具有创新精神的阿拉伯传播者
海桑出生于被称为科学史上最黑暗的公元10世纪，那是一个青黄不接的时代，流传下来的科学文献很少。西方科学渐显雏形，西欧逐渐形成了新的政治中心，希腊、波斯和埃及等原先的欧洲东部的政治中心地位被罗马取代。罗马帝国败落后，伊斯兰世俗君主在公元7世纪陆续攻克了欧洲大陆的堡垒，在其势力范围内，阿拉伯语成了国语，古希腊学者的著作被大量地翻译成阿拉伯语并得到广泛传播。
■海桑。这幅唯一流传下来的海桑的肖像也许是一幅想象的作品
穆罕默德的后裔们在政治上有很大的分歧，其中穆罕默德之女法蒂玛的后裔控制了北非，并在公元970年建造了开罗城，在这以后的近两个世纪里，开罗和当时同样处在阿拉伯人统治之下的古巴格达城成为新的科学和医学中心。那时候，阿拉伯手稿首次进入信奉基督的欧洲，东方学者的科学成就在这个古老的大陆传播开来，在拉丁文献中首次出现了阿拉伯数字，后来成为西尔韦斯特二世教皇的格伯特·冯·奥里亚克的遗著里就有明显的阿拉伯痕迹。11世纪初，教皇首次提到了以前鲜为人知的阿拉伯星盘，因此被称为疯子。阿拉伯文化经西班牙和意大利慢慢渗透到了西方的土地，有关萨莱诺（在今那不勒斯附近）医学大学是由一位希腊人、一位拉丁人、一位犹太人和一位阿拉伯人共同创建的传说虽然无从考证，但却从一个侧面说明了当时东西方文化交流的情况。
在文化欧洲中心主义的影响下，阿拉伯人在那个变革年代所起的作用没有受到应有的重视，被贬低为只在传播古代，特别是希腊文化方面起过作用。这种看法在罗马帝国灭亡初期也许不无道理，但从9世纪开始，阿拉伯文化在当时为人所知的各个科学领域都具有明显的自主独立性。在物理领域（阿拉伯人当时称之为“自然之物的科学”），阿拉伯人部分继承了亚里士多德的“四因”和天体模型并以此来解释宇宙；在天文学方面，托勒密的理论仍是不可撼动的，但阿拉伯学者更新并根据自己的观察补充了原有的星集；阿拉伯人的器具和计算能力（部分来自印度，阿拉伯数字里的零就来自印度）远高于当时欧洲的水平。阿拉伯学者很会联系实际，当时精确的天文计算对宗教仪式的举行就有很重要的意义，例如斋月的仪式。阿拉伯人的计算也是以实用为前提的，人们要知道土地的面积是怎么测算出来的，怎样来估算土地的收成，遗产应怎样合理地分配。在光学和力学领域，阿拉伯科学（包括所有以阿拉伯文字记载的文献）也具有很大的自主性和独立性。
■人眼示意图。选自海桑的《光学大全》 拉丁语版1572年
海桑是阿拉伯学者的一位杰出代表，他对光的折射作了广泛的试验，例如光从一个介质到另一个介质（如水到空气）的转换，并对托勒密的折射定律提出了质疑。海桑也没能找到光束入射角与折射角之间的关系，即后来由荷兰人斯涅尔发现的光学折射定律，但他知道，光束“以极快的速度传播，所以无法看到”，光束的传播在较稀薄的介质要快于较致密的介质，例如在空气中比在玻璃中要快。由此可见，海桑在笛卡儿和牛顿以前就对光有了正确的见解，而笛卡儿和牛顿在17世纪还在提出与此相反的观点。
■阿拉伯占星家在观察星象。木版画，1513年
海桑在视觉理论方面带来了一场革命，他那个时代的学者都认为柏拉图传下来的模型是正确的，柏拉图的理论认为眼睛向外发射光束，眼睛通过发射出去的光束将可视世界的物体“扫描”下来。海桑彻底颠覆了这种理论，他的观点正好相反，认为是可视世界里的物体发射出光束，这些光束在眼睛中聚合并被辨认出来。这样，海桑就对眼睛这个视觉机器做出了物理上的解释。海桑认识到了晶体折射力的作用，并对眼睛中的光运动进行了基本正确的描述，只是有一点海桑没有发现，即反映在视网膜上的图像是倒立的。
