Kort biografi om Christian Huygens. Huygens, Christians Interessante fakta fra Huygens liv

Huygens Christian (1629-1695), nederlandsk fysiker, matematiker, mekaniker, astronom.

Født 14. april 1629 i Haag. 16 år gammel kom han inn på universitetet i Leiden, to år senere fortsatte han studiene ved universitetet i Breda. Bodde for det meste i Paris; var medlem av Paris Academy of Sciences.

Huygens ble kjent som en strålende matematiker. Skjebnen bestemte imidlertid at han var en samtid av I. Newton, noe som betyr at han alltid var i skyggen av andres talent. Huygens var en av utviklerne av mekanikk etter Galileo og Descartes. Han tilhører ledelsen i etableringen av pendelklokker med escapement. Han klarte å løse problemet med å bestemme oscillasjonssenteret til en fysisk pendel, for å etablere lovene som bestemmer sentripetalkraften. Han undersøkte også og utledet regelmessighetene ved kollisjonen av elastiske kropper.

Før Newton utviklet Huygens bølgeteorien om lys. Huygens' prinsipp (1678) - mekanismen han oppdaget for forplantning av lys - er anvendelig i dag. Basert på sin teori om lys forklarte Huygens en rekke optiske fenomener, målte de geometriske egenskapene til islandsk spar med stor nøyaktighet og oppdaget dobbel brytning i den, så så han det samme fenomenet i kvartskrystaller. Huygens introduserte konseptet "krystallakse", oppdaget polariseringen av lys. Han jobbet med stor suksess innen optikk: han forbedret teleskopet betydelig, designet et okular og introduserte membraner.

Som en av skaperne av Paris-observatoriet, ga han et betydelig bidrag til astronomi - han oppdaget den åttende ringen til Saturn og Titan, en av de største satellittene i solsystemet, som skilte polarhettene på Mars og båndene på Jupiter. Forskeren med stor interesse designet den såkalte planetariske maskinen (planetarium) og skapte en teori om jordens figur. Han var den første som kom til konklusjonen at jorden er komprimert nær polene, og foreslo ideen om å måle tyngdekraften ved hjelp av en andre pendel. Huygens var nær å oppdage loven om universell gravitasjon. Hans matematiske metoder brukes fortsatt i vitenskapen i dag.

Plan:

Introduksjon

• 1 Biografi
• 2 Vitenskapelig aktivitet
  • 2.1 Matematikk og mekanikk
  • 2.2 Astronomi
  • 2.3 Optikk og bølgeteori
  • 2.4 Andre prestasjoner
• 3 store skrifter
• 4 Merknader
Litteratur
• 5.1 Huygens' verk i russisk oversettelse
• 5.2 Litteratur om ham

Introduksjon

Portrett av Kaspar Necher (1671), olje, Boerhaave Museum, Leiden

Christian Huygens (lytt (inf.)) van Zeulichem(nederlandsk. Christiaan Huygens, IFA: [ˈkrɪstijaːn ˈɦœyɣə(n)s], 14. april 1629, Haag - 8. juli 1695, ibid) - nederlandsk mekaniker, fysiker, matematiker, astronom og oppfinner.

1. Biografi

Huygens ble født i Haag. Hans far Konstantin Huygens (Huygens), hemmelig rådgiver for prinsene av Orange, var en bemerkelsesverdig forfatter som også fikk en god vitenskapelig utdannelse.

Den unge Huygens studerte jus og matematikk ved Universitetet i Leiden, og bestemte seg deretter for å vie seg til vitenskap.

Sammen med broren forbedret han teleskopet, brakte det til 92x forstørrelse og begynte å studere himmelen. Den første berømmelsen kom til Huygens da han oppdaget ringene til Saturn (Galileo så dem også, men kunne ikke forstå hva de var) og satellitten til denne planeten, Titan.

I 1657 mottok Huygens et nederlandsk patent på en pendelklokkedesign. I de siste årene av sitt liv prøvde Galileo å skape denne mekanismen, men progressiv blindhet hindret ham. Huygens klokke fungerte virkelig og ga utmerket nøyaktighet for den tiden. Det sentrale elementet i designet var ankeret oppfunnet av Huygens, som med jevne mellomrom presset pendelen og opprettholdt udempede svingninger. Designet av Huygens, en nøyaktig og rimelig pendelklokke ble raskt mye brukt over hele verden.

I 1665, på invitasjon fra Colbert, bosatte han seg i Paris og ble akseptert som medlem av Vitenskapsakademiet. I 1666, etter forslag fra den samme Colbert, ble han dens første president. Huygens ledet akademiet i 15 år.

I 1673, under tittelen "Pendulum Clock", ble et usedvanlig informativt verk om kinematikken til akselerert bevegelse publisert. Denne boken var en skrivebordsbok for Newton, som fullførte konstruksjonen av grunnlaget for mekanikk startet av Galileo og videreført av Huygens.

1681: i forbindelse med den tiltenkte opphevelsen av Ediktet av Nantes, vendte Huygens, som ikke ønsket å konvertere til katolisismen, tilbake til Holland, hvor han fortsatte sin vitenskapelige forskning.

Oppkalt etter Huygens:

• et krater på månen;
• fjell Mons Huygens på månen;
• krateret på Mars
• asteroide 2801 Huygens;
• den europeiske romsonden som nådde Titan;
• Huygens Laboratory: laboratorium ved Leiden University, Nederland.

2. Vitenskapelig aktivitet

Lagrange skrev at Huygens "var bestemt til å perfeksjonere og utvikle de viktigste funnene til Galileo".

2.1. Matematikk og mekanikk

Christian Huygens
Gravering fra et maleri av Caspar Necher av G. Edelink, 1684-1687.

Christian Huygens begynte sin vitenskapelige virksomhet i 1651 med et essay om kvadraturen til hyperbelen, ellipsen og sirkelen. I 1654 oppdaget han teorien om evoluter og evolventer.

I 1657 publiserte Huygens en beskrivelse av utformingen av klokken han oppfant med en pendel. På den tiden hadde ikke forskere en slik enhet nødvendig for eksperimenter som en nøyaktig klokke. Galileo, for eksempel, når han studerte lovene om å falle, telte slagene til sin egen puls. Klokker med hjul drevet av vekter har vært i bruk lenge, men nøyaktigheten var utilfredsstillende. Siden Galileos tid har pendelen blitt brukt separat for nøyaktig måling av små tidsperioder, og det var nødvendig å telle antall svingninger. Huygens 'klokke hadde god nøyaktighet, og forskeren vendte seg deretter gjentatte ganger, i nesten 40 år, til oppfinnelsen sin, forbedret den og studerte pendelens egenskaper. Huygens hadde til hensikt å bruke en pendelklokke for å løse problemet med å bestemme lengdegrad til sjøs, men oppnådde ikke betydelig fremgang. Et pålitelig og nøyaktig marin kronometer dukket opp først i 1735 (i Storbritannia).

I 1673 publiserte Huygens det klassiske mekaniske verket Pendulumuret. Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum og horologia aptato demonstrationes geometrica"). Det beskjedne navnet bør ikke være misvisende. I tillegg til teorien om klokker, inneholdt verket mange førsteklasses oppdagelser innen analyse og teoretisk mekanikk. Huygens kvadraturerer også en rekke revolusjonsflater der. Dette og hans andre forfatterskap hadde en dyp effekt på den unge Newton.

