Kratka biografija Christiana Huygensa. Huygens, kristjani Zanimivosti iz Huygensovega življenja

Huygens Christian (1629-1695), nizozemski fizik, matematik, mehanik, astronom.

Rojen 14. aprila 1629 v Haagu. Pri 16 letih je vstopil na Univerzo v Leidnu, dve leti kasneje je študij nadaljeval na Univerzi v Bredi. Večinoma živel v Parizu; je bil član pariške akademije znanosti.

Huygens je postal znan kot briljanten matematik. Vendar je usoda odločila, da je bil sodobnik I. Newtona, kar pomeni, da je bil vedno v senci talenta nekoga drugega. Huygens je bil eden od razvijalcev mehanike po Galileju in Descartesu. Prevzel je vodilno vlogo pri ustvarjanju ur z nihalom z mehanizmom za umik. Uspelo mu je rešiti problem določitve središča nihanja fizičnega nihala in vzpostaviti zakonitosti, ki določajo centripetalno silo. Raziskoval in izpeljal je tudi zakone, ki vladajo pri trčenju prožnih teles.

Pred Newtonom je Huygens razvil valovno teorijo svetlobe. Huygensov princip (1678) – mehanizem, ki ga je odkril za širjenje svetlobe – velja še danes. Huygens je na podlagi svoje teorije svetlobe razložil številne optične pojave, z veliko natančnostjo izmeril geometrijske značilnosti islandskega špata in v njem odkril dvolomnost, nato pa je isti pojav videl v kristalih kremena. Huygens je predstavil koncept "kristalne osi" in odkril polarizacijo svetlobe. Uspešno je deloval na področju optike: bistveno je izboljšal teleskop, zasnoval okular in uvedel zaslonke.

Kot eden od ustanoviteljev Pariškega observatorija je pomembno prispeval k astronomiji - odkril je 8. obroč Saturna in Titana, enega največjih satelitov v sončnem sistemu, razločil polarne kape na Marsu in črte na Jupitru. Znanstvenik je z velikim zanimanjem zgradil tako imenovani planetarni stroj (planetar) in ustvaril teorijo o figuri Zemlje. Bil je prvi, ki je prišel do zaključka, da je Zemlja stisnjena v bližini polov, in izrazil idejo o merjenju sile težnosti z uporabo drugega nihala. Huygens se je približal odkritju zakona univerzalne gravitacije. Njegove matematične metode se še danes uporabljajo v znanosti.

načrt:

Uvod

• 1 Biografija
• 2 Znanstvena dejavnost
  • 2.1 Matematika in mehanika
  • 2.2 Astronomija
  • 2.3 Optika in teorija valov
  • 2.4 Drugi dosežki
• 3 Glavna dela
• 4 Opombe
Literatura
• 5.1 Huygenova dela v ruskem prevodu
• 5.2 Literatura o njem

Uvod

Portret Casparja Necherja (1671), olje, muzej Boerhaave, Leiden

Christian Huygens (poslušaj (inf.)) van Zuylichem(Nizozemec Christiaan Huygens, IPA: [ˈkrɪstijaːn ˈɦœyɣə(n)s], 14. april 1629, Haag - 8. julij 1695, ibid.) - nizozemski mehanik, fizik, matematik, astronom in izumitelj.

1. Biografija

Huygens se je rodil v Haagu. Njegov oče Konstantin Huygens (Huygens), tajni svetovalec knezov Oranskih, je bil izjemen pisatelj, ki je prejel tudi dobro znanstveno izobrazbo.

Mladi Huygens je študiral pravo in matematiko na Univerzi v Leidnu, nato pa se je odločil posvetiti znanosti.

Skupaj z bratom je izboljšal teleskop in ga pripeljal do 92-kratne povečave ter začel proučevati nebo. Huygens je prvič zaslovel, ko je odkril Saturnove prstane (videl jih je tudi Galileo, a ni mogel razumeti, kaj so) in satelit tega planeta Titan.

Leta 1657 je Huygens prejel nizozemski patent za zasnovo ure z nihalom. V zadnjih letih svojega življenja je Galileo poskušal ustvariti ta mehanizem, vendar mu je napredujoča slepota preprečila. Huygensova ura je dejansko delovala in zagotavljala odlično natančnost za tisti čas. Osrednji element zasnove je bilo sidro, ki ga je izumil Huygens, ki je občasno potiskalo nihalo in vzdrževalo neblažena nihanja. Natančna in poceni ura z nihalom, ki jo je oblikoval Huygens, je hitro postala razširjena po vsem svetu.

Leta 1665 se je na Colbertovo povabilo naselil v Parizu in bil sprejet za člana Akademije znanosti. Leta 1666 je na predlog istega Colberta postal njegov prvi predsednik. Huygens je Akademijo vodil 15 let.

Leta 1673 je pod naslovom »Ura z nihalom« izšlo izjemno poučno delo o kinematiki pospešenega gibanja. Ta knjiga je bila referenčna knjiga za Newtona, ki je dokončal gradnjo temeljev mehanike, ki jih je začel Galilei in nadaljeval Huygens.

1681: v zvezi z načrtovano razveljavitvijo Nanteškega edikta se je Huygens, ki se ni hotel spreobrniti v katolištvo, vrnil na Nizozemsko, kjer je nadaljeval svoje znanstveno raziskovanje.

Imenovan po Huygensu:

• krater na Luni;
• gora Mons Huygens na Luni;
• krater na Marsu;
• asteroid 2801 Huygens;
• evropska vesoljska sonda, ki je dosegla Titan;
• Laboratorij Huygens: laboratorij na univerzi Leiden, Nizozemska.

2. Znanstvena dejavnost

Lagrange je zapisal, da je bilo Huygensu »usojeno izboljšati in razviti najpomembnejša Galilejeva odkritja«.

2.1. Matematika in mehanika

Christian Huygens
Gravura iz slike Kasparja Necherja G. Edelinka, 1684-1687.

Christian Huygens je svojo znanstveno dejavnost začel leta 1651 z esejem o kvadraturi hiperbole, elipse in kroga. Leta 1654 je odkril teorijo evolut in evolvent.

Leta 1657 je Huygens objavil opis zgradbe ure z nihalom, ki jo je izumil. Takrat znanstveniki niso imeli tako potrebnega instrumenta za poskuse, kot je natančna ura. Galileo je na primer, ko je proučeval zakone padanja, štel utripe lastnega utripa. Ure s kolesi, ki jih poganjajo uteži, so bile v uporabi že dolgo, vendar njihova točnost ni bila zadovoljiva. Od časa Galileja se je nihalo uporabljalo ločeno za natančno merjenje kratkih časovnih obdobij, pri čemer je bilo treba šteti število nihanj. Huygensova ura je imela dobro natančnost in znanstvenik se je nato večkrat, skoraj 40 let, obrnil na svoj izum, ga izboljšal in preučeval lastnosti nihala. Huygens je nameraval uporabiti ure z nihalom, da bi rešil problem določanja zemljepisne dolžine na morju, vendar ni naredil bistvenega napredka. Zanesljiv in natančen pomorski kronometer se je pojavil šele leta 1735 (v Veliki Britaniji).

Leta 1673 je Huygens objavil klasično delo o mehaniki, Ura z nihalom. Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica"). Skromno ime ne sme biti zavajajoče. Poleg teorije ur je delo vsebovalo veliko prvovrstnih odkritij na področju analize in teoretične mehanike. Huygens tam tudi kvadraturira številne vrtilne površine. Ta in njegova druga dela so močno vplivala na mladega Newtona.

