Σύντομη βιογραφία του Christian Huygens. Huygens, Christians Ενδιαφέροντα γεγονότα από τη ζωή του Huygens

Huygens Christian (1629-1695), Ολλανδός φυσικός, μαθηματικός, μηχανικός, αστρονόμος.

Γεννήθηκε στις 14 Απριλίου 1629 στη Χάγη. Σε ηλικία 16 ετών μπήκε στο Πανεπιστήμιο του Λέιντεν, δύο χρόνια αργότερα συνέχισε τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο της Μπρέντα. Έζησε κυρίως στο Παρίσι. ήταν μέλος της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού.

Ο Χάιγκενς έγινε γνωστός ως λαμπρός μαθηματικός. Ωστόσο, η μοίρα όρισε ότι ήταν σύγχρονος του I. Newton, πράγμα που σημαίνει ότι ήταν πάντα στη σκιά του ταλέντου κάποιου άλλου. Ο Huygens ήταν ένας από τους δημιουργούς της μηχανικής μετά τον Γαλιλαίο και τον Ντεκάρτ. Πρωτοστάτησε στη δημιουργία ρολογιών εκκρεμούς με μηχανισμό διαφυγής. Κατάφερε να λύσει το πρόβλημα του προσδιορισμού του κέντρου ταλάντωσης ενός φυσικού εκκρεμούς και να θεσπίσει τους νόμους που καθορίζουν την κεντρομόλο δύναμη. Επίσης ερεύνησε και συνήγαγε τους νόμους που διέπουν τη σύγκρουση ελαστικών σωμάτων.

Πριν από τον Νεύτωνα, ο Huygens ανέπτυξε την κυματική θεωρία του φωτός. Η αρχή του Huygens (1678) - ο μηχανισμός που ανακάλυψε για τη διάδοση του φωτός - εξακολουθεί να ισχύει σήμερα. Με βάση τη θεωρία του για το φως, ο Huygens εξήγησε μια σειρά από οπτικά φαινόμενα, μέτρησε με μεγάλη ακρίβεια τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του spar της Ισλανδίας και ανακάλυψε τη διπλή διάθλαση σε αυτό, και στη συνέχεια είδε το ίδιο φαινόμενο στους κρυστάλλους χαλαζία. Ο Huygens εισήγαγε την έννοια του «κρυσταλλικού άξονα» και ανακάλυψε την πόλωση του φωτός. Εργάστηκε με μεγάλη επιτυχία στον τομέα της οπτικής: βελτίωσε σημαντικά το τηλεσκόπιο, σχεδίασε προσοφθάλμιο και εισήγαγε διαφράγματα.

Ως ένας από τους ιδρυτές του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, συνέβαλε σημαντικά στην αστρονομία - ανακάλυψε τον 8ο δακτύλιο του Κρόνου και του Τιτάνα, έναν από τους μεγαλύτερους δορυφόρους του ηλιακού συστήματος, διέκρινε τα πολικά καπάκια στον Άρη και τις ρίγες του Δία. Ο επιστήμονας με μεγάλο ενδιαφέρον κατασκεύασε τη λεγόμενη πλανητική μηχανή (πλανητάριο) και δημιούργησε μια θεωρία για το σχήμα της Γης. Ήταν ο πρώτος που κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι συμπιεσμένη κοντά στους πόλους και εξέφρασε την ιδέα της μέτρησης της δύναμης της βαρύτητας χρησιμοποιώντας ένα δεύτερο εκκρεμές. Ο Huygens έφτασε κοντά στην ανακάλυψη του νόμου της παγκόσμιας έλξης. Οι μαθηματικές του μέθοδοι εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται στην επιστήμη σήμερα.

Σχέδιο:

Εισαγωγή

• 1 Βιογραφία
• 2 Επιστημονική δραστηριότητα
  • 2.1 Μαθηματικά και μηχανική
  • 2.2 Αστρονομία
  • 2.3 Οπτική και κυματική θεωρία
  • 2.4 Άλλα επιτεύγματα
• 3 Σημαντικά έργα
• 4 Σημειώσεις
Βιβλιογραφία
• 5.1 Έργα του Huygens σε ρωσική μετάφραση
• 5.2 Λογοτεχνία για αυτόν

Εισαγωγή

Πορτρέτο του Caspar Necher (1671), λάδι, Μουσείο Boerhaave, Leiden

Christian Huygens (άκου (επ.)) van Zuylichem(Ολλανδικά Christiaan Huygens, IPA: [ˈkrɪstijaːn ˈɦœyɣə(n)s], 14 Απριλίου 1629, Χάγη - 8 Ιουλίου 1695, ό.π.) - Ολλανδός μηχανικός, φυσικός, μαθηματικός, αστρονόμος και εφευρέτης.

1. Βιογραφία

Ο Χάιγκενς γεννήθηκε στη Χάγη. Ο πατέρας του Konstantin Huygens (Huygens), μυστικός σύμβουλος των Πρίγκιπες του Πορτοκαλιού, ήταν ένας αξιόλογος συγγραφέας που έλαβε επίσης καλή επιστημονική εκπαίδευση.

Ο νεαρός Χάιγκενς σπούδασε νομικά και μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Λέιντεν και στη συνέχεια αποφάσισε να αφοσιωθεί στην επιστήμη.

Μαζί με τον αδελφό του, βελτίωσε το τηλεσκόπιο, φέρνοντάς το σε μεγέθυνση 92x και άρχισε να μελετά τον ουρανό. Ο Huygens έγινε για πρώτη φορά διάσημος όταν ανακάλυψε τους δακτυλίους του Κρόνου (τους είδε και ο Γαλιλαίος, αλλά δεν μπορούσε να καταλάβει τι ήταν) και τον δορυφόρο αυτού του πλανήτη, τον Τιτάνα.

Το 1657, ο Huygens έλαβε ένα ολλανδικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το σχεδιασμό ενός ρολογιού με εκκρεμές. Τα τελευταία χρόνια της ζωής του, ο Γαλιλαίος προσπάθησε να δημιουργήσει αυτόν τον μηχανισμό, αλλά η προοδευτική του τύφλωση τον εμπόδισε. Το ρολόι του Huygens λειτουργούσε πραγματικά και παρείχε εξαιρετική ακρίβεια για εκείνη την εποχή. Το κεντρικό στοιχείο του σχεδίου ήταν η άγκυρα που εφευρέθηκε από τον Huygens, η οποία ωθούσε περιοδικά το εκκρεμές και διατηρούσε αδιάκοπες ταλαντώσεις. Το ακριβές και φθηνό ρολόι με εκκρεμές που σχεδιάστηκε από τον Huygens έγινε γρήγορα διαδεδομένο σε όλο τον κόσμο.

Το 1665, μετά από πρόσκληση του Κολμπέρ, εγκαταστάθηκε στο Παρίσι και έγινε δεκτός ως μέλος της Ακαδημίας Επιστημών. Το 1666, με πρόταση του ίδιου Κολμπέρ, έγινε ο πρώτος πρόεδρος της. Ο Χάιγκενς ηγήθηκε της Ακαδημίας για 15 χρόνια.

Το 1673, υπό τον τίτλο «Ρολόι εκκρεμούς», δημοσιεύτηκε μια εξαιρετικά κατατοπιστική εργασία για την κινηματική της επιταχυνόμενης κίνησης. Αυτό το βιβλίο ήταν ένα βιβλίο αναφοράς για τον Νεύτωνα, ο οποίος ολοκλήρωσε την κατασκευή του θεμελίου της μηχανικής που ξεκίνησε από τον Γαλιλαίο και συνεχίστηκε από τον Χάιγκενς.

1681: σε σχέση με την προγραμματισμένη κατάργηση του Διατάγματος της Νάντης, ο Huygens, μη θέλοντας να προσηλυτιστεί στον καθολικισμό, επέστρεψε στην Ολλανδία, όπου συνέχισε την επιστημονική του έρευνα.

Πήρε το όνομά του από τον Huygens:

• κρατήρας στη Σελήνη?
• βουνό Mons Huygensπάνω στο φεγγαρι;
• κρατήρας στον Άρη?
• αστεροειδής 2801 Huygens;
• το ευρωπαϊκό διαστημικό αεροσκάφος που έφτασε στον Τιτάνα.
• Εργαστήριο Huygens: εργαστήριο στο Πανεπιστήμιο του Leiden, στην Ολλανδία.

2. Επιστημονικές δραστηριότητες

Ο Lagrange έγραψε ότι ο Huygens «ήταν προορισμένος να βελτιώσει και να αναπτύξει τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις του Galileo».

2.1. Μαθηματικά και μηχανική

Κρίστιαν Χάιγκενς
Χαρακτική από πίνακα του Kaspar Necher του G. Edelink, 1684-1687.

Ο Christian Huygens ξεκίνησε την επιστημονική του δραστηριότητα το 1651 με ένα δοκίμιο για τον τετραγωνισμό της υπερβολής, της έλλειψης και του κύκλου. Το 1654 ανακάλυψε τη θεωρία των εξελίξεων και των εμβολίων.

Το 1657, ο Huygens δημοσίευσε μια περιγραφή της δομής του ρολογιού με εκκρεμές που εφηύρε. Εκείνη την εποχή, οι επιστήμονες δεν είχαν ένα τόσο απαραίτητο όργανο για πειράματα όπως ένα ακριβές ρολόι. Ο Γαλιλαίος, για παράδειγμα, όταν μελετούσε τους νόμους της πτώσης, μετρούσε τους παλμούς του δικού του παλμού. Τα ρολόγια με τροχούς που κινούνται με βάρη χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό, αλλά η ακρίβειά τους δεν ήταν ικανοποιητική. Από την εποχή του Γαλιλαίου, το εκκρεμές χρησιμοποιήθηκε ξεχωριστά για τη μέτρηση με ακρίβεια σύντομων χρονικών περιόδων και ήταν απαραίτητο να μετρηθεί ο αριθμός των ταλαντώσεων. Το ρολόι του Huygens είχε καλή ακρίβεια και ο επιστήμονας στη συνέχεια επανειλημμένα, για σχεδόν 40 χρόνια, στράφηκε στην εφεύρεση του, βελτιώνοντάς τη και μελετώντας τις ιδιότητες του εκκρεμούς. Ο Huygens σκόπευε να χρησιμοποιήσει ρολόγια εκκρεμούς για να λύσει το πρόβλημα του προσδιορισμού του γεωγραφικού μήκους στη θάλασσα, αλλά δεν σημείωσε σημαντική πρόοδο. Ένα αξιόπιστο και ακριβές θαλάσσιο χρονοόμετρο εμφανίστηκε μόνο το 1735 (στη Μεγάλη Βρετανία).

Το 1673, ο Huygens δημοσίευσε ένα κλασικό έργο για τη μηχανική, το ρολόι του εκκρεμούς. Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica"). Το σεμνό όνομα δεν πρέπει να είναι παραπλανητικό. Εκτός από τη θεωρία των ρολογιών, το έργο περιείχε πολλές πρωτοκλασάτες ανακαλύψεις στον τομέα της ανάλυσης και της θεωρητικής μηχανικής. Ο Huygens τετράγωνα επίσης μια σειρά από επιφάνειες επανάστασης εκεί. Αυτό και τα άλλα γραπτά του είχαν τεράστια επιρροή στον νεαρό Νεύτωνα.

