이븐 알하이삼

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1. 개요

이븐 알하이삼은 965년경 이라크 바스라에서 출생한 이슬람 학자이다. 그는 광학, 천문학, 수학, 과학적 방법론 등 다양한 분야에서 혁혁한 업적을 남겼으며, 특히 빛과 시각에 대한 연구를 통해 현대 광학의 기초를 다졌다. 알하이삼은 실험과 관찰을 중시하는 과학적 방법론을 발전시켰으며, 저서 《광학의 서》는 서양 과학에 큰 영향을 미쳐 로저 베이컨, 요하네스 케플러 등 많은 학자들에게 영감을 주었다. 그의 업적을 기려 달의 크레이터와 소행성에 그의 이름이 붙여졌으며, 2015년에는 유네스코가 세계 빛의 해를 선포하여 그의 업적을 기념했다.

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이븐 알하이삼
기본 정보
1647년 묘사된 이븐 알하이삼
로마자 표기	Ḥasan Ibn al-Haytham
원어 이름	ابن الهيثم
출생일	965년경 ()
출생지	바스라, 부와이흐 왕조
사망일	1040년경 ()
사망지	카이로, 파티마 칼리파국
분야	물리학 수학 천문학
학문적 배경
영향 받은 사람	아리스토텔레스 에우클레이데스 프톨레마이오스
영향을 준 사람	이븐 루슈드 비텔로 로저 베이컨 케플러
주요 업적
주요 저서	광학의 서
주요 업적	알하젠의 문제 해석학 반사광학 호롭터 구면수차 시각 인지에 대한 내향 이론 달 착시 실험 과학 과학적 방법론 동물심리학
기타 업적	눈의 구조에 관한 연구 시각에 대한 이론 일곱 행성의 운동에 대한 모형
추가 정보
종교	이슬람교
알하젠의 이름 표기

2. 생애

이븐 알하이삼(알하젠)은 약 965년경 이라크 바스라(당시 부예조 에미르국)에서 태어났다.^[9]^[29]^[30]^[31]^[32]^[33]^[34]^[35]^[36]^[37] 초기에는 종교 연구에 힘썼으나 이후 수학과 과학으로 방향을 틀었고,^[38] 고향에서 비지어(Vizier) 직책을 맡기도 했다.^[39]

나일강 홍수 조절 계획 제안으로 명성을 얻어 이집트 카이로로 초청받았으나,^[39] 계획의 실현 불가능성을 깨닫고 당시 파티마 왕조 칼리프였던 알하킴 비암르 알라^[40]의 처벌을 피하고자 미친 척 연기를 했다는 설이 있다.^[42] 이로 인해 1021년 알하킴이 사망할 때까지 가택 연금 상태였으며, 이 시기에 그의 대표작인 《광학의 서》를 저술했다.^[41]^[42]

연금에서 풀려난 후에는 카이로의 알아즈하르 대학교 인근에 거주하며 저술 활동으로 생계를 유지했고, 약 1040년경 사망한 것으로 추정된다.^[39] 이븐 알하이삼은 광학 이론 연구와 과학적 방법론 정립에 중대한 공헌을 한 인물로 평가받는다.

2. 1. 출생과 초기 생애

이븐 알하이삼의 풀네임은 '''아부 알리 알하산 이븐 알하산 이븐 알하이삼'''(أبو علي الحسن بن الحسن بن الهيثم|아부 알리 알하산 이븐 알하산 이븐 알하이삼^ar, Abū ‘Alī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Haytham)으로, 직역하면 “알리의 아버지인, 알하이삼의 아들(가문 사람)인 알하산의 아들인 알하산”이다.^[170] 서양에서는 첫 이름 알하산을 라틴어식으로 읽은 '''알하젠'''(Alhacen 또는 Alhazen)으로 알려졌다. 이라크의 도시 바스라 출신이었기에 “알바스리”(البصري|알바스리^ar, al-Baṣrī, “바스라 출신의 사람”)라고도 불렸다. 이름 중 '이븐 알하이삼'은 그의 성(姓)에 해당하는 부분으로, "알하이삼 가문(출신자)"이라는 의미이다.^[170]

그는 이슬람의 황금기였던 965년경, 당시 부예조의 지배하에 있던 이라크 바스라에서 아랍계 또는 페르시아계^[9]^[29]^[30]^[31]^[32]^[33]^[34]^[35]^[36]^[37] 관리 집안에서 태어났다.^[172] 바스라는 당시 "배움의 시작의 열쇠"^[229]로 불릴 만큼 학문이 발달한 곳이었으며, 그는 이곳에서 초기 교육을 받았다.^[172] 이후 아바스 왕조의 수도였던 바그다드에서 학업을 마쳤다.^[233]^[230]

초기에는 종교 연구와 사회 봉사에 관심을 가졌으나, 여러 종교 교리들이 서로 상충하는 것을 보고 종교에서 진리를 찾으려는 희망을 버리고 수학과 과학 연구에 몰두하게 되었다.^[38] 그는 부예조 영내에서 공무원으로 일했으며,^[233]^[230] 고향 바스라에서 비지어(Vizier)^[39] 또는 카디(qāḍī, 재판관)^[172] 직책을 맡기도 했다. 행정가로서 실생활 개선을 위한 기술 설계에 큰 관심을 보였는데, 이는 훗날 거울과 렌즈 연구로 이어졌다.

그의 공학적 명성은 나일강의 홍수 조절 계획으로 더욱 높아졌다. 이븐 알하이삼은 아스완 부근에 댐을 건설하면 나일강의 유량을 조절할 수 있다는 견해를 밝혔고, 이를 들은 이집트 파티마 왕조의 6대 칼리프 알하킴 비암르 알라(al-Hakim)의 초청을 받아 카이로로 이주했다.^[175]^[231] 알하킴은 그에게 거처와 지원을 제공하고 공적인 지위도 부여했다.^[176]^[177]

그러나 기술자들과 함께 나일강 상류를 답사한 결과, 고대 이집트 유적의 규모, 아스완 부근의 지형, 나일강의 거센 물살 등을 직접 확인하고는 자신의 계획이 당시 기술력으로는 실현 불가능하다는 것을 깨달았다.^[175] 아스완에서 돌아온 그는 알하킴에게 계획의 실패를 인정하고 사과했다.^[178] 알하킴은 그의 사과를 받아들이고 다른 공직을 주었으나,^[178] 이븐 알하이삼은 변덕스러운 칼리프에게 처벌받을 것을 두려워했다.^[180]

후대의 전기에 따르면, 그는 처벌을 피하기 위해 미친 척 연기를 했고, 이로 인해 공직에서 물러나 1011년부터 알하킴이 사망하는 1021년까지 가택 연금을 당했다.^[232]^[42]^[172] 재산과 서적 등도 몰수당했다고 전해진다.^[181] 이 가택 연금 기간 동안 그는 충분한 연구 시간을 확보하여 광학에 대한 중요한 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)를 집필했다.^[232] 알하킴 사후 연금에서 풀려난 그는 몰수되었던 재산을 돌려받았고,^[41] 카이로의 유명한 알아즈하르 대학교 인근으로 이사하여 저술 활동과 연구를 계속하며 생계를 유지했다.^[39]^[182] 그는 1038년경에도 이집트에 있었던 것이 확인되며,^[233] 약 1040년경 카이로에서 사망한 것으로 추정된다.^[39]

2. 2. 가택 연금 시기와 학문 연구

이라크 또는 샤암(현재 시리아 근방)에 있을 무렵, 나일강 수위 조절 계획을 세웠던 이븐 알하이삼의 공학자로서의 명성은 이집트 파티마 왕조의 칼리프 알 하킴(하킴)에게까지 전해졌다. 하킴은 그를 카이로로 초청했고, 알하이삼은 이집트로 이주했다. 그는 현재의 아스완 댐 자리에 댐을 건설하여 나일강의 홍수를 조절할 계획을 세웠다.^[231]

그러나 현장 조사를 마친 알하이삼은 자신의 계획이 기술적으로 실현 불가능하다는 것을 깨달았다. 예측 불가능하고 변덕스러운 성격으로 알려진 칼리프 하킴의 분노와 처벌을 피하기 위해 그는 미친 척 연기를 했다. 이로 인해 그는 1011년부터 하킴이 사망하는 1021년까지 약 10년간 가택 연금 상태에 놓이게 되었다.^[232]

하지만 이 가택 연금 기간은 알하이삼에게 학문 연구에 몰두할 수 있는 시간을 제공했다. 그는 이 시기에 자신의 가장 중요한 저작이자 광학 역사에 큰 획을 그은 《광학의 서》(كِتَابُ الْمَنَاظِرِ|키타브 알마나지르^ar, 1015년 ~ 1021년 집필 추정)를 저술했다. 이 책에서 그는 시각 이론, 빛의 굴절과 반사, 카메라 옵스큐라 원리 등 광학의 다양한 주제에 대해 프톨레마이오스 등 고대 학자들의 이론을 비판적으로 계승하고 실험을 통해 검증하며 자신만의 혁신적인 이론을 제시했다.

1021년 칼리프 하킴이 사망하면서 가택 연금에서 풀려난 알하이삼은 남은 생애 동안 카이로에 머물며 저술 활동과 연구를 계속했다. 그는 광학뿐만 아니라 물리학, 천문학, 수학 등 다양한 분야에 걸쳐 연구를 수행하며 많은 논문을 남겼다. 그의 저술 목록에는 약 200개의 제목이 있으며, 이 중 《광학의 서》를 포함한 여러 저작은 후대에 라틴어, 히브리어, 이탈리아어 등으로 번역되어 유럽 과학 발전에 큰 영향을 미쳤다.^[183] 그는 이후 이슬람 스페인을 여행하며 연구를 이어가기도 했으며, 1040년경 카이로에서 사망한 것으로 추정된다.

2. 3. 말년과 사망

카이로로 돌아온 후 행정직을 맡았으나, 그 역할을 제대로 수행하지 못해 파티마 칼리프 알하킴 비암르 알라^[40]의 분노를 샀다. 이로 인해 1021년 알하킴이 사망할 때까지 숨어 지냈으며, 이후 압수당했던 재산을 돌려받았다고 전해진다.^[41] 전설에 따르면, 이븐 알하이삼은 처벌을 피하기 위해 미친 척 연기를 하여 가택 연금을 당했다고도 한다.^[42] 그는 이 가택 연금 기간 동안 그의 영향력 있는 저서인 『광학의 책』을 저술했다.

가택 연금에서 풀려난 후, 이븐 알하이삼은 유명한 알아즈하르 대학교 인근 카이로에서 살면서 저술 활동으로 생계를 유지했다.^[39] 이 시기(1024년 사파르 달)에 아폴로니우스의 『원추곡선론』 사본을 직접 필사하기도 했는데, 이 필사본은 현재 아야 소피아에 소장되어 있다.(MS Aya Sofya 2762, 307 fob.)^[44] 그의 제자로는 세므난 출신의 페르시아인 소르카브(소흐랍)와 이집트 왕자였던 알무바시르 이븐 파티크(아부 알와파 무바시르 이븐 파텍)가 있었다.^[45]

이븐 알하이삼은 약 1040년경 카이로에서 사망했으며, 그곳에 묻힌 것으로 추정된다.^[39]

3. 광학 연구

이븐 알하이삼의 가장 중요한 학문적 업적은 광학 분야 연구이며, 특히 그의 대표 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)는 과학사에 중요한 기여를 했다. 이 책은 1011년부터 1021년 사이에 집필된 총 7권으로 구성된 방대한 저작이다.^[46] 《광학의 서》에서 그는 빛과 시각에 대한 혁신적인 이론을 제시했는데, 대표적으로 물체에서 반사된 빛이 눈으로 들어와 시각이 형성되며 이 과정이 뇌에서 이루어진다고 설명했다.^[14] 이는 고대부터 내려오던 시각 이론을 실험과 논증을 통해 비판적으로 검토하고 새롭게 정립한 결과였다.

