İbnu’l-Heysem’in ışık risalesi (Makâle fî’l-Dav), ışık ışınlarının niteliği, nasıl yayıldığı, saydam nesnelerin özellikleri, ışık kaynakları, kendinden ışıklı ve ışıklandırılmış nesneler, nesnelerin saydamlık ve opaklık (donukluk) özellikleri ve özellikle de ışığın saydam nesnelerde uğradığı değişimler ve izlediği yollar gibi temel optik problemlerin ayrıntılı olarak tartışıldığı bir makaledir. Işık üzerine yazılmış özgün bir çalışma özelliği taşıyan makale, J. Baarmann tarafından Arapça metni de içerecek şekilde Abhandlung über das Licht von Ibn al-Haitham adıyla (Zeitschrift der Deutschen Morgenléndischen Gesellschaft, 36, 1882, 195–237) Almancaya, Roshdi Rashed tarafından da Le Discours de la Lumiére d’Ibn al-Haytham adıyla (Revue d’histoire des sciences et de leurs applications, 21, 1968, 198–224) Fransızcaya çevrilmiştir. M. F. Quraishi, ise Discourse on Light, adıyla (Ibn al-Haitham, proceedings of celebrations of 1000th anniversary, Ed. Hakim Mohammed Said, Karachi, 1969, 272–279) İngilizceye çevirmiştir. Makale bu çevirilere dayanılarak Hüseyin Gazi Topdemir tarafından İbnu’l-Heysem’in Işık Üzerine Adlı Çalışması adıyla (Belleten, Cilt 61, Sayı 231, 1997, 43–65) Türkçeye çevrilmiştir.

“Işık nedir?” sorusunun araştırılması doğa bilimlerine aittir; ancak “ışık nasıl yayılır?” sorusu ise, ışığın doğrular boyunca yayılıyor olması nedeniyle, matematiksel bilimlerin bilgisini gerektirir. Benzer şekilde, “ışın nedir?” sorusu doğa bilimlerine ait olurken, form ve görünüşlerinin incelenmesi ise matematiksel bilimlere ait olmaktadır. Işığın nüfuz edebildiği nesnelerde de durum aynıdır. “Saydamlık nedir?” sorusu doğa bilimlerinin konusunu oluştururken, “ışık saydam nesnelerde nasıl yayılır?” sorusu da matematiksel bilimlerin konusuna girer. Bundan dolayı ışık, ışın ve saydamlığın araştırılması hem doğa, hem de matematiksel bilimler kategorisi altına konulmalıdır.

Bunu böylece belirledikten sonra, biz bu kavramların tartışmasına girişmek ve genel bir öneri ileri sürmek istiyoruz: herhangi bir doğal nesnede bulunan ve onun özünü oluşturan niteliğe özsel nitelik denir. Çünkü her nesnenin doğası, yalnızca, kendi doğası değişmediği sürece ondan ayrılmayan niteliklerin toplamından oluşur. Şu halde kendinden ışıklı her nesnede, ışık, o nesnenin doğasını belirleyen özelliklerden biridir ve bundan dolayı ışık, kendinden ışıklı her nesnenin öz niteliğini oluşturur. Buna karşılık, opak nesnelerde görünen ve ışıklı nesnelerin ışığı gibi yayılan, ilineksel ışık da ilineksel bir niteliktir. Bu da felsefe ilminde mahir olanların görüşüdür.

Matematikçilere gelince, onlar ışığın, kendinden ışıklı nesnelerden yayıldığını, bu tür nesnelerin öz niteliğini oluşturduğunu ve böylesi nesnelerde ısı enerjisi şeklinde bulunduğunu düşünmektedirler. Şüphesiz ki, eğer güneş ışığı çukur bir aynadan yansıtılıp, bir noktada yoğunlaştırılacak olursa, bu ısı enerjisi açığa çıkacaktır. Eğer ışığın yoğunlaştığı bu noktaya yanıcı bir cisim konulacak olursa, o cisim derhal tutuşacaktır. Aynı şekilde güneş ışığı hava içerisinde geçtiğinde hava ısınacaktır. Eğer güneş ışığı opak bir cismin üzerine düşürülüp, bir süre öylece bırakılırsa, bu cisim dikkat çekecek kadar ısınır. Sonuç olarak biz, bu olgudan, güneş ışığının ısı enerjisi formu olduğunu çıkartıyoruz.