Στο πρώτο μέρος της εργασίας, ο Huygens περιγράφει ένα βελτιωμένο, κυκλοειδές εκκρεμές, το οποίο έχει σταθερό χρόνο αιώρησης ανεξάρτητα από το πλάτος. Για να εξηγήσει αυτή την ιδιότητα, ο συγγραφέας αφιερώνει το δεύτερο μέρος του βιβλίου στην εξαγωγή των γενικών νόμων κίνησης των σωμάτων σε ένα βαρυτικό πεδίο - ελεύθερο, κινούμενο κατά μήκος ενός κεκλιμένου επιπέδου, κύλιση κατά μήκος ενός κυκλοειδούς. Πρέπει να πούμε ότι αυτή η βελτίωση δεν έχει βρει πρακτική εφαρμογή, αφού για μικρές διακυμάνσεις η αύξηση της ακρίβειας από την κυκλοειδή αύξηση βάρους είναι ασήμαντη. Ωστόσο, η ίδια η ερευνητική μεθοδολογία έγινε μέρος του χρυσού ταμείου της επιστήμης.

Ο Huygens εξάγει τους νόμους της ομοιόμορφα επιταχυνόμενης κίνησης των σωμάτων που πέφτουν ελεύθερα, με βάση την υπόθεση ότι η δράση που προσδίδεται σε ένα σώμα από μια σταθερή δύναμη δεν εξαρτάται από το μέγεθος και την κατεύθυνση της αρχικής ταχύτητας. Εξάγοντας τη σχέση μεταξύ του ύψους της πτώσης και του τετραγώνου του χρόνου, ο Huygens κάνει την παρατήρηση ότι τα ύψη των πτώσεων σχετίζονται με τα τετράγωνα των επίκτητων ταχυτήτων. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη την ελεύθερη κίνηση ενός σώματος που ρίχνεται προς τα πάνω, διαπιστώνει ότι το σώμα ανεβαίνει στο μέγιστο ύψος, έχοντας χάσει όλη την ταχύτητα που του έχει μεταδοθεί, και το αποκτά ξανά όταν επιστρέφει πίσω.

Ο Γαλιλαίος παραδέχτηκε χωρίς απόδειξη ότι όταν τα σώματα πέφτουν κατά μήκος ευθειών με διαφορετική κλίση από το ίδιο ύψος, αποκτούν ίσες ταχύτητες. Ο Huygens το αποδεικνύει ως εξής. Δύο ευθείες γραμμές διαφορετικών κλίσεων και ίσων υψών τοποθετούνται με τα κάτω άκρα τους το ένα δίπλα στο άλλο. Εάν ένα σώμα που εκτοξεύεται από το πάνω άκρο του ενός από αυτά αποκτήσει μεγαλύτερη ταχύτητα από το ένα που εκτοξεύεται από το πάνω άκρο του άλλου, τότε μπορεί να εκτοξευθεί κατά μήκος του πρώτου από τέτοιο σημείο κάτω από το άνω άκρο ώστε η ταχύτητα που αποκτάται από κάτω να είναι επαρκής για να σηκώσετε το σώμα στο πάνω άκρο της δεύτερης γραμμής. αλλά τότε θα αποδεικνυόταν ότι το σώμα ανέβηκε σε ύψος μεγαλύτερο από αυτό από το οποίο έπεσε, αλλά αυτό δεν μπορεί να είναι.

Από την κίνηση ενός σώματος κατά μήκος μιας κεκλιμένης ευθείας γραμμής, ο Huygens προχωρά σε κίνηση κατά μήκος μιας διακεκομμένης γραμμής και στη συνέχεια σε κίνηση κατά μήκος οποιασδήποτε καμπύλης και αποδεικνύει ότι η ταχύτητα που αποκτάται όταν πέφτει από οποιοδήποτε ύψος κατά μήκος μιας καμπύλης είναι ίση με την ταχύτητα που αποκτάται κατά τη διάρκεια μια ελεύθερη πτώση από το ίδιο ύψος κατά μήκος μιας κατακόρυφης γραμμής και ότι η ίδια ταχύτητα απαιτείται για να ανυψωθεί το ίδιο σώμα στο ίδιο ύψος τόσο κατά μήκος μιας κάθετης ευθείας γραμμής όσο και κατά μήκος μιας καμπύλης. Στη συνέχεια, προχωρώντας στο κυκλοειδές και λαμβάνοντας υπόψη ορισμένες από τις γεωμετρικές του ιδιότητες, ο συγγραφέας αποδεικνύει την ταυτοχρονικότητα των κινήσεων του βαρέως σημείου κατά μήκος του κυκλοειδούς.

Το τρίτο μέρος του έργου σκιαγραφεί τη θεωρία των εξελίξεων και των ενελίξεων, που ανακαλύφθηκε από τον συγγραφέα το 1654. εδώ βρίσκει τον τύπο και τη θέση της εξέλιξης του κυκλοειδούς.

Το τέταρτο μέρος περιγράφει τη θεωρία του φυσικού εκκρεμούς. Εδώ ο Huygens λύνει το πρόβλημα που δεν δόθηκε σε τόσους γεωμέτρους της εποχής του - το πρόβλημα του προσδιορισμού του κέντρου ταλάντωσης. Βασίζεται στην ακόλουθη πρόταση:

Εάν ένα σύνθετο εκκρεμές, έχοντας αφήσει ανάπαυση, έχει ολοκληρώσει κάποιο μέρος της αιώρησής του, μεγαλύτερο από τη μισή ταλάντευση, και εάν η σύνδεση μεταξύ όλων των σωματιδίων του καταστραφεί, τότε καθένα από αυτά τα σωματίδια θα ανέλθει σε τέτοιο ύψος ώστε το κοινό τους κέντρο της βαρύτητας θα βρίσκεται σε εκείνο το ύψος, στο οποίο βρισκόταν όταν το εκκρεμές έφυγε από την ηρεμία.

Αυτή η πρόταση, που δεν αποδείχθηκε από τον Huygens, του εμφανίζεται ως θεμελιώδης αρχή, ενώ τώρα αντιπροσωπεύει μια απλή συνέπεια του νόμου της διατήρησης της ενέργειας.

Η θεωρία του φυσικού εκκρεμούς δόθηκε από τον Huygens σε εντελώς γενική μορφή και εφαρμόστηκε σε σώματα διαφόρων ειδών. Ο Huygens διόρθωσε το λάθος του Γαλιλαίου και έδειξε ότι ο ισοχρονισμός των ταλαντώσεων του εκκρεμούς, που διακηρύχθηκε από τον τελευταίο, λαμβάνει χώρα μόνο κατά προσέγγιση. Σημείωσε επίσης δύο ακόμη λάθη του Galileo στην κινηματική: η ομοιόμορφη κυκλική κίνηση συνδέεται με την επιτάχυνση (ο Galileo το αρνήθηκε αυτό) και η φυγόκεντρος δύναμη είναι ανάλογη όχι με την ταχύτητα, αλλά με το τετράγωνο της ταχύτητας.

Στο τελευταίο, πέμπτο μέρος της εργασίας του, ο Huygens δίνει δεκατρία θεωρήματα για τη φυγόκεντρη δύναμη. Αυτό το κεφάλαιο παρέχει για πρώτη φορά μια ακριβή ποσοτική έκφραση για τη φυγόκεντρη δύναμη, η οποία αργότερα έπαιξε σημαντικό ρόλο στη μελέτη της κίνησης των πλανητών και στην ανακάλυψη του νόμου της παγκόσμιας έλξης. Ο Huygens δίνει σε αυτό (προφορικά) αρκετούς θεμελιώδεις τύπους:

Το 1657 ο Huygens έγραψε την αίτηση " Σχετικά με τους υπολογισμούς στα τυχερά παιχνίδια«στο βιβλίο του δασκάλου του van Schooten «Μαθηματικές Σπουδές». Αυτή ήταν μια ουσιαστική παρουσίαση των απαρχών της τότε αναδυόμενης θεωρίας των πιθανοτήτων. Ο Huygens, μαζί με τον Fermat και τον Pascal, έθεσαν τα θεμέλιά του. Από αυτό το βιβλίο, ο Jacob Bernoulli εξοικειώθηκε με τη θεωρία των πιθανοτήτων, ο οποίος ολοκλήρωσε τη δημιουργία των θεμελίων της θεωρίας.

Σελίδα τίτλου της δημοφιλούς αστρονομικής και φιλοσοφικής πραγματείας του Huygens "Cosmotheoros"

2.2. Αστρονομία

Ο Huygens βελτίωσε ανεξάρτητα το τηλεσκόπιο. το 1655 ανακάλυψε το φεγγάρι του Κρόνου Τιτάνα και περιέγραψε τους δακτυλίους του Κρόνου. Το 1659, περιέγραψε ολόκληρο το σύστημα του Κρόνου σε ένα έργο που δημοσίευσε.

Το 1672, ανακάλυψε ένα κάλυμμα πάγου στο Νότιο Πόλο του Άρη.

Ανακάλυψε επίσης το νεφέλωμα του Ωρίωνα και άλλα νεφελώματα, παρατήρησε διπλά αστέρια και υπολόγισε (με μεγάλη ακρίβεια) την περίοδο περιστροφής του Άρη γύρω από τον άξονά του.

Το τελευταίο βιβλίο «ΚΟΣΜΟΘΕΩΡΟΣ sive de terris coelestibus earumque ornatu conjecturae» (στα λατινικά, δημοσιεύτηκε στη Χάγη το 1698) είναι ένας φιλοσοφικός και αστρονομικός προβληματισμός για το Σύμπαν. Πίστευε ότι και άλλοι πλανήτες κατοικούνταν από ανθρώπους. Το βιβλίο του Huygens έλαβε μεγάλη κυκλοφορία στην Ευρώπη, όπου μεταφράστηκε στα αγγλικά (1698), στα ολλανδικά (1699), στα γαλλικά (1702), στα γερμανικά (1703) και στα σουηδικά (1774). Με διάταγμα του Πέτρου Α, μεταφράστηκε στα ρωσικά από τον Jacob Bruce το 1717 με τον τίτλο "The Book of the World". Θεωρείται το πρώτο βιβλίο στη Ρωσία που εκθέτει το ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικου.

2.3. Οπτική και κυματική θεωρία

• Ο Huygens συμμετείχε σε σύγχρονες συζητήσεις σχετικά με τη φύση του φωτός. Το 1678, δημοσίευσε την πραγματεία του για το φως, μια περίληψη της κυματικής θεωρίας του φωτός. Δημοσίευσε ένα άλλο αξιόλογο έργο το 1690. εκεί σκιαγράφησε την ποιοτική θεωρία της ανάκλασης, της διάθλασης και της διπλής διάθλασης στην Ισλανδία spar με την ίδια μορφή που παρουσιάζεται τώρα στα εγχειρίδια φυσικής. Διατύπωσε το λεγόμενο Η αρχή του Huygens, η οποία μας επιτρέπει να μελετήσουμε την κίνηση του μετώπου κύματος, που αναπτύχθηκε στη συνέχεια από τον Fresnel και έπαιξε σημαντικό ρόλο στην κυματική θεωρία του φωτός και στη θεωρία της περίθλασης.

• Του ανήκει η αρχική βελτίωση του τηλεσκοπίου, το οποίο χρησιμοποίησε σε αστρονομικές παρατηρήσεις και αναφέρθηκε στην παράγραφο για την αστρονομία. Είναι επίσης ο εφευρέτης του διασκοπικού προβολέα - του λεγόμενου. "μαγικό φανάρι"
• Εφηύρε τον προσοφθάλμιο προσοφθάλμιο Huygens, που αποτελείται από δύο επίπεδους κυρτούς φακούς.