《광학의 서》는 중세 시대 서유럽과 이슬람 세계 모두에서 광학 연구의 기초를 닦은 중요한 문헌으로 평가받는다. 12세기 말에서 13세기 초 사이에 라틴어로 번역되었고,^[246]^[47] 이후 히브리어 및 이탈리아어로도 번역되었다.^[183]^[48] 1572년에는 독일의 수학자 프리드리히 리스너(Friedrich Risner)가 ''Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi; Eiusdem liber De Crepusculis et nubium ascensionibus''라는 제목으로 라틴어 번역본을 출판하여 서양 학계에 알하이삼의 광학 이론을 널리 알리는 데 기여했다.^[49] 리스너는 이 책을 출판하면서 당시 서양에 '알하센(Alhacen)'으로 알려져 있던 저자의 이름을 '알하젠(Alhazen)'으로 표기하기도 했다.^[50]^[247]

알하이삼은 고대 그리스와 고대 로마의 과학, 특히 프톨레마이오스 등의 광학, 천문학, 수학 연구를 비판적으로 계승하고 발전시켰다. 그는 수학적 분석과 실험적 관찰을 결합하는 연구 방법을 중시했으며, 광학 외에도 기하학, 천문학, 정역학 등 다양한 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 그의 저작 목록에는 약 200개의 제목이 있으나 현재는 60여 개 정도만 전해지며,^[183] 그중 일부 기하학 관련 논문들은 1834년 E. A. 세딜로(E. A. Sedillot)에 의해 파리의 국립 도서관에서 발견되기도 했다. 다른 사본들은 옥스퍼드의 보들리 도서관이나 레이던 도서관 등 여러 곳에 보관되어 있다.^[51]

3. 1. 시각 이론

고대 그리스 시대에는 시각이 어떻게 작동하는지에 대한 두 가지 주요 이론이 있었다. 첫 번째는 에우클레이데스와 프톨레마이오스 등이 주장한 방출설로, 눈에서 보이지 않는 광선(시선)이 나와 물체에 닿음으로써 세상을 본다는 생각이었다. 두 번째는 아리스토텔레스와 그의 추종자들이 지지한 입사설로, 물체에서 나온 어떤 물리적인 형태가 눈으로 들어와 시각이 형성된다는 이론이었다.^[52] 알킨디와 같은 초기 이슬람 학자들도 이러한 고대 이론의 틀 안에서 시각을 설명하려 했다.

그러나 이븐 알하이삼은 이러한 기존 이론들에 의문을 제기했다. 그는 만약 눈에서 빛이 나간다면, 눈을 뜨자마자 어떻게 그 빛이 즉시 멀리 떨어진 별까지 도달할 수 있는지, 그리고 매우 밝은 빛을 보았을 때 왜 눈이 아프거나 손상되는지를 근거로 들며 방출설을 비판했다.^[248] 대신 그는 아리스토텔레스의 흡수설을 발전시켜, 물체 자체에서 나온 빛 또는 물체 표면에서 반사된 빛이 눈으로 들어와 시각이 형성된다는 혁신적인 이론을 제시했다.^[14]^[248] 그는 빛이 광원의 종류와 상관없이 동일한 물리적 속성을 가지며 직선으로 나아간다고 보았고, 이는 빛의 경로와 굴절 현상 자체를 과학적 탐구 대상으로 삼는 기하광학의 중요한 기초가 되었다.^[249] 그의 이론은 시각이 단순히 눈에서 일어나는 현상이 아니라 뇌에서 처리되는 과정이며, 개인의 경험에 따라 주관적으로 해석될 수 있다는 점까지 지적했다. 알하이삼은 물체의 각 점에서 모든 방향으로 빛과 색이 나온다고 생각했는데,^[53] 이 때문에 물체의 각 점에서 나온 수많은 빛줄기가 눈에 도달할 때 어떻게 혼란 없이 하나의 명확한 상을 형성하는지 설명해야 하는 문제에 직면했다. 그는 눈에 수직으로 들어오는 광선만이 인식된다고 주장하며 이 문제를 해결하고자 했다.^[53]^[54] 나중에는 다른 각도로 들어오는 광선들도 눈 속에서 굴절되어 마치 수직으로 들어온 것처럼 인식될 것이라고 설명했으나,^[55] 이 설명은 왜 수직이 아닌 광선들이 약하게라도 인식되지 않는지에 대한 의문을 완전히 해소하지는 못했다.^[56]^[57]

이븐 알하이삼이 설명한 인체의 눈 구조. 시각 교차 묘사가 특징적이다. (이스탄불 쉴레이마니예 도서관 소장 ''Kitāb al-Manāẓir'' 사본, MS Fatih 3212)

알하이삼은 자신의 이론을 뒷받침하기 위해 체계적인 실험을 중시했다. 그는 빛이 직선으로 진행한다는 사실을 실험으로 증명했으며,^[59] 렌즈와 거울을 사용하여 빛의 반사와 굴절 현상을 상세히 연구했다. 특히 그는 빛의 경로를 수직 성분과 수평 성분으로 나누어 분석하는 방법을 최초로 도입했으며,^[60] 반사의 법칙(입사각과 반사각이 같고, 입사광선, 반사광선, 법선이 동일 평면에 있다는 법칙)을 명확하게 정립했다.^[73]^[74]^[75]^[76] 그의 굴절 연구는 스넬의 법칙 발견으로 직접 이어지지는 못했지만, 그 개념적 토대를 마련하는 데 기여했다.^[250]

또한 알하이삼은 카메라 옵스큐라(어두운 방의 작은 구멍을 통해 바깥 풍경의 상이 거꾸로 맺히는 장치)의 원리를 정확하게 설명한 최초의 인물이다.^[251]^[252]^[253] 이전에도 비슷한 현상에 대한 언급은 있었으나, 알하이삼은 다양한 광원을 이용한 실험을 통해 구멍을 통과한 빛이 어떻게 스크린에 거꾸로 된 상을 형성하는지 명확히 보여주었다.^[90] 그는 이 장치를 주로 일식 관찰에 활용했으며,^[87] 구멍의 크기나 모양, 광원의 특성이 상에 미치는 영향을 체계적으로 연구했다.^[89]

알하이삼의 시각 연구는 물리적 광학에만 그치지 않고 생리적 광학 분야까지 확장되었다. 그는 눈의 해부학적 구조가 빛을 받아들이고 처리하는 광학 시스템으로서 어떻게 기능하는지 탐구한 선구자였다.^[255]^[67] 그는 카메라 옵스큐라 실험을 통해 얻은 지식을 바탕으로, 눈의 동공이 카메라의 구멍과 같은 역할을 하며 눈 안에서도 상이 거꾸로 맺힐 것으로 추론했다.^[260] 비록 수정체가 빛을 감지하는 주된 기관이라는 갈레노스나 이븐 시나의 견해를 일부 따르기는 했으나,^[261] 망막 역시 시각 과정에 중요한 역할을 한다는 점을 정확히 인지했다.^[71]

그는 더 나아가 양안시(두 눈으로 사물을 보는 것)의 원리, 예를 들어 두 눈이 어떻게 하나의 상을 인식하는지(헤링의 등가 신경 지배 법칙의 초기 형태), 입체감을 느끼게 하는 양안 시차 등에 대해 설명했다.^[61] 그의 양안 시력 연구는 대응점, 동명 복시, 교차 복시 등의 개념을 포함했으나,^[66] 망막의 정확한 역할이나 눈으로 이어지는 신경 경로에 대한 실험적 탐구에는 한계가 있었다. 또한 착시 현상에도 관심을 기울이며 시각 경험이 물리적인 빛의 경로뿐만 아니라 뇌의 해석 과정에도 영향을 받는다는 점을 탐구했다. 물체의 색깔이 어떻게 인식되는지에 대해서도 연구해, 물체에서 반사된 빛이 그 물체의 고유한 색 정보를 전달하며 시각 시스템이 이를 구분해낸다는 색채 항상성의 기본 개념을 설명하기도 했다.^[96]

알하이삼의 시각 이론은 몇 가지 한계점에도 불구하고, 이전의 어떤 이론보다도 포괄적이고 실험적 증거에 기반했다. 그의 대표 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)는 이후 수 세기 동안 서유럽과 이슬람 세계 모두에서 광학 연구의 기초를 제공했으며, 로저 베이컨, 요하네스 케플러 등 후대 과학자들에게 지대한 영향을 미쳤다.^[58] 특히 케플러가 망막에 상이 맺힌다는 정확한 시각 모델을 제시할 수 있었던 것은 알하이삼이 구축한 개념적 틀 위에서 가능했다.

3. 2. 알하젠의 문제

이븐 알하이삼의 저서 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir) 제5권의 반사광학에 대한 논의에는 현재 '알하젠의 문제'(Alhazen's problem)로 알려진 문제가 포함되어 있다. 이 문제는 고대 그리스의 학자 프톨레마이오스(Ptolemy)가 기원후 150년경 처음 제기한 것으로 알려져 있다.^[77]

이 문제는 기하학적으로 "원의 평면 위에 있는 두 점에서 출발하여 원주 위의 한 점에 만나는 두 직선이 그 점에서의 법선(normal)과 같은 각도를 이루도록 하는 원주 위의 점을 찾는 것"이다. 이는 마치 원형 당구대 가장자리에서 플레이어가 주어진 한 지점에 있는 큐볼을 쳐서 당구대 가장자리에 튕겨 다른 공이 있는 두 번째 주어진 지점에 맞추는 것과 유사하다. 따라서 광학에서는 "주어진 광원과 구면 거울이 있을 때, 빛이 관찰자의 눈에 반사되는 거울 표면 위의 지점을 찾는 것"이라는 중요한 응용 문제를 해결하는 데 사용된다.

수학적으로 이 문제를 풀면 4차 방정식으로 귀결된다.^[77] 이 문제를 해결하는 과정에서 알하이삼은 당시까지 제곱과 세제곱의 합에 대한 공식만 알려져 있던 상황에서 4제곱의 합에 대한 공식을 유도했다. 그는 이 결과를 정수 거듭제곱의 합 공식을 이용해 적분과 유사한 계산을 수행하여 포물면의 부피를 구하는 데 활용했다.^[78] 알하이삼 자신은 원뿔 곡선과 기하학적 증명을 사용하여 이 문제를 해결했다. 그의 해법은 매우 길고 복잡하여, 라틴어 번역본을 통해 그의 연구를 접한 후대의 유럽 수학자들이 이해하기 어려웠을 수 있다.