I den første delen av verket beskriver Huygens en forbedret, cykloidal pendel som har konstant svingtid uavhengig av amplitude. For å forklare denne egenskapen, vier forfatteren den andre delen av boken til utledningen av de generelle bevegelseslovene til kropper i et gravitasjonsfelt - fri, beveger seg langs et skråplan, ruller nedover en cykloid. Det må sies at denne forbedringen ikke har funnet praktisk anvendelse, siden med små svingninger er økningen i nøyaktighet fra den cykloidale vektøkningen ubetydelig. Selve forskningsmetodikken gikk imidlertid inn i vitenskapens gullfond.

Huygens utleder lovene for jevnt akselerert bevegelse av fritt fallende kropper, basert på antakelsen om at handlingen som tilføres kroppen av en konstant kraft, ikke avhenger av størrelsen og retningen til den opprinnelige hastigheten. Ved å utlede forholdet mellom fallets høyde og tidens kvadrat, gjør Huygens bemerkningen at fallets høyder er relatert til kvadratene til de ervervede hastighetene. Videre, med tanke på den frie bevegelsen til en kropp som kastes oppover, finner han at kroppen stiger til den største høyden, etter å ha mistet all hastigheten som ble kommunisert til den, og får den igjen når han går tilbake.

Galileo tillot uten bevis at når kroppen faller langs forskjellig skrå rette linjer fra samme høyde, får kroppen like hastigheter. Huygens beviser dette på følgende måte. To rette linjer med forskjellig helning og lik høyde er festet med deres nedre ender til hverandre. Hvis en kropp senket fra den øvre enden av en av dem oppnår en større hastighet enn den som lanseres fra den øvre enden av den andre, kan den skytes ut langs det første av et slikt punkt under den øvre enden slik at hastigheten som oppnås under er tilstrekkelig til å løfte kroppen til den øvre enden av den andre rette linjen; men så skulle det vise seg at kroppen steg til en høyde større enn den den falt fra, og dette kan ikke være det.

Fra bevegelsen til et legeme langs en skrånende rett linje, fortsetter Huygens til bevegelse langs en brutt linje og deretter til bevegelse langs en eller annen kurve, og han beviser at hastigheten som oppnås når du faller fra en hvilken som helst høyde langs kurven er lik hastigheten oppnådd under fritt fall fra samme høyde langs en vertikal linje, og at det kreves samme hastighet for å løfte samme kropp til samme høyde i både en vertikal rett linje og en kurve. Så, ved å gå over til cykloiden og vurdere noen av dens geometriske egenskaper, beviser forfatteren tautokronismen til bevegelsene til det tunge punktet langs cycloiden.

I den tredje delen av verket presenteres teorien om evoluter og evolventer, oppdaget av forfatteren så tidlig som i 1654; her finner han formen og posisjonen til cykloidens evolusjon.

Den fjerde delen presenterer teorien om den fysiske pendelen; her løser Huygens problemet som ikke ble gitt til så mange moderne geometre - problemet med å bestemme sentrum for svingninger. Den er basert på følgende forslag:

Hvis en kompleks pendel, etter å ha latt hvile, har fullført en viss del av svingen, mer enn en halv svingning, og hvis forbindelsen mellom alle partiklene blir ødelagt, vil hver av disse partiklene stige til en slik høyde at deres felles Tyngdepunktet vil være i den høyden, hvor han var ved utgangen av pendelen fra hvile.

Denne påstanden, som ikke er bevist av Huygens, fremstår for ham som et grunnleggende prinsipp, mens det nå er en enkel konsekvens av loven om bevaring av energi.

Teorien om den fysiske pendelen ble gitt av Huygens i en ganske generell form og anvendt på kropper av forskjellige slag. Huygens korrigerte Galileos feil og viste at isokronismen til pendelsvingningene forkynt av sistnevnte bare finner sted omtrent. Han bemerket også to feil til Galileo i kinematikk: jevn bevegelse i en sirkel er assosiert med akselerasjon (Galileo benektet dette), og sentrifugalkraften er proporsjonal ikke med hastighet, men med kvadratet av hastighet.

I den siste, femte delen av sitt arbeid, gir Huygens tretten teoremer om sentrifugalkraft. Dette kapittelet gir for første gang et eksakt kvantitativt uttrykk for sentrifugalkraften, som senere spilte en viktig rolle i studiet av planetenes bevegelse og oppdagelsen av loven om universell gravitasjon. Huygens gir i den (verbalt) flere grunnleggende formler:

I 1657 skrev Huygens et vedlegg " Om spilleoppgjør” til boken til læreren hans van Schooten “Mathematical Etudes”. Det var en meningsfull fremstilling av begynnelsen av den da fremvoksende teorien om sannsynlighet. Huygens, sammen med Fermat og Pascal, la grunnlaget. Fra denne boken ble Jacob Bernoulli kjent med sannsynlighetsteorien, som fullførte etableringen av grunnlaget for teorien.

Tittelside til Huygens' populære astronomiske og filosofiske avhandling Cosmotheoros

2.2. Astronomi

Huygens forbedret teleskopet på egen hånd; i 1655 oppdaget han Saturns måne Titan og beskrev Saturns ringer. I 1659 beskrev han hele systemet til Saturn i et verk han publiserte.

I 1672 oppdaget han en iskappe på Mars sørpol.

Han oppdaget også Oriontåken og andre tåker, observerte binære stjerner, estimerte (ganske nøyaktig) rotasjonsperioden til Mars rundt sin akse.

Den siste boken "ΚΟΣΜΟΘΕΩΡΟΣ sive de terris coelestibus earumque ornatu conjecturae" (på latin; utgitt i Haag i 1698) er en filosofisk og astronomisk refleksjon over universet. Han mente at andre planeter også er bebodd av mennesker. Huygens bok ble bredt distribuert i Europa, hvor den ble oversatt til engelsk (i 1698), nederlandsk (1699), fransk (1702), tysk (1703) og svensk (1774). Den ble oversatt til russisk ved dekret fra Peter I av Yakov Bruce i 1717 under tittelen "The Book of the World View". Det regnes som den første boken i Russland som beskriver det heliosentriske systemet til Copernicus.

2.3. Optikk og bølgeteori

• Huygens deltok i samtidige tvister om lysets natur. I 1678 publiserte han A Treatise on Light, en oversikt over bølgeteorien om lys. Et annet bemerkelsesverdig verk ga han ut i 1690; der presenterte han den kvalitative teorien om refleksjon, refraksjon og dobbel refraksjon i islandsk spar i samme form som den nå presenteres i fysikklærebøker. Formulerte den såkalte. Huygens prinsipp, som gjør det mulig å undersøke bevegelsen til en bølgefront, som senere ble utviklet av Fresnel og spilte en viktig rolle i bølgeteorien om lys og teorien om diffraksjon.

• Han eier den opprinnelige forbedringen av teleskopet som ble brukt av ham i astronomiske observasjoner og nevnt i avsnittet om astronomi. Han er også oppfinneren av den diaskopiske projektoren – den såkalte. "tryllelykt"
• Oppfant Huygens okular, bestående av to plankonvekse linser.

2.4. Andre prestasjoner

Mekanisk lommeur

• Den teoretiske oppdagelsen av jordens oblatitet ved polene, samt en forklaring på påvirkningen av sentrifugalkraft på tyngdekraftens retning og på lengden av den andre pendelen på forskjellige breddegrader.
• Løsning på problemet med kollisjon av elastiske kropper, samtidig med Wallis og Wren.
• En av løsningene på spørsmålet om formen til en tung homogen kjede i likevekt: (kjedelinje).
• Oppfinnelsen av klokkespiralen, som erstatter pendelen, er ekstremt viktig for navigering; Den første klokken med spiral ble designet i Paris av urmakeren Thuret i 1674.
• I 1675 patenterte han et lommeur.
• Den første ba om å velge et universelt naturlig lengdemål, som han foreslo som 1/3 av lengden på pendelen med en svingeperiode på 1 sekund (dette er omtrent 8 cm).