2.4. Άλλα επιτεύγματα

Μηχανικό ρολόι τσέπης

• Η θεωρητική ανακάλυψη της λοξότητας της Γης στους πόλους, καθώς και μια εξήγηση της επίδρασης της φυγόκεντρης δύναμης στην κατεύθυνση της βαρύτητας και στο μήκος του δεύτερου εκκρεμούς σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.
• Επίλυση του προβλήματος της σύγκρουσης ελαστικών σωμάτων, ταυτόχρονα με Wallis και Ren.
• Μία από τις λύσεις στο ερώτημα του τύπου της βαριάς ομοιογενούς αλυσίδας σε ισορροπία είναι: (γραμμή αλυσίδας).
• Η εφεύρεση της σπείρας του ρολογιού, που αντικαθιστά το εκκρεμές, είναι εξαιρετικά σημαντική για την πλοήγηση. Το πρώτο ρολόι με σπείρα σχεδιάστηκε στο Παρίσι από τον ωρολογοποιό Thuret το 1674.
• Το 1675 κατοχύρωσε ένα ρολόι τσέπης.
• Ο πρώτος ζήτησε την επιλογή ενός καθολικού φυσικού μέτρου μήκους, το οποίο πρότεινε ως το 1/3 του μήκους ενός εκκρεμούς με περίοδο ταλάντωσης 1 δευτερόλεπτο (αυτό είναι περίπου 8 cm).

3. Σημαντικά έργα

• Horologium oscillatorium, 1673 (Pendulum clock, στα λατινικά).
• Κοσμοθεέωρος. (Αγγλική μετάφραση της έκδοσης του 1698) - αστρονομικές ανακαλύψεις του Huygens, υποθέσεις για άλλους πλανήτες.
• Πραγματεία για το φως (Treatise on Light, αγγλική μετάφραση).

4. Σημειώσεις

1. Σύμφωνα με την ολλανδο-ρωσική πρακτική μεταγραφή, είναι πιο σωστό να αναπαράγετε αυτό το όνομα και το επώνυμο στα ρωσικά ως Κρίστιαν Χάιγκενς .
2. Gindikin S. G.Ιστορίες για φυσικούς και μαθηματικούς - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html. - τρίτη έκδοση, διευρυμένη. - M.: MTsNMO, 2001. - P. 110. - ISBN 5-900916-83-9
3. Kuznetsov B. G. Galileo Galilei. - Μ.: Nauka, 1964, σσ. 165, 174.
4. Όλα για τον πλανήτη Άρη - x-mars.narod.ru/investig.htm

Βιβλιογραφία

5.1. Έργα του Huygens σε ρωσική μετάφραση

• Guens H.Βιβλίο κοσμοθεωρίας και γνώμης για τις ουράνιες και επίγειες σφαίρες και τις διακοσμήσεις τους. Ανά. Τζέικομπ Μπρους. Αγία Πετρούπολη, 1717; 2η έκδοση, 1724 (στη ρωσική έκδοση το όνομα του συγγραφέα και το όνομα του μεταφραστή δεν αναφέρονται)
• Αρχιμήδης. Huygens. Legendre. Λάμπερτ.Σχετικά με τον τετραγωνισμό του κύκλου. Με την εφαρμογή ιστορικού του τεύχους που συνέταξε ο F. Rudio. Ανά. S. N. Bernstein. Odessa, Mathesis, 1913. (Ανατύπωση: M.: URSS, 2002)
• Huygens H.Μια πραγματεία για το φως, η οποία εξηγεί τους λόγους για το τι συμβαίνει σε αυτό κατά την ανάκλαση και τη διάθλαση, ιδιαίτερα κατά την παράξενη διάθλαση του ισλανδικού κρυστάλλου. Μ.-Λ.: ΟΝΤΙ, 1935.
• Huygens H.Τρία απομνημονεύματα για τη μηχανική. - publ.lib.ru/ARCHIVES/G/GYUYGENS_Hristian/Gyuygens_H._Tri_memuara_po_mehanike.(1951)..zip M.: Εκδοτικός οίκος. USSR Academy of Sciences, 1951. Σειρά: Classics of Science.
  • Ρολόι εκκρεμές.
  • Στην κίνηση των σωμάτων υπό την επίδραση κρούσης.
  • Περί φυγόκεντρης δύναμης.
  • ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ:
    • K. K. Baumgart. Κρίστιαν Χάιγκενς. Σύντομο βιογραφικό σκίτσο.
    • K. K. Baumgart. Έργα του Christiaan Huygens για τη μηχανική.
  • Ευρετήριο ονόματος.

5.2. Λογοτεχνία για αυτόν

• Veselovsky I. N. Huygens. Μ.: Uchpedgiz, 1959.
• Ιστορία των μαθηματικών που επιμελήθηκε ο A.P. Yushkevich σε τρεις τόμους, Μ.: Nauka, Τόμος 2. Μαθηματικά του 17ου αιώνα. (1970) - ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm
• Gindikin S. G.Ιστορίες για φυσικούς και μαθηματικούς. - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html M: MCNMO, 2001.
• Κόσταμπελ Π.Η εφεύρεση του κυκλοειδούς εκκρεμούς από τον Christian Huygens και η τέχνη ενός μαθηματικού. Ιστορική και μαθηματική έρευνα, τόμ. 21, 1976, σελ. 143-149.
• Μαχ Ε.Μηχανική. Ιστορικό και κριτικό δοκίμιο για την ανάπτυξή του. Izhevsk: RHD, 2000.
• Frankfurt W. I., Frank A. M.Κρίστιαν Χάιγκενς. Μ.: Nauka, 1962.
• Σάλι, Μισέλ.Ιστορική ανασκόπηση της προέλευσης και της ανάπτυξης των γεωμετρικών μεθόδων - ru.wikisource.org/wiki/Historical_review_of_the_origin_and_development_of_geometric_methods/Huygens. Τ. 1, αρ. 11-14. Μ., 1883.
• John J. O'ConnorΚαι Edmund F. Robertson. Huygens, Christian - www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Huygens.html (Αγγλικά) στο αρχείο MacTutor.
• Έργα του Christiaan Huygens - www.gutenberg.org/author/Christiaan Huygens στο Project Gutenberg

Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια: Huygens, Huygens Christian (14.4.1629, Χάγη, - 8.7.1695, ό.π.), Ολλανδός μηχανικός, φυσικός και μαθηματικός, δημιουργός της κυματικής θεωρίας του φωτός. Το πρώτο ξένο μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου (από το 1663). Ο Γ. σπούδασε στα πανεπιστήμια του Λέιντεν και της Μπρέντα, όπου σπούδασε νομικά και μαθηματικά. Σε ηλικία 22 ετών, δημοσίευσε μια εργασία για τον προσδιορισμό του μήκους των τόξων ενός κύκλου, της έλλειψης και της υπερβολής. Το 1654, εμφανίστηκε το έργο του "Περί προσδιορισμού του μεγέθους ενός κύκλου", το οποίο ήταν μια σημαντική συμβολή στη θεωρία του προσδιορισμού του λόγου ενός κύκλου προς μια διάμετρο (υπολογισμός του αριθμού p). Ακολούθησαν άλλες σημαντικές μαθηματικές πραγματείες για τη μελέτη των κυκλοειδών, λογαριθμικών και αλυσοειδών γραμμών κ.λπ. Η πραγματεία του «Περί υπολογισμών σε ζάρια» (1657) είναι μια από τις πρώτες μελέτες στον τομέα της θεωρίας πιθανοτήτων. Ο G., μαζί με τον R. Hooke, καθιέρωσαν σταθερά σημεία θερμομέτρου - το σημείο τήξης του πάγου και το σημείο βρασμού του νερού. Τα ίδια αυτά χρόνια, ο G. εργάστηκε για τη βελτίωση των φακών των αστρονομικών τηλεσκοπίων, προσπαθώντας να αυξήσει το διάφραγμά τους και να εξαλείψει τη χρωματική εκτροπή. Με τη βοήθειά τους, ο Γ. ανακάλυψε το 1655 τον δορυφόρο του πλανήτη Κρόνος (Τιτάν), καθόρισε την περίοδο της επανάστασής του και διαπίστωσε ότι ο Κρόνος περιβάλλεται από ένα λεπτό δακτύλιο, που δεν γειτνιάζει πουθενά και έχει κλίση προς την εκλειπτική. Όλες οι παρατηρήσεις δίνονται από τον G. στο κλασικό έργο «The System of Saturn» (1659). Στην ίδια εργασία, ο Γ. έδωσε την πρώτη περιγραφή του νεφελώματος στον αστερισμό του Ωρίωνα και ανέφερε ρίγες στις επιφάνειες του Δία και του Άρη.
Οι αστρονομικές παρατηρήσεις απαιτούσαν ακριβή και βολική μέτρηση του χρόνου. Το 1657, ο G. εφηύρε το πρώτο ρολόι με εκκρεμές εξοπλισμένο με μηχανισμό διαφυγής. Ο G. περιέγραψε την εφεύρεσή του στο έργο του «Pendulum Clock» (1658). Η δεύτερη, διευρυμένη έκδοση αυτού του έργου δημοσιεύτηκε το 1673 στο Παρίσι. Στα πρώτα 4 μέρη του, ο Γ. διερεύνησε μια σειρά από προβλήματα που σχετίζονται με την κίνηση ενός εκκρεμούς. Έδωσε μια λύση στο πρόβλημα της εύρεσης του κέντρου αιώρησης ενός φυσικού εκκρεμούς - το πρώτο πρόβλημα στην ιστορία της μηχανικής σχετικά με την κίνηση ενός συστήματος συνδεδεμένων υλικών σημείων σε ένα δεδομένο πεδίο δύναμης. Στην ίδια εργασία, ο G. καθιέρωσε τον ταυτοχρονισμό της κίνησης κατά μήκος ενός κυκλοειδούς και, έχοντας αναπτύξει τη θεωρία των εξελίξεων επίπεδων καμπυλών, απέδειξε ότι η εξέλιξη ενός κυκλοειδούς είναι επίσης κυκλοειδές, αλλά βρίσκεται διαφορετικά σε σχέση με τους άξονες.
Το 1665, κατά την ίδρυση της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών, ο Γ. προσκλήθηκε στο Παρίσι ως πρόεδρος της, όπου έζησε σχεδόν αδιάκοπα για 16 χρόνια (1665-81). Το 1680, ο G. εργάστηκε για τη δημιουργία μιας «πλανητικής μηχανής» - το πρωτότυπο ενός σύγχρονου πλανητάριου - για το σχεδιασμό του οποίου ανέπτυξε μια αρκετά πλήρη θεωρία συνεχών ή συνεχόμενων κλασμάτων. Αυτή είναι η τελευταία δουλειά που ολοκλήρωσε στο Παρίσι.
Το 1681, έχοντας επιστρέψει στην πατρίδα του, ο Γ. ασχολήθηκε ξανά με την οπτική εργασία. Το 1681-87, γυάλισε φακούς με τεράστιες εστιακές αποστάσεις 37, 54,63 μ. Παράλληλα, ο Γ. σχεδίασε ένα προσοφθάλμιο που φέρει το όνομά του, το οποίο χρησιμοποιείται ακόμα (βλ. Προσοφθάλμιο). Ολόκληρος ο κύκλος των οπτικών έργων του Γ. τελειώνει με την περίφημη «Πραγματεία για το φως» (1690). Σε αυτό παρουσιάζεται για πρώτη φορά η κυματική θεωρία του φωτός σε εντελώς ξεκάθαρη μορφή και εφαρμόζεται στην εξήγηση των οπτικών φαινομένων. Στο Κεφάλαιο 5 της Πραγματείας για το Φως, ο G. έδωσε μια εξήγηση του φαινομένου της διπλής διάθλασης που ανακαλύφθηκε στους κρυστάλλους spar της Ισλανδίας. Η κλασική θεωρία της διάθλασης σε οπτικά μονοαξονικούς κρυστάλλους εξακολουθεί να επεξηγείται με βάση αυτό το κεφάλαιο.
Στην Πραγματεία για το Φως, ο G. πρόσθεσε ως παράρτημα το επιχείρημα «On the Causes of Gravity», στο οποίο έφτασε κοντά στην ανακάλυψη του νόμου της παγκόσμιας βαρύτητας. Στην τελευταία του πραγματεία, Cosmoteoros (1698), που δημοσιεύτηκε μετά θάνατον, ο Γ. βασίζεται στη θεωρία της πολλαπλότητας των κόσμων και της κατοικήσεώς τους. Το 1717 η πραγματεία μεταφράστηκε στα ρωσικά. γλώσσα με εντολή του Πέτρου Α.