후대의 수학자들은 데카르트(Descartes)의 해석 기하학적 방법을 사용하여 이 문제를 분석했다.^[79] 문제에 대한 완전한 대수적 해법은 1965년 보험계리사였던 잭 M. 엘킨(Jack M. Elkin)에 의해 발견되었다.^[80] 이후에도 1989년 하랄트 리데(Harald Riede)^[81], 1997년 옥스퍼드 대학교의 수학자 피터 M. 노이만(Peter M. Neumann) 등에 의해 다른 해법들이 제시되었다.^[82]^[83]

최근에는 미쓰비시전기연구소(MERL)의 연구원들이 알하젠의 문제를 쌍곡선, 포물선, 타원 거울을 포함한 일반적인 회전 대칭 이차 거울로 확장하여 해결하는 연구 결과를 발표하기도 했다.^[84]

3. 3. 기타 광학 연구

알하이삼은 대표작인 《광학의 서》 외에도 광학 분야에서 다양한 연구를 수행하고 여러 논문을 남겼다. 그의 연구는 빛의 기본적인 성질부터 대기 현상, 특정 광학 도구에 이르기까지 폭넓은 주제를 다루었다.^[272]

《빛에 대한 논고》라는 저술에서는 《광학의 서》 내용을 보충하여, 빛이 다양한 투명도를 가진 매질을 통과할 때의 밝기와 분산 성질에 대해 더 깊이 연구했다. 또한 이 논문에서는 시지각 과정에서 나타나는 착시 현상과 눈의 해부학적 구조에 대한 조사도 이루어졌다.

그는 대기 현상에도 관심을 기울여, 《지혜의 균형》이라는 논문에서 고도에 따른 대기의 밀도 변화를 논했다. 대기 굴절 현상을 연구하여 황혼이 태양이 지평선 아래 약 19도에 있을 때 시작되고 끝나는 것을 관찰했으며, 이를 바탕으로 대기층의 높이를 측정하려는 시도를 하기도 했다.^[273] 태양 광선이 대기층을 통과하며 굴절되는 현상을 통해 대기의 두께를 설명하고자 했다.^[273]

또한 알하이삼은 최초의 암상자와 카메라 옵스큐라를 만들어 실험에 활용했으며,^[271] 특히 카메라 옵스큐라를 이용하여 부분 일식을 관찰하고 그 원리를 분석했다.^[87] 무지개와 후광 같은 대기광학 현상에 대해서도 별도의 논고를 저술하여 연구했다. 그 외에도 다양한 천체 현상을 조사하고, 구면 거울이나 확대경과 같은 광학 기구의 원리를 탐구했다.^[272] 물체에서 반사된 빛이 물체 고유의 색에 의해 변형된다는 점을 관찰하여 색채 항상성의 원리를 설명하기도 했다.^[96]

이러한 연구들은 《광학의 서》에서 다룬 주요 주제 외에도 알하이삼이 빛과 관련된 광범위한 현상에 대해 깊이 탐구했음을 보여준다.

4. 천문학 연구

이븐 알하이삼은 수학, 광학, 정역학 등 다양한 분야에 걸친 깊이 있는 지식을 바탕으로 천문학 연구에 접근했다. 그는 고대 그리스의 전통적인 수학적 천문학 연구 방식을 따르면서도, 천체의 운동을 단순히 기하학적으로 기술하는 것을 넘어 그 원인과 물리적 본질을 탐구하는 데 중점을 두었다.

그의 저서 《천문학의 전형》에서는 천체가 물리학의 법칙을 따른다는 관점을 제시했으며,^[274] 《지혜의 균형》에서는 정역학, 천체물리학, 천체역학을 다루며 질량 사이의 인력, 즉 중력과 관련된 개념을 탐구한 것으로 보인다.^[272] 또한 《월광에 관하여》에서는 중력 중심 개념과 관련하여 물체의 무게가 지구 중심으로부터의 거리에 따라 달라진다는 이론을 제시하기도 했다.^[275]

특히 《월광에 관하여》는 물리학과 수학적 천문학을 결합하고 실험적 방법을 천문학 및 천체물리학에 적용하려는 초기 시도로 평가받는다. 그는 이 책에서 달이 단순히 태양 빛을 반사하는 것이 아니라 스스로 빛을 낸다는 주장을 펼치며, 이를 입증하기 위해 독창적인 실험을 설계했다.^[276] 이는 천문 현상을 이해하는 데 있어 이론뿐만 아니라 실험과 관찰을 중시했던 그의 연구 태도를 보여준다.

이븐 알하이삼은 또한 기존 천문학 이론에 대한 비판적인 검토를 수행했다. 그는 『프톨레마이오스에 대한 의문』이라는 저서를 통해 프톨레마이오스의 천문학 모델이 가진 수학적, 물리적 문제점들을 지적했으며, 이는 후대 천문학 발전에 중요한 영향을 미쳤다. 더불어 『세계의 배치』와 같은 저술을 통해 당시의 우주 모델을 바탕으로 천구의 물리적 구조를 설명하고자 했고, 『달의 무늬에 대하여』나 『은하에 대하여』 같은 논고에서는 달의 무늬나 은하수와 같은 현상에 대해 기존의 설명을 비판하고 광학 지식과 관측에 기반한 새로운 해석을 시도했다.^[221]^[222] 이러한 연구들은 천문 현상을 통합적이고 실증적인 관점에서 이해하려는 그의 노력을 잘 보여준다.

4. 1. 프톨레마이오스 천문학 비판

이븐 알하이삼은 Al-Shukūk ‛alā Batlamyūs|앗슈쿠크 알라 바틀람유스^ar (다양하게 《프톨레마이오스에 대한 의문》 또는 《프톨레마이오스에 대한 아포리아》로 번역됨)라는 저서를 1025년부터 1028년 사이에 출판했다. 이 책에서 그는 프톨레마이오스의 주요 저서인 《알마게스트》, 《행성 가설》, 《광학》 등에서 발견한 여러 문제점을 지적하며 비판했다.^[278]

알하이삼은 프톨레마이오스가 천문학 모델을 설명하며 사용한 에칸트(equant)와 같은 수학적 장치들이 균일한 원운동이라는 물리적 요구 조건을 만족시키지 못한다고 보았다. 그는 실제 물리적 운동과는 동떨어진 가상의 수학적 점, 선, 원 개념에 기반한 프톨레마이오스 체계의 물리적 현실성에 대해 강하게 비판했다.^[278] 그는 다음과 같이 지적했다.

또한 알하이삼은 과학적 증명의 중요성을 강조하며, 프톨레마이오스가 실험이나 관찰과 같은 실증적인 근거 없이, 단지 이론을 정당화하기 위해 입증되지 않은 추측에 기반한 모델을 사용했다고 비판했다. 이는 아리스토텔레스의 자연철학과 모순된다는 이유로 프톨레마이오스를 비판했던 후대의 다른 천문학자들과는 다른 접근이었다. 알하이삼은 주로 경험적 관찰과 모델 자체의 내부적 결함에 초점을 맞추었다.^[281]

《프톨레마이오스에 대한 의문》에서 그는 과학적 지식을 얻는 과정의 어려움에 대해서도 언급했다.

알하이삼은 기존 이론에 대한 비판적 검토가 과학 지식 발전에 필수적이라고 보았다. 그는 진리를 추구하는 사람은 단순히 선대 학자들의 연구를 수동적으로 받아들이는 것이 아니라, 그 내용을 의심하고 철저히 검증해야 한다고 주장했다.

프톨레마이오스 이론의 문제점은 이전에도 지적된 바 있었지만, 알하이삼은 이 문제들을 포괄적이고 철저하게 다루었다는 점에서 중요한 의미를 갖는다. 그의 비판은 이후 이슬람 세계의 천문학 발전에 큰 영향을 미쳤다. 동방 이슬람 세계에서는 마라가 학파의 혁신적인 천문학 모델이 등장했고, 서방 이슬람 세계에서는 이븐 루시드나 알 비투르지 등이 독자적인 천문학 개혁을 시도했는데, 이들 모두 알하이삼의 저술을 참고했다. 특히 서방 이슬람 세계의 논의는 라틴 유럽으로 전해져 코페르니쿠스의 연구에도 영향을 미친 것으로 평가된다.^[220]

4. 2. 우주관

이븐 알하이삼의 천문학 저술 중 우주관과 관련된 주요 저작으로는 『세계의 배치』(ara)와 『프톨레마이오스에 대한 의문』(ara)이 있다.

『세계의 배치』는 당시 널리 받아들여지던 프톨레마이오스의 천문학 모델을 바탕으로 천구의 3차원적인 구조를 설명한 책이다. 이 책은 수학이나 복잡한 수치를 거의 사용하지 않고 비교적 쉬운 내용으로 구성되어 있다. 프톨레마이오스는 행성의 복잡한 운동을 설명하기 위해 여러 원운동의 조합을 사용했는데, 이븐 알하이삼은 여기에 아리스토텔레스의 생각을 접목하여 각각의 원에 투명하고 단단한 구체라는 물리적인 실체를 부여하고자 했다. 이는 천체의 운동을 단순히 수학적으로 기술하는 것을 넘어, 실제 우주의 물리적 구조를 이해하려는 시도로 볼 수 있다. 이 책은 히브리어와 라틴어로 번역되어 널리 읽혔다.

반면, 『프톨레마이오스에 대한 의문』에서는 프톨레마이오스의 대표적인 세 저술인 『알마게스트』, 『행성 가설』, 『광학』에 나타난 문제점들을 지적한다. 특히 『알마게스트』에 대해서는 이론의 핵심 요소인 에칸트(equant)나 프로스네우시스(prosneusis), 황위 모델 등이 물리적으로 실재하는 단단한 구체의 등속 회전이라는 개념과 맞지 않는다고 비판했다. 즉, 프톨레마이오스의 수학적 모델이 실제 우주의 물리적 구조와 모순된다는 점을 지적한 것이다. 이븐 알하이삼의 비판 자체가 완전히 새로운 것은 아니었지만, 문제를 포괄적이고 철저하게 다루었기 때문에 후대에 큰 영향을 미쳤다. 그의 문제 제기는 이후 이슬람 세계의 마라가 학파나 이븐 루시드, 알 비투르지 등 서방 이슬람 천문학자들의 연구에 영향을 주었으며, 이러한 논의는 라틴 유럽으로 전해져 코페르니쿠스에게까지 영향을 미친 것으로 평가된다.^[220]

이 외에도 이븐 알하이삼은 『달의 무늬에 대하여』, 『은하에 대하여』와 같은 논고를 통해 기존의 우주관에 도전했다. 아리스토텔레스는 천체가 완벽하고 균일한 구체라고 생각했지만, 달 표면의 얼룩덜룩한 무늬나 불규칙해 보이는 은하수는 이러한 관점과 모순되는 것처럼 보였다. 『달의 무늬에 대하여』에서 이븐 알하이삼은 광학 지식을 바탕으로 달의 무늬가 지구와 달 사이의 무언가라거나, 달 표면이 거울처럼 지구를 비추기 때문이라는 기존의 설명들을 반박하고, 달 자체가 균일하지 않기 때문에 무늬가 나타나는 것이라고 주장했다.^[221] 또한 『은하에 대하여』에서는 아리스토텔레스가 은하수를 대기 상층부의 현상으로 본 것과 달리, 프톨레마이오스와 자신의 관측 데이터를 이용해 은하수의 시차를 계산하여 달보다 훨씬 멀리 있는 천체 현상임을 논증했다.^[222] 이러한 연구들은 천문 현상을 단순히 이론적으로 설명하는 것을 넘어, 실제 관측과 물리적 실체에 기반하여 우주를 이해하려는 이븐 알하이삼의 접근 방식을 보여준다.

