2017年6月14日水曜日

Al Haitham “Bapak Optik” Dunia Yang Mempengaruhi Leonardo Davinci Hingga Newton

Al Haitham “Bapak Optik” Dunia Yang Mempengaruhi Leonardo Davinci Hingga Newton

l Haitham saintis mulsim jenius yang memukau dunia penelitian diabad pertengahan
Reportasenews.com – Ibnu Haitham, 965-1040, adalah salah satu saintis muslim jenius yang memukau dijamannya dan memberi pengaruh sangat besar terhadap dunia sains di Arab sampai ke Eropa. Dialah saintis pertama dalam sejarah yang mengajukan konsep bagaimana membuat “metode ilmiah” yang menjadi rujukan semua saintis hingga dijaman modern ini.
Al-Haitham adalah saintis pertama yang menemukan penjelasan yang terinci tentang pengembangan “metode ilmiah”, pengamatan sistematis terhadap fenomena fisik dan hubungannya dengan teori.
Dijaman modern ini, sudah dipahami oleh semua mahasiswa sains, bahwa semuanya harus dibuktikan dengan eksperimen. Seorang saintis tidak dapat membuat klaim tentang teori ilmiah berdasarkan asumsi tanpa eksperimen. Sebelum jaman Ibn al-Haytham, hal itu tidak pernah terjadi.
Filsafat sains kuno Yunani masih bertahan dijaman itu. Orang-orang Yunani percaya bahwa fakta ilmiah dapat ditemukan melalui akal, atau hanya dikaitkan dengan tindakan para dewa. Ibn al-Haytham merombak itu semua, dan membuat aturan baku tentang pembuatan sebuah metode ilmiah. Dia adalah ilmuwan pertama dalam sejarah yang menegaskan bahwa semuanya terbukti melalui metode yang diberikan untuk menemukan informasi baru, dan disebut sebagai: metode ilmiah.
Buku teks Barat saat ini biasanya hanya memberi sedikit informasi tentang sejarah asal muasal gagasan perlunya sebuah metode ilmiah. Biasanya filsafat Yunani kuno disebutkan, diikuti oleh karya “revolusioner” Roger Bacon, Galileo Galilei, dan Isaac Newton.
Fakta yang dilupakan adalah bahwa para ilmuwan Eropa itu semuanya berdiri di pundak Ibn al-Haytham (dan ilmuwan Muslim lainnya). Tanpa idenya tentang membuktikan “teori ilmiah”, kita mungkin masih hidup dijaman spekulasi, takhayul, alam mistik, dunia para dewa, dan mitos yang tidak terbukti menjadi dasar sains.
Salah satu buku Al Haitham yang diubah dalam bahasa latin
Ibn al-Haitham lahir pada tahun 965 C.E. Dia kemudian berpindah  ke Mesir dan Spanyol. Ia menghabiskan sebagian besar hidupnya di Spanyol, di mana dilakukan penelitian di bidang optik, matematika, fisika, kedokteran dan pengembangan metode ilmiah.
Buah pikir Al Haitham 675 tahun kemudian memberi pengaruh besar pada Isaac Newton, yang belajar hasil penelitian Ibn al-Haytham. Dia mempelajari dasar kalkulus, yang kemudian menghasilkan formula teknik dan metode yang digunakan saat ini. Dia juga menulis tentang undang-undang yang mengatur pergerakan badan (sekian ratus tahun kemudian dikenal sebagai hukum gerak Newton 3),  dan daya tarik antara dua benda – gravitasi. Bukan, sebenarnya, apel yang jatuh dari pohon yang memberi tahu Newton tentang gravitasi, tapi buku Ibn al-Haytham.
Al-Haitham, dikenal di Eropa dengan nama: Alhazen, dianggap sebagai bapak optik modern, mulai dari bola mata manusia, cahaya, sampai kealat optik gelas lahir dari buah pemikiran dia. Dia melakukan eksperimen pada propagasi cahaya dan warna, ilusi dan refleksi optik. Saintis yang rendah hati ini memeriksa pembiasan sinar cahaya melalui medium transparan (udara, air) dan mendokumentasikan hukum pembiasan.
Dia juga melakukan percobaan pertama pada penyebaran cahaya menjadi warna. Dalam merinci eksperimennya dengan segmen bola (bejana kaca yang penuh dengan air), dia menemukan teori pembesaran lensa yang dikembangkan di Italia tiga abad kemudian. Diperlukan waktu tiga abad kedepan sebelum hukum sinus diajukan oleh Snell dan Descartes.
Bukunya “Kitab-al-Manazir” diterjemahkan ke bahasa Latin di Abad Pertengahan, seperti juga bukunya yang membahas warna matahari terbenam. Ia menceritakan panjang lebar dengan teori berbagai fenomena fisik seperti pelangi, bayangan, gerhana, dan berspekulasi tentang sifat fisik cahaya.