V prvem delu dela Huygens opisuje izboljšano, cikloidno nihalo, ki ima konstanten čas nihanja ne glede na amplitudo. Da bi razložil to lastnost, avtor drugi del knjige posveti izpeljavi splošnih zakonov gibanja teles v gravitacijskem polju - prosto, gibljejo se po nagnjeni ravnini, kotalijo se po cikloidi. Povedati je treba, da ta izboljšava ni našla praktične uporabe, saj je pri majhnih nihanjih povečanje natančnosti zaradi cikloidnega povečanja teže nepomembno. Vendar pa je sama raziskovalna metodologija postala del zlatega fonda znanosti.

Huygens izpelje zakone enakomerno pospešenega gibanja prosto padajočih teles, ki temeljijo na predpostavki, da delovanje, ki ga deluje na telo s konstantno silo, ni odvisno od velikosti in smeri začetne hitrosti. Pri izpeljavi razmerja med višino padca in kvadratom časa Huygens pripomni, da so višine padcev povezane kot kvadrati doseženih hitrosti. Nadalje, ob upoštevanju prostega gibanja telesa, vrženega navzgor, ugotovi, da se telo dvigne do največje višine, ko je izgubilo vso hitrost, ki mu je bila dana, in jo ponovno pridobi, ko se vrne nazaj.

Galileo je brez dokaza priznal, da ko telesa padajo vzdolž različno nagnjenih premic z iste višine, dobijo enake hitrosti. Huygens to dokazuje na naslednji način. Dve ravni črti različnih naklonov in enake višine sta postavljeni s spodnjima koncema druga poleg druge. Če telo, ki se izstreli z zgornjega konca enega od njih, doseže večjo hitrost kot telo, ki se izstreli z zgornjega konca drugega, potem se lahko vzdolž prvega izstreli s takšne točke pod zgornjim koncem, da je hitrost, dosežena spodaj, zadostna. dvigniti telo na zgornji konec druge črte; potem pa bi se izkazalo, da se je telo dvignilo na večjo višino od tiste, s katere je padlo, a to ne more biti.

Huygens od gibanja telesa po nagnjeni ravnini preide na gibanje po lomljeni črti in nato na gibanje po poljubni krivulji ter dokaže, da je hitrost, ki jo dosežemo pri padcu s katere koli višine po krivulji, enaka hitrosti, pridobljeni med prosti pad z enake višine vzdolž navpične črte in da je potrebna enaka hitrost za dvig istega telesa na isto višino tako vzdolž navpične ravne črte kot vzdolž krivulje. Nato avtor preide na cikloido in ob upoštevanju nekaterih njenih geometrijskih lastnosti dokaže tavtokronost gibanja težke točke vzdolž cikloide.

Tretji del dela oriše teorijo evolut in evolvent, ki jo je avtor odkril že leta 1654; tu najde vrsto in lego cikloidne evolute.

Četrti del oriše teorijo fizičnega nihala; Tu Huygens rešuje problem, ki ni bil dan toliko geometrom njegovega časa - problem določanja središča nihanja. Temelji na naslednjem stavku:

Če je kompleksno nihalo, ko je zapustilo mirovanje, zaključilo del svojega nihanja, ki je večji od polovice nihala, in če je povezava med vsemi njegovimi delci uničena, potem se bo vsak od teh delcev dvignil na takšno višino, da bo njihovo skupno središče gravitacije bo na tisti višini, na kateri je bilo, ko je nihalo zapustilo mirovanje.

Ta trditev, ki je Huygens ni dokazal, se mu zdi temeljno načelo, medtem ko zdaj predstavlja preprosto posledico zakona o ohranitvi energije.

Teorijo fizičnega nihala je Huygens podal v povsem splošni obliki in jo uporabil za telesa različnih vrst. Huygens je popravil Galilejevo napako in pokazal, da se izohronizem nihanja nihala, ki ga je razglasil slednji, zgodi le približno. Opazil je še dve napaki Galileja v kinematiki: enakomerno krožno gibanje je povezano s pospeškom (Galileo je to zanikal), centrifugalna sila pa ni sorazmerna s hitrostjo, temveč s kvadratom hitrosti.

V zadnjem, petem delu svojega dela Huygens poda trinajst izrekov o centrifugalni sili. V tem poglavju je prvič natančen kvantitativni izraz za centrifugalno silo, ki je pozneje igrala pomembno vlogo pri preučevanju gibanja planetov in odkritju zakona univerzalne gravitacije. Huygens v njem podaja (verbalno) več temeljnih formul:

Leta 1657 je Huygens napisal aplikacijo " O kalkulacijah pri igrah na srečo"knjigi svojega učitelja van Schootena "Matematične študije". To je bila smiselna predstavitev začetkov takrat nastajajoče teorije verjetnosti. Huygens je skupaj s Fermatom in Pascalom postavil njene temelje. Iz te knjige se je s teorijo verjetnosti seznanil Jacob Bernoulli, ki je dokončal ustvarjanje temeljev teorije.

Naslovna stran priljubljene Huygensove astronomske in filozofske razprave "Cosmotheoros"

2.2. Astronomija

Huygens je neodvisno izboljšal teleskop; leta 1655 je odkril Saturnovo luno Titan in opisal Saturnove prstane. Leta 1659 je v delu, ki ga je objavil, opisal celoten Saturnov sistem.

Leta 1672 je odkril ledeni pokrov na južnem polu Marsa.

Odkril je tudi Orionovo meglico in druge meglice, opazoval dvojne zvezde in (precej natančno) ocenil obdobje vrtenja Marsa okoli svoje osi.

Zadnja knjiga »ΚΟΣΜΟΘΕΩΡΟΣ sive de terris coelestibus earumque ornatu conjecturae« (v latinščini; izdana v Haagu leta 1698) je filozofsko in astronomsko razmišljanje o vesolju. Verjel je, da so tudi drugi planeti naseljeni z ljudmi. Huygensova knjiga je bila široko razširjena v Evropi, kjer je bila prevedena v angleščino (1698), nizozemščino (1699), francoščino (1702), nemščino (1703) in švedščino (1774). Z odlokom Petra I. jo je leta 1717 v ruščino prevedel Jacob Bruce pod naslovom »Knjiga sveta«. Velja za prvo knjigo v Rusiji, ki razlaga Kopernikov heliocentrični sistem.

2.3. Optika in teorija valov

• Huygens je sodeloval v sodobnih razpravah o naravi svetlobe. Leta 1678 je objavil svojo Razpravo o svetlobi, oris valovne teorije svetlobe. Leta 1690 je izdal še eno izjemno delo; tam je orisal kvalitativno teorijo odboja, loma in dvolomnosti v islandskem šparu v enaki obliki, kot je zdaj predstavljena v učbenikih fizike. Formulirano t.i Huygensov princip, ki nam omogoča preučevanje gibanja valovne fronte, je pozneje razvil Fresnel in je imel pomembno vlogo v valovni teoriji svetlobe in teoriji uklona.

• Lasti mu prvotno izboljšavo teleskopa, ki ga je uporabljal pri astronomskih opazovanjih in je omenjen v odstavku o astronomiji. Je tudi izumitelj diaskopskega projektorja – t.i. "čarobna svetilka"
• Izumil Huygensov okular, sestavljen iz dveh planokonveksnih leč.