Ο Christiaan Huygens είναι Ολλανδός επιστήμονας, μαθηματικός, αστρονόμος και φυσικός, ένας από τους ιδρυτές της οπτικής των κυμάτων. Το 1665-81 εργάστηκε στο Παρίσι. Εφηύρε (1657) ένα ρολόι εκκρεμούς με μηχανισμό διαφυγής, έδωσε τη θεωρία του, καθιέρωσε τους νόμους της ταλάντωσης ενός φυσικού εκκρεμούς και έθεσε τα θεμέλια της θεωρίας της κρούσης. Δημιούργησε (1678, δημοσίευση 1690) την κυματική θεωρία του φωτός, εξήγησε τη διπλή διάθλαση. Μαζί με τον Ρόμπερτ Χουκ, καθιέρωσε σταθερά σημεία θερμομέτρου. Βελτίωσε το τηλεσκόπιο. σχεδίασε ένα προσοφθάλμιο που πήρε το όνομά του. Ο δακτύλιος γύρω από τον Κρόνο ανακαλύφθηκε επίσης από τον δορυφόρο του Τιτάνα. Συγγραφέας ενός από τα πρώτα έργα για τη θεωρία πιθανοτήτων (1657).

Πρόωρη αφύπνιση ταλέντων

Οι πρόγονοι του Christiaan Huygens κατέλαβαν εξέχουσα θέση στην ιστορία της χώρας του. Ο πατέρας του Konstantin Huygens (1596-1687), στο σπίτι του οποίου γεννήθηκε ο μελλοντικός διάσημος επιστήμονας, ήταν άνθρωπος με μεγάλη μόρφωση, ήξερε γλώσσες και λάτρευε τη μουσική. μετά το 1630 έγινε σύμβουλος του Γουλιέλμου Β' (και στη συνέχεια του Γουλιέλμου Γ'). Ο βασιλιάς Ιάκωβος Α' τον ανέδειξε στον βαθμό του ιππότη και ο Λουδοβίκος ΙΓ' του απένειμε το παράσημο του Αγίου Μιχαήλ. Τα παιδιά του - 4 γιοι (ο δεύτερος είναι Χριστιανός) και μια κόρη - άφησαν επίσης καλό σημάδι στην ιστορία.

Το ταλέντο του Κρίστιαν φάνηκε σε νεαρή ηλικία. Σε ηλικία οκτώ ετών είχε ήδη σπουδάσει λατινικά και αριθμητική, είχε σπουδάσει τραγούδι και σε ηλικία δέκα ετών γνώρισε τη γεωγραφία και την αστρονομία. Το 1641, ο δάσκαλός του έγραψε στον πατέρα του παιδιού: «Βλέπω και σχεδόν ζηλεύω την αξιοσημείωτη μνήμη του Κρίστιαν» και δύο χρόνια αργότερα: «Ομολογώ ότι ο Χριστιανός πρέπει να αποκαλείται θαύμα μεταξύ των αγοριών».

Και ο Κρίστιαν αυτή την εποχή, έχοντας σπουδάσει ελληνικά, γαλλικά και ιταλικά και κατέκτησε το τσέμπαλο, άρχισε να ενδιαφέρεται για τη μηχανική. Αλλά όχι μόνο αυτό: του αρέσει επίσης το κολύμπι, ο χορός και η ιππασία. Σε ηλικία δεκαέξι ετών, ο Christiaan Huygens, μαζί με τον μεγαλύτερο αδελφό του Konstantin, μπήκαν στο Πανεπιστήμιο του Leiden για να σπουδάσουν νομικά και μαθηματικά (το τελευταίο ήταν πιο πρόθυμο και επιτυχημένο· ο δάσκαλος αποφάσισε να στείλει ένα από τα έργα του στον Rene Descartes).

Μετά από 2 χρόνια, ο μεγαλύτερος αδερφός αρχίζει να εργάζεται για τον πρίγκιπα Φρειδερίκο Χένρικ και ο Κρίστιαν και ο μικρότερος αδερφός του μετακομίζουν στην Μπρέντα, στο «Κολλέγιο Όραν». Ο πατέρας του Κρίστιαν τον προετοίμασε επίσης για δημόσια υπηρεσία, αλλά είχε άλλες φιλοδοξίες Το 1650, επέστρεψε στη Χάγη, όπου το επιστημονικό του έργο παρεμποδίστηκε μόνο από πονοκεφάλους που τον στοίχειωναν για αρκετό καιρό.

Πρώτες επιστημονικές εργασίες

Το φάσμα των επιστημονικών ενδιαφερόντων του Christiaan Huygens συνέχισε να διευρύνεται. Ενδιαφέρεται για τα έργα του Αρχιμήδη για τη μηχανική και του Ντεκάρτ (και αργότερα άλλων συγγραφέων, συμπεριλαμβανομένων των Άγγλων Νεύτωνα και Χουκ) για την οπτική, αλλά δεν σταματά να μελετά τα μαθηματικά. Στη μηχανική, η κύρια έρευνά του αφορά τη θεωρία της κρούσης και το πρόβλημα της κατασκευής του ρολογιού, που εκείνη την εποχή είχε εξαιρετικά σημαντική εφαρμοσμένη σημασία και πάντα κατείχε μια από τις κεντρικές θέσεις στο έργο του Huygens.

Τα πρώτα του επιτεύγματα στην οπτική μπορούν επίσης να ονομαστούν «εφαρμοσμένα». Μαζί με τον αδελφό του Κωνσταντίνο, ο Christian Huygens ασχολείται με τη βελτίωση των οπτικών οργάνων και σημειώνει σημαντική επιτυχία στον τομέα αυτό (η δραστηριότητα αυτή δεν σταματά για πολλά χρόνια· το 1682 εφευρίσκει ένα προσοφθάλμιο με τρεις φακούς, που εξακολουθεί να φέρει το όνομά του. βελτιώνοντας τα τηλεσκόπια, ο Huygens, ωστόσο, στο "Dioptrics" έγραψε: "... ένα άτομο: που θα μπορούσε να εφεύρει ένα spyglass, βασισμένο μόνο στη θεωρία, χωρίς την παρέμβαση της τύχης, θα έπρεπε να έχει υπεράνθρωπο μυαλό").

Νέα όργανα επιτρέπουν να γίνουν σημαντικές παρατηρήσεις: 25 Μαρτίου 1655 Ο Huygens ανακαλύπτει τον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου (του οποίου οι δακτύλιοι τον ενδιέφεραν για πολύ καιρό). Το 1657, εμφανίστηκε ένα άλλο έργο του Huygens, "On Calculations in Dice" - ένα από τα πρώτα έργα σχετικά με τη θεωρία πιθανοτήτων. Γράφει ένα άλλο δοκίμιο, «On the Impact of Bodies», για τον αδελφό του.

Γενικά, η δεκαετία του πενήντα του 17ου αιώνα ήταν η εποχή της μεγαλύτερης δραστηριότητας του Huygens. Κερδίζει φήμη στον επιστημονικό κόσμο. Το 1665 εξελέγη μέλος της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού.

«Η αρχή του Χάιγκενς»

Ο H. Huygens μελέτησε τα οπτικά έργα του Νεύτωνα με αμείωτο ενδιαφέρον, αλλά δεν αποδέχτηκε τη σωματική θεωρία του φωτός. Πολύ πιο κοντά του ήταν οι απόψεις του Ρόμπερτ Χουκ και του Φραντσέσκο Γκριμάλντι, οι οποίοι πίστευαν ότι το φως έχει κυματική φύση.

Αλλά η ιδέα του φωτός ως κύματος δημιούργησε αμέσως πολλά ερωτήματα: πώς να εξηγήσουμε την ευθύγραμμη διάδοση του φωτός, την ανάκλαση και τη διάθλασή του; Ο Νεύτωνας τους έδωσε φαινομενικά πειστικές απαντήσεις. Η ευθύτητα είναι μια εκδήλωση του πρώτου νόμου της δυναμικής: τα φωτεινά αιμοσφαίρια κινούνται ομοιόμορφα και σε ευθεία γραμμή, εκτός εάν επιδρούν πάνω τους από δυνάμεις. Η ανάκλαση εξηγήθηκε επίσης ως η ελαστική ανάκαμψη των σωματιδίων από τις επιφάνειες των σωμάτων. Η κατάσταση με τη διάθλαση ήταν κάπως πιο περίπλοκη, αλλά και εδώ ο Νεύτων έδωσε μια εξήγηση. Πίστευε ότι όταν ένα ελαφρύ σωμάτιο πετάει μέχρι το όριο ενός σώματος, μια ελκτική δύναμη από την ουσία αρχίζει να δρα σε αυτό, προσδίδοντας επιτάχυνση στο σώμα. Αυτό οδηγεί σε αλλαγή της κατεύθυνσης της ταχύτητας του σωματιδίου (διάθλασης) και του μεγέθους του. Επομένως, σύμφωνα με τον Newton, η ταχύτητα του φωτός στο γυαλί, για παράδειγμα, είναι μεγαλύτερη από ό,τι στο κενό. Αυτό το συμπέρασμα είναι σημαντικό έστω και μόνο επειδή επιτρέπει την πειραματική επαλήθευση (η μεταγενέστερη εμπειρία διέψευσε τη γνώμη του Νεύτωνα).

Ο Christian Huygens, όπως και οι προκάτοχοί του που αναφέρθηκαν παραπάνω, πίστευε ότι όλος ο χώρος είναι γεμάτος με ένα ειδικό μέσο - τον αιθέρα, και ότι το φως είναι κύματα σε αυτόν τον αιθέρα. Χρησιμοποιώντας μια αναλογία με τα κύματα στην επιφάνεια του νερού, ο Huygens κατέληξε στην ακόλουθη εικόνα: όταν το μπροστινό μέρος (δηλαδή, το μπροστινό άκρο) του κύματος φτάσει σε ένα ορισμένο σημείο, δηλ. οι ταλαντώσεις φτάνουν σε αυτό το σημείο, τότε αυτές οι ταλαντώσεις γίνονται τα κέντρα των νέων κυμάτων που αποκλίνουν προς όλες τις κατευθύνσεις, και η κίνηση του περιβλήματος όλων αυτών των κυμάτων δίνει μια εικόνα της διάδοσης του μετώπου κύματος και η κατεύθυνση κάθετη σε αυτό το μέτωπο είναι η κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Έτσι, εάν το μέτωπο κύματος στο κενό είναι επίπεδο κάποια στιγμή, τότε παραμένει πάντα επίπεδο, πράγμα που αντιστοιχεί στην ευθύγραμμη διάδοση του φωτός. Εάν το μπροστινό μέρος του φωτεινού κύματος φτάσει στο όριο του μέσου, τότε κάθε σημείο σε αυτό το όριο γίνεται το κέντρο ενός νέου σφαιρικού κύματος, και με την κατασκευή των περιβλημάτων αυτών των κυμάτων στο διάστημα τόσο πάνω όσο και κάτω από το όριο, δεν είναι δύσκολο. για να εξηγήσουμε τόσο τον νόμο της ανάκλασης όσο και τον νόμο της διάθλασης (αλλά σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να δεχτούμε ότι η ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσο είναι n φορές μικρότερη από ό,τι στο κενό, όπου n είναι ο ίδιος δείκτης διάθλασης του μέσου που περιλαμβάνεται στο νόμο της διάθλασης που ανακαλύφθηκε πρόσφατα από τους Descartes και Snell).