Roger Bacon (abad 13), Pole Witelo (Vitellio) dan semua penulis Barat Abad Pertengahan dibidang Optik mendasarkan karya optik mereka terutama pada penelitian ‘Opticae Thesaurus‘ buah pikir Al-Haitham.
Karyanya juga mempengaruhi Leonardo da Vinci dan Johann Kepler. Pendekatannya terhadap optik menghasilkan gagasan baru dan menghasilkan kemajuan besar dalam metode eksperimental.
Al-Haitham adalah orang pertama yang menggambarkan secara akurat berbagai bagian penampang mata manusia, dan memberikan penjelasan ilmiah tentang proses penglihatan. Penelitian dia bertentangan dengan teori penglihatan Ptolemy dan Euclid bahwa mata mengirimkan sinar visual ke objek.
Menurutnya sinar berasal dari objek penglihatan dan bukan di mata. Dia juga berusaha untuk menjelaskan visi binokular, dan memberikan penjelasan yang benar tentang peningkatan nyata ukuran matahari dan bulan ketika berada di dekat cakrawala.
Dia dikenal untuk penggunaan awal Camera Obscura dengan memakai lubang pinhole untuk menangkap bentuk. Dia mencetuskan kata “Qamara” yang kemudian dijaman modern ini menjadi “kamera” dipakai untuk membuat foto atau video.
Penelitiannya di bidang optik berfokus pada kaca spherical dan parabolic dan penyimpangan bola. Dia membuat pengamatan penting bahwa rasio antara sudut kejadian dan pembiasan tidak tetap konstan dan menyelidiki kekuatan pembesar lensa. Katoptriknya mengandung masalah penting yang dikenal sebagai masalah Alhazen. Ini terdiri dari garis gambar dari dua titik di bidang pertemuan lingkaran pada suatu titik di lingkar dan membuat sudut yang sama dengan yang normal pada titik itu. Hal ini menyebabkan persamaan derajat keempat. Dia juga memecahkan bentuk permukaan aplantik untuk refleksi.
Dalam bukunya “Mizan al-Hikmah“, Al-Haitham telah membahas kerapatan atmosfer dan mengembangkan hubungan antara itu dan tinggi badannya. Dia juga mempelajari pembiasan atmosfer. Dia menemukan bahwa senja hanya berhenti atau dimulai saat matahari berusia 19 derajat di bawah cakrawala dan berusaha mengukur tinggi atmosfer atas dasar itu. Dia menyimpulkan ketinggian atmosfer homogen menjadi 55 mil.
Dia juga mempelajari bagaimana cahaya terpengaruh saat bergerak melalui medium seperti air atau gas. Dari sini, ia mampu menjelaskan mengapa langit berubah warna pada senja hari (sinar matahari menghantam atmosfer pada suatu sudut, menyebabkan pembiasan). Lantas,  ia menghitung kedalaman atmosfer bumi, 1000 tahun sebelum dibuktikan dengan pesawat ruang angkasa memakai roket membawa astronot keangkasa raya.
Terjemahan Book of Optics memiliki dampak besar di Eropa. Dari situlah, belakangan cendekiawan Eropa mampu membangun perangkat optik yang sama seperti dirinya, dan mengerti cara kerjanya. Dari penelitian dia, hal-hal penting seperti kacamata, kaca pembesar, teleskop astronomi, dan kamera dikembangkan. Para astronomer dijaman sesudah dia banyak membuat teleskop dan melakukan pengamatan angkasa memakai penelitian Ibnu Haitham.
Dalam matematika, ia mengembangkan geometri analitis dengan membangun hubungan antara aljabar dan geometri.
Al-Haitham menulis lebih dari 200 buku, sangat sedikit yang bertahan. Risalah monumentalnya tentang optik telah bertahan melalui terjemahan latinnya. Selama Abad Pertengahan, bukunya tentang kosmologi diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, Ibrani dan bahasa Eropa lainnya.
“Katakanlah: ‘Siapakah yang memberi rezeki kepadamu dari langit dan bumi, atau siapakah yang kuasa (menciptakan) pendengaran dan penglihatan’,” (QS. Yunus: 31)
“Dan janganlah kamu mengikuti apa yang kamu tidak mempunyai pengetahuan tentangnya. Sesungguhnya pendengaran, penglihatan dan hati, semuanya itu akan diminta pertanggungan jawabnya.” (Al-Isra’:39)(Hsg)