3. Hovedverk

• Horologium oscillatorium, 1673 (Pendelur, på latin).
• Kosmotheeoros. (engelsk oversettelse av 1698-utgaven) - Huygens' astronomiske funn, hypoteser om andre planeter.
• Treatise on Light (Treatise on Light, engelsk oversettelse).

4. Merknader

1. I følge den nederlandsk-russiske praktiske transkripsjonen er det mer korrekt å gjengi dette navnet og etternavnet på russisk som Christian Huygens .
2. Gindikin S.G. Historier om fysikere og matematikere - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html. - tredje utgave, utvidet. - M .: MTSNMO, 2001. - S. 110. - ISBN 5-900916-83-9
3. Kuznetsov B.G. Galileo Galilei. - M.: Nauka, 1964, s. 165, 174.
4. Alt om planeten Mars - x-mars.narod.ru/investig.htm

Litteratur

5.1. Huygens' verk i russisk oversettelse

• Guens H. Boken om verdenssyn og mening om de himmelsk-jordiske klodene og deres dekorasjoner. Per. Jacob Bruce. St. Petersburg, 1717; 2. utgave, 1724 (i den russiske utgaven er navnet på forfatteren og navnet på oversetteren ikke angitt)
• Arkimedes. Huygens. Legendre. Lambert. Om å kvadrere sirkelen. Med et vedlegg over spørsmålets historie, satt sammen av F. Rudio. Per. S. N. Bernstein. Odessa, Mathesis, 1913. (Opptrykk: M.: URSS, 2002)
• Huygens H. En avhandling om lys, som forklarer årsakene til hva som skjer med det under refleksjon og brytning, spesielt under den merkelige brytningen av den islandske krystallen. M.-L.: ONTI, 1935.
• Huygens H. Tre memoarer om mekanikk. - publ.lib.ru/ARCHIVES/G/GYUYGENS_Christian/Gyuygens_H._Tri_memuara_po_mehanike.(1951)..zip M.: Utg. Academy of Sciences of the USSR, 1951. Serie: Classics of Science.
  • Pendelklokke.
  • Om bevegelse av kropper under påvirkning av påvirkning.
  • Om sentrifugalkraft.
  • APPER:
    • K.K. Baumgart. Christian Huygens. Kort biografisk skisse.
    • K.K. Baumgart. Verker av Christian Huygens om mekanikk.
  • Navneindeks.

5.2. Litteratur om ham

• Veselovsky I. N. Huygens. Moskva: Uchpedgiz, 1959.
• History of mathematics, redigert av A. P. Yushkevich i tre bind, M .: Nauka, bind 2. Mathematics of the 17th century. (1970) - ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm
• Gindikin S.G. Historier om fysikere og matematikere. - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html M: MTsNMO, 2001.
• Costabel P. Oppfinnelsen av den cykloidale pendelen av Christian Huygens og håndverket til en matematiker. Historisk og matematisk forskning, problemstilling. 21, 1976, s. 143-149.
• Mah E. Mekanikk. Historisk-kritisk skisse av utviklingen. Izhevsk: RHD, 2000.
• Frankfurt U.I., Frank A.M. Christian Huygens. Moskva: Nauka, 1962.
• Sjal, Michelle. Historisk gjennomgang av opprinnelsen og utviklingen av geometriske metoder - en.wikisource.org/wiki/Historical_Review of the Origin_and_Development of Geometric_Methods/Huygens. T. 1, n. 11-14. M., 1883.
• John J. O'Connor Og Edmund F. Robertson. Huygens, Christian - www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Huygens.html (engelsk) på MacTutor-arkivet.
• Verk av Christiaan Huygens - www.gutenberg.org/author/Christiaan Huygens ved Project Gutenberg

Store sovjetiske leksikon: Huygens, Christian Huygens (14. april 1629, Haag – 8. juli 1695, ibid.), nederlandsk mekaniker, fysiker og matematiker, skaperen av bølgeteorien om lys. Det første utenlandske medlemmet av Royal Society of London (siden 1663). G. studerte ved universitetene i Leiden og Breda, hvor han studerte juss og matematikk. I en alder av 22 publiserte han et arbeid om å bestemme lengden på buene til en sirkel, en ellipse og en hyperbel. I 1654 dukket verket hans On the Determination of the Size of a Circumference ut, som var det viktigste bidraget til teorien om å bestemme forholdet mellom omkretsen og diameteren (beregning av tallet p). Dette ble fulgt av andre betydningsfulle matematiske avhandlinger om studiet av cykloiden, logaritmikken og kontaktledningen, etc. Hans avhandling "Om beregninger ved terningspill" (1657) er en av de første studiene innen sannsynlighetsteori. G. sammen med R. Hooke etablerte termometerets konstante punkter - smeltepunktet for is og kokepunktet for vann. I løpet av disse årene jobbet Mr. med å forbedre linsene til astronomiske rør, og forsøkte å øke blenderforholdet og eliminere kromatisk aberrasjon. Med deres hjelp oppdaget G. i 1655 satellitten til planeten Saturn (Titan), bestemte perioden for dens revolusjon og slo fast at Saturn er omgitt av en tynn ring, ingen steder ved siden av den og skrånende til ekliptikken. Alle observasjoner er gitt av G. i det klassiske verket "System of Saturn" (1659). I det samme arbeidet ga G. den første beskrivelsen av tåken i stjernebildet Orion og rapporterte om båndene på overflatene til Jupiter og Mars.
Astronomiske observasjoner krevde nøyaktig og praktisk måling av tid. I 1657 oppfant G. det første pendelur utstyrt med en escapement; G. beskrev sin oppfinnelse i verket «Pendelur» (1658). Den andre, utvidede utgaven av dette verket ble utgitt i 1673 i Paris. I de første 4 delene av hennes G. utforsket en rekke problemer knyttet til pendelens bevegelse. Han ga en løsning på problemet med å finne svingsenteret til en fysisk pendel - det første problemet i mekanikkens historie om bevegelsen til et system av sammenkoblede materialpunkter i et gitt kraftfelt. I det samme arbeidet etablerte G. tautokronismen av bevegelse langs sykloiden og etter å ha utviklet teorien om utviklingen av plane kurver, beviste at utviklingen av sykloiden også er en sykloid, men annerledes plassert i forhold til aksene.
I 1665, ved grunnleggelsen av det franske vitenskapsakademi, ble G. invitert til Paris som formann, hvor han levde nesten uten pause i 16 år (1665-81). I 1680 arbeidet G. med å lage en "planetmaskin" - en prototype av det moderne planetarium - for konstruksjonen som han utviklet en ganske fullstendig teori om fortsatte, eller kontinuerlige, brøker. Dette er det siste arbeidet han gjorde i Paris.
I 1681, da han vendte tilbake til hjemlandet, drev G. igjen med optisk arbeid. I 1681-87 produserte han slipende linser med enorme brennvidder på 37, 54,63 m. Hele syklusen av G.s optiske verk avsluttes med den berømte Treatise on Light (1690). I den presenteres bølgeteorien om lys for første gang i en helt distinkt form og brukes på forklaringen av optiske fenomener. I kapittel 5 av "Treatise on Light" ga G. en forklaring på fenomenet dobbel refraksjon, oppdaget i krystallene til islandsk spar; den klassiske teorien om brytning i optisk enaksede krystaller er fortsatt forklart på grunnlag av dette kapittelet.
Til "Treatise on Light" la G. som en søknad argumentet "On the Causes of Gravity", der han kom nær oppdagelsen av loven om universell gravitasjon. I sin siste avhandling Kosmoteoros (1698), publisert posthumt, er G. basert på teorien om mangfoldet av verdener og deres beboelighet. I 1717 ble avhandlingen oversatt til russisk. språk etter ordre fra Peter I.