Bundan dolayı onlar, bütün ışıkların tek bir tür, yani ısı enerjisi şeklinde olduğunu; ancak, yalnızca zayıf ya da kuvvetli olmalarına bağlı olarak farklılaştıklarını düşünmektedirler. Şöyle ki, eğer herhangi bir cisim ışıkla tutuşursa, bu, ışığın kuvvetli olduğundan, eğer tutuşmazsa zayıf olduğundan dolayıdır. Bütün ışıkların ısı enerjisi, yani ateş şeklinde bulunmalarından dolayı, bu ateş, havanın kendisine yakın olan kısmını ısıtır ve yanan cismin yakınındaki hava uzak olan havadan daha kuvvetlice ısınır. Eğer, ateşi çevreleyen hava içerisinde yanıcı bir cisim bulunuyorsa ve cismin ateşe uzaklığı da oldukça fazla ise, o cisim yanmaz. Fakat eğer cisim ateşe yaklaştırılır ve yanan cisim ile temas halindeki hava içerisine yerleştirilirse, (yanıcı cisim) yanar. Burada cisme bitişik hava ve ateşten uzakta bulunan hava arasında yanan cisme bitişik havanın daha güçlü bir ısıya sahip olması dışında başkaca bir fark yoktur. Çünkü ısı enerjisinden dolayı her iki durumda da hava ısınmış olur. Ancak tek farkla ki, yanan cisme bitişik olan hava daha kuvvetlice ısınır. Böylece ısı enerjisiyle doldurulmuş her iki hava kütlesi arasındaki fark, birisinin yakabilmesi ve ısısının kuvvetli olması ve diğerinin ise yakamaması ve ısısının zayıf olmasıdır. Bundan dolayı ışık güçlüyse yakan, zayıfsa yakamayan bir ateş enerjisi formudur. Bu nedenle matematikçilere göre her tür ışık ateş enerjisidir ve bu ışık ateşe sahip bir cisimdeki ateşin açığa çıkması gibidir.

Kendinden ışıklı cisimlerde ışığın açığa çıkması, görsel algılama duyularımızın kavradığı biçimiyle, iki türlüdür: yıldızlar ve ateş. Bu cisimlerin ışığı yakınlarında bulunan diğer bütün cisimlerin üzerine düşer ve bu olgu görme duyumuyla algılanır. Biz, Optik kitabımızın [Kitâb el-Menâzır] ilk bölümünde, kendinden ışıklı her cisimdeki ışığın, o cismin öz ya da ilineksel bir özelliği olabileceğini, bu ışığın o cisimden çıkıp karşısındaki diğer cisimlerin üzerine düştüğünü çok ayrıntılı bir biçimde açıklamıştık. Şurası açıktır ki, bu olgunun açıklanması hâlihazırda tamamen anlaşılmıştır. Çünkü ışıklı cismin karşısına opak bir cisim yerleştirilmemişse, bu ışıklı cisimden çıkan ışık opak cismin üzerine düştüğü anda, eğer bu cisimlerin arasında bir engel veya büyük bir mesafe yoksa ya da ışıklı cismin ışığı çok zayıf değilse, o opak cisim görünür. İster opak, isterse saydam olsun bütün maddi cisimlerde, bu cisimlerin ışıklı cisimden gelen ışığı alabilmeleri nedeniyle, bir ışık alma kapasitesi vardır. Fakat saydam cisimlerde ışığı alabilme kapasitesinden başka, ışığı öte yana geçirme kapasitesi gibi diğer bir kapasite daha vardır. Buna saydamlık denir. Saydam adı verilen cisimler ışığın geçmesine ve arkalarında bulunan nesneleri gözün algılamasına izin veren cisimlerdir. Bu cisimler ışığın kendilerinden iki yolla geçmesine olanak sağladıklarından dolayı iki kısma ayrılırlar. Bu cisimlerin bir kısmı ışığın tamamen geçtiği, diğer kısmı da ışığın yalnızca kısmen geçtiği cisimlerdir. Bu cisimlerin bazı parçaları ışığın geçmesine izin verirken, bazı parçaları vermez. Işığın tamamen geçmesine izin veren cisimler grubuna hava, su, cam ve bunlara benzer cisimler girer. Buna karşılık, ışığın kısmen geçmesine izin veren cisimler grubuna ise seyrek kumaşlar ve benzeri girer. Seyrek kumaşlarda ışık iplik telleri arasındaki gözenekler aracılığıyla geçer, fakat ipliklerden geçemez. Çünkü iplikler ışığın geçemediği cisimlerdir. Bununla birlikte, seyrek dokunmuş bir kumaşın ince iplikleri son derece inceyse, ışık, kendisini kumaşın delikleri boyunca geçebilecek şekilde farklı parçalara böler; böylece göz ipliklerce durdurulmuş ve geriye yansıtılmış bu ışınları algılayamaz; yalnızca kumaştaki delikler aracılığıyla diğer tarafa geçen ışık ışınlarını algılayabilir. Açıktır ki, ipliklerin ve gözeneklerin inceliğinden dolayı yansıyan ve durdurulan ışıklar, göz ile birbirlerinden ayırt edilemezler; çünkü göz böylesine uç incelikte bir şeyi algılayamaz. Hava, su ve camdaki saydamlık ise ince kumaşlardaki saydamlığa benzemez. Cisimlerin saydamlığı hakkındaki gerçek, hava, su ve camda olduğu gibi, bu cisimlerin tamamında ışığın geçmesidir; bununla birlikte, ince kumaşlara da saydam denmesinin nedeni, bu cisimlerde de ışığın geçebilmesinden dolayıdır.