4. 3. 기타 천문학 연구

그의 저서 《천문학의 전형》에서 알하이삼은 천체들이 물리학의 법칙을 따른다는 점을 발견했다.^[274] 《지혜의 균형》에서는 정역학, 천체물리학, 천체역학 연구를 다루면서 질량 사이의 인력에 대한 이론을 논의했는데, 이를 통해 그가 중력에 의해 발생하는 거리에 따른 가속도를 인지하고 있었을 가능성이 제기된다.^[272] 또한 《월광에 관하여》라는 논문에서는 중력 중심에 대해 다루며, 지구 중심으로부터의 거리에 따라 물체의 무게가 달라진다는 이론을 제시했다.^[275] 이 저서에서 그는 달이 태양빛을 단순히 거울처럼 반사하는 것이 아니라, 태양 빛이 닿은 표면 자체가 빛을 내는 것이라고 주장하며, 이를 입증하기 위해 독창적인 실험 장치를 고안하기도 했다.^[276]

알하이삼은 1025년부터 1028년 사이에 저술한 《프톨레마이오스에 대한 의문》(앗슈쿠크 알라 바틀람유스)에서 프톨레마이오스의 여러 저작, 특히 《알마게스트》와 《행성 가설》 등을 비판했다.^[278] 그는 프톨레마이오스가 사용한 수학적 장치들(예: 에칸트)이 균일한 원운동이라는 물리적 요구 사항을 만족시키지 못하며, 실제 물리적 운동과는 모순되는 가상의 수학적 개념이라고 지적했다.^[278] 또한, 알하이삼은 프톨레마이오스가 입증되지 않은 추측에 기반한 모델을 사용했다며 실험, 관찰, 실증적 증거의 부족을 비판했다.^[281] 그는 과학적 지식을 얻는 과정의 어려움을 인정하면서도, 선대 학자의 연구를 맹목적으로 따르지 않고 비판적으로 검토하고 의문을 제기하는 태도가 중요하다고 강조했다.^[282]

주요 천문학 저술로는 《세계의 배치》와 《프톨레마이오스에 대한 의문》이 있다.

《세계의 배치》는 당시의 프톨레마이오스 천문학 모델을 바탕으로 천구의 3차원 구조를 설명한 책이다. 수학이나 수치를 거의 사용하지 않고 초등적으로 서술되었으며, 행성의 운동을 설명하는 원들에 아리스토텔레스의 관점을 따라 투명하고 단단한 구체라는 물리적 실체를 부여했다. 이 책은 히브리어와 라틴어로 번역되어 널리 읽혔다.
《프톨레마이오스에 대한 의문》은 프톨레마이오스 이론의 문제점, 특히 수학적 모델과 물리적 현실 사이의 불일치를 집중적으로 다루었다. 이 비판은 이후 동방 이슬람 세계의 마라가 학파와 서방 이슬람 세계의 이븐 루시드, 알 비투르지 등이 독자적인 천문학 개혁을 시도하는 데 영향을 미쳤다.^[220] 서방 이슬람 세계의 논의는 라틴 유럽에도 전해져 코페르니쿠스에게도 영향을 주었을 가능성이 제기된다.^[220]

광학과 천문학의 교차점에 있는 연구로는 달과 은하수에 대한 논고가 있다.

《달의 무늬에 대하여》에서는 달 표면에 보이는 얼룩덜룩한 무늬가 지구와 달 사이의 어떤 물질 때문이라거나, 달 표면이 거울처럼 지구 표면을 비추기 때문이라는 당시의 설명을 광학적 지식에 기반하여 반박했다. 그는 달 자체가 균일하지 않기 때문에 무늬가 나타난다고 주장했다.^[221]
《은하에 대하여》에서는 은하수가 대기 상층부의 현상이라는 아리스토텔레스의 견해를 비판했다. 이전에도 요하네스 필로포누스 등이 반론을 제기했지만, 알하이삼은 프톨레마이오스와 자신의 관측 데이터를 종합하여 은하수의 시차(관측 위치에 따른 보이는 각도의 차이)를 조사했고, 이를 통해 은하수가 달보다 훨씬 더 멀리 떨어진 천체들의 모임이라는 결론을 내렸다.^[222]

5. 수학 연구

고대 그리스에서는 자연 현상에 접근하는 방식으로 자연학과 수학적인 학문이 구분되었다. 수학적인 학문은 좁은 의미의 수학(기하학, 산술, 대수학)뿐만 아니라 천문학, 광학, 화성학, 정역학 등을 포함하는 넓은 개념이었다.

이븐 알하이삼은 이러한 수학적인 학문의 전문가로서, 좁은 의미의 수학은 물론 광학, 천문학, 정역학 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 특히 그의 광학 연구는 매우 뛰어난 것으로 평가받는다.

당시에는 자연학과 수학적인 학문의 접근 방식이 근본적으로 다르다고 여겨졌다. 예를 들어 천문학은 천체 운행의 기하학적 측면만을 다룰 뿐, 그 원인이나 본질에 대해서는 탐구하지 않는 학문으로 간주되었다. 그러나 이븐 알하이삼은 높은 수준의 수학을 활용하면서도, 동시에 현상의 원인을 탐구하는 자연학적인 문제의식을 중요하게 생각하며 연구를 진행했다.

5. 1. 기하학

이븐 알하이삼은 해석기하학을 발전시키고 대수학과 기하학의 연결을 시도한 초기 연구자 중 한 명이다.^[297] 그는 유클리드와 타비트 이븐 쿠라의 수학적 성과를 바탕으로 대수와 기하학의 연결 가능성을 탐구했으며,^[123] 원뿔곡선과 정수론 분야에서도 중요한 발전을 이루었다.^[123]

특히 그는 처음 100개의 자연수의 합을 구하는 공식을 발견하고 이를 기하학적으로 증명하는 독창적인 방법을 제시했다.^[297]^[124]

이븐 알하이삼은 유클리드의 《원론》에 나오는 다섯 번째 공리인 평행선 공준을 귀류법을 이용하여 증명하려 시도한 최초의 인물 중 하나이다.^[298]^[124] 이 과정에서 그는 기하학에 운동과 변환이라는 새로운 개념을 도입했다.^[299]^[125] 그는 또한 훗날 보리스 아브라모비치 로젠펠트에 의해 '이븐 알하이삼-람베르트 사변형'이라 불리게 되는 람베르트 사변형을 공식화했다.^[300]^[126] 그의 평행선 공준 증명 시도는 플레이페어 공리와 유사한 측면을 보이며,^[301] 람베르트 사변형을 포함한 그의 사변형 관련 정리들은 타원 기하학과 쌍곡선 기하학의 초기 형태를 보여주는 중요한 결과물로 평가받는다. 이러한 그의 연구는 비유클리드 기하학의 탄생을 예고하는 중요한 발걸음으로 여겨진다.^[301]

알하이삼의 렌즈. 두 파란색 렌즈(초승달 모양)의 넓이 합은 녹색 직각삼각형의 넓이와 같다.

유클리드 기하학 분야에서 그는 원적 문제(주어진 원과 넓이가 같은 정사각형을 작도하는 문제)를 해결하기 위해 활꼴(lune, 초승달 모양)의 넓이를 이용하는 방법을 시도했으나, 나중에는 이것이 불가능하다는 것을 깨닫고 연구를 중단했다.^[233]^[128] 하지만 이 과정에서 발견된, 직각삼각형의 각 변을 지름으로 하는 반원을 그렸을 때 만들어지는 두 개의 초승달 모양 도형(렌즈)의 넓이 합이 원래 삼각형의 넓이와 같다는 사실은 히포크라테스의 렌즈와 유사한 형태로 '알하이삼의 렌즈'로 알려져 있다.^[129] 그는 또한 유클리드, 아폴로니오스, 아르키메데스 등이 제시한 기하학 문제들을 해결하려 노력했으며, 일부 문제에 대해서는 최초의 해답을 제시하기도 했다.^[282]

이븐 알하이삼의 기하학 연구는 후대의 수학자들에게 큰 영향을 미쳤다. 페르시아의 오마르 하이얌과 나시르 앗딘 앗투시, 유럽의 비텔로, 게르소니데스, 알폰소, 존 월리스, 조반니 지롤라모 사케리^[302], 크리스토퍼 클라비우스^[303] 등이 그의 연구로부터 영향을 받았다.

5. 2. 정수론

이븐 알하이삼은 정수론 분야에서도 중요한 업적을 남겼다. 특히 완전수에 대한 연구가 대표적이다. 그는 자신의 저서 《분석과 종합》(Analysis and Synthesis)에서 모든 짝수 완전수는 `2^n-1(2ⁿ - 1)` 형태를 가지며, 이때 `2ⁿ - 1`은 소수여야 한다는 사실을 처음으로 언급했을 가능성이 있다. 하지만 이븐 알하이삼 본인이 이를 완전히 증명하지는 못했다. 이 증명은 훗날 18세기에 오일러에 의해 이루어졌으며, 현재 이 정리는 유클리드-오일러 정리로 알려져 있다.^[233]^[128]

또한 이븐 알하이삼은 합동식과 관련된 문제를 해결하기 위해 현재 윌슨의 정리라고 불리는 정리를 활용했다. 그는 저서 《논집(Opuscula)》 (또는 『소품집』)에서 합동식의 해를 구하는 두 가지 일반적인 방법을 제시했다. 첫 번째 방법은 윌슨의 정리를 포함한 표준적인 방식이었고, 두 번째 방법은 중국인의 나머지 정리를 응용한 것이었다.^[233]^[128]

5. 3. 미적분학

에우클레이데스와 사비트 이븐 꾸라, 아폴로니우스, 아르키메데스 등의 업적을 계승하고 발전시켜 수학 분야, 특히 기하학 분야에서 중요한 업적을 남겼다.^[223] 그는 원뿔 곡선 이론을 발전시키고, 도형의 면적과 입체의 부피를 구하는 구적법^[223] 연구에 기여하였다. 또한 정수론을 체계화하고 해석기하학의 초기 연구를 수행하며 대수학과 기하학의 연결을 시도하였다.^[296]^[123]

특히 주목할 만한 점은 정수의 거듭제곱 합에 대한 연구이다. 그는 기하학적 증명을 이용해 첫 100개 자연수의 합 공식을 구하였으며,^[124] 나아가 임의의 정수 거듭제곱 합을 구하는 일반적인 방법을 사용하여 4제곱의 합 공식을 발견하였다. 이 결과를 이용하여 포물면의 부피를 계산하는 데 성공하였다. 비록 일반적인 형태의 공식은 아니었지만, 이는 임의의 다항식에 대한 적분 공식을 구하는 방법으로 이어질 수 있는 중요한 성과였다.^[130] 이러한 그의 연구는 훗날 르네 데카르트의 해석기하학과 아이작 뉴턴의 미적분학 발전에 영향을 미쳤다.^[296]

6. 과학적 방법론

고대 그리스에서는 자연을 연구하는 두 가지 주요 접근 방식이 있었다. 하나는 자연학에 의한 것이고, 다른 하나는 수학적인 학문에 의한 접근이었다. 후자는 좁은 의미의 수학(기하학, 산술, 대수학)뿐만 아니라 천문학, 광학(시학), 화성학, 정역학(평형의 학) 등을 포함했다.