2.4. Drugi dosežki

Mehanska žepna ura

• Teoretično odkritje sploščenosti Zemlje na polih ter razlaga vpliva centrifugalne sile na smer težnosti in na dolžino drugega nihala na različnih zemljepisnih širinah.
• Reševanje problema trka elastičnih teles, sočasno z Wallisom in Renom.
• Ena od rešitev vprašanja o vrsti težke homogene verige v ravnovesju je: (verižna linija).
• Iznajdba urne spirale, ki je nadomestila nihalo, je izjemno pomembna za navigacijo; Prvo uro s spiralo je leta 1674 oblikoval urar Thuret v Parizu.
• Leta 1675 je patentiral žepno uro.
• Prvi je zahteval izbiro univerzalne naravne dolžinske mere, ki jo je predlagal kot 1/3 dolžine nihala z nihajno dobo 1 sekunde (to je približno 8 cm).

3. Večja dela

• Horologium oscillatorium, 1673 (Ura z nihalom, v latinščini).
• Kosmotheeoros. (Angleški prevod izdaje iz leta 1698) - astronomska odkritja Huygensa, hipoteze o drugih planetih.
• Traktat o luči (Traktat o luči, angleški prevod).

4. Opombe

1. Glede na nizozemsko-rusko praktično transkripcijo je to ime in priimek v ruščini pravilneje reproducirati kot Christian Huygens .
2. Gindikin S. G. Zgodbe o fizikih in matematikih - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html. - tretja izdaja, razširjena. - M.: MTsNMO, 2001. - Str. 110. - ISBN 5-900916-83-9
3. Kuznecov B.G. Galileo Galilei. - M.: Nauka, 1964, str. 165, 174.
4. Vse o planetu Mars - x-mars.narod.ru/investig.htm

Literatura

5.1. Huygenova dela v ruskem prevodu

• Guens H. Knjiga svetovnih nazorov in mnenj o nebeških in zemeljskih kroglah in njih okrasih. per. Jakob Bruce. Sankt Peterburg, 1717; 2. izd., 1724 (v ruski izdaji ime avtorja in ime prevajalca nista navedena)
• Arhimed. Huygens. Legendre. Lambert. O kvadraturi kroga. Z uporabo zgodovine problematike, ki jo je sestavil F. Rudio. per. S. N. Bernstein. Odessa, Mathesis, 1913. (Ponatis: M.: URSS, 2002)
• Huygens H. Traktat o svetlobi, ki pojasnjuje razloge, kaj se z njo dogaja med odbojem in lomom, zlasti med nenavadnim lomom islandskega kristala. M.-L.: ONTI, 1935.
• Huygens H. Trije spomini na mehaniko. - publ.lib.ru/ARCHIVES/G/GYUYGENS_Hristian/Gyuygens_H._Tri_memuara_po_mehanike.(1951)..zip M.: Založba. Akademija znanosti ZSSR, 1951. Serija: Classics of Science.
  • Ura z nihalom.
  • O gibanju teles pod vplivom udarca.
  • O centrifugalni sili.
  • PRIJAVE:
    • K. K. Baumgart. Christian Huygens. Kratka biografska skica.
    • K. K. Baumgart. Dela Christiana Huygensa o mehaniki.
  • Imensko kazalo.

5.2. Literatura o njem

• Veselovski I. N. Huygens. M.: Uchpedgiz, 1959.
• Zgodovina matematike, ki jo je uredil A. P. Juškevič v treh zvezkih, M.: Nauka, 2. zvezek. Matematika 17. stoletja. (1970) - ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm
• Gindikin S. G. Zgodbe o fizikih in matematikih. - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html M: MCNMO, 2001.
• Costabel P. Izum cikloidnega nihala Christiana Huygensa in obrt matematika. Zgodovinske in matematične raziskave, vol. 21, 1976, str. 143-149.
• Mach E. Mehanika. Zgodovinski in kritični esej o njegovem razvoju. Iževsk: RHD, 2000.
• Frankfurt W. I., Frank A. M. Christian Huygens. M.: Nauka, 1962.
• Šal, Michel. Zgodovinski pregled nastanka in razvoja geometrijskih metod - ru.wikisource.org/wiki/Historical_review_of_the_origin_and_development_of_geometric_methods/Huygens. T. 1, št. 11-14. M., 1883.
• John J. O'Connor in Edmund F. Robertson. Huygens, Christian - www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Huygens.html (angleščina) v arhivu MacTutor.
• Dela Christiaana Huygensa - www.gutenberg.org/author/Christiaan Huygens o projektu Gutenberg

Velika sovjetska enciklopedija: Huygens, Huygens Christian (14.4.1629, Haag, - 8.7.1695, prav tam), nizozemski mehanik, fizik in matematik, ustvarjalec valovne teorije svetlobe. Prvi tuji član Kraljeve družbe v Londonu (od 1663). G. je študiral na univerzah v Leidnu in Bredi, kjer je študiral pravo in matematiko. Pri 22 letih je objavil nalogo o določanju dolžin lokov krožnice, elipse in hiperbole. Leta 1654 se je pojavilo njegovo delo "O določanju velikosti kroga", ki je bil velik prispevek k teoriji določanja razmerja kroga in premera (izračun števila p). Temu so sledile druge pomembne matematične razprave o preučevanju cikloide, logaritemskih in verižnih linij itd. Njegova razprava »O izračunih v kockah« (1657) je ena prvih študij na področju teorije verjetnosti. G. je skupaj z R. Hooke določil stalne termometrske točke - tališče ledu in vrelišče vode. V istih letih je G. delal na izboljšanju leč astronomskih teleskopov, poskušal povečati njihovo zaslonko in odpraviti kromatsko aberacijo. Z njihovo pomočjo je G. leta 1655 odkril satelit planeta Saturn (Titan), določil njegovo obdobje revolucije in ugotovil, da je Saturn obdan s tankim obročem, ki ga nikjer ne meji in je nagnjen k ekliptiki. Vsa opažanja je podal G. v klasičnem delu "Saturnov sistem" (1659). V istem delu je G. podal prvi opis meglice v ozvezdju Orion in poročal o črtah na površinah Jupitra in Marsa.
Astronomska opazovanja so zahtevala natančno in priročno merjenje časa. Leta 1657 je G. izumil prvo uro z nihalom, opremljeno z mehanizmom za umik; G. je svoj izum opisal v svojem delu "Ura z nihalom" (1658). Druga razširjena izdaja tega dela je izšla leta 1673 v Parizu. V prvih 4 delih je G. raziskoval številne probleme, povezane z gibanjem nihala. Rešil je problem iskanja središča nihanja fizikalnega nihala - prvi problem v zgodovini mehanike o gibanju sistema povezanih materialnih točk v danem polju sil. V istem delu je G. ugotovil tavtokronizem gibanja vzdolž cikloide in, ko je razvil teorijo evolutov ravninskih krivulj, dokazal, da je evoluta cikloide tudi cikloid, vendar se nahaja drugače glede na osi.
Leta 1665, ob ustanovitvi Francoske akademije znanosti, je bil G. povabljen v Pariz kot njen predsednik, kjer je skoraj neprekinjeno živel 16 let (1665-81). Leta 1680 je G. delal na ustvarjanju "planetarnega stroja" - prototipa sodobnega planetarija - za zasnovo katerega je razvil dokaj popolno teorijo kontinuiranih ali kontinuiranih ulomkov. To je zadnje delo, ki ga je dokončal v Parizu.
Leta 1681 se je G. po vrnitvi v domovino spet lotil optičnega dela. V letih 1681-87 je brusil leče z ogromnimi goriščnicami 37, 54,63 m. Hkrati je G. oblikoval okular z njegovim imenom, ki je še vedno v uporabi (glej Okular). Celoten cikel G.-jevih optičnih del se konča s slavnim "Traktatom o svetlobi" (1690). V njej je valovna teorija svetlobe prvič predstavljena v povsem jasni obliki in aplicirana na razlago optičnih pojavov. V 5. poglavju Traktata o svetlobi je G. podal razlago pojava dvojnega loma, odkritega v kristalih islandskega špata; Na podlagi tega poglavja je še vedno razložena klasična teorija loma v optično enoosnih kristalih.
K Traktatu o svetlobi je G. dodal kot dodatek argument "O vzrokih gravitacije", v katerem se je približal odkritju zakona univerzalne gravitacije. V svoji zadnji razpravi Cosmoteoros (1698), objavljeni posthumno, G. temelji na teoriji o množini svetov in njihovi bivalni sposobnosti. Leta 1717 je bila razprava prevedena v ruščino. jezika po naročilu Petra I.