(…)

Işık saydam cisimde ışın adı verilen düz çizgiler boyunca yayılır. Işın, ışıklı cisimden çıkan ve saydam bir cisim içerisinde düz çizgiler boyunca yayılan ışıktır; düz çizgiler de duyularca algılanamayan ışığın kendileri boyunca yayıldığı imgesel çizgilerdir. Işığın yayıldığı bu imgesel çizgiler ışın diye adlandırılır. Böylece ışın düz çizgiler boyunca yayılan karakteristik bir olgudur (fenomen). Matematikçiler bir ışına yalnızca güneş ve ateş ışınlarına benzerliğinden dolayı, göz ışını adını verdiler. Eski matematikçiler görmenin gözden çıkan ve göze geri dönen ışın aracılığıyla oluştuğu görüşündeydiler. Görme böyle bir ışınla oluyordu ve bu ışın ışığın türüne ait aydınlatıcı bir güçtü ve gözden başlangıç noktası gözün ortasında bulunan düz çizgiler boyunca başlıyor ve bu aydınlatıcı güç göze geri döndüğünde görme gerçekleşiyordu. Bu aydınlatıcı güç matematikçilerce görsel ışın (visual ray) olarak adlandırılan düz çizgiler boyunca gözün merkezinde yayılıyordu. Onlar, görme duyumunun, algılanan nesneden göze yansıtılmış bir görüntü aracılığıyla oluştuğunu sanıyorlardı. Onlara göre, ışın, görülen nesneden aktarılan ve gözün orta noktasında düz çizgiler boyunca yakınsanan (converge) ışıktır. Onların bu görüşüne göre, ışık, kendinden çizilebilecek bütün düz çizgiler boyunca bir nokta ışık kaynağından yayılır. Şimdi eğer göz, kendi ya da edinmiş olduğu ışığı göze her noktasından çizilebilecek çizgiler boyunca gönderen önüne konulmuş herhangi bir nesneyi görürse, bu durumda gözden gelen ışık, görülebilen nesneye gider ve ışık sayısız düz çizgiler ve sayısız farklı yönler boyunca yayılır. Hâlbuki gözün orta noktası ve görülebilen nesne arasında çizilebilecek imgesel çizgiler ışığın kendileri boyunca yol aldığı çizgilerdir ve göz nesnenin görüntüsünü bu çizgiler boyunca yansıyan ışıkla görür. Onlara göre göz doğa tarafından öyle donatılmıştır ki, bu çizgiler boyunca yansıtılan ışığı algılar ama bu çizgilerden başka, öteki yollar boyunca yansıtılmış olanları algılamaz. Düz çizgiler boyunca yol alan ve gözün ortasında toplanan ışıkla birlikte bulunan bu çizgilere ışın adı verilir. Böylece ışık ışını bütün matematikçilere göre, düz çizgiler boyunca ilerleyen ve gözün ortasında toplanan herhangi bir ışıktır ve bu çizgiler –imgesel çizgiler– matematikçilerce ışın çizgileri olarak adlandırılır. Eski genel açıklamalara göre, ışın, düz çizgiler boyunca ilerleyen, güneşin, ayın ve gözün ışığı da olabilen bir ışıktır. Bu, ışınların tanımıdır. Fizikçiler ışın hakkında bilimsel olarak temellendirilmiş varsayımlardan yoksundurlar.

Topdemir, Hüseyin Gazi, “İbn el-Heysem’in Işık Üzerine Adlı Çalışması”, Belleten, Cilt 61, Sayı 231, Türk Tarih Kurumu, Ankara 1997, s. 43–65.