Christian Huygens er en nederlandsk vitenskapsmann, matematiker, astronom og fysiker, en av grunnleggerne av bølgeoptikk. I 1665-81 arbeidet han i Paris. Oppfunnet (1657) en pendelklokke med escapement, ga sin teori, etablerte oscillasjonslovene til en fysisk pendel, la grunnlaget for teorien om virkningen. Opprettet (1678, publisert 1690) bølgeteorien om lys, forklarte dobbeltbrytning. Sammen med Robert Hooke etablerte han de konstante punktene til termometeret. Forbedret teleskopet; designet et okular oppkalt etter ham. Oppdaget ringen til Saturn og dens satellitt Titan. Forfatter av et av de første verkene om sannsynlighetsteori (1657).

Tidlig oppvåkning av talenter

Forfedrene til Christian Huygens inntok en fremtredende plass i landets historie. Hans far Konstantin Huygens (1596-1687), i hvis hus den fremtidige berømte vitenskapsmannen ble født, var en velutdannet person, kunne språk, var glad i musikk; etter 1630 ble han rådgiver for Wilhelm II (og senere Vilhelm III). Kong James I opphøyde ham til rang som ridder, og Ludvig XIII ga ham Saint Michael-ordenen. Hans barn - 4 sønner (den andre - kristne) og en datter - satte også et godt preg på historien.

Christians begavelse viste seg i en tidlig alder. Allerede i en alder av åtte studerte han latin og regning, lærte å synge, og i en alder av ti ble han kjent med geografi og astronomi. I 1641 skrev læreren hans til barnets far: "Jeg ser og misunner nesten det bemerkelsesverdige minnet om Christian," og to år senere: "Jeg bekjenner at Christian må kalles et mirakel blant gutter."

Og Christian på denne tiden, etter å ha studert gresk, fransk og italiensk og etter å ha mestret spillet på cembalo, ble han interessert i mekanikk. Men ikke nok med det: han driver villig med svømming, dans og ridning. I en alder av seksten år gikk Christian Huygens sammen med sin eldre bror Konstantin inn på universitetet i Leiden for opplæring i jus og matematikk (sistnevnte var mer villig og vellykket; læreren bestemmer seg for å sende et av verkene hans til Rene Descartes).

Etter 2 år begynner eldstebroren å jobbe for prins Frederik Henrik, og Christian og hans yngre bror flytter til Breda, til Orange College. Faren hans forberedte også Christian til offentlig tjeneste, men han hadde andre ambisjoner.I 1650 vendte han tilbake til Haag, hvor hans vitenskapelige arbeid bare ble hindret av hodepine som hadde forfulgt ham en stund.

Første vitenskapelige arbeider

Utvalget av vitenskapelige interesser til Christian Huygens fortsatte å utvide seg. Han er glad i verkene til Archimedes om mekanikk og Descartes (og senere av andre forfattere, inkludert engelske Newton og Hooke) om optikk, men slutter ikke å studere matematikk. Innen mekanikk knytter hovedforskningen seg til teorien om påvirkning og til problemet med å designe klokker, som på den tiden var av usedvanlig viktig anvendt betydning og alltid okkuperte en av de sentrale stedene i Huygens arbeid.

Hans første prestasjoner innen optikk kan også kalles "anvendt". Sammen med sin bror er Constantine Christian Huygens engasjert i forbedring av optiske instrumenter og oppnår betydelig suksess på dette området (denne aktiviteten stopper ikke på mange år; i 1682 finner han opp et okular med tre linser, som fortsatt bærer navnet hans. Mens han forbedrer teleskoper, Huygens, derimot, i diopteret ” skrev: “... en person: som kunne oppfinne et teleskop, bare basert på teori, uten tilfeldighetens innblanding, måtte ha et overmenneskelig sinn”).

Nye instrumenter gjør det mulig å gjøre viktige observasjoner: Den 25. mars 1655 oppdager Huygens Titan, Saturns største satellitt (hvis ringene han hadde vært interessert i lenge). I 1657 dukket det opp et annet verk av Huygens, "On Calculations when Playing Dice", et av de første verkene om sannsynlighetsteorien. Han skriver nok et essay "On the Impact of Bodies" for broren sin.

Generelt var femtitallet av 1600-tallet tiden for den største aktiviteten til Huygens. Han blir kjent i den vitenskapelige verden. I 1665 ble han valgt til medlem av Paris Academy of Sciences.

"Huygens-prinsippet"

H. Huygens studerte Newtons optiske verk med uflaggende interesse, men aksepterte ikke hans korpuskulære teori om lys. Mye nærmere ham var synene til Robert Hooke og Francesco Grimaldi, som mente at lys har en bølgenatur.

Men begrepet lysbølge ga umiddelbart opphav til mange spørsmål: hvordan forklare den rettlinjede forplantningen av lys, dets refleksjon og brytning? Newton ga dem tilsynelatende overbevisende svar. Rettlinjethet er en manifestasjon av dynamikkens første lov: lyslegemene beveger seg jevnt og rettlinjet hvis ingen krefter virker på dem. Refleksjon ble også forklart som et elastisk tilbakeslag av blodlegemer fra kroppens overflater. Situasjonen med refraksjon var noe mer komplisert, men også her kom Newton med en forklaring. Han mente at når et lett blodlegeme flyr opp til kroppens grense, begynner en tiltrekningskraft fra siden av stoffet å virke på det, og gir akselerasjon til blodlegemet. Dette fører til en endring i retningen av hastigheten til blodlegemet (brytning) og dens størrelse; derfor, ifølge Newton, er lyshastigheten i for eksempel glass større enn i vakuum. Denne konklusjonen er viktig, om ikke annet fordi den åpner for eksperimentell verifisering (eksperiment tilbakeviste senere Newtons mening).

Christian Huygens, som sine forgjengere nevnt ovenfor, mente at alt rom er fylt med et spesielt medium - eter, og at lys er bølger i denne eteren. Ved å bruke analogien med bølger på vannoverflaten, kom Huygens opp med følgende bilde: når fronten (dvs. forkanten) av bølgen når et bestemt punkt, dvs. svingningene når dette punktet, blir disse svingningene sentre for nye bølger som divergerer i alle retninger, og bevegelsen av konvolutten til alle disse bølgene gir et bilde av utbredelsen av bølgefronten, og retningen vinkelrett på denne fronten er retningen for bølgeutbredelsen. Så hvis bølgefronten i tomrommet på et tidspunkt er flat, forblir den alltid flat, noe som tilsvarer den rettlinjede forplantningen av lys. Hvis fronten av en lysbølge når grensen til mediet, blir hvert punkt på denne grensen sentrum av en ny sfærisk bølge, og etter å ha konstruert konvoluttene til disse bølgene i rommet både over og under grensen, er det enkelt å forklare både refleksjonsloven og brytningsloven (men i dette tilfellet må man akseptere at lyshastigheten i et medium er n ganger mindre enn i vakuum, der den er n - den samme brytningsindeksen til medium, som er inkludert i brytningsloven nylig oppdaget av Descartes og Snell).