Christiaan Huygens je nizozemski znanstvenik, matematik, astronom in fizik, eden od utemeljiteljev valovne optike. 1665-81 je deloval v Parizu. Izumil (1657) nihalno uro z mehanizmom za izhod, podal njeno teorijo, postavil zakone nihanja fizičnega nihala in postavil temelje teorije udarca. Ustvaril (1678, objavljeno 1690) valovno teorijo svetlobe, razložil dvojni lom. Skupaj z Robertom Hookom je vzpostavil stalne termometrske točke. Izboljšal teleskop; oblikoval okular, poimenovan po njem. Obroč okoli Saturna je odkril tudi njegov satelit Titan. Avtor enega prvih del o teoriji verjetnosti (1657).

Zgodnje prebujanje talentov

Predniki Christiaana Huygensa so zasedli vidno mesto v zgodovini njegove države. Njegov oče Konstantin Huygens (1596-1687), v čigar hiši se je rodil bodoči slavni znanstvenik, je bil široko izobražen človek, poznal je jezike in imel rad glasbo; po letu 1630 je postal svetovalec Viljema II. (in nato Viljema III.). Kralj Jakob I. ga je povzdignil v viteza, Ludvik XIII pa ga je odlikoval z redom svetega Mihaela. Dober pečat v zgodovini so pustili tudi njegovi otroci - 4 sinovi (drugi je Christian) in ena hči.

Christianov talent se je pokazal že v zgodnji mladosti. Pri osmih letih se je že učil latinščine in aritmetike, se učil petja, pri desetih pa se je seznanil z geografijo in astronomijo. Leta 1641 je njegov učitelj pisal otrokovemu očetu: »Vidim in skoraj zavidam Christianov izjemen spomin,« dve leti pozneje pa: »Priznam, da je treba Christiana imenovati čudež med dečki.«

In Christian se je v tem času, ko je študiral grščino, francoščino in italijanščino ter obvladal igranje na čembalo, začel zanimati za mehaniko. A ne le to: uživa tudi v plavanju, plesu in jahanju. Pri šestnajstih letih se je Christiaan Huygens skupaj s starejšim bratom Konstantinom vpisal na univerzo v Leidnu, da bi študiral pravo in matematiko (slednja je bila bolj voljna in uspešna; učitelj se je odločil, da bo eno svojih del poslal Reneju Descartesu).

Po 2 letih začne starejši brat delati za princa Frederika Henrika, Christian in njegov mlajši brat pa se preselita v Bredo, na "Oran College". Oče ga je pripravljal tudi za javno službo, vendar je imel druge težnje. Leta 1650 se je vrnil v Haag, kjer so njegovo znanstveno delo ovirali le glavoboli, ki so ga nekaj časa preganjali.

Prva znanstvena dela

Razpon znanstvenih interesov Christiana Huygensa se je še naprej širil. Zanimajo ga dela Arhimeda o mehaniki in Descartesa (in kasneje še drugih avtorjev, med drugim Angleža Newtona in Hooka) o optiki, vendar ne neha študirati matematike. V mehaniki se njegove glavne raziskave nanašajo na teorijo udarca in problem konstrukcije ure, ki je imela v tistem času izjemno pomemben aplikativni pomen in je v Huygensovem delu vedno zasedala eno osrednjih mest.

Njegove prve dosežke v optiki lahko imenujemo tudi »uporabne«. Christian Huygens se skupaj s svojim bratom Constantinom ukvarja z izboljševanjem optičnih instrumentov in dosega pomembne uspehe na tem področju (ta dejavnost se ne ustavi več let; leta 1682 izumi okular s tremi lečami, ki še vedno nosi njegovo ime. Medtem ko Izboljševanje teleskopov, pa je Huygens v "Dioptrics" " zapisal: "... oseba: ki bi lahko izumila vohljalo, samo na podlagi teorije, brez posredovanja naključja, bi morala imeti nadčloveški um").

Novi instrumenti omogočajo pomembna opazovanja: 25. marec 1655 Huygens odkrije Titan, največji Saturnov satelit (katerih obroči so ga že dolgo zanimali). Leta 1657 se je pojavilo še eno Huygensovo delo "O izračunih v kockah" - eno prvih del o teoriji verjetnosti. Za svojega brata napiše še en esej, »O vplivu teles«.

Na splošno so bila petdeseta leta 17. stoletja čas Huygensove največje dejavnosti. Pridobi slavo v znanstvenem svetu. Leta 1665 je bil izvoljen za člana pariške akademije znanosti.

"Huygensovo načelo"

H. Huygens je preučeval Newtonova optična dela z neomajno zanimanjem, vendar ni sprejel njegove korpuskularne teorije svetlobe. Veliko bližje so mu bili pogledi Roberta Hooka in Francesca Grimaldija, ki sta menila, da ima svetloba valovno naravo.

Toda ideja o svetlobi kot valovanju je takoj povzročila številna vprašanja: kako razložiti pravokotno širjenje svetlobe, njen odboj in lom? Newton je nanje dal na videz prepričljive odgovore. Ravnost je manifestacija prvega zakona dinamike: svetlobne celice se gibljejo enakomerno in premočrtno, razen če nanje ne deluje nobena sila. Odboj so razlagali tudi kot elastični odboj korpuskul od površin teles. Situacija z lomom je bila nekoliko bolj zapletena, a je tudi tu Newton ponudil razlago. Verjel je, da ko lahka korpuskula prileti do meje telesa, začne nanjo delovati privlačna sila iz snovi, ki daje korpuskuli pospešek. To povzroči spremembo smeri hitrosti (loma) korpuskule in njene velikosti; zato je po Newtonu hitrost svetlobe v steklu na primer večja kot v vakuumu. Ta ugotovitev je pomembna že zato, ker omogoča eksperimentalno preverjanje (kasnejše izkušnje so ovrgle Newtonovo mnenje).

Christian Huygens je tako kot že omenjeni njegovi predhodniki verjel, da je ves prostor napolnjen s posebnim medijem - etrom, in da so svetloba valovi v tem etru. Z uporabo analogije z valovi na površini vode je Huygens prišel do naslednje slike: ko sprednji del (tj. sprednji rob) vala doseže določeno točko, tj. nihanja dosežejo to točko, postanejo ta nihanja središča novih valov, ki se razhajajo v vse smeri, in gibanje ovojnice vseh teh valov daje sliko širjenja valovne fronte, smer, ki je pravokotna na to fronto, pa je smer širjenja vala. Torej, če je valovna fronta v vakuumu v nekem trenutku ravna, potem vedno ostane ravna, kar ustreza premočrtnemu širjenju svetlobe. Če fronta svetlobnega vala doseže mejo medija, potem postane vsaka točka na tej meji središče novega sferičnega vala in s konstruiranjem ovojnic teh valov v prostoru nad in pod mejo ni težko razložiti zakon odboja in zakon loma (vendar pri V tem primeru moramo sprejeti, da je hitrost svetlobe v mediju n-krat manjša kot v vakuumu, kjer je n enak lomni količnik medija ki je vključen v lomni zakon, ki sta ga nedavno odkrila Descartes in Snell).

