Görmenin tarihi doğuda

Fotoğraf makineleri, mikroskoplar, görme cihazları, gözlükler gibi birçok alanda kullanılan optik bilimi, fiziğin ışıkla ilgilenen dalı. Optik biliminin kullanıldığı alanlar bize ileri teknoloji ürünlerini çağrıştırsa da optiğin tarihi sanıldığının aksine batıda değil doğuda yazıldı.   
Çocukken hiç çevremizi nasıl olup da “gördüğümüzü” merak ettiniz mi? Gözünüzü kapattığınızda, siz kimseyi göremediğinize göre kimsenin de sizi göremediğini düşündüğünüz olur muydu? Eski Yunanlı bilginlerinin görmeye dair alışık olmadığımız fikirleri vardı ve ilk optik anlayış iki temel teori üzerine kurulmuştu. Birinci teoriye göre, günümüzdeki lazer teknolojisine benzer şekilde, gözümüzden ışınlar çıkıyor ve görüş alanımızdaki nesneler tarafından kesiliyordu. Dolayısıyla görme, gözden nesneye iletilen ışınların hareketiyle gerçekleşmekteydi. İkinci fikir ise, nesneyi temsil eden bir şeyin gözümüze girmesi sayesinde görebildiğimizi söylüyordu. Aristoteles, Galenos ve onların takipçileri bu modeli desteklemiş ve haklı çıkmış olsalar da, deneyle desteklenemeyen teorileri spekülasyondan öteye geçmiyordu.
9. yüzyılın çok yönlü bilim insanı Kindî (Batıda bilinen adıyla Alkindus), Yunanlıların görmeyle ilgili teorilerini sorgulamak suretiyle modern optik biliminin temellerini attı. Kindî, görmenin, yani insanın görsel konisinin Öklid’in belirttiği gibi devamsız ışınlardan değil, aksine hacimli, yani üç boyutlu sürekli ışınlardan oluştuğunu söylüyordu. 16. yüzyılda yaşamış İtalyan fizikçi ve matematikçi Geronimo Cardano, Kindî’nin tarihin en büyük 12 beyninden biri olduğunu söylüyordu. Çünkü Kindî ışık huzmelerinin nasıl düz bir çizgi halinde hareket ettiği, aynalı ve aynasız görmenin doğası ve optik yanılsamalar da dahil, mesafe ve açının görme üzerindeki etkisi gibi konularda eserler vermişti. Kindî’nin geometrik ve fizyolojik optik alanlarında kaleme aldığı iki eser, 13. yüzyılda İngiliz bilgin Roger Bacon ve Alman fizikçi Witelo tarafından kullanıldı. 20. yüzyılda yaşamış Danimarkalı bilgin Sebastian Vogl’a göre Bacon, Perspectiva adlı eserinde Kindî’yi pespektif alanının ustalarından biri olarak adlandırmakla kalmadı, gerek Bacon gerekse diğer fizikçiler onun optik alandaki eserlerine sürekli atıfta bulundu.
İbni Heysem bugüne ışık tuttu
Kindî’nin yürüttüğü çalışmalar, nihayet, görmenin ışık ışınlarının kırılması sayesinde gerçekleştiğini 10. yüzyılda ortaya koyan Hasan İbni Heysem tarafından kemale erdirildi. 20. yüzyılın önde gelen bilim tarihçilerinden Georga Sarton, optik bilimindeki atılımın, bu konuda bugün bildiğimiz birçok şeyi bilimsel olarak açıklayan İbni Heysem’in çalışmaları sayesinde olduğunu söyler.
10. yüzyılda Bağdat’ta yaşayan fizikçi İbn Sehl, ışığın lensle kırılmasını Heysem’den önce araştırdı. Ancak Heysem’in İbn Sehl’in çalışmalarından haberdar olup olmadığından bugün tam olarak emin değiliz. Heysem, bundan bin yıl önce titiz deneyler yapmış, görmenin nesnelerden yansıyarak göze giren ışık sayesinde gerçekleştiğini bilimsel olarak açıklayabildi ve Yunanlıların teorisini tamamen reddeden ilk bilim insanı oldu.
İbni Heysem, Optik Kitabı adlı eseriyle optik biliminin temellerini attı. Batıda Magnum Opus adıyla bilinen bu eserde, ışığın doğası, görme fizyolojisi ve mekanizması, gözün yapısı ve anatomisi, yansıma, kırılma ve katoptrik konuları inceleniyordu. İbni Heysem, lensleri inceledi, düz, küresel, parabolik, silindirik, dışbükey ve içbükey gibi farklı türde aynalarla deney yaptı. Ayrıca göze dioptrik bir sistem olarak yaklaşmak suretiyle kırılma geometrisi uyguladı. Dahiyane bir yaklaşımla atmosferik kırılma görüngüsünü araştırdı, atmosferin yüksekliğini 16 kilometre olarak hesapladı. Bu ölçüm atmosferin en alt tabakası olan ve yaklaşık 12 kilometre kalınlığındaki troposfere ait modern ölçümlerle uyum içinde.