Από την αρχή του Huygens προκύπτει ότι το φως, όπως κάθε κύμα, μπορεί να κάμπτεται γύρω από εμπόδια. Αυτό το φαινόμενο, που είναι θεμελιώδους ενδιαφέροντος, υπάρχει, αλλά ο Huygens θεώρησε ότι τα «πλευρικά κύματα» που προκύπτουν κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας κάμψης δεν αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.

Οι ιδέες του Christian Huygens για το φως απείχαν πολύ από τις σύγχρονες. Έτσι, πίστευε ότι τα κύματα φωτός είναι διαμήκη, δηλ. ότι οι κατευθύνσεις των ταλαντώσεων συμπίπτουν με την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Αυτό μπορεί να φαίνεται ακόμη πιο περίεργο αφού ο ίδιος ο Huygens προφανώς είχε ήδη μια ιδέα για το φαινόμενο της πόλωσης, το οποίο μπορεί να γίνει κατανοητό μόνο με την εξέταση των εγκάρσιων κυμάτων. Αλλά αυτό δεν είναι το κύριο πράγμα. Η αρχή του Huygens είχε αποφασιστική επιρροή στις ιδέες μας όχι μόνο για την οπτική, αλλά και για τη φυσική οποιωνδήποτε ταλαντώσεων και κυμάτων, που τώρα καταλαμβάνει μια από τις κεντρικές θέσεις στην επιστήμη μας. (V.I. Grigoriev)

Περισσότερα για τον Christian Huygens:

Christian Huygens von Zuylichen - γιος του Ολλανδού ευγενή Constantijn Huygens «Τα ταλέντα, η ευγένεια και ο πλούτος ήταν προφανώς κληρονομικά στην οικογένεια του Christian Huygens», έγραψε ένας από τους βιογράφους του. Ο παππούς του ήταν συγγραφέας και αξιωματούχος, ο πατέρας του ήταν μυστικός σύμβουλος των Πριγκίπων του Πορτοκαλί, μαθηματικός και ποιητής. Η πιστή υπηρεσία στους ηγεμόνες τους δεν υποδούλωσε τα ταλέντα τους και φαινόταν ότι ο Κρίστιαν ήταν προκαθορισμένος από την ίδια, για πολλούς, αξιοζήλευτη μοίρα. Σπούδασε αριθμητική και λατινικά, μουσική και ποίηση. Ο Χάινριχ Μπρούνο, ο δάσκαλός του, δεν χόρταινε τον δεκατετράχρονο μαθητή του:

«Ομολογώ ότι ο Κρίστιαν πρέπει να αποκαλείται θαύμα μεταξύ των αγοριών... Αναπτύσσει τις ικανότητές του στον τομέα της μηχανικής και των κατασκευών, φτιάχνει εκπληκτικές μηχανές, αλλά σχεδόν απαραίτητες». Ο δάσκαλος έκανε λάθος: το αγόρι πάντα αναζητούσε οφέλη από τις σπουδές του. Το συγκεκριμένο, πρακτικό μυαλό του θα βρει σύντομα διαγράμματα των μηχανών που πραγματικά χρειάζονται οι άνθρωποι.

Ωστόσο, δεν αφοσιώθηκε αμέσως στη μηχανική και τα μαθηματικά. Ο πατέρας αποφάσισε να κάνει τον γιο του δικηγόρο και, όταν ο Κρίστιαν έφτασε στα δεκαέξι του, τον έστειλε να σπουδάσει νομικά στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου. Ενώ σπούδαζε νομικές επιστήμες στο πανεπιστήμιο, ο Huygens ενδιαφερόταν ταυτόχρονα για τα μαθηματικά, τη μηχανική, την αστρονομία και την πρακτική οπτική. Επιδέξιος τεχνίτης, αλέθει ανεξάρτητα οπτικά γυαλιά και βελτιώνει τον σωλήνα, με τη βοήθεια του οποίου θα κάνει αργότερα τις αστρονομικές ανακαλύψεις του.

Ο Christiaan Huygens ήταν ο άμεσος διάδοχος του Galileo-Galilei στην επιστήμη. Σύμφωνα με τον Lagrange, ο Huygens «ήταν προορισμένος να βελτιώσει και να αναπτύξει τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις του Galileo». Υπάρχει μια ιστορία για το πώς ο Huygens ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με τις ιδέες του Galileo. Ο δεκαεπτάχρονος Huygens επρόκειτο να αποδείξει ότι τα σώματα που ρίχνονται οριζόντια κινούνται σε παραβολές, αλλά, έχοντας ανακαλύψει την απόδειξη στο βιβλίο του Γαλιλαίου, δεν ήθελε να «γράψει την Ιλιάδα μετά τον Όμηρο».

Μετά την αποφοίτησή του από το πανεπιστήμιο, ο Christiaan Huygens γίνεται στολίδι της ακολουθίας του κόμη του Nassau, ο οποίος βρίσκεται καθ' οδόν για τη Δανία για διπλωματική αποστολή. Ο Κόμης δεν ενδιαφέρεται για το γεγονός ότι αυτός ο όμορφος νεαρός είναι ο συγγραφέας ενδιαφέροντων μαθηματικών έργων και, φυσικά, δεν ξέρει πώς ο Χριστιανός ονειρεύεται να πάει από την Κοπεγχάγη στη Στοκχόλμη για να δει τον Ντεκάρτ. Έτσι δεν θα συναντηθούν ποτέ: σε λίγους μήνες ο Ντεκάρτ θα πεθάνει.

Σε ηλικία 22 ετών, ο Christiaan Huygens δημοσίευσε τις «Ομιλίες για το τετράγωνο μιας υπερβολής, μιας έλλειψης και ενός κύκλου». Το 1655, κατασκευάζει ένα τηλεσκόπιο και ανακαλύπτει ένα από τα φεγγάρια του Κρόνου, τον Τιτάνα, και δημοσιεύει τις «Νέες ανακαλύψεις στο μέγεθος του κύκλου». Σε ηλικία 26 ετών, ο Κρίστιαν γράφει σημειώσεις για τη διοπτρία. Σε ηλικία 28 ετών δημοσιεύτηκε η πραγματεία του «On Calculations in the Game of Dice», όπου πίσω από τον επιπόλαιο τίτλο κρύβεται μια από τις πρώτες μελέτες στην ιστορία στον τομέα της θεωρίας πιθανοτήτων.

Μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις του Huygens ήταν η εφεύρεση του ρολογιού με εκκρεμές. Κατοχύρωσε την εφεύρεσή του στις 16 Ιουλίου 1657 και την περιέγραψε σε ένα σύντομο δοκίμιο που δημοσιεύτηκε το 1658. Έγραψε για το ρολόι του στον Γάλλο βασιλιά Λουδοβίκο ΙΔ΄: «Οι μηχανές μου, τοποθετημένες στα διαμερίσματά σας, όχι μόνο σας εκπλήσσουν κάθε μέρα με τη σωστή ένδειξη της ώρας, αλλά είναι κατάλληλες, όπως ήλπιζα από την αρχή, για καθορισμό το γεωγραφικό μήκος ενός τόπου στη θάλασσα». Ο Christian Huygens εργάστηκε στο έργο της δημιουργίας και βελτίωσης ρολογιών, κυρίως ρολογιών εκκρεμούς, για σχεδόν σαράντα χρόνια: από το 1656 έως το 1693. Ο A. Sommerfeld αποκάλεσε τον Huygens «τον πιο λαμπρό ωρολογοποιό όλων των εποχών».

Στα τριάντα, ο Christiaan Huygens αποκαλύπτει το μυστικό του δακτυλίου του Κρόνου. Οι δακτύλιοι του Κρόνου παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο με τη μορφή δύο πλευρικών εξαρτημάτων που «στηρίζουν» τον Κρόνο. Τότε τα δαχτυλίδια φάνηκαν σαν μια λεπτή γραμμή, δεν τα παρατήρησε και δεν τα ανέφερε ξανά. Όμως ο σωλήνας του Galileo δεν είχε την απαραίτητη ανάλυση και επαρκή μεγέθυνση. Παρατήρηση του ουρανού μέσω τηλεσκοπίου 92x. Ο Κρίστιαν ανακαλύπτει ότι το δαχτυλίδι του Κρόνου παρερμηνευόταν με τα πλάγια αστέρια. Ο Huygens έλυσε το μυστήριο του Κρόνου και περιέγραψε για πρώτη φορά τους διάσημους δακτυλίους του.

Εκείνη την εποχή, ο Κρίστιαν Χάιγκενς ήταν ένας πολύ όμορφος νεαρός με μεγάλα μπλε μάτια και όμορφα κομμένο μουστάκι. Οι κοκκινωπές μπούκλες της περούκας, απότομα κουλουριασμένες σύμφωνα με τη μόδα εκείνης της εποχής, έπεφταν στους ώμους, ξαπλωμένοι στη λευκή δαντέλα Brabant ενός ακριβού γιακά. Ήταν φιλικός και ήρεμος. Κανείς δεν τον είδε ιδιαίτερα συγκινημένο ή μπερδεμένο, να ορμάει κάπου ή, αντίθετα, να βυθίζεται σε αργό ονειροπόλο. Δεν του άρεσε να είναι στην «κοινωνία» και σπάνια εμφανιζόταν εκεί, αν και η καταγωγή του του άνοιξε τις πόρτες όλων των παλατιών της Ευρώπης. Ωστόσο, όταν εμφανίζεται εκεί, δεν δείχνει καθόλου αμήχανος ή αμήχανος, όπως συνέβαινε συχνά με άλλους επιστήμονες.

Αλλά μάταια ο γοητευτικός Ninon de Lenclos αναζητά την παρέα του, είναι πάντα φιλικός, τίποτα περισσότερο, αυτός ο πεπεισμένος εργένης. Μπορεί να πιει με φίλους, αλλά μόνο λίγο. Κάντε λίγη φάρσα, γελάστε λίγο. Λίγο από όλα, πολύ λίγο, για να μείνει όσο το δυνατόν περισσότερος χρόνος για το κύριο πράγμα - τη δουλειά. Η δουλειά - ένα αμετάβλητο πάθος που καταναλώνει - τον έκαιγε συνεχώς.

Ο Christiaan Huygens διακρίθηκε για την εξαιρετική αφοσίωσή του. Είχε επίγνωση των ικανοτήτων του και προσπαθούσε να τις χρησιμοποιήσει στο έπακρο. «Η μόνη ψυχαγωγία που επέτρεπε ο Χάιγκενς στον εαυτό του σε τέτοιες αφηρημένες εργασίες», έγραψε γι' αυτόν ένας από τους συγχρόνους του, «ήταν ότι στα διαστήματα σπούδαζε φυσική. Αυτό που ήταν ένα κουραστικό έργο για έναν απλό άνθρωπο ήταν η ψυχαγωγία για τον Χάιγκενς».

Το 1663, ο Huygens εξελέγη μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Το 1665, μετά από πρόσκληση του Κολμπέρ, εγκαταστάθηκε στο Παρίσι και τον επόμενο χρόνο έγινε μέλος της πρόσφατα οργανωμένης Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού.

Το 1673 δημοσιεύτηκε το δοκίμιό του «The Pendulum Clock», το οποίο δίνει τα θεωρητικά θεμέλια της εφεύρεσης του Huygens. Σε αυτή την εργασία, ο Huygens διαπιστώνει ότι το κυκλοειδές έχει την ιδιότητα του ισοχρονισμού και αναλύει τις μαθηματικές ιδιότητες του κυκλοειδούς.