Det følger av Huygens-prinsippet at lys, som enhver bølge, også kan gå rundt hindringer. Dette fenomenet, som er av fundamental interesse, eksisterer, men Huygens mente at «sidebølgene» som oppstår under en slik konvolutt ikke fortjener mye oppmerksomhet.

Christian Huygens ideer om lys var langt fra moderne. Så han mente at lysbølger er langsgående, dvs. at oscillasjonsretningene sammenfaller med bølgeutbredelsesretningen. Dette kan virke desto mer merkelig siden Huygens selv tilsynelatende allerede hadde en ide om fenomenet polarisering, som bare kan forstås ved å vurdere tverrgående bølger. Men dette er ikke hovedsaken. Huygens prinsipp hadde en avgjørende innflytelse på våre ideer, ikke bare om optikk, men også om fysikken til eventuelle svingninger og bølger, som nå inntar en av de sentrale stedene i vår vitenskap. (V. I. Grigoriev)

Mer om Christian Huygens:

Christian Huygens von Zuylichen - sønn av den nederlandske adelsmannen Constantine Huygens "Talenter, adel og rikdom var tilsynelatende arvelig i familien til Christian Huygens," skrev en av hans biografer. Hans bestefar var forfatter og æresmedlem, faren hans var en hemmelig rådgiver for prinsene av Orange, en matematiker og en poet. Trofast tjeneste for deres suverener gjorde ikke deres talenter til slaver, og det så ut til at Christian var bestemt til den samme misunnelsesverdige skjebnen for mange. Han studerte aritmetikk og latin, musikk og versifikasjon. Heinrich Bruno, læreren hans, kunne ikke få nok av sin fjorten år gamle elev:

"Jeg innrømmer at Christian må kalles et mirakel blant gutter ... Han bruker sine evner innen mekanikk og konstruksjon, lager fantastiske maskiner, men neppe nødvendig." Læreren tok feil: gutten leter alltid etter fordelene ved studiene sine. Hans konkrete, praktiske sinn vil snart finne maskiner som folk virkelig trenger.

Imidlertid viet han seg ikke umiddelbart til mekanikk og matematikk. Faren bestemte seg for å gjøre sønnen til advokat, og da Christian fylte seksten år, sendte han ham for å studere jus ved University of London. Huygens er engasjert i juridiske vitenskaper ved universitetet, og er samtidig glad i matematikk, mekanikk, astronomi og praktisk optikk. En dyktig håndverker, sliper optiske briller på egen hånd og forbedrer pipen, ved hjelp av denne vil han senere gjøre sine astronomiske oppdagelser.

Christian Huygens var den umiddelbare etterfølgeren til Galileo-Galilei innen vitenskap. I følge Lagrange var Huygens "bestemt til å forbedre og utvikle de viktigste funnene til Galileo." Det er en historie om hvordan Huygens for første gang kom i kontakt med ideene til Galileo. 17 år gamle Huygens skulle bevise at kropper som kastes horisontalt beveger seg langs parabler, men etter å ha funnet beviset i Galileos bok, ønsket han ikke å "skrive Iliaden etter Homer."

Etter endt utdanning fra universitetet blir Christian Huygens en pryd for følget til greven av Nassau, som på et diplomatisk oppdrag er på vei til Danmark. Greven er ikke interessert i det faktum at denne kjekke unge mannen er forfatter av nysgjerrige matematiske verk, og han vet selvfølgelig ikke hvordan Christian drømmer om å komme seg fra København til Stockholm for å se Descartes. Så de vil aldri møtes: om noen måneder dør Descartes.

I en alder av 22 publiserer Christian Huygens Discourses on the Square of the Hyperbela, Ellipse, and Circle. I 1655 bygger han et teleskop og oppdager en av Saturns satellitter, Titan, og publiserer New Discoveries in the Size of a Circle. I en alder av 26 år skriver Christian notater om dioptri. I en alder av 28 ble hans avhandling "On Calculations when Playing Dice" publisert, der en av de første forskningen noensinne innen sannsynlighetsteori er skjult bak en tilsynelatende useriøs tittel.

En av Huygens viktigste oppdagelser var oppfinnelsen av pendelklokken. Han patenterte oppfinnelsen sin 16. juli 1657 og beskrev den i et kort essay publisert i 1658. Han skrev om klokken sin til den franske kongen Ludvig XIV: "Mine automater, plassert i leilighetene dine, forbløffer deg ikke bare hver dag med riktig tidsangivelse, men de er egnet, som jeg håpet helt fra begynnelsen, for å bestemme lengdegrad av et sted på sjøen." Christian Huygens var engasjert i oppgaven med å lage og forbedre klokker, spesielt pendelklokker, i nesten førti år: fra 1656 til 1693. A. Sommerfeld kalte Huygens «tidenes mest briljante urmaker».

I en alder av tretti avslører Christian Huygens hemmeligheten bak Saturns ring. Ringene til Saturn ble først lagt merke til av Galileo som to sidevedheng som "støtter" Saturn. Da var ringene synlige, som en tynn strek, han la ikke merke til dem og nevnte dem ikke igjen. Men Galileos pipe hadde ikke den nødvendige oppløsningen og tilstrekkelig forstørrelse. Ser på himmelen med et 92x teleskop. Christian oppdager at Saturns ring ble tatt som sidestjerner. Huygens løste gåten om Saturn og beskrev for første gang de berømte ringene.

På den tiden var Christian Huygens en veldig kjekk ung mann med store blå øyne og en pent trimmet bart. De rødlige krøllene på parykken, kjølig krøllet på datidens måte, falt ned på skuldrene, liggende på den snøhvite Brabant-snissen til en dyr krage. Han var vennlig og rolig. Ingen så ham spesielt opphisset eller forvirret, i hast et sted, eller tvert imot, fordypet i langsom omtenksomhet. Han likte ikke å være i "lyset" og dukket sjelden opp der, selv om hans opprinnelse åpnet dørene til alle Europas palasser for ham. Men når han dukket opp der, så han ikke i det hele tatt vanskelig eller flau ut, slik det ofte skjedde med andre forskere.

Men forgjeves søker den sjarmerende Ninon de Lanclos sitt selskap, han er alltid vennlig, ikke mer, denne overbeviste ungkaren. Han kan drikke med venner, men ikke mye. Snik litt, le litt. Litt av hvert, veldig lite, slik at mest mulig tid er igjen til det viktigste - jobb. Arbeid - en uforanderlig altoppslukende lidenskap - brant ham konstant.

Christian Huygens ble preget av ekstraordinær dedikasjon. Han var klar over evnene sine og prøvde å bruke dem til det fulle. "Den eneste underholdningen Huygens tillot seg selv i slike abstrakte verk," skrev en av hans samtidige om ham, "var at han var engasjert i fysikk i mellom. Det som for en vanlig person var en kjedelig oppgave, for Huygens var underholdning.

I 1663 ble Huygens valgt til stipendiat i Royal Society of London. I 1665, på invitasjon av Colbert, bosatte han seg i Paris og ble året etter medlem av det nyorganiserte Paris Academy of Sciences.

