الضوء في قطرة ماء

يطلب منك هذا الدرس أن تصف الانكسار ضمن سلوكات الضوء. ويصف سجلا المتحف الضوء أشعةً لا موجات؛ أما التفسير الموجي للون فعلى صفّك أن يتناوله. ¹

تتبّع شعاعًا يدخل قطرة، ويرتد عن سطحها الخلفي، ثم يخرج. اسأل عند كل حدّ: أينحني الضوء أم ينعكس أم يفعل الاثنين؟ ثم اسأل: ما الذي سيبقى بحاجة إلى تفسير في الألوان؟

تتبّع شعاعاً داخل قطرة ليست قطرة. استبدل كمال الدين الفارسي بالقطرة الصغيرة كرة زجاجية مملوءة بالماء، لكي يدرس مسار الضوء في نموذج يمكن التحكم فيه ². ففي القطرة المثالية يدخل الضوء من الهواء إلى الماء فينكسر، ثم يرتد داخلها، ثم يخرج بانكسار آخر. للقوس الأساسي ارتداد داخلي واحد، وللثانوي اثنان بين الدخول والخروج ². وللزجاج حدود إضافية ليست في القطرة: تقول ماكتوتر إن الفارسي فحص تقريب النموذج ووجد أثر الزجاج مما يستطيع إهماله في غرضه ³. ويرى محقق كتاب المناظر أن ابن الهيثم جعل البصريات بحثاً مركباً، ودرس فيه أحوال الضوء الثلاثة: الإشراق على الاستقامة والانعكاس والانعطاف ⁴.

تنقل رسل سبباً من سياق الفارسي نفسه. فقد جاء إلى تبريز للدراسة على الشيرازي، ربما قبل 1290. واجه أسئلة في الانكسار لم ترضه قراءاته، فاستشار أستاذه. وتذكر الأستاذ كتاباً كبيراً لابن الهيثم كان رآه، ثم حصل له على نسخة من بلد بعيد ⁵. هذه رواية تقدمها الباحثة من مقدمة التنقيح، لا مشهداً عاين المتحف أصله المخطوط ⁵.

لمن الفضل، للأستاذ أم للتلميذ؟ تعرض ماكتوتر رأيين: بوير ينسب أصل النظرية إلى الأستاذ وتفصيلها إلى التلميذ، وراشد يعترض على كفاية هذه النسبة ⁶. ويحتفظ السجل بالخلاف، ولا يزعم أنه قابل أصول جميع هذه الدراسات ⁷. وتاريخ إتمام التنقيح مختلف فيه أيضاً: قبل 1290 في رأي، وبعد 1302 وقبل وفاة الأستاذ 1311 في رأي آخر ⁸.

قد يصيب نموذج في المسارات ولا يصيب في الألوان. تعرض ماكتوتر محاولة الفارسي إرجاع الألوان إلى تراكب صور على خلفية مظلمة، وتصرح رسل بأن المحاولة لم تنجح ^{9 2}. ويمكن لمسار صحيح أن يصاحب تفسيراً غير صحيح لسبب ظهور الألوان ^{9 2}. ولا يصح وصف القوس الثانوي بأنه مجرد نسخة للقوس الأول بعد مرآة خارجية؛ تبدل المسار داخل القطرة جزء من تفسير الفرق بينهما ².

يعتمد السجل على ماكتوتر ومقالة رسل ومقالة متحف العلوم، ويقول إن بحث راشد الكامل تعذر تنزيله فلم يقرأ منه إلا افتتاحه. ولم تُقرأ نسخة التنقيح الأصلية ولا طبعة حيدر آباد، وتنبه رسل في مراجعها إلى أخطاء في نص الطبعة ورسومها ¹⁰. فاسأل: كم مما قرأته عن الكرة جاء من صفحات الفارسي نفسه، وكم جاء من ثلاثة عروض حديثة لها؟

تقول رسل إن محاولة الفارسي تفسير اللون لم تنجح، بينما يُنسب إليه شرح مسارات الضوء. هل يُعدّ نموذج يفسر جزءاً من ظاهرة تفسيراً لها، وكيف تجيب من يقول إن اللون هو أول ما يلاحظه الناس في قوس قزح؟

• نموذج الفارسي لقوس قزح بكرة الماء: مساران للضوء وزجاج يقوم مقام القطرة.
• علم المناظر: أحوال الضوء الثلاثة التي يدرسها كتاب المناظر.
• كمال الدين الفارسي: العالم والخلاف على دور أستاذه.
• تنقيح المناظر: مراجعته النقدية لكتاب ابن الهيثم.

اقرأ عن البصريات ونموذج الفارسي بالكرة المائية. ارسم شعاعًا في قطرة للقوس الأساسي وعلّم كل انحناء وكل انعكاس؛ ثم اكتب سؤالًا واحدًا لا يجيب عنه الرسم عن اللون.