Iz Huygensovega načela izhaja, da se lahko svetloba, tako kot vsako valovanje, upogne okoli ovir. Ta pojav, ki je temeljnega pomena, sicer obstaja, vendar je Huygens menil, da "stranski valovi", ki nastanejo pri takšnem upogibanju, ne zaslužijo večje pozornosti.

Ideje Christiana Huygensa o svetlobi so bile daleč od modernih. Tako je menil, da so svetlobni valovi longitudinalni, tj. da smeri nihanja sovpadajo s smerjo širjenja valov. To se morda zdi še toliko bolj nenavadno, ker je sam Huygens očitno že imel idejo o pojavu polarizacije, ki ga je mogoče razumeti le z upoštevanjem transverzalnih valov. Ampak to ni glavna stvar. Huygensovo načelo je odločilno vplivalo na naše predstave ne le o optiki, ampak tudi o fiziki kakršnih koli nihanj in valov, ki zdaj zavzema eno osrednjih mest v naši znanosti. (V. I. Grigoriev)

Več o Christianu Huygensu:

Christian Huygens von Zuylichen - sin nizozemskega plemiča Constantijna Huygensa »Talenti, plemstvo in bogastvo so bili očitno dedni v družini Christiana Huygensa,« je zapisal eden od njegovih biografov. Njegov dedek je bil pisatelj in veljak, njegov oče je bil tajni svetnik princev Oranskih, matematik in pesnik. Zvesta služba svojim vladarjem ni zasužnjila njihovih talentov in zdelo se je, da je Christianu vnaprej določena enaka, za mnoge zavidljiva usoda. Učil se je aritmetike in latinščine, glasbe in poezije. Heinrich Bruno, njegov učitelj, se ni mogel naveličati svojega štirinajstletnega učenca:

"Priznam, da bi morali Christiana imenovati čudež med fanti ... Razvija svoje sposobnosti na področju mehanike in konstrukcij, izdeluje neverjetne stroje, a komaj potrebne." Učitelj se je motil: fant je vedno iskal koristi od študija. Njegov konkreten, praktičen um bo kmalu našel diagrame strojev, ki jih ljudje resnično potrebujejo.

Ni pa se takoj posvetil mehaniki in matematiki. Oče se je odločil, da bo sin postal odvetnik in ga, ko je Christian dopolnil šestnajst let, poslal študirat pravo na Univerzo v Londonu. Med študijem pravnih ved na univerzi se je Huygens hkrati zanimal za matematiko, mehaniko, astronomijo in praktično optiko. Spreten mojster samostojno brusi optična stekla in izboljšuje cev, s pomočjo katere bo kasneje prišel do svojih astronomskih odkritij.

Christiaan Huygens je bil neposredni naslednik Galilea-Galileija v znanosti. Po Lagrangeu je bilo Huygensu »usojeno izboljšati in razviti najpomembnejša Galilejeva odkritja«. Obstaja zgodba o tem, kako je Huygens prvič prišel v stik z Galilejevimi idejami. Sedemnajstletni Huygens je nameraval dokazati, da se telesa, vržena vodoravno, gibljejo po paraboli, a ko je odkril dokaz v Galilejevi knjigi, ni želel »pisati Iliade po Homerju«.

Po diplomi na univerzi Christiaan Huygens postane okras spremstva grofa Nassauskega, ki je na poti na Dansko na diplomatsko misijo. Grofa ne zanima dejstvo, da je ta čedni mladenič avtor zanimivih matematičnih del, in seveda ne ve, kako Christian sanja o tem, da bi prišel iz Kopenhagna v Stockholm, da bi videl Descartesa. Torej se ne bosta nikoli srečala: Descartes bo čez nekaj mesecev umrl.

Pri 22 letih je Christiaan Huygens objavil »Razprave o kvadratu hiperbole, elipse in kroga«. Leta 1655 zgradi teleskop in odkrije eno od Saturnovih lun, Titan, ter objavi »Nova odkritja v velikosti kroga«. Pri 26 letih Christian piše zapiske o dioptriji. Pri 28 letih je izšla njegova razprava O izračunih pri igri s kockami, kjer se za neresnim naslovom skriva ena prvih študij v zgodovini s področja teorije verjetnosti.

Eno najpomembnejših Huygensovih odkritij je bil izum ure z nihalom. Svoj izum je patentiral 16. julija 1657 in ga opisal v kratkem eseju, objavljenem leta 1658. O svoji uri je zapisal francoskemu kralju Ludviku XIV.: »Moji stroji, postavljeni v vaših stanovanjih, vas ne le vsak dan presenečajo s pravilnim kazanjem časa, ampak so primerni, kot sem upal že od vsega začetka, za določanje časa. zemljepisna dolžina kraja na morju." Christian Huygens se je ukvarjal z ustvarjanjem in izboljšanjem ur, predvsem ur z nihalom, skoraj štirideset let: od 1656 do 1693. A. Sommerfeld je Huygensa imenoval "najbriljantnejšega urarja vseh časov".

Pri tridesetih Christiaan Huygens razkrije skrivnost Saturnovega prstana. Prstane Saturna je prvi opazil Galileo v obliki dveh stranskih dodatkov, ki »podpirata« Saturna. Takrat so bili prstani vidni kot tanka črta, ni jih opazil in jih ni več omenjal. Toda Galilejeva cev ni imela potrebne ločljivosti in zadostne povečave. Opazovanje neba skozi 92x teleskop. Christian odkrije, da so Saturnov obroč zamenjali za stranske zvezde. Huygens je razrešil skrivnost Saturna in prvič opisal njegove znamenite prstane.

Takrat je bil Christiaan Huygens zelo čeden mladenič z velikimi modrimi očmi in lepo pristriženimi brki. Rdečkasti kodri lasulje, strmo zaviti po modi tistega časa, so padali na ramena in ležali na snežno beli brabantski čipki dragega ovratnika. Bil je prijazen in miren. Nihče ga ni videl posebej navdušenega ali zmedenega, da bi nekam hitel ali, nasprotno, potopljenega v počasno sanjarjenje. Ni maral biti v "družbi" in se je tam redko pojavljal, čeprav mu je njegov izvor odprl vrata vseh evropskih palač. Ko pa se tam pojavi, ni videti prav nič nerodno ali v zadregi, kot se je pogosto zgodilo drugim znanstvenikom.

A očarljiva Ninon de Lenclos zaman išče njegovo družbo; on je vedno prijazen, nič drugega, ta prepričani samec. Lahko pije s prijatelji, vendar le malo. Malo se pošali, malo se nasmej. Vsega po malo, po malo, da čim več časa ostane za glavno stvar - delo. Delo - nespremenljiva vseobsegajoča strast - ga je nenehno žgalo.