I 1673 ble hans verk «Pendulum Clock» publisert, hvor det teoretiske grunnlaget for Huygens' oppfinnelse ble gitt. I dette arbeidet slår Huygens fast at sykloiden har egenskapen til isokronisme, og analyserer de matematiske egenskapene til sykloiden.

Ved å undersøke den krumlinjede bevegelsen til et tungt punkt, fortsetter Huygens å utvikle ideene uttrykt av Galileo, og viser at en kropp, når den faller fra en viss høyde langs forskjellige baner, får en begrenset hastighet som ikke er avhengig av banens form, men avhenger bare av fallhøyden, og kan stige til en høyde lik (i fravær av motstand) den opprinnelige høyden. Denne proposisjonen, som i hovedsak uttrykker loven om bevaring av energi for bevegelse i et gravitasjonsfelt, brukes av Huygens for teorien om den fysiske pendelen. Han finner et uttrykk for pendelens reduserte lengde, etablerer konseptet om svingsenteret og dets egenskaper. Han uttrykker formelen til en matematisk pendel for cykloidal bevegelse og små oscillasjoner av en sirkulær pendel som følger:

"Tidspunktet for en liten oscillasjon av en sirkulær pendel er relatert til tidspunktet for å falle ned to ganger lengden på pendelen, ettersom omkretsen av en sirkel er relatert til diameteren."

Det er betydelig at forskeren på slutten av essayet gir en rekke forslag (uten en konklusjon) om sentripetalkraften og fastslår at sentripetalakselerasjonen er proporsjonal med kvadratet på hastigheten og omvendt proporsjonal med sirkelens radius. Dette resultatet forberedte den newtonske teorien om bevegelse av kropper under påvirkning av sentrale krefter.

Fra den mekaniske forskningen til Christian Huygens, i tillegg til teorien om pendelen og sentripetalkraften, er hans teori om virkningen av elastiske kuler kjent, som han presenterte for en konkurransedyktig oppgave annonsert av Royal Society of London i 1668. Huygens sin påvirkningsteori er basert på loven om bevaring av levende krefter, momentum og Galileos relativitetsprinsipp. Den ble ikke publisert før etter hans død i 1703. Huygens reiste ganske mye, men han var aldri noen ledig turist. Under den første turen til Frankrike studerte han optikk, og i London forklarte han hemmelighetene ved å lage teleskopene sine. Femten år jobbet han ved hoffet til Ludvig XIV, femten år med strålende matematisk og fysisk forskning. Og om femten år - bare to korte turer til hjemlandet for å helbrede

Christian Huygens bodde i Paris til 1681, da han, etter opphevelsen av Nantes-ediktet, vendte tilbake til hjemlandet som protestant. Mens han var i Paris kjente han Römer godt og hjalp ham aktivt i observasjonene som førte til bestemmelsen av lysets hastighet. Huygens var den første som rapporterte Römers resultater i sin avhandling.

Hjemme, i Holland, igjen uten å vite tretthet, bygger Huygens et mekanisk planetarium, gigantiske sytti-meter teleskoper, som beskriver verdener til andre planeter.

Huygens' verk på latin vises på lys, korrigert av forfatteren og utgitt på fransk i 1690. Huygens' Treatise on Light kom inn i vitenskapens historie som det første vitenskapelige arbeidet om bølgeoptikk. Denne "avhandlingen" formulerte prinsippet om bølgeutbredelse, nå kjent som Huygens 'prinsipp. Basert på dette prinsippet ble lovene for refleksjon og brytning av lys utledet, og teorien om dobbel brytning i islandsk spar ble utviklet. Siden forplantningshastigheten til lys i en krystall er forskjellig i forskjellige retninger, vil formen på bølgeoverflaten ikke være sfærisk, men ellipsoidal.

Teorien om forplantning og brytning av lys i enaksede krystaller er en bemerkelsesverdig prestasjon av Huygens 'optikk. Christian Huygens beskrev også forsvinningen av en av de to strålene når de passerer gjennom den andre krystallen med en viss orientering i forhold til den første. Dermed var Huygens den første fysikeren som etablerte lyspolarisering.

Huygens ideer ble høyt verdsatt av hans etterfølger Fresnel. Han rangerte dem over alle funn i Newtons optikk, og hevdet at Huygens' oppdagelse «kanskje er vanskeligere å gjøre enn alle Newtons oppdagelser innen lysfenomener».

Huygens tar ikke hensyn til farger i sin avhandling, så vel som lysets diffraksjon. Avhandlingen hans er kun viet rettferdiggjørelsen av refleksjon og brytning (inkludert dobbel brytning) fra bølgesynspunkt. Denne omstendigheten var sannsynligvis årsaken til at Huygens' teori, til tross for støtten på 1700-tallet av Lomonosov og Euler, ikke fikk anerkjennelse før Fresnel gjenreiste bølgeteorien på et nytt grunnlag tidlig på 1800-tallet.

Christian Huygens døde 8. juni 1695, da KosMoteoros, hans siste bok, ble trykket i trykkeriet. (Samin D.K. 100 store vitenskapsmenn. - M .: Veche, 2000)

Mer om Christian Huygens:

Huygens (Christian Huyghensvan Zuylichem) er en matematiker, astronom og fysiker som Newton anerkjente som stor. Hans far, signor van Zuylichem, sekretær for prinsene av Orange, var en bemerkelsesverdig forfatter og vitenskapelig utdannet.

Christian Huygens begynte sin vitenskapelige virksomhet i 1651 med et essay om kvadraturen til hyperbelen, ellipsen og sirkelen; i 1654 oppdaget han teorien om evolusjon og involutt, i 1655 fant han satellitten til Saturn og typen ringer, i 1659 beskrev han systemet til Saturn i et verk han publiserte. I 1665, på invitasjon fra Colbert, bosatte han seg i Paris og ble akseptert som medlem av Vitenskapsakademiet.

Klokker med hjul drevet av lodd har vært i bruk lenge, men reguleringen av slike ur var utilfredsstillende. Siden Galileos tid har pendelen blitt brukt separat for nøyaktig måling av små tidsperioder, og det var nødvendig å telle antall svingninger. I 1657 publiserte Christian Huygens en beskrivelse av utformingen av klokken han oppfant med en pendel. Senere, utgitt av ham i 1673, i Paris, inneholder det berømte verket Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, som inneholder en presentasjon av de viktigste funnene innen dynamikk, i sin første del også en beskrivelse av strukturen av klokken, men med tilleggsforbedringer i måten pendelen øker på, noe som gjør pendelen cykloidal, som har en konstant svingtid, uavhengig av svingningens størrelse. For å forklare denne egenskapen til den cykloidale pendelen, vier forfatteren den andre delen av boken til utledningen av lovene om å falle av kropper fri og bevege seg langs skråstilte rette linjer, og til slutt langs en cykloid. Her, for første gang, er begynnelsen på uavhengigheten av bevegelser tydelig uttrykt: jevnt akselerert, på grunn av tyngdekraften, og ensartet på grunn av treghet.

Christian Huygens beviser lovene for jevnt akselerert bevegelse av fritt fallende kropper, basert på begynnelsen av at handlingen som tilføres kroppen av en kraft med konstant størrelse og retning ikke avhenger av størrelsen og retningen til hastigheten som kroppen allerede har. Ved å utlede forholdet mellom fallets høyde og tidens kvadrat, gjør Huygens bemerkningen at fallets høyder er relatert til kvadratene til de ervervede hastighetene. Videre, med tanke på den frie bevegelsen til en kropp som er kastet oppover, finner han ut at kroppen stiger til den største høyden, etter å ha mistet all hastigheten som ble kommunisert til den og får den igjen når han kommer tilbake.

