Alhazen ou Alhacen, de son vrai nom Ibn al-Haytham ou de son nom complet Abu Ali al-Hasan ibn al-Hasan ibn al-Haytham (en arabe : أبو علي الحسن بن الحسن بن الهيثم )Abū ʿAlī al-Ḥassan ibn al-Ḥassan ibn al-Haytham (en persan , en arabe ), aussi connu parfois sous le nom d'Al-Hassan et, sous forme latinisée, d'Alhazen. (Bassora, c.965 – Le Caire, c.1040).... est un mathématicien, philosophe, physiologiste et physicien du monde médiéval arabo-musulman selon ibnalhaytham.net, « physicien du monde arabe » chez , .
Considéré comme un pionnier de la méthode scientifique et le fondateur de l'optique moderne, , il s'illustre par ses travaux novateurs dans toutes les branches de l'optique, ., principalement en optique géométrique et physiologique, ..
Il a également apporté des contributions notables en mathématiques, qui représentent près de la moitié de ses travaux, et en astronomie. Il a contribué à l'introduction du langage mathématique dans les sciences physiques.
Biographie Alhazen est né vers 965 à Bassora dans l'actuel Irak où il reçut une éducation qu’il compléta cependant dans la ville de Bagdad. À l’époque, Bassora était sous le contrôle de la dynastie des Buwayhides qui régnèrent sur la Perse. C’est pourquoi il est parfois mentionné sous le nom d’al-Baṣrī, bien que cette version ne soit pas acceptée par tous.
Alhazen commença sa carrière de savant dans sa ville natale de Bassora. Il fut cependant convoqué par le calife al-Ḥākim qui voulait maîtriser les crues du Nil qui frappaient l’Égypte année après année. Après avoir mené une expédition en plein désert pour remonter jusqu’à la source du fleuve, Alhazen se rendit compte que ce projet était pratiquement impossible. De retour au Caire, il craignait que le calife, furieux de son échec, ne se vengeât et décida donc de feindre la folie. Il fut alors assigné à résidence..
Il profita de ce loisir forcé pour écrire plusieurs livres sur des sujets variés comme l’astronomie, la médecine, les mathématiques et l’optique. Près de 200 ouvrages lui ont été attribués par les biographes, mais une soixantaine seulement nous sont parvenus. Peu de ces ouvrages, en effet, ont survécu jusqu’à nos jours. Quelques-uns d'entre eux, ceux sur la cosmologie et ses traités sur l’optique notamment, ne sont connus que par leurs traductions latines.
Après la mort du calife al-Ḥākim, en 1021, Alhazen cessa de feindre la folie et put sortir de sa résidence. Il entreprit alors quelques voyages, notamment en Al-Andalus (nom donné, à l'époque, à l'Espagne musulmane).
Il meurt au Caire en Égypte au sein du califat fatimide vers 1040.
Parmi ses ouvrages, le traité astronomique al-Shukūk ʿalā Baṭlamyūs (Les Doutes sur Ptolémée) occupe une place particulière : Ibn al-Haytham y critique les modèles de Ptolémée et expose, dans l’introduction, le programme d’une recherche fondée sur l’examen critique des textes hérités et leur confrontation systématique à la démonstration et à l’observation.
— Doutes sur Ptolémée, introduction (d’après une traduction anglaise de Shlomo Pines). Pines donne une traduction anglaise de ce passage d’al-Shukūk ʿalā Baṭlamyūs (Doubts concerning Ptolemy), qui commence par « Truth is sought for its own sake… ». La version française ci-dessus en est une traduction d’après son texte.
Travaux Les travaux d'Alhazen sont multiples, ils touchent l'optique, mais également les mathématiques et l'astronomie. Savant ayant assis sa réputation dans le monde arabe médiéval, il est également connu en Europe à travers les traductions en latin, hébreu et italien de ses travaux en optique et astronomie. Optique
Alhazen a réalisé une profonde réforme dans le domaine de l'optique, en faisant un sujet relevant de plusieurs sciences (physique, mathématiques, physiologie, psychologie).