Μελετώντας την καμπυλόγραμμη κίνηση ενός βαρύ σημείου, ο Huygens, συνεχίζοντας να αναπτύσσει ιδέες που εκφράζονται από τον Γαλιλαίο, δείχνει ότι ένα σώμα, όταν πέφτει από ένα ορισμένο ύψος κατά μήκος διαφόρων μονοπατιών, αποκτά μια τελική ταχύτητα που δεν εξαρτάται από το σχήμα του μονοπατιού, αλλά εξαρτάται μόνο από το ύψος της πτώσης και μπορεί να ανέλθει σε ύψος ίσο (σε απουσία αντίστασης) με το αρχικό ύψος. Αυτή η θέση, η οποία ουσιαστικά εκφράζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας για κίνηση σε ένα βαρυτικό πεδίο, χρησιμοποιείται από τον Huygens για τη θεωρία του φυσικού εκκρεμούς. Βρίσκει μια έκφραση για το μειωμένο μήκος του εκκρεμούς, καθιερώνει την έννοια του κέντρου αιώρησης και των ιδιοτήτων του. Εκφράζει τον τύπο του μαθηματικού εκκρεμούς για την κυκλοειδή κίνηση και τις μικρές ταλαντώσεις ενός κυκλικού εκκρεμούς ως εξής:

«Ο χρόνος μιας μικρής ταλάντωσης ενός κυκλικού εκκρεμούς σχετίζεται με το χρόνο πτώσης κατά μήκος διπλάσιο από το μήκος του εκκρεμούς, όπως η περιφέρεια ενός κύκλου σχετίζεται με τη διάμετρο».

Είναι σημαντικό ότι στο τέλος της εργασίας του ο επιστήμονας δίνει μια σειρά από προτάσεις (χωρίς συμπέρασμα) για την κεντρομόλο δύναμη και διαπιστώνει ότι η κεντρομόλος επιτάχυνση είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας και αντιστρόφως ανάλογη με την ακτίνα του κύκλου. Αυτό το αποτέλεσμα προετοίμασε τη θεωρία του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων υπό την επίδραση κεντρικών δυνάμεων

Από τις μηχανικές μελέτες του Christiaan Huygens, εκτός από τη θεωρία του εκκρεμούς και της κεντρομόλου δύναμης, είναι γνωστή και η θεωρία του για την πρόσκρουση των ελαστικών σφαιρών, την οποία υπέβαλε για ένα ανταγωνιστικό πρόβλημα που ανακοινώθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου το 1668. Η θεωρία της κρούσης του Huygens βασίζεται στο νόμο της διατήρησης των ζωντανών δυνάμεων, στην ορμή και στην αρχή της σχετικότητας του Γαλιλαίου. Εκδόθηκε μόνο μετά το θάνατό του το 1703. Ο Χάιγκενς ταξίδεψε αρκετά, αλλά ποτέ δεν ήταν αδρανής τουρίστας. Στο πρώτο του ταξίδι στη Γαλλία, σπούδασε οπτική και στο Λονδίνο εξήγησε τα μυστικά της κατασκευής των τηλεσκοπίων του. Εργάστηκε για δεκαπέντε χρόνια στην αυλή του Λουδοβίκου XIV, δεκαπέντε χρόνια λαμπρής μαθηματικής και φυσικής έρευνας. Και σε δεκαπέντε χρόνια - μόνο δύο σύντομα ταξίδια στην πατρίδα του για να λάβει ιατρική περίθαλψη

Ο Κρίστιαν Χάιγκενς έζησε στο Παρίσι μέχρι το 1681, όταν, μετά την ανάκληση του Διατάγματος της Νάντης, ως Προτεστάντης επέστρεψε στην πατρίδα του. Ενώ βρισκόταν στο Παρίσι, γνώριζε καλά τον Roemer και τον βοήθησε ενεργά στις παρατηρήσεις που οδήγησαν στον προσδιορισμό της ταχύτητας του φωτός. Ο Huygens ήταν ο πρώτος που ανέφερε τα αποτελέσματα του Roemer στην πραγματεία του.

Στο σπίτι, στην Ολλανδία, πάλι χωρίς να γνωρίζει την κούραση, ο Huygens κατασκευάζει ένα μηχανικό πλανητάριο, γιγάντια τηλεσκόπια εβδομήντα μέτρων και περιγράφει τους κόσμους άλλων πλανητών.

Το έργο του Huygens για το φως εμφανίζεται στα λατινικά, διορθώθηκε από τον συγγραφέα και αναδημοσιεύτηκε στα γαλλικά το 1690. Η «Πραγματεία για το φως» του Huygens μπήκε στην ιστορία της επιστήμης ως το πρώτο επιστημονικό έργο για την οπτική των κυμάτων. Αυτή η πραγματεία διατύπωσε την αρχή της διάδοσης των κυμάτων, γνωστή πλέον ως αρχή του Huygens. Με βάση αυτή την αρχή, προέκυψαν οι νόμοι της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός, και αναπτύχθηκε η θεωρία της διπλής διάθλασης στο Spar της Ισλανδίας. Δεδομένου ότι η ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε έναν κρύσταλλο είναι διαφορετική σε διαφορετικές κατευθύνσεις, το σχήμα της επιφάνειας του κύματος δεν θα είναι σφαιρικό, αλλά ελλειψοειδές.

Η θεωρία της διάδοσης και της διάθλασης του φωτός σε μονοαξονικούς κρυστάλλους είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της οπτικής του Huygens. Ο Christiaan Huygens περιέγραψε επίσης την εξαφάνιση μιας από τις δύο ακτίνες όταν πέρασαν από τον δεύτερο κρύσταλλο με έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό σε σχέση με τον πρώτο. Έτσι, ο Huygens ήταν ο πρώτος φυσικός που διαπίστωσε το γεγονός της πόλωσης του φωτός.

Οι ιδέες του Huygens εκτιμήθηκαν ιδιαίτερα από τον διάδοχό του Fresnel. Τις τοποθέτησε πάνω από όλες τις ανακαλύψεις του Νεύτωνα στην οπτική, υποστηρίζοντας ότι η ανακάλυψη του Χάιγκενς «μπορεί να είναι πιο δύσκολο να γίνει από όλες τις ανακαλύψεις του Νεύτωνα στον τομέα των φωτεινών φαινομένων».

Ο Huygens δεν εξετάζει τα χρώματα στην πραγματεία του, ούτε τη διάθλαση του φωτός. Η πραγματεία του είναι αφιερωμένη μόνο στην τεκμηρίωση της ανάκλασης και της διάθλασης (συμπεριλαμβανομένης της διπλής διάθλασης) από την άποψη των κυμάτων. Αυτή η περίσταση ήταν πιθανώς ο λόγος για τον οποίο η θεωρία του Huygens, παρά την υποστήριξή της τον 18ο αιώνα από τους Lomonosov και Euler, δεν κέρδισε την αναγνώριση έως ότου ο Fresnel ανέστησε τη θεωρία των κυμάτων σε νέα βάση στις αρχές του 19ου αιώνα.

Ο Christiaan Huygens πέθανε στις 8 Ιουνίου 1695, όταν στο τυπογραφείο τυπωνόταν το KosMoteoros, το τελευταίο του βιβλίο. (Samin D.K. 100 μεγάλοι επιστήμονες. - M.: Veche, 2000)

Περισσότερα για τον Christian Huygens:

Huyghens (Christian Huyghensvan Zuylichem), - μαθηματικός, αστρονόμος και φυσικός, τον οποίο ο Νεύτων αναγνώρισε ως σπουδαίο. Ο πατέρας του, Signor van Zuylichem, γραμματέας των πριγκίπων του Orange, ήταν ένας αξιόλογος συγγραφέας και επιστημονικά μορφωμένος.

Ο Christian Huygens ξεκίνησε την επιστημονική του δραστηριότητα το 1651 με ένα δοκίμιο για τον τετραγωνισμό της υπερβολής, της έλλειψης και του κύκλου. το 1654 ανακάλυψε τη θεωρία των εξελίξεων και των εμβολίων, το 1655 ανακάλυψε τον δορυφόρο του Κρόνου και τον τύπο των δακτυλίων, το 1659 περιέγραψε το σύστημα του Κρόνου σε ένα έργο που δημοσίευσε. Το 1665, μετά από πρόσκληση του Κολμπέρ, εγκαταστάθηκε στο Παρίσι και έγινε δεκτός ως μέλος της Ακαδημίας Επιστημών.

Τα ρολόγια με τροχούς που κινούνται με βάρη χρησιμοποιούνται εδώ και πολύ καιρό, αλλά η ρύθμιση της ταχύτητας τέτοιων ρολογιών δεν ήταν ικανοποιητική. Από την εποχή του Γαλιλαίου, το εκκρεμές χρησιμοποιήθηκε ξεχωριστά για τη μέτρηση με ακρίβεια σύντομων χρονικών περιόδων και ήταν απαραίτητο να μετρηθεί ο αριθμός των ταλαντώσεων. Το 1657, ο Christiaan Huygens δημοσίευσε μια περιγραφή της δομής του ρολογιού με εκκρεμές που εφηύρε. Το περίφημο έργο Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, το οποίο δημοσίευσε αργότερα, το 1673, στο Παρίσι, περιέχοντας μια δήλωση των πιο σημαντικών ανακαλύψεων στη δυναμική, στο πρώτο μέρος περιέχει επίσης μια περιγραφή της δομής του ρολόγια, αλλά με τις πρόσθετες βελτιώσεις στη μέθοδο στάθμισης του εκκρεμούς, καθιστώντας το εκκρεμές κυκλοειδές, το οποίο έχει σταθερό χρόνο αιώρησης, ανεξάρτητα από την αιώρηση. Για να εξηγήσει αυτή την ιδιότητα του κυκλοειδούς εκκρεμούς, ο συγγραφέας αφιερώνει το δεύτερο μέρος του βιβλίου στην εξαγωγή των νόμων της πτώσης των σωμάτων που είναι ελεύθερα και κινούνται κατά μήκος κεκλιμένων ευθειών και τέλος κατά μήκος ενός κυκλοειδούς. Εδώ, για πρώτη φορά, εκφράζεται ξεκάθαρα η αρχή της ανεξαρτησίας των κινήσεων: ομοιόμορφα επιταχυνόμενη λόγω της δράσης της βαρύτητας και ομοιόμορφη λόγω αδράνειας.

Ο Christian Huygens αποδεικνύει τους νόμους της ομοιόμορφα επιταχυνόμενης κίνησης των σωμάτων που πέφτουν ελεύθερα, με βάση την αρχή ότι η δράση που προσδίδεται σε ένα σώμα από μια δύναμη σταθερού μεγέθους και κατεύθυνσης δεν εξαρτάται από το μέγεθος και την κατεύθυνση της ταχύτητας που ήδη διαθέτει το σώμα. Εξάγοντας τη σχέση μεταξύ του ύψους της πτώσης και του τετραγώνου του χρόνου, ο Huygens κάνει την παρατήρηση ότι τα ύψη των πτώσεων σχετίζονται με τα τετράγωνα των επίκτητων ταχυτήτων. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψη την ελεύθερη κίνηση ενός σώματος που ρίχνεται προς τα πάνω, διαπιστώνει ότι το σώμα ανεβαίνει στο μέγιστο ύψος, έχοντας χάσει όλη την ταχύτητα που του έχει μεταδοθεί και το αποκτά ξανά όταν επιστρέφει πίσω.