이븐 알하이삼은 이러한 수학적 학문의 전문가로서, 좁은 의미의 수학 외에도 광학, 천문학, 정역학 분야에서 중요한 업적을 남겼으며, 특히 광학 분야에서의 기여로 널리 알려져 있다.

당시에는 자연학과 수학적 학문의 접근 방식이 기본적으로 다른 것으로 여겨졌다. 예를 들어, 천문학은 천체 운행의 기하학적 측면만을 다루고 그 원인이나 본성에 대해서는 깊이 탐구하지 않는 학문으로 간주되기도 했다. 그러나 이븐 알하이삼은 뛰어난 수학적 능력을 활용하는 동시에, 자연 현상 자체에 대한 깊은 탐구 정신, 즉 자연학적인 문제 의식을 중요하게 생각하고 이를 결합하려는 시도를 했다. 이는 그의 과학적 방법론의 중요한 특징 중 하나이다.

6. 1. 실험의 중요성 강조

이븐 알하이삼은 과학적 주장을 검증하기 위해 실험( اختبار|i'tibar^ar )(아랍어)과 통제된 실험을 체계적으로 활용하는 것을 매우 중요하게 생각했다.^[106] 이는 당시로서는 획기적인 접근 방식으로, 이론적 가설을 실제 관찰과 실험을 통해 확인하려는 과학적 방법의 초기 형태를 보여준다.

그는 단순히 이론에만 의존하지 않고, 물리학적 현상을 수학(특히 기하학)과 결합하여 실험적으로 증명하려 했다.^[105]^[106] 이러한 수학-물리적 접근 방식은 그의 대표 저서인 Kitab al-Manazir(광학) 전반에 걸쳐 나타나며, 시각, 빛, 색 이론 및 빛의 반사와 굴절 연구의 기초를 이루었다.^[105]^[106]

《알람나지르》(광학의 책)에는 그가 수행한 여러 실험 관찰과 기계적 유추를 사용하여 특정 광학 현상을 설명하는 방법이 기술되어 있다. 예를 들어, 그는 포사체를 이용한 실험을 통해 물체가 표면에 수직으로 부딪힐 때만 관통력이 가장 크고, 비스듬히 부딪히면 튕겨 나가거나 굴절된다는 것을 보였다. 이를 통해 빛이 서로 다른 매질(예: 공기에서 물)을 통과할 때 왜 굴절하는지를 기계적 유추를 들어 설명했다.^[97] 또한 강한 빛이 눈에 해로운 이유도 빛이 눈에 수직으로 들어올 때 더 강한 힘을 갖기 때문이라고 설명했다.^[98]

빛의 강도에 관한 실험도 주목할 만하다. Matthias Schramm^[107]에 따르면, 이븐 알하이삼은 작은 구멍 두 개를 통해 들어온 달빛이 스크린에 맺히는 것을 관찰하고, 구멍 하나를 점차 막으면 빛의 밝기가 일정하게 줄어드는 것을 보여줌으로써 실험 조건을 체계적으로 통제하고 변화시키는 방법을 사용한 최초의 인물 중 하나였다.^[108]

또한 그는 프톨레마이오스가 사용했던 장치를 개선하여 빛의 굴절 현상에서 입사각, 굴절각, 편향각 사이의 관계를 정량적으로 조사하려는 시도도 있었다.^[92]^[93]^[94] 비록 그가 실제로 정밀한 실험을 수행했는지, 그리고 충분한 정확도를 얻었는지에 대해서는 현대 학자들 사이에 논란이 있지만^[207], 실험을 통해 자연 현상의 법칙을 밝히려는 그의 의지는 분명했다.

이븐 알하이삼은 과학적 진리를 탐구하는 데 있어 기존의 권위를 무비판적으로 수용하는 것을 경계했다. 그는 프톨레마이오스와 같은 위대한 학자들의 이론이라 할지라도 오류가 있을 수 있음을 지적하며(프톨레마이오스에 대한 의문), 끊임없이 의심하고 비판적으로 검토해야 한다고 강조했다.^[116]^[65] 그는 진정한 탐구자는 논증과 실험적 증명에 의존해야 한다고 믿었다.

그는 과학적 지식이란 논증과 실험적 증명을 통해 얻어져야 하며, 이러한 비판적 검토 과정 자체가 과학 발전의 중요한 원동력이라고 생각했다.^[65]

이러한 실험 중시 태도와 과학적 방법론에 대한 기여 때문에 일부 학자(Matthias Schramm)는 그를 현대적 의미의 과학적 방법을 체계적으로 사용한 최초의 인물 중 하나로 높이 평가한다.^[107]^[108] 하지만 다른 학자(G. J. Toomer)는 그의 업적을 인정하면서도, 당시의 다른 이슬람 및 고대 사상가들과의 연관성 속에서 이해해야 한다고 지적하며 단독적인 평가에는 신중한 입장을 보이기도 했다.^[109]^[110]

한편, 시각 인지나 착시 현상에 대한 그의 연구를 들어 실험 심리학이나 심리물리학의 선구자로 보아야 한다는 주장(Omar Khalifah)도 제기되었으나^[99], 그가 정량적인 심리물리학적 기법을 사용했다는 명확한 증거가 부족하여 일반적으로 받아들여지지는 않는다.^[100]

6. 2. 귀납적 추론과 연역적 방법

이븐 알하이삼은 과학적 탐구에 있어 실험(اختبار, i'tibar|이으티바르^ar)과 통제된 실험을 체계적이고 방법론적으로 사용한 선구자 중 한 명으로 평가받는다.^[105]^[106] 그는 진리를 추구하는 사람은 단순히 과거의 권위를 따르는 것이 아니라, 스스로 의심하고 논증과 증명을 통해 검증해야 한다고 강조했다. 그의 이러한 태도는 다음 인용문에서 잘 드러난다.

> 그러므로 진리를 추구하는 자는 고대인들의 저술을 연구하고, 자신의 본성에 따라 그것들을 신뢰하는 자가 아니라, 그들에 대한 자신의 믿음을 의심하고 그들로부터 얻는 것을 질문하는 자, 즉 논증과 증명에 복종하고, 온갖 불완전함과 결함으로 가득 찬 인간의 말에 복종하지 않는 자이다. 과학자들의 저술을 조사하는 사람의 의무는, 진리를 배우는 것이 그의 목표라면, 자신을 자신이 읽는 모든 것의 적이 되게 하고… 모든 면에서 그것을 공격하는 것이다. 그는 또한 그것을 비판적으로 검토하는 동안 자신을 의심해야 하며, 편견이나 관용에 빠지는 것을 피할 수 있도록 해야 한다.^[65]

그의 실험 지침은 고전 물리학(''ilm tabi'i'')과 수학(''ta'alim''; 특히 기하학)을 결합하는 데 기초했다. 이러한 수학-물리적 접근 방식은 그의 대표 저서인 『Kitab al-Manazir』(De aspectibus|데 아스펙티부스^la 또는 Perspectivae|페르스펙티바이^la)^[105]의 핵심적인 주장을 뒷받침했으며, 시각, 빛, 색에 대한 이론과 굴절광학 연구의 기반이 되었다.^[106]

마티아스 슈람(Matthias Schramm)^[107]은 이븐 알하이삼이 "실험 조건을 일정하고 균일한 방식으로 변화시키는 방법을 체계적으로 사용한 최초의 사람"이라고 평가했다. 그 예로 두 개의 작은 구멍을 통해 달빛을 스크린에 투영하여 빛점의 강도를 관찰하는 실험을 들었는데, 이 실험에서 한 구멍을 점차 막으면 빛의 강도가 일정하게 감소함을 보였다.^[108] 그러나 G. J. 투머(G. J. Toomer)는 슈람의 주장에 대해 신중한 입장을 보였다.^[109] 그는 당시 『광학의 서』가 완전히 번역되지 않았고 맥락 없이 특정 구절을 해석하는 것은 시대착오적일 수 있다고 지적했다. 투머는 이븐 알하이삼이 실험 기술 발전에 중요한 역할을 했음을 인정하면서도, 다른 이슬람 및 고대 사상가들과 분리하여 평가해서는 안 된다고 주장했다.^[109] 그는 이븐 알하이삼이 현대 물리학의 진정한 창시자인지에 대한 평가는 더 많은 연구가 필요하다고 결론지었다.^[110]

이븐 알하이삼은 기존의 권위 있는 이론에 대해서도 비판적인 검토를 망설이지 않았다. 그는 1025년에서 1028년 사이에 저술한 『알-슈쿠크 알라 바틀마이우스』(Al-Shukūk ‛alā Batlamyūs|알-슈쿠크 알라 바틀마이우스^ar, ''프톨레마이오스에 대한 의문'' 또는 ''프톨레마이오스에 대한 반론'')에서 프톨레마이오스의 『알마게스트』, 『행성 가설』, 『광학』 등을 비판하며 여러 모순점을 지적했다.^[116] 특히 프톨레마이오스가 천문학에 도입한 수학적 장치, 예를 들어 균점(equant)이 균일한 원운동이라는 물리적 요구 사항을 충족하지 못한다고 비판했으며, 실제 물리적 운동을 허구의 수학적 개념과 연결하는 것의 부조리를 지적했다.^[117]

> 프톨레마이오스는 존재할 수 없는 배열(hay'a)을 가정했고, 이 배열이 그의 상상 속에서 행성에 속하는 운동을 만들어낸다는 사실이 그가 가정한 배열에서 저지른 오류로부터 그를 자유롭게 하지 못한다. 왜냐하면 행성의 존재하는 운동은 존재할 수 없는 배열의 결과일 수 없기 때문이다… 하늘에 원을 상상하고 행성이 그 안에서 움직이는 것을 상상하는 것만으로는 행성의 운동이 일어나지 않는다.^[118]

그는 프톨레마이오스 체계의 문제점을 지적하는 데 그치지 않고, 후속 연구를 통해 이를 수정하고 완성하고자 했다.^[116] 이븐 알하이삼은 과학적 지식을 얻는 과정의 어려움을 인식하고, 기존 권위와 이론에 끊임없이 의문을 제기하는 것이 과학 발전의 핵심이라고 보았다.

> 진리는 그 자체를 위해 추구되지만, 진리는 불확실성 속에 잠겨 있으며, 과학적 권위자들(그가 매우 존경했던 프톨레마이오스와 같은)도 오류로부터 자유롭지 않다…^[65]

그는 기존 이론에 대한 비판이 과학적 지식 발전에서 중요한 위치를 차지한다고 생각했다.