Dans son Traité d'optique, il étudie autant les conditions de propagation de la lumière que les conditions de la vision des objets.
La lumière se déplace en ligne droite, à vitesse variable selon les milieux traversés, et s'affaiblit avec la distance. Elle irradie à sa source et un objet éclairé irradie aussi de la lumière dans toutes les directions (lumière seconde). Il définit avec précision les lois de la réflexion et tente de faire de même pour celles de la réfraction mais sans reprendre les résultats obtenus par Ibn SahlRoshdi Rashed, « L'Optique géométrique » dans , .. La couleur est une propriété interne d'un objet qui est activée quand il est éclairé et elle se déplace alors selon les mêmes lois que la lumière. Cette conception de la couleur explique son échec relatif à traiter correctement de l'arc-en-ciel, étude qui sera réalisée avec succès par son commentateur Kamāl al-Dīn al-FārisīRoshdi Rashed, « L'Optique géométrique » dans , La vision naturelle s'effectue au moyen des deux yeux. Reprenant les travaux de Ptolémée, Ibn al-Haytham étudie les conditions de fusion des images binoculaires à l'aide d'une tablette expérimentale La vision est produite par des rayons pénétrant dans l’œil (théorie de l'intromission). L’œil est seulement un instrument d'optique chargé de reproduire l'image selon les lois de l'optique géométrique. Mais l'interprétation de l'image est une activité cérébrale faisant intervenir reconnaissance, comparaison, discernement, jugement et inférence, conduisant parfois à des erreurs d'interprétation.
Ces études l'amènent à s'intéresser à l'illusion lunaire : pour lui, le fait que la lune semble plus grosse à l'horizon est principalement dû à une erreur d'interprétation du cerveau, .
Dans le cadre de la réfraction, il s'intéresse principalement aux lentilles sphériques dont il remarque le pouvoir grossissant. Il met également en évidence le phénomène d'aberration sphériqueRoshdi Rashed, « L'Optique géométrique » dans , ..
Il valide presque systématiquement ses hypothèses à l'aide d'expériences ce qui en fait un précurseur dans la mise en pratique de la méthode scientifique. À cette occasion, il fait un usage fréquent de la chambre noire. Dans son traité sur La forme de l'éclipse, il l'utilise comme un sténopé et donne une étude mathématico-expérimentale complète des images qui apparaissent à l'intérieur de la chambreGül A. Russel, « La naissance de l'optique physiologique » dans , * .
Mais, le traité Sur le Crépuscule et l'Aube dans lequel il est établi que l'aube et le crépuscule correspondent à un passage du soleil à 19° sous l'horizon et où est fixée l'épaisseur de l'atmosphère terrestre à , attribué jusqu'en 1967 à Alhazen, est en réalité l'œuvre d'un mathématicien andalou du , Abū ʿAbd Allāh Muḥammad Ibn Muʿādh.
Sélection d'ouvrages كتاب المنازر (Traité d'optique, De Aspectibus) في الدوء (Discours sur la lumière) في المرايا المحرق بالدوائر (Les miroirs ardents sphériques) في المرايا المحرقة بالقتوء (Les miroirs ardents paraboliques, De Speculis comburantibus) في الكر المحرقة (La sphère ardente) في الهال و قوس قزح (Le halo et l'arc-en-ciel) في كيفيّر الظلال (La formation des ombres)
Mathématiques Son champ d'étude est principalement la géométrie et non l'algèbre. Il se situe dans l'héritage des frères Banou Moussa et Thābit ibn Qurra, il s'intéresse aux transformations géométriques et à la projection. Concernant les fondements de la géométrie, il s'interroge sur l'existence des objets manipulés, et tente de démontrer le cinquième postulat d'Euclide, utilisant pour ce faire un quadrilatère à trois angles droits (quadrilatère de Lambert).
