Средние века

Но за веками античного расцвета последовала многовековая «зона молчания», время, когда наука, оптика в том числе, в лучшем случае остановилась. Важнейшей чертой этого мировоззрения, бесспорно, является теоцентризм – представление о Боге как единственной подлинной реальности. Вся жизнь средневекового человека была так или иначе связана с религией. Особенно это относилось к духовной культуре Средневековья. Поэтому картина мира, сформировавшаяся в это время, не может считаться научной, она является возвращением к мифологическому объяснению мира.

Дальнейшее развитие науки выпало на долю арабов. С начала VIII века в арабском мире появился большой интерес к различным наукам. Правители заботились о сохранении, приумножении и распространении знаний, высоко ценили ученых и создавали условия для тех, кто желал целиком посвятить себя служению науке. Халифы с первых же шагов новой религии сделали обретение светских знаний, развитие науки, техники, искусства одним из требований Ислама. Период расцвета исламской культуры характеризуется бурным подъемом во всех областях науки, доступных человеческому разуму той эпохи. В то время, когда Европа и Дальний Восток переживали упадок, в мусульманских странах расцвели философия, математика, астрономия, историография, лингвистика, химия, фармакология, искусство врачевания и искусство слова. Арабская оптика нашла наиболее полное выражение в знаменитом трактате Ибн-аль-Хайтама, или Альхазeна (965–1039 г.). Оптика не была главной специальностью Альхазена, в его жизнеописании [We06] перечисляется 25 трудов по математическим наукам, а 44 по физике (в аристотелевом смысле) и по метафизике. Поэтому можно предполагать, что «Opticae Thesaurus» Альхазена мало индивидуален и, вероятно, является только сводкой знаний Х века.

Трактат Альхазена разделен на 7 книг, из них первые три посвящены вопросу о глазе и зрении. Альхазен впервые в истории оптики дает анатомическое описание глаза, и для него совершенно бесспорно, что зрение вызывается внешними лучами, приходящими в глаз от предметов, причем он предполагает, что изображение формируется внутри хрусталика прежде, чем достигнет оптического нерва. В связи с резкой переменой исходных теоретических позиций большое значение у Альхазена получает вопрос о действительном изображении от зеркал и преломляющих сред. Последняя книга трактата, разбирающая вопросы преломления, особенно конкретна и нова: она содержит задачи, касающиеся преломления в прозрачных сферах. Правда, здесь можно говорить скорее о постановке задач, чем об их решении; практически наиболее важная проблема о действии прозрачного тела, ограниченного двумя поверхностями (линза), не решается вовсе.

От эпохи составления «Opticae Thesaurus» нужно отсчитать снова около половины тысячелетия, прежде чем встретится что-нибудь не только новое, но и важное в оптической науке. Несомненное оживление оптики можно отметить в XIII в. Об этом свидетельствуют труды: англичанина Роджера Бэкона (1214-1294), Джона Пекхэма (1228-1291) и тюрингенского поляка Витело. Произведение Эразм Циолек Витело - это трактат об оптике в десяти книгах, полное название которого можно перевести так: «Ученого математика Витело рассуждения об оптике, то есть о существе, причине и падении лучей зрения, света, красок и форм, обыкновенно называемой перспективой, десять книг». Трактат издан в 1272 г. в Базеле.

Первая книга содержит теоремы и их математические доказательства, в том числе оригинальные теоремы Витело, нашедшие затем применение в его трактате об оптике. В истории науки трактат Витело сыграл крупную роль; с него много раз снимали копии, переписывали и переиздавали, часто под кратким заглавием «Оптика» или «Перспектива». Достойно внимания то, что, хотя трактат и не содержал каких-либо новых идей, он все же стал основным трудом по оптике - учебным пособием, которым пользовались многие выдающиеся ученые, такие, например, как Коперник, Кеплер, Региомонтан. Через четыреста лет после выхода в свет «Оптики» Витело, Кеплер скромно назвал один из своих трактатов «Ad Vitellonem Paralipomena» (Дополнения к Витело). Заслуги Витело в области оптики настолько общепризнанны, что один из лунных кратеров назван его именем. Книги Альхазена, Витело, Бэкона мирно покоились в монастырских и университетских библиотеках, в университетах читались оптические курсы как часть основного курса, именитые люди исправляли свое зрение в старости очками, но оптическая наука в XIV и XV вв., если не говорить о перспективе, имевшей значение только для художников, стояла на месте. Только на грани XVI века наблюдается, наконец, резкий сдвиг в оптике, который осуществил гениальный Леонардо да Винчи (1452 - 1519).

Сохранилось большое количество записей и рисунков Леонардо по вопросам оптики, зрения, анатомии глаза. Его можно с полным основанием считать ученым-оптиком, знавшим основные оптические трактаты своего времени, изумительным наблюдателем и экспериментатором. До известной степени даже живописные творения Леонардо могут рассматриваться как выражение его оптических представлений и знаний. Нам известно несколько попыток анализа оптики Леонардо, но все они не дают истинного представления о том громадном месте, которое занимала в его жизни и творчестве эта наука. Некоторые такие попытки являются просто случайным собранием сырого материала [Ma38], в других господствует тенденция доказать, что чуть ли не каждая мысль Леонардо чужая и где-то заимствована; есть и иные попытки связать с именем Леонардо почти все основное содержание оптики до и после него [Do89].

Однако все оптические открытия, мысли, опыты и наблюдения Леонардо, перемешанные с выписками из прочитанных книг, никогда не были им самим собраны в целое; не сделали этого и историки. Оптические записи Леонардо остались, насколько мы знаем, без влияния на развитие науки о свете. Примерно такова же судьба оптических изысканий другого примечательного оптика XVI в. аббата Франческо Мавролико (1494 - 1575). Мысли Мавролико, собранные в его сочинении с шутливым названием «Photismi de Lumine», (Игра света) написанном в 1567 г., были впервые изданы только в 1611 г., вскоре после астрономических открытий Галилея. Причем издатель К. Клавиус в предисловии указывает, что поводом к публикации книги послужило как раз «новое и удивительное открытие оптической трубы, возбудившей великие ожидания во всех умах». Трактат Мавролико, написанный в сжатой и отчетливой форме, отличается от работ предшественников исключительной ясностью, простотой и научной откровенностью.