6. 3. 오컴의 면도날

이븐 알하이삼은 그의 저서 ''프톨레마이오스에 대한 의문(Al-Shukūk ‛alā Batlamyūs)''에서 프톨레마이오스의 이론들, 특히 천문학 모델에 내재된 모순점을 강하게 비판했다.^[116] 그는 프톨레마이오스가 도입한 균점(equant)과 같은 일부 수학적 장치가 균일한 원운동이라는 물리적 요구 사항을 충족하지 못하며, 실제 물리적 운동을 존재하지 않는 가상의 수학적 점, 선, 원과 연결 짓는 것은 부적절하다고 지적했다.^[117] 이는 불필요하거나 물리적으로 불가능한 가정을 배제하고 현실에 기반한 설명을 추구해야 한다는 생각과 연결되며, 오컴의 면도날 원칙과 유사한 측면을 보여준다. 그는 다음과 같이 주장했다:

이러한 비판을 통해 이븐 알하이삼은 과학적 탐구에서 기존 권위에 의문을 제기하고, 이론이 실제 물리적 현실에 부합해야 함을 강조했다.^[65] 그는 복잡하고 증명 불가능한 가설보다는 관찰과 물리적 가능성에 근거한 설명을 선호하는 과학적 방법론의 중요성을 보여주었다.

7. 철학 및 신학 연구

이븐 알하이삼은 광학, 수학 등 과학 분야에서의 업적 외에도 철학과 신학 분야에서도 중요한 논의를 전개했다. 그는 기존의 권위적인 이론에 의문을 제기하고 자신만의 독창적인 사유를 펼쳤으며, 특히 철학에서는 아리스토텔레스의 공간 개념을 비판하고 새로운 시각 이론을 제시했다. 이슬람 신학의 영역에서는 예언자의 지위나 끼블라 방향 계산과 같은 실질적인 문제를 다루면서도, 지식 탐구에 있어 비판적 사고와 경험적 증명의 중요성을 강조하는 등 과학적 방법론과 신학적 사유를 연결하려는 시도를 보였다.

7. 1. 철학

초기 이슬람 철학에서 알하이삼은 그의 저서 《위치에 관한 논고》(مقالة في المكان|Maqala fi al-Makan^ar)에서 아리스토텔레스가 《자연학》에서 제시한 위치 개념을 비판했다.^[307]^[132] 아리스토텔레스는 위치를 물체를 둘러싸고 접촉하는 2차원 경계로 보았으나, 알하이삼은 이를 반박하고 위치(al-makan)란 물체의 내부 표면 사이에 상상되는 3차원적 진공이라고 주장했다.^[307]^[132] 그는 기하학을 이용하여 자신의 주장을 증명하려 시도했으며,^[132] 위치가 공간과 유사함을 보여주었다. 이는 훗날 17세기 르네 데카르트가 제시한 연장(extensio) 개념의 선구적인 생각으로 평가받는다.^[307] 그는 이후 《위치에 관한 담화》(القول في المكان|Al-Qawl fi al-Makan^ar)를 통해 위치의 기하학적 접근을 더욱 발전시켰다.^[307] 그러나 아리스토텔레스의 철학적 관점을 지지했던 압드 알라티프는 《이븐 알하이삼의 위치에 관한 반박》(في الرد على ابن الهيثم في المكان|Fi al-Radd ‘ala Ibn al-Haytham fi al-makan^ar)이라는 저서를 통해 알하이삼의 위치 기하학화 시도를 비판하기도 했다.^[307]^[132]

또한 알하이삼은 그의 대표 저서인 《광학의 서》(كتاب المناظر|Kitāb al-Manāẓir^ar)에서 공간 지각과 그 인식론적 함의에 대해 깊이 탐구했다.^[308]^[133] 그는 에우클레이데스나 프톨레마이오스 등이 지지했던, 눈에서 무언가가 나와 대상을 본다는 기존의 시각의 방사 모형(외향설)을 비판하고, 대신 외부 세계의 빛이 눈으로 들어와 시각 경험이 형성된다는 흡수 모형(intromission theory)을 실험을 통해 증명했다.^[308] 이는 시각과 공간 지각에 대한 이해 방식을 근본적으로 바꾸는 중요한 기여였다.^[308]

알하이삼은 공간에 대한 시각적 지각이 단순히 눈으로 보는 행위를 넘어, 과거의 신체적 경험과 밀접하게 연관되어 있다고 주장했다.^[308]^[133] 이를 통해 그는 공간 지각이 직관적이라는 통념을 반박하고, 시각의 자율성을 명확히 부정했다.^[133] 즉, 시각은 외부 빛이라는 물리적 매개체에 의존하기 때문에 자유롭지 않으며, 우리가 직접 만져서 확인하는 촉각적 경험 없이는 시각만으로 거리나 크기와 같은 공간적 속성을 정확히 파악하는 데 한계가 있다고 설명했다.^[308]^[133]

7. 2. 신학

이븐 알하이삼이 이슬람의 어떤 분파를 믿었는지는 확실하지 않다. 지아웃딘 사르다르^[309]와 로렌스 베타니^[310]는 그가 수니파의 아슈아리파 신도였을 가능성을 제기했고^[311], 피터 에드워드 호지슨^[312]은 무으타질라파 신도였을 가능성을, 압델하미드 사브라^[313]는 시아파 신도였을 가능성을 제시했다. 대부분의 자료는 그가 수니파 아슈아리파였다고 본다.^[134]^[135]^[136]^[137]

알하이삼은 이슬람 신학에 관한 책을 저술하여 예언자의 지위를 논하고, 당대의 거짓 예언자를 식별하기 위한 철학적 기준 체계를 개발했다.^[314]^[140] 또한 《계산으로 끼블라의 방향을 찾는 법》이라는 논문에서는 무슬림이 살라트(기도)를 할 때 향하는 방향인 끼블라를 수학적으로 계산하는 방법을 제시했다.^[315]^[141]

그는 과학적 지식 탐구의 어려움을 인정하며, 기존의 권위에 대해 비판적인 태도를 견지했다. 《프톨레마이오스에 관한 의문》에서 그는 "진실은 고유한 목적에 의해서 찾아진다 … 진실을 찾는 것은 어렵고, 그 과정은 험난하다"고 말하며, 신조차 과학자들을 오류로부터 완벽하게 보호하지는 않았다고 지적했다.^[316]^[142] 그는 진정한 탐구자는 선대 학자의 연구를 맹목적으로 따르지 않고, 스스로 의심하고 비판적으로 검토하며 증명과 논증을 중시해야 한다고 강조했다.

> 그러므로, 진실을 찾는 자들은 선대 학자의 작품을 배우고 그 성향을 따라가면서 그를 단순히 믿는 사람이 아니며, 그에 대한 스스로의 신념을 의심하고, 그로부터 무엇을 거두어 들일 수 있는지 의문을 갖는 사람이며, 불완전과 결핍 투성이의 본성을 가진 인간에 대해 말하지 않으며 실증과 논쟁을 받아들이는 사람이다. ... 과학자들의 저작을 조사하는 사람의 의무란 그가 읽은 모든 것으로부터 그 스스로를 적으로 만드는 것이며 ... 비판적인 조사를 실행함에 있어서도 그 스스로를 끊임없이 의심해야 하며 그로써, 그는 편견과 관대함을 피할 수 있게 된다.^[282]^[65]

알하이삼은 아슈아리파 신학의 영향을 받아, 맹목적인 수용이나 믿음(타클리드)은 오직 이슬람의 예언자들에게만 적용되어야 하며, 프톨레마이오스와 같은 고대의 학문적 권위자들에게는 적용되어서는 안 된다고 보았다.^[138]^[139] 그는 《구부러진 운동》에서 프톨레마이오스의 주장을 증명 없이 그대로 믿는 태도를 비판하며, 이는 논증적 탐구를 중시하는 수학자들의 방식과 다르다고 지적했다.^[317]^[143]

알하이삼은 자신의 신학적 신념을 다음과 같이 표현했다.

> 나는 지속적으로 지식과 진실을 찾았고, 그 결과 나의 신념은 신에게 가까워지고 신의 광채에 접근하기 위해서는 지식과 진실을 찾는 것보다 좋은 방법이 없다는 것이 되었다.^[318]^[144]

8. 기타 업적

이븐 알하이삼은 광학, 수학, 천문학 외에도 다양한 분야에서 업적을 남겼다. 특히 공학과 음악학 분야에서도 그의 지식과 탐구 정신을 엿볼 수 있는 활동을 하였다.

8. 1. 공학

당시 이븐 알하이삼은 행정가이자 공학자로서 명성이 높았다.^[305] 이집트 파티마 왕조의 6대 칼리프였던 알하킴은 나일강의 홍수를 조절하기 위해 토목 기사로서 알하이삼을 이집트로 초청했다.^[131]^[175] 알하킴은 알하이삼에게 생활과 경호 등의 지원을 제공하고 공적인 지위도 부여했다.^[176]^[177]

알하이삼은 매년 반복되는 나일강의 범람을 공학적으로 정밀하게 연구했으며, 현재의 아스완 댐이 있는 위치에 댐을 건설하여 유량을 조절하고 범람과 가뭄에 관계없이 물을 공급할 계획을 세웠다.^[305]^[131]^[175] 이는 현대 아스완 하이댐 계획과 유사한 아이디어로 평가받으며, 그가 댐 건설 장소로 지목한 곳은 실제 아스완 하이댐의 위치와 거의 일치하여 그의 통찰력을 보여준다.^[175]

그러나 기술자들과 함께 나일강 상류를 답사하며 현장 조사를 한 결과, 알하이삼은 자신의 계획이 당시의 기술력으로는 실현 불가능하다는 것을 깨달았다. 고대 이집트 유적의 기술력, 아스완 부근의 지형, 티그리스강이나 유프라테스강과는 다른 나일강의 격렬한 흐름 등을 직접 확인하고는 자신의 계획이 현실성이 부족함을 인정한 것이다.^[175]^[131]

알하이삼은 아스완에서 돌아와 알하킴에게 계획의 실패를 정직하게 알리고 사과했다.^[178] 알하킴은 그의 사과를 받아들이고 다른 공직을 부여했지만,^[178]^[179] 알하이삼은 점차 잔인해지는 알하킴의 변덕스러운 성격 때문에^[180] 신변의 위협을 느꼈다. 결국 그는 처벌을 피하기 위해 이슬람법상 책임을 묻지 않는 광인 행세를 하기로 결심했다.^[131] 미친 척 연기하여 공직에서 물러난 그는 재산과 서적을 몰수당하고^[181] 1021년 알하킴이 의문의 죽음을 맞이할 때까지 약 10년간 자택에 감금된 채 광인 행세를 계속해야 했다.^[172]

한편, 알카지니의 기록에 따르면 알하이삼은 물시계 제작에 관한 논문도 저술했다고 한다.^[306]

8. 2. 음악

이븐 알하이삼은 심리학과 음악학 분야에서도 연구를 남겼다. 그는 《음악이 동물들의 영혼에 미치는 영향에 관한 논고》(مقالة في تأثير اللحون الموسيقية في النفوس الحيوانية|마칼라 피 타티르 알루훈 알무시키야 피 알누푸스 알하야와니야^ar, Treatise on the Influence of Melodies on the Souls of Animals)라는 논문을 저술했는데, 이는 음악이 동물에게 미치는 영향을 다룬 최초의 연구 중 하나로 평가받는다. 이 논문에서 그는 음악을 이용해 낙타의 걸음 속도를 조절하는 방법을 설명하고, 말, 새, 파충류 등 다양한 동물을 대상으로 실험하며 음악이 동물행동학과 동물심리학에 미치는 영향을 탐구했다.