Fizik, İbnu’l Heysem öncesinde felsefe etkinliği gibiydi, deneye yer yoktu. Böyle bir devirde, İbni Heysem’in teorilerini sınamak için deneye dayalı bulgulardan yararlanması, oldukça sıra dışıydı. Bir teorinin kabulü için deneye dayalı bulgularla sınanmasının şart olduğu esasını ilk yerleştiren İbni Heysem’di. O, Optik Kitabı adlı eseriyle Batlamyus’un Almagest adlı kitabını eleştiriyordu. Bin yıl sonra bile kitabı, bir araştırmanın gerçeklere dayandırılması ve ön yargılardan etkilenilmemesi başlığı altında profesörlerce araştırmacı öğrencilere okutuluyor. Bazı bilim tarihçilerine göre “Snell Kanunu” olarak bilinen optik yasası, halihazırda İbn Sehl’in çalışmalarında yer alıyor.
Karanlık oda ve kamera
Önde gelen tüm felsefeci ve matematikçiler gibi dikkatli bir gözlemci olan İbni Heysem, bir gün bulunduğu odanın pencere kanadındaki delikten içeri giren ışığı fark etti. Işık karşıdaki duvara vurmuş ve güneşin tutulma sırasındaki yarım ay şeklindeki biçimini almıştı. Bunu gören Heysem şu tespiti yaptı: “Güneşin tutulma sırasındaki görüntüsü, tam tutulma olmadığı müddetçe şunu söyler: Güneş ışıkları, dar ve yuvarlak delikten geçerek deliğin karşısındaki düz yüzeye düştüğünde hilal şeklini alır.”
Bunun gibi deney yaparak, ışığın düz bir çizgi halinde hareket ettiğini, parlak nesnelerden yansıyan ışık huzmelerinin küçük delikten geçerken dağılmayarak deliğe paralel düz beyaz yüzey üzerinde baş aşağı bir görüntü oluşturduğunu açıkladı ve delik ne kadar küçük olursa oluşan görüntünün de o kadar net olacağını belirledi.
Bu keşifler sonraki aşamalarda “karanlık oda”nın icadıyla sonlanacak ve İbni Heysem tarihte bilinen ilk kamera olan karanlık oda ya da lenssiz kamerayı yapan imk kişi olacaktı. Bununla da yetinmeyip, nesneleri kamera gibi baş aşağı değil düz biçimde gördüğümüzü, çünkü optik sinirlerin görüntüyü analiz eden ve tanımlayan beyinle bağlantı sağladığını açıklamıştı. Onun deneylerinde sıkça kullandığı “beytü’l-muzlim” terimi, Latinceye karanlık, özel veya kapalı oda anlamına gelen “camera obscura” olarak çevrilmişti. Kamera kelimesi bugün halen kullanılıyor ve Arapçada karanlık ya da özel oda anlamına geliyor.
Heysem’den öncesi var mı?
İngilizcede iğne deliği (pinhole), fotoğraf literatüründe karanlık oda ya da karanlık kutu (camera obscura) adıyla anılan fotoğraf tekniği oldukça basit bir ilkeye dayanıyor. Batıdaki iddia ise bu ilkenin yaklaşık olarak milattan önce 5. yüzyıldan beri biliniyor olduğu. Çinli düşünür Mo Ti, deneysel gözlemleri sonucunda, karanlık bir ortama açılan küçük bir delikten giren ışığın dışarıda bulunan ışıklı nesnenin tümüyle baş aşağı bir yansımasını meydana getirdiğini yazmış. M.Ö. 4. yüzyılda Aristo, 10. yüzyılda ise ışık ışınlarının doğrusal yayılımı ilkesini bulan İbni Heysem, 15. yüzyılda Leonardo da Vinci ve Paolo Toscanelli, 16. yüzyılda Gemma Frisius ve 19. yüzyılda Sir David Brewster karanlık bir ortama açılan iğne deliğinden sızan ışığın giziyle ilgilendiler. Sir David Brewster’in karanlik oda/kutu tekniğiyle 1850’lerde elde ettiği ilk fotoğrafik görüntüler, izleyen yillarda Crookes, Spiler, Abney gibi isimler tarafından gerek malzeme gerekse teknik açısından geliştirildi.