Galileo tillot uten bevis at når kroppen faller langs forskjellig skrå rette linjer fra samme høyde, får kroppen like hastigheter. Christian Huygens beviser dette på følgende måte. To rette linjer med forskjellig helning og lik høyde er festet med deres nedre ender til hverandre. Hvis et legeme som skytes ut fra den øvre enden av en av dem får en større hastighet enn det som skytes ut fra den øvre enden av den andre, kan det skytes ut langs det første av et slikt punkt under den øvre enden, slik at hastigheten som oppnås under er tilstrekkelig til å løfte kroppen til den øvre enden av den andre rette linjen, men så skulle det vise seg at kroppen steg til en høyde større enn den den falt fra, men dette kan ikke være det.

Fra bevegelsen til et legeme langs en skrånende rett linje, fortsetter H. Huygens til bevegelse langs en brutt linje og deretter til bevegelse langs en hvilken som helst kurve, og han beviser at hastigheten som oppnås når du faller fra en hvilken som helst høyde langs kurven er lik hastigheten ervervet i fritt fall fra samme høyde i en vertikal linje, og at det kreves samme hastighet for å løfte samme kropp til samme høyde, både i en vertikal rett linje og i en kurve.

Så, ved å gå over til cykloiden og vurdere noen av dens geometriske egenskaper, beviser forfatteren tautokronismen til bevegelsene til det tunge punktet langs cycloiden. I den tredje delen av verket presenteres teorien om evoluter og evolventer, oppdaget av forfatteren så tidlig som i 1654; her finner kristne formen og posisjonen til utviklingen av sykloiden.

Fjerde del presenterer teorien om den fysiske pendelen, her løser Christian Huygens problemet som ikke ble gitt til så mange samtidige geometre – problemet med å bestemme sentrum av svinger. Den er basert på følgende forslag: "Hvis en kompleks pendel, etter å ha latt hvile, fullførte en del av svingen sin, en større halvsving, og hvis forbindelsen mellom alle partiklene blir ødelagt, vil hver av disse partiklene stige til en slik høyde at deres felles tyngdepunkt samtidig vil være på den høyden det var da pendelen kom ut av hvile. Denne påstanden, som ikke er bevist av Christian Huygens, fremstår for ham som et grunnleggende prinsipp, mens den nå representerer anvendelsen av loven om bevaring av energi på pendelen. Teorien om det fysiskes pendel er gitt av Huygens i en fullstendig generell form og i anvendelse på kropper av ulike slag. I den siste, femte delen av sitt arbeid, gir forskeren tretten teoremer om sentrifugalkraft og vurderer rotasjonen av en konisk pendel.

Et annet bemerkelsesverdig verk av Christian Huygens er Theory of Light, publisert i 1690, der han forklarer teorien om refleksjon og brytning og deretter om dobbel brytning i islandsk spar, i samme form som den nå er presentert i lærebøkene i fysikk. Av de andre oppdaget av H. Huygens vil vi nevne følgende.

Oppdagelse av det sanne utseendet til Saturns ringer og dens to satellitter, laget med et ti fots teleskop, som han selv arrangerte. Sammen med broren Christian Huygens var han engasjert i produksjon av optiske briller og forbedret produksjonen deres betydelig. Åpne teoretisk jordens ellipsoide form og dens kompresjon ved polene, samt en forklaring på påvirkningen av sentrifugalkraften på tyngdekraftens retning og på lengden av den andre pendelen på forskjellige breddegrader. Løsning av problemet med kollisjon av elastiske kropper samtidig med Wallis og Brenn.

Christian Huygens eier oppfinnelsen av klokkespiralen, som erstatter pendelen, den første klokken med spiral ble laget i Paris av urmakeren Thuret i 1674. Han eier også en av løsningene på spørsmålet om formen til en tung homogen kjede i likevekt.

CHRISTIAN HUYGENS

Christian Huygens von Zuylichen - sønn av den nederlandske adelsmannen Constantine Huygens, ble født 14. april 1629. "Talenter, adel og rikdom var tilsynelatende arvelig i familien til Christian Huygens," skrev en av hans biografer. Hans bestefar var forfatter og æresmedlem, faren hans var en hemmelig rådgiver for prinsene av Orange, en matematiker og en poet. Trofast tjeneste for deres suverener gjorde ikke deres talenter til slaver, og det så ut til at Christian var bestemt til den samme misunnelsesverdige skjebnen for mange. Han studerte aritmetikk og latin, musikk og versifikasjon. Heinrich Bruno, læreren hans, kunne ikke få nok av sin fjorten år gamle elev: «Jeg innrømmer at Christian må kalles et mirakel blant gutter ... Han utvikler sine evner innen mekanikk og strukturer, lager fantastiske maskiner, men neppe nødvendig."

Læreren tok feil: gutten leter alltid etter fordelene ved studiene sine. Hans konkrete, praktiske sinn vil snart finne maskiner som folk virkelig trenger.

Imidlertid viet han seg ikke umiddelbart til mekanikk og matematikk. Faren bestemte seg for å gjøre sønnen til advokat, og da Christian fylte seksten år, sendte han ham for å studere jus ved University of London. Huygens er engasjert i juridiske vitenskaper ved universitetet, og er samtidig glad i matematikk, mekanikk, astronomi og praktisk optikk. En dyktig håndverker, sliper optiske briller på egen hånd og forbedrer pipen, ved hjelp av denne vil han senere gjøre sine astronomiske oppdagelser.

Christian Huygens var Galileos umiddelbare etterfølger innen vitenskap. I følge Lagrange var Huygens "bestemt til å forbedre og utvikle de viktigste funnene til Galileo." Det er en historie om hvordan Huygens for første gang kom i kontakt med ideene til Galileo. 17 år gamle Huygens skulle bevise at kropper som kastes horisontalt beveger seg langs parabler, men etter å ha funnet beviset i Galileos bok, ønsket han ikke å "skrive Iliaden etter Homer."

Etter eksamen fra universitetet blir han en pryd for følget til greven av Nassau, som på et diplomatisk oppdrag er på vei til Danmark. Greven er ikke interessert i det faktum at denne kjekke unge mannen er forfatter av nysgjerrige matematiske verk, og han vet selvfølgelig ikke hvordan Christian drømmer om å komme seg fra København til Stockholm for å se Descartes. Så de vil aldri møtes: om noen måneder dør Descartes.

I en alder av 22 publiserte Huygens Discourses on the Square of the Hyperbola, Ellipse, and Circle. I 1655 bygger han et teleskop og oppdager en av Saturns satellitter, Titan, og publiserer New Discoveries in the Size of a Circle. I en alder av 26 år skriver Christian notater om dioptri. I en alder av 28 ble hans avhandling "On Calculations when Playing Dice" publisert, der en av de første forskningen noensinne innen sannsynlighetsteori er skjult bak en tilsynelatende useriøs tittel.

En av Huygens viktigste oppdagelser var oppfinnelsen av pendelklokken. Han patenterte oppfinnelsen sin 16. juli 1657 og beskrev den i et kort essay publisert i 1658. Han skrev om klokken sin til den franske kongen Ludvig XIV: "Mine automater, plassert i leilighetene dine, forbløffer deg ikke bare hver dag med riktig tidsangivelse, men de er egnet, som jeg håpet helt fra begynnelsen, for å bestemme lengdegrad av et sted på sjøen." Christian Huygens var engasjert i oppgaven med å lage og forbedre klokker, spesielt pendelklokker, i nesten førti år: fra 1656 til 1693. A. Sommerfeld kalte Huygens «tidenes mest briljante urmaker».