とても興味深く読みました:

再生核研究所声明3682017.5.19)ゼロ除算の意義、本質

ゼロ除算の本質、意義について、既に述べているが、参照すると良くまとめられているので、初めに復習して、新しい視点を入れたい。

再生核研究所声明3592017.3.20) ゼロ除算とは何か ― 本質、意義

ゼロ除算の理解を進めるために ゼロ除算とは何か の題名で、簡潔に表現して置きたい。 構想と情念、想いが湧いてきたためである。
基本的な関数y=1/x を考える。 これは直角双曲線関数で、原点以外は勿論、値、関数が定義されている。問題はこの関数が、x=0  で どうなっているかである。結論は、この関数の原点での値を ゼロと定義する ということである。 定義するのである。定義であるから勝手であり、従来の定義や理論に反しない限り、定義は勝手であると言える。原点での値を明確に定義した理論はないから、この定義は良いと考えられる。それを、y=1/0=0 と記述する。ゼロ除算は不可能であるという、数学の永い定説に従って、1/0 の表記は学術書、教科書にもないから、1/0=0 の記法は 形式不変の原理、原則 にも反しないと言える。― 多くの数学者は注意深いから、1/0=\infty の表記を避けてきたが、想像上では x が 0 に近づいたとき、限りなく 絶対値が大きくなるので、複素解析学では、表現1/0=\infty は避けても、1/0=\infty と考えている事は多い。(無限大の記号がない時代、アーベルなどもそのような記号を用いていて、オイラーは1/0=\inftyと述べ、それは間違いであると指摘されてきた。 しかしながら、無限大とは何か、数かとの疑問は 続いている。)。ここが大事な論点である。近づいていった極限値がそこでの値であろうと考えるのは、極めて自然な発想であるが、現代では、不連続性の概念 が十分確立されていて、極限値がそこでの値と違う例は、既にありふれている。― アリストテレスは 連続性の世界観をもち、特にアリストテレスの影響を深く受けている欧米の方は、この強力な不連続性を中々受け入れられないようである。無限にいくと考えられてきたのが突然、ゼロになるという定義になるからである。 しかしながら、関数y=1/xのグラフを書いて見れば、原点は双曲線のグラフの中心の点であり、美しい点で、この定義は魅力的に見えてくるだろう。
定義したことには、それに至るいろいろな考察、経過、動機、理由がある。― 分数、割り算の意味、意義、一意性問題、代数的な意味づけなどであるが、それらは既に数学的に確立しているので、ここでは触れない。
すると、定義したからには、それがどのような意味が存在して、世の中に、数学にどのような影響があるかが、問題になる。これについて、現在、初等数学の学部レベルの数学をゼロ除算の定義に従って、眺めると、ゼロ除算、すなわち、 分母がゼロになる場合が表現上現れる広範な場合に 新しい現象が発見され、ゼロ除算が関係する広範な場合に大きな影響が出て、数学は美しく統一的に補充,完全化されることが分かった。それらは現在、380件以上のメモにまとめられている。しかしながら、世界観の変更は特に重要であると考えられる:

複素解析学で無限遠点は その意味で1/0=0で、複素数0で表されること、アリストテレスの連続性の概念に反し、ユークリッド空間とも異なる新しい空間が 現れている。直線のコンパクト化の理想点は原点で、全ての直線が原点を含むと、超古典的な結果に反する。更に、ゼロと無限の関係が明らかにされてきた。
ゼロ除算は、現代数学の初等部分の相当な変革を要求していると考えられる。
以 上

ゼロ除算の代数的な意義は、山田体の概念で体にゼロ除算を含む構造の入れ方、一般に体にゼロ除算の概念が入れられるが、代数的な発展については 専門外で、触れられない。ただ、計算機科学でゼロ除算と代数的な構造について相当議論している研究者がいる。
ゼロ除算の解析学的な意義は、従来孤立特異点での研究とは、孤立点での近傍での研究であり、正確に述べれば 孤立特異点そのものでの研究はなされていないと考えられる。
なぜならば、特異点では、ゼロ分のとなり、分子がゼロの場合には ロピタルの定理や微分法の概念で 極限値で考えてきたが、ゼロ除算は、一般に分子がゼロでない場合にも意味を与え、極限値でなくて、特異点で 何時でも有限確定値を指定できる ― ゼロ除算算法初めて、特異点そのものの世界に立ち入ったと言える。従来は孤立特異点を除いた世界で 数学を考えてきたと言える。その意味でゼロ除算は 全く新しい数学、世界であると言える。典型的な結果は tan(\pi/2) =0で、y軸の勾配がゼロであることである。
ゼロ除算の幾何学的な意義は、ユークリッド空間のアレクサンドロフの1点コンパクト化に、アリストテレスの連続性の概念でない、強力な不連続性が現れたことで、全く新しい空間の構造が現れ、幾何学の無限遠点に関係する部分に全く新規な世界が現れたことである。所謂無限遠点が数値ゼロで、表現される。
さらに、およそ無限量と考えられたものが、実は、数値ゼロで表現されるという新しい現象が発見された。tan(\pi/2) =0の意味を幾何学的に考えると、そのことを表している。これはいろいろな恒等式に新しい要素を、性質を顕にしている。ゼロが、不可能性を表現したり、基準を表すなど、ゼロの意義についても新しい概念が現れている。

以 上

ゼロ除算の詳しい解説を次で行っている:
(数学基礎学力研究会のホームページ
URL
The division by zero is uniquely and reasonably determined as 1/0=0/0=z/0=0 in the natural extensions of fractions. We have to change our basic ideas for our space and world

Division by Zero z/0 = 0 in Euclidean Spaces
Hiroshi Michiwaki, Hiroshi Okumura and Saburou Saitoh
International Journal of Mathematics and Computation Vol. 28(2017); Issue  1, 2017), 1
-16. 
http://www.scirp.org/journal/alamt   http://dx.doi.org/10.4236/alamt.2016.62007
http://www.ijapm.org/show-63-504-1.html

http://www.diogenes.bg/ijam/contents/2014-27-2/9/9.pdf

Relations of 0 and infinity
Hiroshi Okumura, Saburou Saitoh and Tsutomu Matsuura:
http://www.e-jikei.org/…/Camera%20ready%20manuscript_JTSS_A…

1/0=0、0/0=0、z/0=0

http://ameblo.jp/syoshinoris/entry-12276045402.html

 


