали собственные научные эксперименты, опираясь на работы греческих философов. Безусловно, оптику они не могли обойти стороной. В 1021 году арабский физик Ибн альХайсам написал фундаментальный труд по оптике в 7 томах, где собрал свои наблюдения и опыты, выдвинув собственную теорию о том, как устроено человеческое зрение. Ценность этих трудов для науки крайне высока, и не только благодаря новым открытиям. Для доказательства своих теорий арабский физик детально описывает эксперименты, которые сможет повторить и проверить любой желающий, следуя четким инструкциям. Для того времени это было нестандартным подходом, ведь между наукой и философией не делали особых различий. И о философских вопросах, и о вопросах физики можно было бесконечно рассуждать, но никто прежде не заботился о таком практическом подтверждении теорий. Труды Ибн альХайсама стали для будущих поколений настоящим руководством к тому, что позднее будут называть научным методом. А научный метод – возможно, один из самых важных изобретений человека. Это путь, позволяющий понять механизмы Вселенной и продуктивно взаимодействовать с ней. Можно сказать, что это язык, на котором написана инструкция к окружающему миру.
Ибн альХайсам внимательно проанализировал все результаты изучения природы света, изложенные предшественниками – греческими учеными. Многие из них противоречили друг другу, что давало хороший повод для новых исследований. Европа в таких случаях просто выбирала наиболее подходящую для себя трактовку, и наука погрузилась в темные века. Но это не удовлетворяло умы, ищущие настоящих ответов. В трудах Аристотеля арабский ученый наткнулся на описание таинственного явления. Греческий философ упоминает о нем в одном из своих трудов – Problemata, своеобразном каталоге неразрешенных задач. Аристотель наблюдал, как свет, проникающий в темную комнату через маленькое отверстие в ставне, проецирует на стену комнаты перевернутое изображение, в точности повторяющее картинку за окном. Ибн альХайсам хотел разгадать тайну света с помощью математики и геометрии. В описании Аристотеля он отмечает важную деталь – лучи света должны пройти сквозь очень маленькое отверстие. В отличие от Аристотеля, изучавшего природу мира только путем наблюдения за ним безо всякого вмешательства, Ибн альХайсам решил создать искусственные условия для лучшего изучения феномена. Для наблюдений была сконструирована абсолютно черная комната, свет в которую попадал исключительно через небольшое отверстие диаметром в несколько миллиметров. Такую конструкцию сегодня называют камерой обскура, что в переводе с латыни означает «темная комната». Зайдя внутрь комнаты, после того как глаз привыкнет к мраку, посетитель видел проекцию внешнего мира на стене, в точности повторяющую картину по ту сторону отверстия, – только вверх ногами. Геометрия помогла Ибн альХайсаму объяснить это – лучи света, исходящие от различных точек предмета, проходят сквозь отверстие и пересекаются, из-за этого отраженное на стене изображение перевернуто. Дальнейшие исследования показали, что чем меньше диаметр отверстия, тем выше четкость изображения. Ибн альХайсам объяснил принцип действия камеры-обскура, основываясь на принципе прямолинейности распространения света и используя это наблюдение как доказательство своей теории, опровергающей работы греческих предшественников. Арабский ученый заявил, что лучи не исходят из глаз, а наоборот – попадают в них, взаимодействуя с хрусталиком глаза.