Christiaana Huygensa je odlikovala izjemna predanost. Zavedal se je svojih sposobnosti in jih je skušal čim bolje izkoristiti. »Edina zabava, ki si jo je Huygens dovolil pri tako abstraktnih delih,« je o njem zapisal eden njegovih sodobnikov, »je bila ta, da je v presledkih študiral fiziko. Kar je bilo za običajnega človeka dolgočasno opravilo, je bilo za Huygensa zabava.«

Leta 1663 je bil Huygens izvoljen za člana Kraljeve družbe v Londonu. Leta 1665 se je na Colbertovo povabilo naselil v Parizu in naslednje leto postal član novoustanovljene Pariške akademije znanosti.

Leta 1673 je bil objavljen njegov esej "Ura z nihalom", ki podaja teoretične temelje Huygensovega izuma. V tem delu Huygens ugotavlja, da ima cikloida lastnost izohronizma, in analizira matematične lastnosti cikloide.

Huygens, ki je preučeval krivulično gibanje težke točke, nadaljuje z razvojem Galilejevih idej, pokaže, da telo, ko pade z določene višine po različnih poteh, pridobi končno hitrost, ki ni odvisna od oblike poti, ampak je odvisna samo od višine padca in se lahko dvigne do višine, ki je enaka (v odsotnosti upora) začetni višini. To stališče, ki v bistvu izraža zakon o ohranitvi energije za gibanje v gravitacijskem polju, uporablja Huygens za teorijo fizičnega nihala. Najde izraz za zmanjšano dolžino nihala, uveljavi pojem središča nihanja in njegovih lastnosti. Matematično formulo nihala za cikloidno gibanje in majhna nihanja krožnega nihala izrazi takole:

"Čas enega majhnega nihanja krožnega nihala je povezan s časom padanja po dvakratni dolžini nihala, tako kot je obseg kroga povezan s premerom."

Pomembno je, da na koncu svojega dela znanstvenik daje številne predloge (brez zaključka) o centripetalni sili in ugotavlja, da je centripetalni pospešek sorazmeren s kvadratom hitrosti in obratno sorazmeren s polmerom kroga. Ta rezultat je pripravil Newtonovo teorijo gibanja teles pod vplivom centralnih sil

Iz mehanskih študij Christiaana Huygensa je poleg teorije nihala in centripetalne sile znana njegova teorija udarca elastičnih kroglic, ki jo je predložil za tekmovalni problem, ki ga je leta 1668 objavila Kraljeva družba v Londonu. Huygensova teorija udarca temelji na zakonu o ohranitvi živih sil, gibalni količini in Galilejevem načelu relativnosti. Objavljena je bila šele po njegovi smrti leta 1703. Huygens je precej potoval, vendar nikoli ni bil brezdelni turist. Med svojim prvim potovanjem v Francijo je študiral optiko, v Londonu pa je razložil skrivnosti izdelave svojih teleskopov. Petnajst let je delal na dvoru Ludvika XIV., petnajst let briljantnih matematičnih in fizikalnih raziskav. In v petnajstih letih - samo dve krajši poti v domovino na zdravljenje

Christiaan Huygens je živel v Parizu do leta 1681, ko se je po preklicu Nanteškega edikta kot protestant vrnil v domovino. Medtem ko je bil v Parizu, je dobro poznal Roemerja in mu aktivno pomagal pri opazovanjih, ki so vodila do določitve svetlobne hitrosti. Huygens je bil prvi, ki je v svoji razpravi poročal o Roemerjevih rezultatih.

Doma, na Nizozemskem, spet ne pozna utrujenosti, Huygens zgradi mehanski planetarij, velikanske sedemdesetmetrske teleskope in opisuje svetove drugih planetov.

Huygensovo delo o svetlobi se pojavi v latinščini, avtor ga je popravil in ponovno objavilo v francoščini leta 1690. Huygensov "Traktat o svetlobi" se je vpisal v zgodovino znanosti kot prvo znanstveno delo o valovni optiki. Ta razprava je oblikovala načelo širjenja valov, ki je danes znano kot Huygensovo načelo. Na podlagi tega principa so bili izpeljani zakoni odboja in loma svetlobe ter razvita teorija dvojnega loma v islandskem špatu. Ker je hitrost širjenja svetlobe v kristalu v različnih smereh različna, oblika valovne površine ne bo sferična, temveč elipsoidna.

Teorija o širjenju in lomu svetlobe v enoosnih kristalih je izjemen dosežek Huygensove optike. Christiaan Huygens je opisal tudi izginotje enega od dveh žarkov, ko sta šla skozi drugi kristal z določeno orientacijo glede na prvega. Tako je bil Huygens prvi fizik, ki je ugotovil dejstvo polarizacije svetlobe.

Huygensove ideje je zelo cenil njegov naslednik Fresnel. Postavil jih je nad vsa Newtonova odkritja v optiki in trdil, da je Huygensovo odkritje »morda težje narediti kot vsa Newtonova odkritja na področju svetlobnih pojavov«.

Huygens v svoji razpravi ne obravnava barv, niti ne upošteva uklona svetlobe. Njegova razprava je posvečena le utemeljitvi odboja in loma (vključno z dvojnim lomom) z valovnega vidika. Ta okoliščina je bila verjetno razlog, da Huygensova teorija kljub podpori Lomonosova in Eulerja v 18. stoletju ni dobila priznanja, dokler Fresnel v začetku 19. stoletja ni obudil valovne teorije na novo osnovo.

Christiaan Huygens je umrl 8. junija 1695, ko so v tiskarni tiskali KosMoteoros, njegovo zadnjo knjigo. (Samin D.K. 100 velikih znanstvenikov. - M .: Veche, 2000)

Več o Christianu Huygensu:

Huyghens (Christian Huyghensvan Zuylichem), - matematik, astronom in fizik, ki ga je Newton priznal kot velikega. Njegov oče, signor van Zuylichem, tajnik oranskih knezov, je bil izjemen pisec in znanstveno izobražen.

Christian Huygens je svojo znanstveno dejavnost začel leta 1651 z esejem o kvadraturi hiperbole, elipse in kroga; leta 1654 je odkril teorijo evolut in evolvent, leta 1655 je odkril Saturnov satelit in vrsto prstanov, leta 1659 je opisal Saturnov sistem v delu, ki ga je objavil. Leta 1665 se je na Colbertovo povabilo naselil v Parizu in bil sprejet za člana Akademije znanosti.

Ure s kolesi, ki jih poganjajo uteži, so bile v uporabi že dolgo, vendar je bila regulacija hitrosti takih ur nezadovoljiva. Od časa Galileja se je nihalo uporabljalo ločeno za natančno merjenje kratkih časovnih obdobij, pri čemer je bilo treba šteti število nihanj. Leta 1657 je Christiaan Huygens objavil opis zgradbe ure z nihalom, ki jo je izumil. Znamenito delo Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, ki ga je izdal pozneje, leta 1673 v Parizu in vsebuje navedbo najpomembnejših odkritij v dinamiki, v prvem delu vsebuje tudi opis strukture ure, vendar z dodatnimi izboljšavami v metodi uteževanja nihala, zaradi česar je nihalo cikloidno, ki ima konstanten čas nihanja, ne glede na nihanje. Za razlago te lastnosti cikloidnega nihala avtor drugi del knjige posveti izpeljavi zakonitosti padanja teles, ki se prosto gibljejo po nagnjenih premicah in nazadnje po cikloidi. Tu se prvič jasno izrazi začetek samostojnosti gibanj: enakomerno pospešeno zaradi delovanja težnosti in enakomerno zaradi vztrajnosti.

