Евклида Оптика
Оптика ( греч . Ὀπτικά ) — это работа по геометрии зрения, написанная греческим математиком Евклидом около 300 г. до н.э. Самая ранняя сохранившаяся рукопись « Оптики» написана на греческом языке и датируется 10 веком нашей эры.
Работа почти полностью посвящена геометрии зрения, мало упоминая физические или психологические аспекты зрения. Ни один западный учёный ранее не уделял зрению такого математического внимания. Евклида Оптика повлияла на творчество более поздних греческих, исламских и западноевропейских ученых и художников эпохи Возрождения.
Историческое значение
[ редактировать ]Писатели до Евклида разработали теории зрения. Однако их работы носили по большей части философский характер и им не хватало той математики, которую ввёл Евклид в своей «Оптике» . [ 1 ] Усилия греков до Евклида были связаны в первую очередь с физическим измерением зрения. В то время как Платон и Эмпедокл считали зрительный луч «светящейся и эфирной эманацией», [ 2 ] Математическая трактовка зрения Евклидом была частью более широкой эллинистической тенденции количественной оценки целого ряда научных областей.
Поскольку оптика привнесла новое измерение в изучение зрения, она оказала влияние на более поздних ученых. В частности, Птолемей использовал математическую трактовку зрения Евклида и свою идею зрительного конуса в сочетании с физическими теориями в « Оптике » Птолемея , которую назвали «одной из важнейших работ по оптике, написанных до Ньютона». [ 3 ] Художники эпохи Возрождения, такие как Брунеллески , Альберти и Дюрер, Евклида использовали оптику в своих работах по линейной перспективе . [ 4 ]
Структура и метод
[ редактировать ]Подобно гораздо более известной работе Евклида по геометрии «Элементы» , «Оптика» начинается с небольшого количества определений и постулатов , которые затем используются для доказательства посредством дедуктивных рассуждений совокупности геометрических утверждений о зрении.
Постулаты оптики таковы:
Пусть это будет считаться
- Что прямолинейные лучи, исходящие из глаза, бесконечно расходятся;
- Что фигура, содержащаяся в наборе зрительных лучей, представляет собой конус, вершина которого находится у глаза, а основание — на поверхности видимых объектов;
- Видны те вещи, на которые падают зрительные лучи, и не видны те вещи, на которые не падают зрительные лучи;
- То, что видно под большим углом, кажется больше, то, что под меньшим углом, кажется меньшим, а то, что под равным углом, кажется равным;
- Что вещи, видимые более высокими зрительными лучами, кажутся выше, а вещи, видимые более низкими зрительными лучами, кажутся ниже;
- Точно так же вещи, видимые лучами дальше вправо, кажутся дальше вправо, а вещи, видимые лучами дальше влево, кажутся дальше влево;
- Вещи, увиденные под большим углом, видны более четко. [ 5 ]
Геометрическая трактовка предмета следует той же методологии, что и « Элементы» .
Содержание
[ редактировать ]По Евклиду, глаз видит предметы, находящиеся в пределах его зрительного конуса. Зрительный конус состоит из прямых линий или зрительных лучей, идущих наружу от глаза. Эти зрительные лучи дискретны, но мы воспринимаем непрерывное изображение, поскольку наши глаза и, следовательно, наши зрительные лучи движутся очень быстро. [ 6 ] Однако, поскольку зрительные лучи дискретны, между ними могут находиться невидимые небольшие объекты. Этим и обусловлена сложность поиска упавшей иглы. Хотя игла может находиться в поле зрения, пока зрительные лучи глаза не упадут на иглу, ее не будет видно. [ 7 ] Дискретные зрительные лучи также объясняют резкий или размытый вид объектов. Согласно постулату 7, чем ближе объект, тем больше на него падает зрительных лучей и тем более детальным или резким он кажется. Это ранняя попытка описать явление оптического разрешения .
Большая часть работ рассматривает перспективу, то есть то, как объект выглядит в пространстве относительно глаза. Например, в предложении 8 Евклид утверждает, что воспринимаемый размер объекта не связан с его расстоянием от глаза простой пропорцией. [ 8 ]
Английский перевод был опубликован в Журнале Оптического общества Америки . [ 9 ]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Линдберг, округ Колумбия (1976). Теории зрения от Аль-Кинди до Кеплера . Чикаго: Издательство Чикагского университета. п. 12.
- ^ Зайонц, А. (1993). Улавливая свет: переплетенная история света и разума . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 25.
- ^ Линдберг, округ Колумбия (2007). Начало западной науки: европейские научные традиции в философском, религиозном и институциональном контексте, предыстория до 1450 года нашей эры . 2-е изд. Чикаго: Издательство Чикагского университета, с. 106.
- ^ Зайонц (1993), с. 25.
- ^ Линдберг (1976), с. 12.
- ^ Руссо, Л. (2004). Забытая революция: как зародилась наука в 300 году до нашей эры и почему ей пришлось возродиться . С. Леви, пер. Берлин: Springer-Verlag, с. 149.
- ^ Зайонц (1993), с. 25.
- ^ Смит, А. Марк (1999). Птолемей и основы древней математической оптики: управляемое исследование на основе источников . Филадельфия: Американское философское общество . п. 57. ИСБН 978-0-87169-893-3 .
- ^ Гарри Эдвин Бертон, «Оптика Евклида», Журнал Оптического общества Америки , 35 (1945), 357–372 Ссылка на публикацию OSA .
Ссылки
[ редактировать ]- Смит, Массачусетс (1996). Теория зрительного восприятия Птолемея: английский перевод оптики с введением и комментариями . Филадельфия: Американское философское общество.
- Смит, Массачусетс (2014). От взгляда к свету. Переход от древней оптики к современной . Чикаго и Лондон: Издательство Чикагского университета.
- Евклида Английский перевод оптики
- Латинский текст «Оптики » Евклида из оперы «Омния» Евклида , изд. Дж. Л. Хейберг, вып. VII