Ved tretti år avslører Huygens hemmeligheten bak Saturns ring. Ringene til Saturn ble først lagt merke til av Galileo som to sidevedheng som "støtter" Saturn. Da var ringene synlige, som en tynn strek, han la ikke merke til dem og nevnte dem ikke igjen. Men Galileos pipe hadde ikke den nødvendige oppløsningen og tilstrekkelig forstørrelse. Når han ser på himmelen med et 92x teleskop, oppdager Christian at Saturns ring ble tatt som sidestjerner. Huygens løste gåten om Saturn og beskrev for første gang de berømte ringene.

På den tiden var Huygens en veldig kjekk ung mann med store blå øyne og en pent trimmet bart. De rødlige krøllene på parykken, kjølig krøllet på datidens måte, falt ned på skuldrene, liggende på den snøhvite Brabant-snissen til en dyr krage. Han var vennlig og rolig. Ingen så ham spesielt spent eller forvirret, hadde det travelt et sted, eller tvert imot, nedsenket i langsom omtenksomhet. Han likte ikke å være i "lyset" og dukket sjelden opp der, selv om hans opprinnelse åpnet dørene til alle Europas palasser for ham. Men når han dukket opp der, så han ikke i det hele tatt vanskelig eller flau ut, slik det ofte skjedde med andre forskere.

Men forgjeves søker den sjarmerende Ninon de Lanclos sitt selskap, han er alltid vennlig, ikke mer, denne overbeviste ungkaren. Han kan drikke med venner, men ikke mye. Snik litt, le litt. Litt av hvert, veldig lite, slik at mest mulig tid er igjen til det viktigste - jobb. Arbeid - en uforanderlig altoppslukende lidenskap - brant ham konstant.

Huygens ble preget av ekstraordinær dedikasjon. Han var klar over evnene sine og prøvde å bruke dem til det fulle. "Den eneste underholdningen Huygens tillot seg selv i slike abstrakte verk," skrev en av hans samtidige om ham, "var at han var engasjert i fysikk i mellom. Det som for en vanlig person var en kjedelig oppgave, for Huygens var underholdning.

I 1663 ble Huygens valgt til medlem av Royal Society of London. I 1665, på invitasjon av Colbert, bosatte han seg i Paris og ble året etter medlem av det nyorganiserte Paris Academy of Sciences.

I 1673 ble hans verk «Pendulum Clock» publisert, hvor det teoretiske grunnlaget for Huygens' oppfinnelse ble gitt. I dette arbeidet slår Huygens fast at sykloiden har egenskapen til isokronisme, og analyserer de matematiske egenskapene til sykloiden.

Ved å undersøke den krumlinjede bevegelsen til et tungt punkt, fortsetter Huygens å utvikle ideene uttrykt av Galileo, og viser at en kropp, når den faller fra en viss høyde langs forskjellige baner, får en begrenset hastighet som ikke er avhengig av banens form, men avhenger bare av fallhøyden, og kan stige til en høyde lik (i fravær av motstand) den opprinnelige høyden. Denne proposisjonen, som i hovedsak uttrykker loven om bevaring av energi for bevegelse i et gravitasjonsfelt, brukes av Huygens for teorien om den fysiske pendelen. Han finner et uttrykk for pendelens reduserte lengde, etablerer konseptet om svingsenteret og dets egenskaper. Han uttrykker formelen til en matematisk pendel for cykloidal bevegelse og små svingninger av en sirkulær pendel som følger: "Tidspunktet for en liten svingning av en sirkulær pendel er relatert til tidspunktet for å falle langs den doble lengden av pendelen, som omkretsen av en sirkel er relatert til diameteren."

Det er betydelig at forskeren på slutten av essayet gir en rekke forslag (uten en konklusjon) om sentripetalkraften og fastslår at sentripetalakselerasjonen er proporsjonal med kvadratet på hastigheten og omvendt proporsjonal med radiusen til sirkelen. . Dette resultatet forberedte den newtonske teorien om bevegelse av kropper under påvirkning av sentrale krefter.

Fra den mekaniske forskningen til Huygens, i tillegg til teorien om pendelen og sentripetalkraften, er hans teori om virkningen av elastiske kuler kjent, som han presenterte for en konkurransedyktig oppgave annonsert av Royal Society of London i 1668. Huygens sin påvirkningsteori er basert på loven om bevaring av levende krefter, momentum og Galileos relativitetsprinsipp. Den ble ikke publisert før etter hans død i 1703.

Huygens reiste ganske mye, men han var aldri noen ledig turist. Under den første turen til Frankrike studerte han optikk, og i London forklarte han hemmelighetene ved å lage teleskopene sine. Femten år jobbet han ved hoffet til Ludvig XIV, femten år med strålende matematisk og fysisk forskning. Og om femten år - bare to korte turer til hjemlandet for å helbrede.

Huygens bodde i Paris til 1681, da han, etter opphevelsen av Nantes-ediktet, som protestant vendte tilbake til hjemlandet. Mens han var i Paris kjente han Römer godt og hjalp ham aktivt i observasjonene som førte til bestemmelsen av lysets hastighet. Huygens var den første som rapporterte Römers resultater i sin avhandling.

Hjemme, i Holland, igjen uten å vite tretthet, bygger Huygens et mekanisk planetarium, gigantiske sytti-meter teleskoper, som beskriver verdener til andre planeter.

Huygens arbeid på latin vises på lys, korrigert av forfatteren og utgitt på nytt på fransk i 1690. Huygens' Treatise on Light kom inn i vitenskapens historie som det første vitenskapelige arbeidet om bølgeoptikk. Denne "avhandlingen" formulerte prinsippet om bølgeutbredelse, nå kjent som Huygens 'prinsipp. Basert på dette prinsippet ble lovene for refleksjon og brytning av lys utledet, og teorien om dobbel brytning i islandsk spar ble utviklet. Siden forplantningshastigheten til lys i en krystall er forskjellig i forskjellige retninger, vil formen på bølgeoverflaten ikke være sfærisk, men ellipsoidal.

Teorien om forplantning og brytning av lys i enaksede krystaller er en bemerkelsesverdig prestasjon av Huygens 'optikk. Huygens beskrev også forsvinningen av en av de to strålene når de passerer gjennom den andre krystallen med en viss orientering i forhold til den første. Dermed var Huygens den første fysikeren som etablerte lyspolarisering.

Huygens ideer ble høyt verdsatt av hans etterfølger Fresnel. Han rangerte dem over alle funn i Newtons optikk, og hevdet at Huygens' oppdagelse «kanskje er vanskeligere å gjøre enn alle Newtons oppdagelser innen lysfenomener».

Huygens tar ikke hensyn til farger i sin avhandling, så vel som lysets diffraksjon. Avhandlingen hans er kun viet rettferdiggjørelsen av refleksjon og brytning (inkludert dobbel brytning) fra bølgesynspunkt. Denne omstendigheten var sannsynligvis årsaken til at Huygens' teori, til tross for støtten på 1700-tallet av Lomonosov og Euler, ikke fikk anerkjennelse før Fresnel gjenreiste bølgeteorien på et nytt grunnlag tidlig på 1800-tallet.

Huygens døde 8. juli 1695, da Kosmoteoros, hans siste bok, ble trykket i trykkeriet.