海桑是第一位对照相机做出科学描述的科学家，这架最古老的照相机实际上就是一个暗箱，就像一个密封的纸箱或一个没有窗户的黑房间，其中一个箱壁上有一个孔。海桑在带孔的箱壁前点亮5盏灯，其对面的内壁上就呈现出5个光点，如果拿遮挡物将其中的一个和箱壁上的孔隔开，使光源、遮挡物和孔在一条直线上，黑箱里与孔和光源成一线的光点就消失了。由此，海桑得出结论：光束只会做直线传播，不会与不同的光束混合在一起。
今天，人们把海桑称为“光学之父”，他奠定了光学理论的基础。光学理论在17世纪得到了很大的发展，成为摄影技术的基础。
海桑的问题
海桑描述并解答了以下数学物理题：已知条件是一面球形镜子、光源的位置和一位观察者，要求找出在镜子上将光源投射到观察者眼中的反射点。海桑通过一个四次方程解出了这道求光的反射点的问题。
海桑
生平与学术生涯
虽然有海桑的传记，但人们对于他的生平所知甚少。有关他的生平的叙述更侧重于宗教和他对宗教的观点，而对于他的成长则有几个不同版本的说法。其中最流行的一种说法认为：海桑于965年出生在巴士拉，他的全名是阿尔·哈桑·伊本·阿尔·海桑，父亲是波斯国的一位臣僚。海桑接受过教会教育，而且还可能担任过神职，后来他厌倦宗教，转而从事自然科学研究，深入研究了亚里士多德的著作。世纪之交时他来到了埃及，受当地哈里发（伊斯兰执掌政教大权的领袖）哈基姆的委托从事尼罗河水的治理，但他的治理计划以失败而告终。为了躲避喜怒无常的哈里发的迫害，海桑假装得了精神病，直到哈基姆退位为止。假装生病期间，他写下了不少文稿，由此可见他当时并没有得精神病。海桑在开罗的一家清真寺度过了他的余生，并在属于清真寺的大学里任教。另一些版本传说海桑靠在市场上代笔谋生，还说他曾逃亡叙利亚。有一点是毋庸置疑的，那就是海桑留下了大量文稿，他的有关光学的著作在12世纪被译成拉丁语，并于1572年以全集出版。海桑的《光学大全》共分7卷，直到中世纪仍享有很高的威望，为罗杰·培根、约翰内斯·开普勒和其他现代自然科学的开拓者们提供了宝贵的启迪。海桑还是一位数学先驱，他不但在与光学问题密切相关的几何领域很有造诣，而且在数论方面也先人一步。例如他很早就开始研究完全数（一个自然数恰好与除去它本身以外的一切因数之和相等，例如6 = 1+2+3）的理论。
相关知识
阿拉伯科学
中世纪的阿拉伯文明在世界文明发展中的贡献被形容为“保存了人类文明精华的火种，并成为文艺复兴的灯塔”。权威的科学史学家的评价是，纵向来看，它在人类历史上具有不可或缺的承前启后的作用；横向来看，东西方文明在此碰撞，水乳交融，相得益彰。“科学史之父”乔治·萨顿说：“有一些荣耀的名字足以让人们想起，在西方是没有同时代的人物能够与这些名字相匹敌的……加长由这些名字组成的豪华名单也并不是困难的。如果有人告诉你说中世纪的科学没有什么进步，那么就把这些名字读给他听，他们所有人都是在一段不太长的时期内取得辉煌成就的——公元750至1100年（阿拉伯科学黄金时代）。”
推荐
阅读：
《海桑——在疯狂边缘的物理学》， Gotthard Strohmaier著，载Spektrum der wissenschaft，12/2004， Heidelberg 2004
《眼镜——从阅读工具到时髦装饰》， Frank Rossi著，München 1989
参观：
位于德国米尔海姆市的世界上最大的暗箱照相机
德国慕尼黑历史博物馆物理学展览馆
网站：
www.optiker.at/archiv/archiv.htm
点评
受科学欧洲中心论的影响，海桑一直被误认为只是一位古代知识的传播者，其实这位阿拉伯学者自有其独到的科学见解。夸张一点说，海桑比欧洲人早700年开创了光学。
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