당시 서양에서는 19세기까지도 음악을 인간 고유의 현상으로 여기는 경향이 강했지만, 이후 연구들을 통해 동물이 실제로 음악에 영향을 받는다는 이븐 알하이삼의 선구적인 생각이 옳았음이 증명되었다.^[304] 안타깝게도 이 논문의 원본이나 사본은 현재 남아있지 않다.

9. 후대에 미친 영향

이븐 알하이삼의 연구, 특히 그의 대표 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)는 후대의 과학 발전에 지대한 영향을 미쳤다. 그의 연구는 이슬람 세계와 서양 모두에 중요한 영향을 주었으며, 현대에 이르기까지 그의 업적은 높이 평가받고 기념되고 있다.

이슬람 세계에서는 알안달루스의 수학자 알무타만 이븐 후드 등이 그의 저서를 연구했으며, 특히 14세기 페르시아의 과학자 카말 알딘 알파리시는 이븐 알하이삼의 연구를 집대성하고 비판적으로 검토하며 발전시켰다.^[106]^[214]

서양에서는 《광학의 서》가 12세기 말 또는 13세기 초 라틴어로 번역되어 ''De aspectibus''라는 이름으로 알려졌고, 중세와 르네상스 시대의 광학 연구에 핵심적인 역할을 했다.^[47]^[183] 로저 베이컨, 비텔로, 요하네스 케플러, 르네 데카르트 등 수많은 유럽 학자들이 그의 연구로부터 큰 영향을 받았다.^[147]^[153]^[154] 1572년 프리드리히 리스너가 그의 저서를 ''Opticae thesaurus''라는 제목으로 출판하면서 그의 연구는 더욱 널리 알려지게 되었다.^[49] 그의 명성은 과학계를 넘어 문학 작품에서도 확인되는데, 영국의 시인 제프리 초서는 《캔터베리 이야기》에서 그를 언급했으며,^[156] 요하네스 헤벨리우스는 자신의 저서 《셀레노그라피아》 표지에 이성을 상징하는 인물로 이븐 알하이삼을 묘사하기도 했다.

현대에 와서도 이븐 알하이삼은 '광학의 아버지'로 불리며 과학사에서 중요한 인물로 인정받고 있다.^[161]^[160] 그의 이름은 달의 충돌구인 알하젠^[157]과 소행성 59239 알하젠^[158]에 붙여졌으며, 2003년 발행된 이라크의 1만이라크 디나르 이라크 디나르 지폐에 그의 초상이 사용되었다.^[163] 유네스코는 그의 광학 연구 1000주년을 기념하여 2015년을 세계 빛의 해로 지정하기도 했다.^[161]

9. 1. 이슬람 세계

이븐 알하이삼의 주요 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)는 이슬람 세계의 과학, 특히 광학 분야 발전에 큰 영향을 미쳤다. 이 책은 13세기 페르시아의 과학자 카말 알딘 알파리시가 저술한 주석서 《탄키 알-마나지르 리-자위 알-압사르 와 알-바사이르》(Tanqīḥ al-Manāẓir li-dhawī l-abṣār wa l-baṣā'ir)를 통해 주로 알려졌다.^[145] 또한 11세기 알안달루스의 사라고사에서는 바누 후드 왕조의 왕자이자 수학자인 알무타만 이븐 후드가 이 책을 연구하고 활용했다. 이븐 알하이삼의 연구는 아베로에스의 광학 관련 저술에도 영향을 미친 것으로 보인다.

그러나 이븐 알하이삼의 연구가 처음부터 이슬람 세계 전역에서 주목받은 것은 아니었다. 특히 동방 이슬람 세계에서는 한동안 그의 광학 연구에 대한 언급이 드물었다. 서방 이슬람 세계였던 스페인에서는 상황이 다소 달랐던 것으로 보인다.^[213]

이븐 알하이삼의 광학 연구는 14세기 초 카말 알딘 알파리시에 의해 본격적으로 계승되고 발전되었다. 알파리시는 《키타브 탄키 알-마나지르》(Kitāb Tanqīḥ al-Manāẓir, 《[이븐 알-하이삼의] 광학 개정판》)를 저술하여 이븐 알하이삼의 연구를 체계적으로 정리하고 비판적으로 검토했으며,^[106] 이븐 알하이삼의 여러 광학 관련 저술들을 모아 하나의 주제 아래 엮어냈다.^[214] 알파리시는 여기에 자신의 독창적인 연구, 특히 무지개에 대한 뛰어난 분석을 더했다.^[215] 그의 저서는 이후 이슬람권에서 광학 분야의 표준적인 참고 문헌이 되었지만, 안타깝게도 그 이후 이슬람 세계에서 이를 뛰어넘는 광학 연구는 오랫동안 나타나지 않았다.

9. 2. 서양

이븐 알하이삼의 가장 중요한 저서인 《광학의 서》(Kitāb al-Manāẓir)는 12세기 말 또는 13세기 초, 스페인에서 활동했을 것으로 추정되는 미상의 학자에 의해 라틴어로 번역되었다.^[47]^[183] 이 라틴어 번역본은 ''De aspectibus''라는 제목으로 알려졌으며, 중세 유럽에서 큰 명성을 얻었다. 13세기 중반부터 로저 베이컨^[147], 로버트 그로세테스트^[148], 비텔로, 페컴, 프라이베르크의 테오도리크 등 여러 학자들이 이 책을 깊이 연구하며 광학 이론 발전에 큰 영향을 받았다. 14세기 말에는 ''De li aspecti''라는 제목으로 이탈리아어로 번역되어^[48] 르네상스 시기 회화 이론가들에게도 영향을 미쳤다.

1572년, 프리드리히 리스너는 이븐 알하이삼의 저서를 모아 ''Opticae thesaurus: Alhazeni Arabis libri septem, nuncprimum editi...''라는 제목으로 출판했다.^[49] 리스너는 이 책에서 '알하젠'(Alhazen)이라는 이름을 사용했는데, 이전까지 서양에서는 '알하센'(Alhacen)으로 알려져 있었다.^[50] 리스너가 편집한 이 라틴어판은 널리 유포되어 후대 학자들에게 큰 영향을 주었다.

《키타브 알-마나지르》(Kitāb al-Manāẓir) 라틴어 번역본 표지

이븐 알하이삼의 연구는 잠바티스타 델라 포르타^[149], 레오나르도 다 빈치^[150], 갈릴레오 갈릴레이^[151], 크리스티안 호이겐스^[152], 르네 데카르트^[153], 요하네스 케플러^[154] 등 후대의 주요 과학자들에게도 영향을 미쳤다. 특히 요하네스 케플러는 이븐 알하이삼의 시각 이론을 바탕으로 연구를 진행했지만, 해부학 지식 등을 활용하여 눈을 광학 기기로 보는 관점을 발전시키고 기존 이론을 수정했다.^[217] 르네 데카르트 역시 그의 연구에서 이븐 알하이삼의 영향을 받은 흔적을 보인다.

그의 기하광학 연구 중 구면 거울에서의 반사 문제를 다룬 "알하젠의 문제"는 원뿔곡선을 이용한 독창적인 해법으로 유명하다. 이 문제는 17세기 유럽 수학자들의 관심을 끌었으며, 하위헌스는 이 문제에 대한 다른 우아한 해법을 제시하기도 했다.

영국의 시인 제프리 초서는 그의 작품 《캔터베리 이야기》에서 알하센(Alhacen)의 이름을 비텔로, 아리스토텔레스와 함께 언급하며 당시 그의 명성을 보여준다.^[156]

"그들은 알하젠과 비텔로,

그리고 그들의 삶 속에서 쓴 아리스토텔레스를 말했습니다.

기묘한 거울과 광학 기구에 관하여."

두 명의 옷을 입은 사람이 나와 있는 책의 프런티스피스, 한 사람은 기하학적 도형을 들고 있고 다른 한 사람은 망원경을 들고 있다. — 헤벨리우스의 《셀레노그라피아》(Selenographia), 이성을 상징하는 인물로 알하젠(Alhazen)을, 감각을 상징하는 인물로 갈릴레오 갈릴레이를 묘사하고 있다.

또한, 요하네스 헤벨리우스의 저서 《셀레노그라피아》(Selenographia)의 표지 그림에는 이성을 상징하는 인물로 알하젠이, 감각을 상징하는 인물로 갈릴레오 갈릴레이가 함께 등장하여 그의 높은 위상을 보여준다.

영국의 과학사가 H. J. J. 윈터는 이븐 알하이삼을 아르키메데스 이후 가장 위대한 물리학자로 평가하며, 고대 그리스 과학의 실험 정신이 그를 통해 다시 살아났다고 언급했다.^[155]

9. 3. 현대

이븐 알하이삼의 주요 저서인 《키타브 알-마나지르》(Kitāb al-Manāẓir)는 12세기 후반 또는 13세기 초에 라틴어로 번역되었을 것으로 추정된다.^[146] 이 번역본은 로저 베이컨^[147], 로버트 그로세테스트^[148], 비텔로(Witelo), 잠바티스타 델라 포르타^[149], 레오나르도 다 빈치^[150], 갈릴레오 갈릴레이^[151], 크리스티안 호이겐스^[152], 르네 데카르트^[153], 요하네스 케플러^[154] 등 기독교 유럽의 여러 학자들에게 읽히며 큰 영향을 미쳤다. 한편 이슬람 세계에서는 아베로에스의 광학 관련 저술에 영향을 주었으며, 페르시아 과학자 카말 알딘 알파리시(Kamal al-Din al-Farisi)가 그의 《키타브 탄키 알-마나지르》(Kitāb Tanqīḥ al-Manāẓir, 《[이븐 알하이삼의] 광학 개정판》)에서 《광학의 책》을 개정하며 그의 유산을 더욱 발전시켰다.^[106]

영국의 과학사가 H. J. J. 윈터는 물리학 역사에서 이븐 알하이삼의 중요성을 다음과 같이 요약했다.

: 아르키메데스 사후 이븐 알하이삼이 등장할 때까지 진정으로 위대한 물리학자는 없었습니다. 따라서 우리가 물리학 역사에만 관심을 둔다면, 그리스의 황금기가 이슬람 학문 시대에 자리를 내주고 고대 가장 고귀한 물리학자의 실험 정신이 바스라 출신 아랍 학자에게서 다시 살아난 1200년이 넘는 긴 기간이 있습니다.^[155]

제프리 초서는 《캔터베리 이야기》에서 그의 작품을 언급하며 중세 유럽에서의 인지도를 보여준다.^[156]

: "그들은 알하젠과 비텔로,

: 그리고 그들의 삶 속에서 쓴 아리스토텔레스를 말했습니다.

: 기묘한 거울과 광학 기구에 관하여."