Ο Γαλιλαίος παραδέχτηκε χωρίς απόδειξη ότι όταν τα σώματα πέφτουν κατά μήκος ευθειών με διαφορετική κλίση από το ίδιο ύψος, αποκτούν ίσες ταχύτητες. Ο Christiaan Huygens το αποδεικνύει ως εξής. Δύο ευθείες γραμμές διαφορετικών κλίσεων και ίσων υψών τοποθετούνται με τα κάτω άκρα τους το ένα δίπλα στο άλλο. Εάν ένα σώμα που εκτοξεύεται από το πάνω άκρο του ενός από αυτά αποκτήσει μεγαλύτερη ταχύτητα από το ένα που εκτοξεύεται από το πάνω άκρο του άλλου, τότε μπορεί να εκτοξευθεί κατά μήκος του πρώτου από τέτοιο σημείο κάτω από το άνω άκρο ώστε η ταχύτητα που αποκτάται από κάτω να είναι επαρκής να σηκώσει το σώμα στο πάνω άκρο της δεύτερης γραμμής, αλλά τότε θα αποδεικνυόταν ότι το σώμα ανέβηκε σε ύψος μεγαλύτερο από αυτό από το οποίο έπεσε, αλλά αυτό δεν μπορεί να είναι.

Από την κίνηση ενός σώματος κατά μήκος μιας κεκλιμένης ευθείας γραμμής, ο H. Huygens προχωρά σε κίνηση κατά μήκος μιας διακεκομμένης γραμμής και στη συνέχεια σε κίνηση κατά μήκος οποιασδήποτε καμπύλης και αποδεικνύει ότι η ταχύτητα που αποκτάται όταν πέφτει από οποιοδήποτε ύψος κατά μήκος μιας καμπύλης είναι ίση με την ταχύτητα που αποκτάται κατά τη διάρκεια μιας ελεύθερης πτώσης από το ίδιο ύψος κατά μήκος μιας κατακόρυφης γραμμής και ότι η ίδια ταχύτητα απαιτείται για την ανύψωση του ίδιου σώματος στο ίδιο ύψος, τόσο κατά μήκος μιας κάθετης ευθείας γραμμής όσο και κατά μήκος μιας καμπύλης.

Στη συνέχεια, προχωρώντας στο κυκλοειδές και λαμβάνοντας υπόψη ορισμένες από τις γεωμετρικές του ιδιότητες, ο συγγραφέας αποδεικνύει τον ταυτοχρονισμό των κινήσεων του βαρέως σημείου κατά μήκος του κυκλοειδούς. Το τρίτο μέρος του έργου εκθέτει τη θεωρία των εξελίξεων και των ενελίξεων, που ανακαλύφθηκε από τον συγγραφέα το 1654. Εδώ οι Χριστιανοί βρίσκουν τον τύπο και τη θέση του κυκλοειδούς εξέλιξης.

Το τέταρτο μέρος εκθέτει τη θεωρία του φυσικού εκκρεμούς εδώ ο Κρίστιαν Χάιγκενς λύνει το πρόβλημα που δεν είχε δοθεί σε τόσους πολλούς γεωμέτρους της εποχής του - το πρόβλημα του προσδιορισμού του κέντρου αιώρησης. Βασίζεται στην ακόλουθη πρόταση: «Αν ένα σύνθετο εκκρεμές, έχοντας αφήσει το υπόλοιπο, έχει ολοκληρώσει κάποιο μέρος της αιώρησής του, μεγαλύτερο από τη μισή ταλάντευση, και εάν η σύνδεση μεταξύ όλων των σωματιδίων του καταστραφεί, τότε καθένα από αυτά τα σωματίδια θα ανεβαίνουν σε τέτοιο ύψος που το κοινό κέντρο βάρους τους θα είναι στο ύψος στο οποίο βρισκόταν όταν το εκκρεμές έφυγε από την ηρεμία. Αυτή η πρόταση, που δεν αποδείχθηκε από τον Christiaan Huygens, του φαίνεται ως βασική αρχή, ενώ τώρα αντιπροσωπεύει την εφαρμογή του νόμου της διατήρησης της ενέργειας σε ένα εκκρεμές. Η θεωρία του φυσικού εκκρεμούς δόθηκε από τον Huygens σε εντελώς γενική μορφή και εφαρμόστηκε σε σώματα διαφόρων ειδών. Στο τελευταίο, πέμπτο μέρος της εργασίας του, ο επιστήμονας δίνει δεκατρία θεωρήματα για τη φυγόκεντρη δύναμη και εξετάζει την περιστροφή ενός κωνικού εκκρεμούς.

Ένα άλλο αξιοσημείωτο έργο του Christian Huygens είναι η θεωρία του φωτός, που δημοσιεύθηκε το 1690, στην οποία εκθέτει τη θεωρία της ανάκλασης και της διάθλασης και στη συνέχεια της διπλής διάθλασης στην Ισλανδία spar με την ίδια μορφή που παρουσιάζεται τώρα στα εγχειρίδια φυσικής. Από τα άλλα που ανακάλυψε ο H. Huygens θα αναφέρουμε τα εξής.

Η ανακάλυψη της αληθινής εμφάνισης των δακτυλίων του Κρόνου και των δύο φεγγαριών του, που έγινε με τη βοήθεια ενός τηλεσκοπίου δέκα ποδιών, που κατασκεύασε ο ίδιος. Μαζί με τον αδελφό του, ο Christiaan Huygens ασχολήθηκε με την κατασκευή οπτικών γυαλιών και βελτίωσε σημαντικά την παραγωγή τους. Το ελλειψοειδές σχήμα της γης και η συμπίεσή της στους πόλους ανακαλύφθηκαν θεωρητικά, καθώς και μια εξήγηση της επίδρασης της φυγόκεντρης δύναμης στην κατεύθυνση της βαρύτητας και στο μήκος του δεύτερου εκκρεμούς σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη. Επίλυση του προβλήματος της σύγκρουσης ελαστικών σωμάτων ταυτόχρονα με Wallis και Brenn.

Ο Christiaan Huygens εφηύρε τη σπείρα του ρολογιού, αντικαθιστώντας το πρώτο ρολόι με μια σπείρα, που κατασκευάστηκε στο Παρίσι από τον ωρολογοποιό Thuret το 1674. Είχε επίσης μια από τις λύσεις στο πρόβλημα της μορφής μιας βαριάς ομοιογενούς αλυσίδας σε ισορροπία.

ΚΡΙΣΤΙΑΝ ΧΟΥΓΚΕΝΣ

Ο Christiaan Huygens von Zuylichen - γιος του Ολλανδού ευγενή Constantijn Huygens, γεννήθηκε στις 14 Απριλίου 1629. «Τα ταλέντα, η ευγένεια και ο πλούτος ήταν προφανώς κληρονομικά στην οικογένεια του Christian Huygens», έγραψε ένας από τους βιογράφους του. Ο παππούς του ήταν συγγραφέας και αξιωματούχος, ο πατέρας του ήταν ο μυστικός σύμβουλος των Πριγκίπων του Πορτοκαλί, μαθηματικός και ποιητής. Η πιστή υπηρεσία στους ηγεμόνες τους δεν υποδούλωσε τα ταλέντα τους και φαινόταν ότι ο Κρίστιαν ήταν προκαθορισμένος από την ίδια, για πολλούς, αξιοζήλευτη μοίρα. Σπούδασε αριθμητική και λατινικά, μουσική και ποίηση. Ο Χάινριχ Μπρούνο, ο δάσκαλός του, δεν χόρταινε τον δεκατετράχρονο μαθητή του: «Παραδέχομαι ότι ο Κρίστιαν πρέπει να αποκαλείται θαύμα μεταξύ των αγοριών... Αναπτύσσει τις ικανότητές του στον τομέα της μηχανικής και των σχεδίων, κατασκευάζει καταπληκτικές μηχανές, αλλά ελάχιστα απαραίτητο».

Ο δάσκαλος έκανε λάθος: το αγόρι πάντα αναζητούσε οφέλη από τις σπουδές του. Το συγκεκριμένο, πρακτικό μυαλό του θα βρει σύντομα διαγράμματα των μηχανών που πραγματικά χρειάζονται οι άνθρωποι.

Ωστόσο, δεν αφοσιώθηκε αμέσως στη μηχανική και τα μαθηματικά. Ο πατέρας αποφάσισε να κάνει τον γιο του δικηγόρο και, όταν ο Κρίστιαν έφτασε στα δεκαέξι του, τον έστειλε να σπουδάσει νομικά στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου. Ενώ σπούδαζε νομικές επιστήμες στο πανεπιστήμιο, ο Huygens ενδιαφερόταν ταυτόχρονα για τα μαθηματικά, τη μηχανική, την αστρονομία και την πρακτική οπτική. Επιδέξιος τεχνίτης, αλέθει ανεξάρτητα οπτικά γυαλιά και βελτιώνει τον σωλήνα, με τη βοήθεια του οποίου θα κάνει αργότερα τις αστρονομικές ανακαλύψεις του.

Ο Christiaan Huygens ήταν ο άμεσος διάδοχος του Galileo στην επιστήμη. Σύμφωνα με τον Lagrange, ο Huygens «ήταν προορισμένος να βελτιώσει και να αναπτύξει τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις του Galileo». Υπάρχει μια ιστορία για το πώς ο Huygens ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με τις ιδέες του Galileo. Ο δεκαεπτάχρονος Huygens επρόκειτο να αποδείξει ότι τα σώματα που ρίχνονται οριζόντια κινούνται σε παραβολές, αλλά, έχοντας ανακαλύψει την απόδειξη στο βιβλίο του Γαλιλαίου, δεν ήθελε να «γράψει την Ιλιάδα μετά τον Όμηρο».

Μετά την αποφοίτησή του από το πανεπιστήμιο, γίνεται στολίδι της ακολουθίας του κόμη του Νασάου, ο οποίος πηγαίνει στη Δανία για διπλωματική αποστολή. Ο Κόμης δεν ενδιαφέρεται για το γεγονός ότι αυτός ο όμορφος νεαρός είναι ο συγγραφέας ενδιαφέροντων μαθηματικών έργων και, φυσικά, δεν ξέρει πώς ο Χριστιανός ονειρεύεται να πάει από την Κοπεγχάγη στη Στοκχόλμη για να δει τον Ντεκάρτ. Έτσι δεν θα συναντηθούν ποτέ: σε λίγους μήνες ο Ντεκάρτ θα πεθάνει.

Σε ηλικία 22 ετών, ο Huygens δημοσίευσε τις «Ομιλίες για το τετράγωνο μιας υπερβολής, μιας έλλειψης και ενός κύκλου». Το 1655, κατασκευάζει ένα τηλεσκόπιο και ανακαλύπτει ένα από τα φεγγάρια του Κρόνου, τον Τιτάνα, και δημοσιεύει τις «Νέες ανακαλύψεις στο μέγεθος του κύκλου». Σε ηλικία 26 ετών, ο Κρίστιαν γράφει σημειώσεις για τη διοπτρία. Σε ηλικία 28 ετών δημοσιεύτηκε η πραγματεία του «On Calculations in the Game of Dice», όπου πίσω από τον επιπόλαιο τίτλο κρύβεται μια από τις πρώτες μελέτες στον τομέα της θεωρίας πιθανοτήτων στην ιστορία.

Μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις του Huygens ήταν η εφεύρεση του ρολογιού με εκκρεμές. Κατοχύρωσε την εφεύρεσή του στις 16 Ιουλίου 1657 και την περιέγραψε σε ένα σύντομο δοκίμιο που δημοσιεύτηκε το 1658. Έγραψε για το ρολόι του στον Γάλλο βασιλιά Λουδοβίκο ΙΔ΄: «Οι μηχανές μου, τοποθετημένες στα διαμερίσματά σας, όχι μόνο σας εκπλήσσουν κάθε μέρα με τη σωστή ένδειξη της ώρας, αλλά είναι κατάλληλες, όπως ήλπιζα από την αρχή, για καθορισμό το γεωγραφικό μήκος ενός τόπου στη θάλασσα». Ο Christian Huygens εργάστηκε στο έργο της δημιουργίας και της βελτίωσης ρολογιών, κυρίως εκκρεμών, για σχεδόν σαράντα χρόνια: από το 1656 έως το 1693. Ο A. Sommerfeld αποκάλεσε τον Huygens «τον πιο λαμπρό ωρολογοποιό όλων των εποχών».