1/0=0、0/0=0、z/0=0


再生核研究所声明3672017.5.18)数学の真実を求める方、数学の研究と教育に責任を感じる方へ
(「明日ありと 思う心の仇桜 夜半に嵐の 吹かぬものかは」 ― 親鸞聖人)
そもそも数学とは何だろうかと問うことは大事である。しかしながら、生きる意味を問うことは より根源的で大事な問いである。数学についても人生についても述べてきた:(No.81、2012年5月(PDFファイル432キロバイト) -数学のための国際的な社会...www.jams.or.jp/kaiho/kaiho-81.pdf)。
数学とは、公理系、仮定系を設定すると、このようなことが言えるというものである。公理系の上に、いろいろな概念や定義を導入して数学は発展するがその全貌や本質を捉えることは何時まで経っても人間の能力を超えた存在で不可能であろう。しかしながら、人それぞれの好みを越えて、完成された理論は人間を越えて存在する客観性を有すると信じられている。万有引力の法則など物理法則より数学の理論は不変で確かな存在であろう。
数学が関係の編みのようなものであると見れば、数学の発展の先や全貌は 人間を越えて本質的には存在すると言える。例えばニュートンの万有引力の発見は、物理学の発展から必然的と言えるが、数学の発展の先はそれよりも必然的であると考えられる。その意味では、数学では特に要求されない限り、じっくりと落ち着いて楽しむように研究を進められるであろう。
ところで、ゼロで割る問題、ゼロ除算であるが、これは誠に奇妙な歴史的な事件であると言える。
ゼロで割れないは 小学校以来の世界の常識であり、アリストテレス以来の考えであると言う。オイラーやアインシュタインなども直接関わり、数学的には確定していたが、不可能性に対する興味とともに、計算機科学と相対性の理論の関係で今でも議論が続けられている。
ところが、誠に奇妙な事実が存在する。ゼロの発見者、マイナスの数も考え、算術の四則演算を確立されたBrahmagupta (598 -668 ?) は 既に、そこで628年、0/0=0 と定義していたという。しかしながら、それは間違いであると 今でも判断されていて今日に至っている。今でもゼロ除算について諸説が有って、世界やグーグルの世界でも混乱している。何十年も研究を続けて、本を出版したり、論文を公表している者が4,5人、あるいはグループで研究している者もいるが、それらは間違いである、不適当であると説得を続けている。ゼロ除算について無駄な議論や情報が世界に氾濫していると言える。
再生核研究所では、ゼロ除算発見3周年を経過し、広く議論してきたので、ゼロ除算の発見を宣言している(Announcement 362: Discovery of the division by zero as $0/0=1/0=z/0=0$ (2017.5.5)})。詳しい解説も3年間続け
(数学基礎学力研究会のホームページ
URL
、論文も発表、学会、国際会議などでも報告してきている。
何と創始者の結果は実は正しく、適当であることが沢山の数学の具体的な例と発展から、明らかにされてきた。ところがゼロ除算は、アリストテレスの連続性の概念を変え、2000年以上の伝統を有するユークリッド空間に全く新しい面が加わり、現代数学の初歩全般に大きな影響を与えることが分かってきた。
我々の空間の認識は間違っており我々が学んでいる数学は、基本的なところで、欠落していて、真実とはかなり程遠く、実は数学はより完全でもっと美しいことが分かってきた。我々は年々不完全で不適当な数学を教えていると言える。
このような多くの大きな変化にはとても個人では対応できず、対応には大きな力が必要であるから、数学の愛好者や、研究者、教育者などの積極的な協力、教育、研究活動への参画、理解、援助などをお願い致したい。ゼロ除算の歴史は 人類の恥になるだろう。人々はゼロ除算の発展から、人間とはどのようなものかを沢山 学べるのではないだろうか。
以 上

再生核研究所声明3652017.5.12目も眩むほど素晴らしい研究課題 ― ゼロ除算
(2017.5.11.4:45 頃 目を覚ましたら、突然表題とその構想が情念として湧いてきたので、そのまま 書き留めて置きたい。)
そもそもゼロ除算とは、ゼロで割る問題であるが、ゼロの発見者、算術の確立者が既に 当時、0/0=0としていたにも関わらず(Brahmagupta (598 - 668 ?). defined as $0/0=0$ in Brāhmasphuṭasiddhānta (628))、1300年以上もそれは間違いであるとして、現在に至っている。最近の知見によれば、それは 実は当たり前で、現代数学の初歩的な部分における大きな欠落で、現代数学の初歩部分は相当な修正、補充が要求されている。問題は、無限の彼方に対する概念が 無限と考えられていたのが 実はゼロであったとなり、ユークリッド幾何学の欠落部分が存在し、強力な不連続性が現れて、アリストテレスの世界観に反する世界が現れてきたことである。超古典的結果の修正、補完、新しい世界の出現である。
初等数学は 無限の概念や勾配が関係する部分で大きな変更が必要であり、2次曲線論ですら 修正が要求される。多くの物理学や数理科学に現れる公式において 分母がゼロのところで、新しい知見を探す、考えることができる。

