Ibn al-Haytham (Alhazen) : Maître d’optique

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Savant Ibn al Haytham (Alhazen) portrait © Alexandr Blinov | Dreamstime.com

L’un des noms les plus brillants des sciences médiévales islamiques est celui du mathématicien et savant Abu ‘Ali al-Hasan bin al-Hasan bin al-Haytham, connu sous le nom d’ “Alhazen” dans le monde occidental.

Né à Bassorah, Irak, en 965, il y a acquis, au fil de ses années d’expertise, une exceptionnelle réputation comme mathématicien et ingénieur. Étant reconnu pour ceci par le calife fatimide Al-Hakim, il a été conséquemment invité s’installer au Caire, Égypte.

Là, il a repris son travail d’auteur et de professeur de mathématiques. Il gagnait sa vie en reproduisant un certain nombre d’ouvrages mathématiques de base, dont les Éléments d’Euclide et l’Almagest de Ptolémée.

Alhazen ne s’est pas arrêté à la traduction. Il a apporté de nombreuses contributions originales dans les domaines de l’optique, de l’astronomie et des mathématiques; bien que ses écrits étaient éclectiques et prolifiques, couvrant un large éventail de sujets.

Parmi ses réalisations, on compte 25 livres et essais sur les mathématiques et 45 titres sur des questions physiques et métaphysiques.

Dans ces ouvrages on trouve des discussions sur Euclide, Apollonios et Archimède, ainsi que des commentaires sur les travaux philosophiques d’Aristote et les travaux médicaux de Galien.

L’ouvrage le plus important écrit par Alhazen, cependant, est le Kitab al-Manazir (le livre d’optique), probablement le plus complet de tous les ouvrages médiévaux en termes de méthode et de pensée scientifiques.

Dans ce livre, Alhazen a développé une large théorie qui explique la vision en utilisant la géométrie et l’anatomie. Il a rejeté la théorie d’Euclide et de Ptolémée selon laquelle la vision résulte d’un rayon qui quitte l’œil et atteint l’objet.

Il a plutôt postulé, à juste titre, que chaque point sur une zone ou un objet éclairé émet des rayons lumineux dans toutes les directions, mais qu’un seul rayon de chaque point frappe l’œil perpendiculairement, “et y est transmis par le corps transparent [la lentille]”. Les autres rayons frappent sous des angles différents et ne sont pas visibles. Cette explication est aussi  déterminante qu’elle a conduit George Sarton à qualifier Alhazen de “plus grand physicien musulman et l’un des plus grands étudiants en optique de tous les temps”.

Parmi les autres travaux d’Alhazen sur l’optique, citons Sur la lumière de la Lune, qui soutient que la lune brille comme un objet qui s’éclaire d’elle-même, bien que sa lumière soit empruntée au soleil.

Dans les ouvrages Sur le Halo et l’Arc en Ciel, Sur les Miroirs Sphériques Brûlants, Sur les Miroirs Paraboliques Brûlants et Sur la Sphère Brûlante, il a noté l’effet de l’atmosphère sur l’augmentation de la taille apparente du soleil et de la lune lorsqu’ils sont proches de l’horizon et a montré que, grâce à la réfraction atmosphérique, la lumière du soleil nous atteint même lorsque le soleil se trouve jusqu’à dix-neuf degrés sous l’horizon.

Sur cette base, il a calculé la hauteur de l’atmosphère à dix mille – soit la hauteur réelle de la troposphère. Il a également analysé la corrélation entre le poids et la densité de l’atmosphère et l’effet de la densité atmosphérique sur le poids des objets.

Un cratère lunaire portant son nom, donné par l’Union Astronomique internationale (UAI):

Bien qu’il ne figure pas parmi les plus grands astronomes musulmans, ses travaux montrent qu’il maîtrisait parfaitement les techniques de l’astronomie ptolémaïque.

Certains de ces travaux révèlent également sa capacité à résoudre les problèmes qui ont retenu l’attention des astronomes musulmans pendant un certain temps, comme notamment la détermination de la Qibla (direction de prière).

Sa critique des modèles planétaires ptolémaïques, tels que présentés dans les Hypothèses planétaires de Almagestand, semble avoir inspiré des recherches qui ont conduit à leur remplacement par des arrangements non ptolémaïques au XIIIe siècle à Maragha et au XIVe siècle à Damas.

Les astronomes de la Renaissance européenne ont été influencés par son ouvrage Sur la Configuration du Monde, dans lequel la théorie planétaire ptolémaïque est décrite en termes de corps physiques transparents, dont les mouvements combinés produisent les mouvements apparents des planètes.

L’influence d’Alhazen sur la science européenne après sa mort en 1040 ne peut être négligée. Roger Bacon le cite ou y fait référence à presque chaque étape des parties de l’Opus maius traitant de l’optique, la partie VI de l’ouvrage étant basée presque exclusivement sur les découvertes antérieures d’Alhazen, ainsi que plusieurs autres études, dont les fameux études de la lumière menés par Johannes Kepler.