Christian Huygens dokazuje zakone enakomerno pospešenega gibanja prosto padajočih teles, ki temeljijo na načelu, da delovanje, ki ga na telo posreduje sila stalne velikosti in smeri, ni odvisno od velikosti in smeri hitrosti, ki jo telo že ima. Pri izpeljavi razmerja med višino padca in kvadratom časa Huygens pripomni, da so višine padcev povezane kot kvadrati doseženih hitrosti. Nadalje, ob upoštevanju prostega gibanja telesa, vrženega navzgor, ugotovi, da se telo dvigne do največje višine, ko je izgubilo vso hitrost, ki mu je bila dana, in jo ponovno pridobi, ko se vrne nazaj.

Galileo je brez dokaza priznal, da ko telesa padajo vzdolž različno nagnjenih premic z iste višine, dobijo enake hitrosti. Christiaan Huygens to dokazuje na naslednji način. Dve ravni črti različnih naklonov in enake višine sta postavljeni s spodnjima koncema druga poleg druge. Če telo, ki se izstreli z zgornjega konca enega od njih, doseže večjo hitrost kot telo, ki se izstreli z zgornjega konca drugega, potem se lahko vzdolž prvega izstreli s takšne točke pod zgornjim koncem, da je hitrost, dosežena spodaj, zadostna. dvigniti telo na zgornji konec druge črte, vendar bi se potem izkazalo, da se je telo dvignilo na večjo višino od tiste, s katere je padlo, vendar to ne more biti.

H. Huygens od gibanja telesa vzdolž nagnjene premice preide na gibanje vzdolž lomljene črte in nato na gibanje vzdolž poljubne krivulje ter dokaže, da je hitrost, pridobljena pri padcu s katere koli višine vzdolž krivulje, enaka hitrosti pridobljeno med prostim padom z iste višine vzdolž navpične črte in da je potrebna enaka hitrost za dvig istega telesa na isto višino, tako vzdolž navpične ravne črte kot vzdolž krivulje.

Nato avtor preide na cikloido in ob upoštevanju nekaterih njenih geometrijskih lastnosti dokaže tavtokronizem gibanja težke točke vzdolž cikloide. Tretji del dela podaja teorijo evolut in evolvent, ki jih je avtor odkril že leta 1654; Tukaj kristjani najdemo vrsto in položaj cikloidne evolute.

Četrti del podaja teorijo fizikalnega nihala; tu Christiaan Huygens rešuje problem, ki ni bil dan toliko geometrom njegovega časa - problem določanja središča nihanja. Temelji na naslednjem predlogu: »Če je kompleksno nihalo po mirovanju zaključilo del svojega nihanja, ki je večji od polovice nihala, in če je povezava med vsemi njegovimi delci uničena, potem bo vsak od teh delcev dvigniti do te višine, da bo njuno skupno težišče na višini, na kateri je bilo, ko je nihalo zapustilo mirovanje. Ta predlog, ki ga Christiaan Huygens ni dokazal, se mu zdi kot osnovni princip, medtem ko zdaj predstavlja uporabo zakona o ohranitvi energije na nihalo. Teorijo fizičnega nihala je Huygens podal v povsem splošni obliki in jo uporabil za telesa različnih vrst. V zadnjem, petem delu svojega dela, znanstvenik poda trinajst izrekov o centrifugalni sili in preučuje vrtenje stožčastega nihala.

Drugo izjemno delo Christiana Huygensa je teorija svetlobe, objavljena leta 1690, v kateri podaja teorijo odboja in loma ter nato dvojnega loma v islandskem šparu v enaki obliki, kot je zdaj predstavljena v učbenikih fizike. Od drugih, ki jih je odkril H. Huygens, bomo omenili naslednje.

Odkritje resničnega videza Saturnovih prstanov in njegovih dveh lun s pomočjo desetmetrskega teleskopa, ki ga je zgradil. Christiaan Huygens se je skupaj s svojim bratom ukvarjal s proizvodnjo optičnih očal in bistveno izboljšal njihovo proizvodnjo. Teoretično je bila odkrita elipsoidna oblika zemlje in njena stisnjenost na polih ter razlaga vpliva centrifugalne sile na smer gravitacije in na dolžino drugega nihala na različnih zemljepisnih širinah. Reševanje problema trka elastičnih teles hkrati z Wallisom in Brennom.

Christiaan Huygens je izumil urno spiralo, ki je nadomestila nihalo; prvo uro s spiralo je zgradil urar Thuret leta 1674. Imel je tudi eno od rešitev problema oblike težke homogene verige v ravnovesju.

CHRISTIAN HUYGENS

Christiaan Huygens von Zuylichen - sin nizozemskega plemiča Constantijna Huygensa, se je rodil 14. aprila 1629. »Talenti, plemstvo in bogastvo so bili v družini Christiana Huygensa očitno dedni,« je zapisal eden od njegovih biografov. Njegov dedek je bil pisatelj in veljak, njegov oče je bil tajni svetnik princev Oranskih, matematik in pesnik. Zvesta služba svojim vladarjem ni zasužnjila njihovih talentov in zdelo se je, da je Christianu vnaprej določena enaka, za mnoge zavidljiva usoda. Učil se je aritmetike in latinščine, glasbe in poezije. Heinrich Bruno, njegov učitelj, se nikakor ni mogel naveličati svojega štirinajstletnega učenca: »Priznam, da bi morali Christiana imenovati čudež med fanti ... Razvija svoje sposobnosti na področju mehanike in oblikovanja, izdeluje neverjetne stroje, a komaj potrebno.«

Učitelj se je motil: fant je vedno iskal koristi od študija. Njegov konkreten, praktičen um bo kmalu našel diagrame strojev, ki jih ljudje resnično potrebujejo.

Ni pa se takoj posvetil mehaniki in matematiki. Oče se je odločil, da bo sin postal odvetnik in ga, ko je Christian dopolnil šestnajst let, poslal študirat pravo na Univerzo v Londonu. Med študijem pravnih ved na univerzi se je Huygens hkrati zanimal za matematiko, mehaniko, astronomijo in praktično optiko. Spreten mojster samostojno brusi optična stekla in izboljšuje cev, s pomočjo katere bo kasneje prišel do svojih astronomskih odkritij.

Christiaan Huygens je bil Galilejev neposredni naslednik v znanosti. Po Lagrangeu je bilo Huygensu »usojeno izboljšati in razviti najpomembnejša Galilejeva odkritja«. Obstaja zgodba o tem, kako je Huygens prvič prišel v stik z Galilejevimi idejami. Sedemnajstletni Huygens je nameraval dokazati, da se telesa, vržena vodoravno, gibljejo po paraboli, a ko je odkril dokaz v Galilejevi knjigi, ni želel »pisati Iliade po Homerju«.

Po diplomi na univerzi postane okras spremstva grofa Nassauskega, ki je na poti na Dansko na diplomatsko misijo. Grofa ne zanima dejstvo, da je ta čedni mladenič avtor zanimivih matematičnih del, in seveda ne ve, kako Christian sanja o tem, da bi prišel iz Kopenhagna v Stockholm, da bi videl Descartesa. Torej se ne bosta nikoli srečala: Descartes bo čez nekaj mesecev umrl.

Pri 22 letih je Huygens objavil »Razprave o kvadratu hiperbole, elipse in kroga«. Leta 1655 zgradi teleskop in odkrije eno od Saturnovih lun, Titan, ter objavi »Nova odkritja v velikosti kroga«. Pri 26 letih Christian piše zapiske o dioptriji. Pri 28 letih je izšla njegova razprava O izračunih pri igri s kockami, kjer se za neresnim naslovom skriva ena prvih študij s področja teorije verjetnosti v zgodovini.