현대에 와서도 그의 업적은 높이 평가받고 기념되고 있다. 달의 충돌구인 알하젠^[157]과 소행성 59239 알하젠^[158]은 그의 이름을 따서 명명되었다. 파키스탄의 아가 칸 대학교는 안과학 분야 기금교수직 명칭에 그의 이름을 넣어 "이븐 하이삼 부교수 겸 안과학과장"으로 부른다.^[159] 이란에서는 테헤란에 본부를 둔 이란원자력청의 최대 레이저 연구 시설에 그의 이름이 붙여졌다. 또한 2003년 발행된 이라크의 1만이라크 디나르 이라크 디나르 지폐에 그의 초상이 사용되었다.^[163]

유네스코는 이븐 알하이삼의 광학 연구 1000주년을 기념하여 2015년을 세계 빛의 해로 선포했으며, 당시 사무총장 이리나 보코바는 그를 '광학의 아버지'라고 칭했다.^[161]^[160] 이와 관련하여 "1001 발명과 이븐 알-하이삼의 세계"라는 국제 캠페인이 진행되어 전 세계 과학 센터, 박물관 등에서 전시, 워크숍, 공연 등을 통해 그의 업적을 알렸다.^[162]

대중 과학 프로그램에서도 그의 업적이 조명되었다. 2014년 닐 드그라스 타이슨이 진행한 《코스모스: 스페이스타임 오디세이》의 "빛 속에 숨겨진 것"(Hiding in the Light) 에피소드는 이븐 알하이삼의 공헌을 중점적으로 다루었다. 그보다 앞서 제이콥 브로노프스키는 텔레비전 다큐멘터리 《인류의 등정》(The Ascent of Man)의 5화("천구의 음악")에서 이븐 알하이삼을 "아랍 문화가 낳은 유일한 진정으로 독창적인 과학적 사고"라고 평가하며 그의 광학 이론이 뉴턴과 라이프니츠 시대까지 개선되지 않았다고 언급했다.

10. 한국의 관점 및 현대적 의의

이븐 알하이삼은 광학, 정수론, 기하학, 천문학, 자연철학 등 여러 학문 분야에 중요한 기여를 남겼다. 특히 그의 광학 연구는 실험의 중요성을 강조하며 과학적 탐구의 새로운 지평을 열었다는 점에서 높이 평가받는다. 그는 이론 정립에 앞서 관찰과 실험을 중시하고, 이를 수학적으로 분석하는 엄밀한 과학적 방법론을 추구했다.

그의 대표 저서인 《키타브 알-마나지르》(Kitāb al-Manāẓir)는 이러한 과학적 접근법을 잘 보여주는 예시로, 후대의 이슬람 세계와 유럽의 과학 발전에 큰 영향을 미쳤다. 이 책은 라틴어로 번역되어 르네상스 시기 유럽의 여러 중요한 과학자들에게 읽혔으며, 근대 과학 발전의 토대를 마련하는 데 기여했다.

영국의 과학사가 H. J. J. 윈터는 이븐 알하이삼을 아르키메데스 이후 가장 위대한 물리학자 중 한 명으로 평가하며, 고대 그리스의 실험 정신이 그를 통해 부활했다고 언급했다.^[155] 이는 그의 연구가 지닌 독창성과 시대를 앞서나간 중요성을 잘 보여준다.

현대에 이르러서도 그의 업적은 다양한 방식으로 기려지고 있다. 달의 충돌구와 소행성에 그의 이름이 붙여졌으며,^[157]^[158] 유네스코는 그의 광학 연구 1000주년을 기념하여 2015년을 세계 빛의 해로 선포하기도 했다.^[160]^[161] 여러 대중 과학 다큐멘터리에서도 그의 선구적인 업적을 조명하며 과학사에서 그의 중요한 위치를 재확인하고 있다. 이븐 알하이삼의 과학적 유산은 특정 문화권을 넘어 인류 지성사의 중요한 자산으로 평가받으며, 그의 탐구 정신과 방법론은 현대 과학 발전에도 영감을 주고 있다.

10. 1. 한국 과학 기술 발전에의 시사점

이븐 알하이삼은 광학 연구에서 실험의 중요성을 새롭게 강조하며 과학적 탐구의 지평을 넓힌 인물로 평가받는다.^[145] 그의 대표 저서인 《키타브 알-마나지르》는 관찰과 실험, 그리고 수학적 분석을 결합한 엄밀한 과학적 방법론을 제시했으며, 이는 후대 유럽과 이슬람 세계의 여러 학자들에게 큰 영향을 미쳤다.^[146]^[147]^[148]^[149]^[150]^[151]^[152]^[153]^[154]^[106]

이븐 알하이삼이 보여준, 기존의 통념이나 이론에 의문을 제기하고 실험을 통해 직접 검증하려는 태도는 현대 과학 연구의 기본적인 자세와 맞닿아 있다. 특히 이론 정립에 앞서 실험적 근거를 확보하고 이를 수학적으로 엄밀하게 분석하려 했던 그의 접근 방식은 기초 과학 연구의 중요성을 잘 보여준다. 이는 단순히 기존 지식을 받아들이는 것을 넘어, 스스로 현상을 탐구하고 새로운 문제를 발견하며 창의적인 해결 방안을 모색하는 능력 함양의 필요성을 시사한다.

결국 이븐 알하이삼의 과학적 유산은 오늘날 한국의 과학 기술 발전을 위해서도 탄탄한 기초 과학 연구 역량과 함께, 실험을 통한 끊임없는 검증, 그리고 창의성과 비판적 사고를 바탕으로 한 문제 해결 능력이 필수적임을 일깨워준다.

10. 2. 국제 협력과 문화 교류

이븐 알하이삼의 주요 저서인 《키타브 알-마나지르》(Kitāb al-Manāẓir)는 이슬람 세계와 유럽의 학문에 큰 영향을 미치며 문화와 종교를 초월한 지식 교류의 중요성을 보여준다. 이 책은 주로 13세기 카말 알딘 알파리시(Kamāl al-Dīn al-Fārisī)의 주석서를 통해 이슬람 세계에 알려졌으며,^[145] 11세기 알안달루스의 알무타만 이븐 후드(al-Mu'taman ibn Hūd)도 이 책을 활용했다.

《키타브 알-마나지르》는 12세기 후반 또는 13세기 초에 라틴어로 번역되어^[146] 기독교 유럽의 많은 학자들에게 전파되었다. 로저 베이컨^[147], 로버트 그로세테스트^[148], 비텔로(Witelo), 잠바티스타 델라 포르타^[149], 레오나르도 다 빈치^[150], 갈릴레오 갈릴레이^[151], 크리스티안 호이겐스^[152], 르네 데카르트^[153], 요하네스 케플러^[154] 등이 이 책을 읽고 영향을 받았다. 이슬람 세계 내에서도 아베로에스의 광학 연구에 영향을 주었으며, 페르시아 과학자 카말 알딘 알파리시는 그의 저서에서 이븐 알하이삼의 《광학》을 개정하며 연구를 더욱 발전시켰다.^[106]

영국의 과학사가 H. J. J. 윈터는 이븐 알하이삼을 아르키메데스 이후 가장 위대한 물리학자로 평가하며, 고대 그리스의 실험 정신이 그를 통해 되살아났다고 언급했다.^[155] 제프리 초서 역시 《캔터베리 이야기》에서 "그들은 알하젠과 비텔로, 그리고 그들의 삶 속에서 쓴 아리스토텔레스를 말했습니다. 기묘한 거울과 광학 기구에 관하여."라고 언급하며 그의 영향력을 보여준다.^[156]

이븐 알하이삼의 업적은 현대에도 기려지고 있다. 달의 충돌구 알하젠^[157]과 소행성 59239 알하젠^[158]이 그의 이름을 따서 명명되었다. 파키스탄의 아가 칸 대학교는 안과학 분야 기금 교수직 명칭에 그의 이름을 포함시켰다.^[159] 2003년 발행된 이라크 디나르 10,000 디나르 지폐에도 그의 초상이 사용되었다.^[163]

유네스코는 이븐 알하이삼의 광학 연구 1000주년을 기념하여 2015년을 세계 빛의 해로 선포했다.^[160] 당시 유네스코 사무총장 이리나 보코바는 그를 '광학의 아버지'라고 칭했다.^[161] 이와 연계하여 "1001 발명과 이븐 알-하이삼의 세계"라는 국제 캠페인이 진행되어 전 세계적으로 그의 업적을 알리는 전시, 워크숍, 교육 영화 배포 등이 이루어졌다.^[162] 또한, 닐 드그라스 타이슨이 진행한 다큐멘터리 《코스모스: 스페이스타임 오디세이》와 제이콥 브로노프스키의 《인류의 등정》에서도 그의 과학적 업적과 독창성이 중요하게 다뤄졌다. 이는 이븐 알하이삼의 연구가 시대를 넘어 국제적인 협력과 문화 교류에 기여했음을 보여주는 사례이다.

10. 3. 사회 정의와 과학 기술 발전

이븐 알하이삼의 과학적 탐구는 단순히 지적 호기심을 넘어, 인류의 삶과 사회에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 가능성을 내포하고 있다. 그의 업적, 특히 광학 분야에서의 혁신적인 연구는 후대에 큰 영향을 미쳤으며, 이는 과학 기술 발전이 나아가야 할 방향, 즉 사회 정의 실현과 인류 복지 증진에 대한 중요한 시사점을 던진다.

이븐 알하이삼은 광학, 정수론, 기하학, 천문학, 자연철학 등 다양한 분야에 걸쳐 중요한 공헌을 남겼다. 특히 그의 광학 연구는 실험의 중요성을 강조하며 과학적 방법론의 발전에 기여한 것으로 평가받는다.^[155] 이러한 실험 기반의 접근 방식은 객관적인 사실 확인을 통해 지식을 발전시키는 토대가 되었으며, 이는 편견이나 주관적 판단에서 벗어나 합리적인 사고를 가능하게 한다. 이러한 과학 정신은 사회 문제를 분석하고 해결하며, 보다 공정한 사회를 구축하는 데 중요한 기초가 될 수 있다.

그의 대표 저서인 《키타브 알-마나지르》(Kitāb al-Manāẓir)는 이슬람 세계는 물론, 라틴어 번역본을 통해 유럽에도 널리 전파되었다.^[146] 이 책은 로저 베이컨^[147], 레오나르도 다 빈치^[150], 요하네스 케플러^[154] 등 수많은 서양 학자들에게 영향을 미치며 과학 발전에 크게 기여했다. 이는 특정 문화나 지역을 넘어선 지식의 보편성과 공유의 중요성을 잘 보여주는 사례이다. 과학 기술의 발전이 특정 집단이나 국가에 의해 독점되지 않고, 인류 전체의 공동 자산으로서 기능해야 함을 시사한다.

유네스코가 2015년을 세계 빛의 해로 지정하고 이븐 알하이삼을 '광학의 아버지'로 칭송한 것^[161]은 그의 과학적 유산이 지닌 현대적 의미를 강조한다. 이븐 알하이삼의 탐구 정신을 이어받아, 현대 사회는 과학 기술 발전의 혜택이 소수에게 집중되지 않고 모든 사회 구성원에게 공평하게 돌아갈 수 있도록 사회적, 제도적 노력을 기울여야 한다. 이는 과학 기술이 사회 정의를 실현하고 인류 공동체의 복지를 증진하는 데 진정으로 기여하는 길이라 할 수 있다.

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