ところで、数学とは何だろうかと問い、その中で、良い結果とは、

基本的であること、
美しいこと、
世の中に良い影響を与えること、


上記の観点で、想い出されるのは、ピタゴラスの定理、アインシュタインの公式、ニュートンの万有引力の公式や運動の法則、少し、高級であるが 神秘律 オイラーの公式 などである。
この観点で ゼロ除算の公式

1/0=0/0=z/0=0

を掲げれば、その初歩的な意味とともに 神秘的に深い意味 を知って、慄然とするのではないだろうか。それゆえにゼロ除算の研究は 世界史的な事件であり、世界観に大きな影響を与える。ゼロ除算は初等部分から 神秘律に至る雄大な研究分野であると言える。

探そうゼロ除算、究めようゼロ除算の意義。神の意思を追求しよう。

ゼロ除算は、中学生からはおろか、小学生にも分かって 楽しめる数学である。実際、道脇愛羽さん(当時6歳)は、ゼロ除算の発見後3週間くらいで、ゼロ除算は当たり前と理由を付けて、述べていた。他方、多くの大学教授は 1年を遥かに越えても、理解できず、誤解を繰り返している面白い数学である。世界の教科書、学術書は大きく変更されると考えられる。多くの人に理解され、影響を与える研究課題は、世に稀であると言える。

以 上

再生核研究所声明353(2017.2.2) ゼロ除算 記念日

2014.2.2 に 一般の方から100/0 の意味を問われていた頃、偶然に執筆中の論文原稿にそれがゼロとなっているのを発見した。直ぐに結果に驚いて友人にメールしたり、同僚に話した。それ以来、ちょうど3年、相当詳しい記録と経過が記録されている。重要なものは再生核研究所声明として英文と和文で公表されている。最初のものは

再生核研究所声明 148(2014.2.12): 100/0=0,  0/0=0 - 割り算の考えを自然に拡張すると ― 神の意志

で、最新のは

Announcement 352 (2017.2.2):  On the third birthday of the division by zero z/0=0 

である。
アリストテレス、ブラーマグプタ、ニュートン、オイラー、アインシュタインなどが深く関与する ゼロ除算の神秘的な永い歴史上の発見であるから、その日をゼロ除算記念日として定めて、世界史を進化させる決意の日としたい。ゼロ除算は、ユークリッド幾何学の変更といわゆるリーマン球面の無限遠点の考え方の変更を求めている。― 実際、ゼロ除算の歴史は人類の闘争の歴史と共に 人類の愚かさの象徴であるとしている。
心すべき要点を纏めて置きたい。

1)    ゼロの明確な発見と算術の確立者Brahmagupta (598 - 668 ?) は 既にそこで、0/0=0 と定義していたにも関わらず、言わば創業者の深い考察を理解できず、それは間違いであるとして、1300年以上も間違いを繰り返してきた。
2)    予断と偏見、慣習、習慣、思い込み、権威に盲従する人間の精神の弱さ、愚かさを自戒したい。我々は何時もそのように囚われていて、虚像を見ていると 真智を愛する心を大事にして行きたい。絶えず、それは真かと 問うていかなければならない。
3)    ピタゴラス派では 無理数の発見をしていたが、なんと、無理数の存在は自分たちの世界観に合わないからという理由で、― その発見は都合が悪いので ― 、弟子を処刑にしてしまったという。真智への愛より、面子、権力争い、勢力争い、利害が大事という人間の浅ましさの典型的な例である。
4)    この辺は、2000年以上も前に、既に世の聖人、賢人が諭されてきたのに いまだ人間は生物の本能レベルを越えておらず、愚かな世界史を続けている。人間が人間として生きる意義は 真智への愛にある と言える。
5)    いわば創業者の偉大な精神が正確に、上手く伝えられず、ピタゴラス派のような対応をとっているのは、本末転倒で、そのようなことが世に溢れていると警戒していきたい。本来あるべきものが逆になっていて、社会をおかしくしている。
6)    ゼロ除算の発見記念日に 繰り返し、人類の愚かさを反省して、明るい世界史を切り拓いて行きたい。
以 上




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