Στα τριάντα, ο Huygens αποκαλύπτει το μυστικό του δακτυλίου του Κρόνου. Οι δακτύλιοι του Κρόνου παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο με τη μορφή δύο πλευρικών εξαρτημάτων που «στηρίζουν» τον Κρόνο. Τότε τα δαχτυλίδια φάνηκαν σαν μια λεπτή γραμμή, δεν τα παρατήρησε και δεν τα ανέφερε ξανά. Όμως ο σωλήνας του Galileo δεν είχε την απαραίτητη ανάλυση και επαρκή μεγέθυνση. Παρατηρώντας τον ουρανό μέσω ενός τηλεσκοπίου 92x, ο Κρίστιαν ανακαλύπτει ότι ο δακτύλιος του Κρόνου παρερμηνευόταν με τα πλάγια αστέρια. Ο Huygens έλυσε το μυστήριο του Κρόνου και περιέγραψε για πρώτη φορά τους διάσημους δακτυλίους του.

Εκείνη την εποχή, ο Χάιγκενς ήταν ένας πολύ όμορφος νεαρός με μεγάλα μπλε μάτια και όμορφα κομμένο μουστάκι. Οι κοκκινωπές μπούκλες της περούκας, απότομα κουλουριασμένες σύμφωνα με τη μόδα εκείνης της εποχής, έπεφταν στους ώμους, ξαπλωμένοι στη λευκή δαντέλα Brabant ενός ακριβού γιακά. Ήταν φιλικός και ήρεμος. Κανείς δεν τον είδε ιδιαίτερα συγκινημένο ή μπερδεμένο, να ορμάει κάπου ή, αντίθετα, να βυθίζεται σε αργή σκέψη. Δεν του άρεσε να είναι στην «κοινωνία» και σπάνια εμφανιζόταν εκεί, αν και η καταγωγή του του άνοιξε τις πόρτες όλων των παλατιών της Ευρώπης. Ωστόσο, όταν εμφανίζεται εκεί, δεν δείχνει καθόλου αμήχανος ή αμήχανος, όπως συνέβαινε συχνά με άλλους επιστήμονες.

Αλλά μάταια ο γοητευτικός Ninon de Lenclos αναζητά την παρέα του, είναι πάντα φιλικός, τίποτα περισσότερο, αυτός ο πεπεισμένος εργένης. Μπορεί να πιει με φίλους, αλλά μόνο λίγο. Κάντε λίγη φάρσα, γελάστε λίγο. Λίγο από όλα, πολύ λίγο, για να μείνει όσο το δυνατόν περισσότερος χρόνος για το κύριο πράγμα - τη δουλειά. Η δουλειά - ένα αμετάβλητο πάθος που καταναλώνει - τον έκαιγε συνεχώς.

Ο Χάιγκενς διακρίθηκε για την εξαιρετική του αφοσίωση. Είχε επίγνωση των ικανοτήτων του και προσπαθούσε να τις χρησιμοποιήσει στο έπακρο. «Η μόνη ψυχαγωγία που επέτρεπε ο Χάιγκενς στον εαυτό του σε τέτοιες αφηρημένες εργασίες», έγραψε γι' αυτόν ένας από τους συγχρόνους του, «ήταν ότι στα διαστήματα σπούδαζε φυσική. Αυτό που ήταν ένα κουραστικό έργο για έναν απλό άνθρωπο ήταν η ψυχαγωγία για τον Χάιγκενς».

Το 1663, ο Huygens εξελέγη μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Το 1665, μετά από πρόσκληση του Κολμπέρ, εγκαταστάθηκε στο Παρίσι και τον επόμενο χρόνο έγινε μέλος της πρόσφατα οργανωμένης Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού.

Το 1673 δημοσιεύτηκε το δοκίμιό του «The Pendulum Clock», το οποίο δίνει τα θεωρητικά θεμέλια της εφεύρεσης του Huygens. Σε αυτή την εργασία, ο Huygens διαπιστώνει ότι το κυκλοειδές έχει την ιδιότητα του ισοχρονισμού και αναλύει τις μαθηματικές ιδιότητες του κυκλοειδούς.

Μελετώντας την καμπυλόγραμμη κίνηση ενός βαρύ σημείου, ο Huygens, συνεχίζοντας να αναπτύσσει ιδέες που εκφράζονται από τον Γαλιλαίο, δείχνει ότι ένα σώμα, όταν πέφτει από ένα ορισμένο ύψος κατά μήκος διαφόρων μονοπατιών, αποκτά μια τελική ταχύτητα που δεν εξαρτάται από το σχήμα του μονοπατιού, αλλά εξαρτάται μόνο από το ύψος της πτώσης και μπορεί να ανέλθει σε ύψος ίσο (σε απουσία αντίστασης) με το αρχικό ύψος. Αυτή η θέση, η οποία ουσιαστικά εκφράζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας για κίνηση σε ένα βαρυτικό πεδίο, χρησιμοποιείται από τον Huygens για τη θεωρία του φυσικού εκκρεμούς. Βρίσκει μια έκφραση για το μειωμένο μήκος του εκκρεμούς, καθιερώνει την έννοια του κέντρου αιώρησης και των ιδιοτήτων του. Εκφράζει τον τύπο ενός μαθηματικού εκκρεμούς για κυκλοειδή κίνηση και μικρές ταλαντώσεις κυκλικού εκκρεμούς ως εξής: «Ο χρόνος μιας μικρής ταλάντωσης ενός κυκλικού εκκρεμούς σχετίζεται με το χρόνο πτώσης κατά μήκος του διπλού μήκους του εκκρεμούς, όπως και το η περιφέρεια ενός κύκλου σχετίζεται με τη διάμετρο».

Είναι σημαντικό ότι στο τέλος της εργασίας του ο επιστήμονας δίνει μια σειρά από προτάσεις (χωρίς συμπέρασμα) για την κεντρομόλο δύναμη και διαπιστώνει ότι η κεντρομόλος επιτάχυνση είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας και αντιστρόφως ανάλογη με την ακτίνα του κύκλου. Αυτό το αποτέλεσμα προετοίμασε τη θεωρία του Νεύτωνα για την κίνηση των σωμάτων υπό τη δράση κεντρικών δυνάμεων.

Από τις μηχανικές μελέτες του Huygens, εκτός από τη θεωρία του εκκρεμούς και της κεντρομόλου δύναμης, είναι γνωστή η θεωρία του για την πρόσκρουση των ελαστικών σφαιρών, την οποία υπέβαλε για ένα ανταγωνιστικό πρόβλημα που ανακοινώθηκε από τη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου το 1668. Η θεωρία της κρούσης του Huygens βασίζεται στο νόμο της διατήρησης των ζωντανών δυνάμεων, στην ορμή και στην αρχή της σχετικότητας του Γαλιλαίου. Εκδόθηκε μόνο μετά το θάνατό του το 1703.

Ο Χάιγκενς ταξίδεψε αρκετά, αλλά ποτέ δεν ήταν αδρανής τουρίστας. Στο πρώτο του ταξίδι στη Γαλλία, σπούδασε οπτική και στο Λονδίνο εξήγησε τα μυστικά της κατασκευής των τηλεσκοπίων του. Εργάστηκε για δεκαπέντε χρόνια στην αυλή του Λουδοβίκου XIV, δεκαπέντε χρόνια λαμπρής μαθηματικής και φυσικής έρευνας. Και σε δεκαπέντε χρόνια - μόνο δύο σύντομα ταξίδια στην πατρίδα του για να λάβει ιατρική περίθαλψη.

Ο Χάιγκενς έζησε στο Παρίσι μέχρι το 1681, όταν, μετά την ανάκληση του Διατάγματος της Νάντης, ως Προτεστάντης επέστρεψε στην πατρίδα του. Ενώ βρισκόταν στο Παρίσι, γνώριζε καλά τον Roemer και τον βοήθησε ενεργά στις παρατηρήσεις που οδήγησαν στον προσδιορισμό της ταχύτητας του φωτός. Ο Huygens ήταν ο πρώτος που ανέφερε τα αποτελέσματα του Roemer στην πραγματεία του.

Στο σπίτι, στην Ολλανδία, πάλι χωρίς να γνωρίζει την κούραση, ο Huygens κατασκευάζει ένα μηχανικό πλανητάριο, γιγάντια τηλεσκόπια εβδομήντα μέτρων και περιγράφει τους κόσμους άλλων πλανητών.

Το έργο του Huygens για το φως εμφανίζεται στα λατινικά, διορθώθηκε από τον συγγραφέα και αναδημοσιεύτηκε στα γαλλικά το 1690. Η «Πραγματεία για το φως» του Huygens εισήλθε στην ιστορία της επιστήμης ως το πρώτο επιστημονικό έργο για την οπτική κυμάτων. Αυτή η πραγματεία διατύπωσε την αρχή της διάδοσης των κυμάτων, γνωστή πλέον ως αρχή του Huygens. Με βάση αυτή την αρχή, προέκυψαν οι νόμοι της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός, και αναπτύχθηκε η θεωρία της διπλής διάθλασης στο Spar της Ισλανδίας. Δεδομένου ότι η ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε έναν κρύσταλλο είναι διαφορετική σε διαφορετικές κατευθύνσεις, το σχήμα της επιφάνειας του κύματος δεν θα είναι σφαιρικό, αλλά ελλειψοειδές.

Η θεωρία της διάδοσης και της διάθλασης του φωτός σε μονοαξονικούς κρυστάλλους είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της οπτικής του Huygens. Ο Huygens περιέγραψε επίσης την εξαφάνιση μιας από τις δύο ακτίνες καθώς περνούσαν από τον δεύτερο κρύσταλλο σε έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό σε σχέση με τον πρώτο. Έτσι, ο Huygens ήταν ο πρώτος φυσικός που διαπίστωσε το γεγονός της πόλωσης του φωτός.

Οι ιδέες του Huygens εκτιμήθηκαν ιδιαίτερα από τον διάδοχό του Fresnel. Τις τοποθέτησε πάνω από όλες τις ανακαλύψεις του Νεύτωνα στην οπτική, υποστηρίζοντας ότι η ανακάλυψη του Χάιγκενς «μπορεί να είναι πιο δύσκολο να γίνει από όλες τις ανακαλύψεις του Νεύτωνα στον τομέα των φωτεινών φαινομένων».

Ο Huygens δεν εξετάζει τα χρώματα στην πραγματεία του, ούτε τη διάθλαση του φωτός. Η πραγματεία του είναι αφιερωμένη μόνο στην τεκμηρίωση της ανάκλασης και της διάθλασης (συμπεριλαμβανομένης της διπλής διάθλασης) από την άποψη των κυμάτων. Αυτή η περίσταση ήταν πιθανώς ο λόγος για τον οποίο η θεωρία του Huygens, παρά την υποστήριξή της τον 18ο αιώνα από τους Lomonosov και Euler, δεν αναγνωρίστηκε έως ότου ο Fresnel ανέστησε τη θεωρία των κυμάτων σε νέα βάση στις αρχές του 19ου αιώνα.

Ο Χάιγκενς πέθανε στις 8 Ιουλίου 1695, όταν τυπωνόταν στο τυπογραφείο το Cosmoteoros, το τελευταίο του βιβλίο.