Exploitant le système de calcul d'aires et de volumes mis en place par Thābit ibn Qurra et s'appuyant sur ce qui deviendra les sommes de Riemann, il reprend le calcul du volume du paraboloïde de révolution déjà trouvé par Thabit ibn Qurra puis s'intéresse au solide engendré par la rotation d'un segment de parabole autour de son ordonnée (droite perpendiculaire à l'axe de la parabole et passant par l'extrémité de l'arc de parabole) et démontre que son volume est égal à du volume du cylindre circonscrit, . Il s'intéresse également au calcul d'aire des lunules.
Travaillant sur la sphère, il s'attaque aux problèmes d'isopérimétrie et d'isosurface, faisant dans ces domaines des avancées qui ne seront pas égalées durant plusieurs siècles. Il met en place à cet effet une notion d'angle solide et travaille sur les figures géométriques dessinées sur une sphère.
Concernant les coniques, il reprend les travaux d'Apollonius et use d'intersections de coniques pour résoudre des problèmes non constructibles à la règle et au compas (construction de l'heptagone régulier, problème d'Alhazen). Il discute des conditions d'existence de ces intersections.
En théorie des nombres, il travaille sur un théorème nommé sept siècles plus tard " théorème de Wilson ". Il l'utilise dans la résolution d'un problème des restes chinois, faisant intervenir un système de congruences :
où est premier et inférieur à . Sur les nombres parfaits, il tente de démontrer la forme des nombres parfaits pairs. Il connait également la méthode de Ruffini-Horner de recherche de racine, méthode héritée des mathématiques indiennes et pour laquelle il cherche à fournir une justification mathématique.
Sélection d'ouvrages: Maqāla fī’l-taḥlīl wa‘l-tarkīb (Analyse et synthèse) Kitāb fī al-ma ‘lūmāt (Sur les choses connues) Sharḥ Uṣūl Uqlīdis fī ‘l-handasa wa ‘lʿadad wa talkhīṣuhu (Commentaires sur les Éléments d'Euclide) Kitāb fī Ḥall shukūk Kitāb Uqlīdis fi ‘l-uṣūl wa-sharḥmaʿānīh (Résolution des doutes sur Euclide) Tarbīʿ al-dāʾira (Sur la quadrature du cercle) Fī al-hilāliyyāt (Sur les lunules) Maqāla mustaqṣāt (Figure des lunules) Misāḥat al-mujassam al-mukāfiʾ (Mesure du paraboloïde) Misāḥat al-kura (Mesure de la sphère) Maqāla fī al-musabbaʿ al-mutasāwī fī al-dāʾira (Livre sur la construction de l'heptagone régulier inscrit dans un cercle) Qawl fī birkār al-dawāʾir al-ʿiẓām (Livre des compas pour les grands cercles)
Astronomie Ses travaux en astronomie sont également notables, en particulier son livre Doutes sur Ptolémée dans lequel il remet en question son modèle astronomique mais aussi sa théorie sur l'optique, . Il corrige les travaux de Ptolémée sur le diamètre apparent du soleil, remet en question la position de la Terre par rapport à un centre supposé de l'univers, la méthode de calcul de Ptolémée sur l'inclinaison, son modèle lunaire qui lui semble s'appuyer sur des prémisses contradictoires. C'est la même objection qu'il fait sur le modèle ptolémaïque des planètes extérieures et le problème de l'équant, dans lequel Ptolémée utilise une rotation uniforme d'une sphère autour d'un axe qui n'est pas un diamètre, mouvement qui semble à Ibn al-Haytham en contradiction avec le monde physique réel. Ce sont donc les contradictions internes du modèle de Ptolémée qui poussent Ibn al-Haytham à mettre en doute sa validité : .
Cette remise en question va ouvrir le champ aux études postérieures de l'école de Maragha et à la proposition de modèles alternatifs. Un des fondateurs de cette école, al-Urdi, reconnaît d'ailleurs la dette qu'il a envers l'ouvrage d'Ibn al-Haytham.