Eno najpomembnejših Huygensovih odkritij je bil izum ure z nihalom. Svoj izum je patentiral 16. julija 1657 in ga opisal v kratkem eseju, objavljenem leta 1658. O svoji uri je zapisal francoskemu kralju Ludviku XIV.: »Moji stroji, postavljeni v vaših stanovanjih, vas ne le vsak dan presenečajo s pravilnim kazanjem časa, ampak so primerni, kot sem upal že od vsega začetka, za določanje časa. zemljepisna dolžina kraja na morju." Christian Huygens se je ukvarjal z ustvarjanjem in izboljšanjem ur, predvsem nihalnih, skoraj štirideset let: od 1656 do 1693. A. Sommerfeld je Huygensa imenoval "najbriljantnejšega urarja vseh časov".

Pri tridesetih Huygens razkrije skrivnost Saturnovega prstana. Prstane Saturna je prvi opazil Galileo v obliki dveh stranskih dodatkov, ki »podpirata« Saturna. Takrat so bili prstani vidni kot tanka črta, ni jih opazil in jih ni več omenjal. Toda Galilejeva cev ni imela potrebne ločljivosti in zadostne povečave. Ko opazuje nebo skozi teleskop 92x, Christian odkrije, da so Saturnov obroč zamenjali za stranske zvezde. Huygens je razrešil skrivnost Saturna in prvič opisal njegove znamenite prstane.

V tistem času je bil Huygens zelo čeden mladenič z velikimi modrimi očmi in lepo pristriženimi brki. Rdečkasti kodri lasulje, strmo zaviti po modi tistega časa, so padali na ramena in ležali na snežno beli brabantski čipki dragega ovratnika. Bil je prijazen in miren. Nihče ga ni videl posebej vznemirjenega ali zmedenega, da bi nekam hitel ali, nasprotno, zatopljen v počasno razmišljanje. Ni maral biti v "družbi" in se je tam redko pojavljal, čeprav mu je njegov izvor odprl vrata vseh evropskih palač. Ko pa se tam pojavi, ni videti prav nič nerodno ali v zadregi, kot se je pogosto zgodilo drugim znanstvenikom.

A očarljiva Ninon de Lenclos zaman išče njegovo družbo; on je vedno prijazen, nič drugega, ta prepričani samec. Lahko pije s prijatelji, vendar le malo. Malo se pošali, malo se nasmej. Vsega po malo, po malo, da čim več časa ostane za glavno stvar - delo. Delo - nespremenljiva vseobsegajoča strast - ga je nenehno žgalo.

Huygensa je odlikovala izjemna predanost. Zavedal se je svojih sposobnosti in jih je skušal čim bolje izkoristiti. »Edina zabava, ki si jo je Huygens dovolil pri tako abstraktnih delih,« je o njem zapisal eden njegovih sodobnikov, »je bila ta, da je v presledkih študiral fiziko. Kar je bilo za običajnega človeka dolgočasno opravilo, je bilo za Huygensa zabava.«

Leta 1663 je bil Huygens izvoljen za člana Kraljeve družbe v Londonu. Leta 1665 se je na Colbertovo povabilo naselil v Parizu in naslednje leto postal član novoustanovljene Pariške akademije znanosti.

Leta 1673 je bil objavljen njegov esej "Ura z nihalom", ki podaja teoretične temelje Huygensovega izuma. V tem delu Huygens ugotavlja, da ima cikloida lastnost izohronizma, in analizira matematične lastnosti cikloide.

Huygens, ki je preučeval krivulično gibanje težke točke, nadaljuje z razvojem Galilejevih idej, pokaže, da telo, ko pade z določene višine po različnih poteh, pridobi končno hitrost, ki ni odvisna od oblike poti, ampak je odvisna samo od višine padca in se lahko dvigne do višine, ki je enaka (v odsotnosti upora) začetni višini. To stališče, ki v bistvu izraža zakon o ohranitvi energije za gibanje v gravitacijskem polju, uporablja Huygens za teorijo fizičnega nihala. Najde izraz za zmanjšano dolžino nihala, uveljavi pojem središča nihanja in njegovih lastnosti. Formulo matematičnega nihala za cikloidno gibanje in majhna nihanja krožnega nihala izrazi takole: »Čas enega majhnega nihanja krožnega nihala je povezan s časom padanja po dvojni dolžini nihala, tako kot Obseg kroga je povezan s premerom."

Pomembno je, da na koncu svojega dela znanstvenik daje številne predloge (brez zaključka) o centripetalni sili in ugotavlja, da je centripetalni pospešek sorazmeren s kvadratom hitrosti in obratno sorazmeren s polmerom kroga. Ta rezultat je pripravil Newtonovo teorijo gibanja teles pod delovanjem centralnih sil.

Iz Huygensovih mehanskih študij je poleg teorije nihala in centripetalne sile znana njegova teorija udarca elastičnih kroglic, ki jo je predložil za tekmovalni problem, ki ga je leta 1668 objavila Kraljeva družba v Londonu. Huygensova teorija udarca temelji na zakonu o ohranitvi živih sil, gibalni količini in Galilejevem načelu relativnosti. Objavljena je bila šele po njegovi smrti leta 1703.

Huygens je precej potoval, vendar nikoli ni bil brezdelni turist. Med svojim prvim potovanjem v Francijo je študiral optiko, v Londonu pa je razložil skrivnosti izdelave svojih teleskopov. Petnajst let je delal na dvoru Ludvika XIV., petnajst let briljantnih matematičnih in fizikalnih raziskav. In v petnajstih letih - samo dve krajši poti v domovino na zdravljenje.

Huygens je živel v Parizu do leta 1681, ko se je po preklicu Nanteškega edikta kot protestant vrnil v domovino. Medtem ko je bil v Parizu, je dobro poznal Roemerja in mu aktivno pomagal pri opazovanjih, ki so vodila do določitve svetlobne hitrosti. Huygens je bil prvi, ki je v svoji razpravi poročal o Roemerjevih rezultatih.

Doma, na Nizozemskem, spet ne pozna utrujenosti, Huygens zgradi mehanski planetarij, velikanske sedemdesetmetrske teleskope in opisuje svetove drugih planetov.

Huygensovo delo o svetlobi se pojavi v latinščini, popravi ga avtor in ponovno izda v francoščini leta 1690. Huygensov "Traktat o svetlobi" se je vpisal v zgodovino znanosti kot prvo znanstveno delo o valovni optiki. Ta razprava je oblikovala načelo širjenja valov, ki je danes znano kot Huygensovo načelo. Na podlagi tega principa so bili izpeljani zakoni odboja in loma svetlobe ter razvita teorija dvojnega loma v islandskem špatu. Ker je hitrost širjenja svetlobe v kristalu v različnih smereh različna, oblika valovne površine ne bo sferična, temveč elipsoidna.

Teorija o širjenju in lomu svetlobe v enoosnih kristalih je izjemen dosežek Huygensove optike. Huygens je opisal tudi izginotje enega od dveh žarkov, ko sta šla skozi drugi kristal v določeni orientaciji glede na prvega. Tako je bil Huygens prvi fizik, ki je ugotovil dejstvo polarizacije svetlobe.

Huygensove ideje je zelo cenil njegov naslednik Fresnel. Postavil jih je nad vsa Newtonova odkritja v optiki in trdil, da je Huygensovo odkritje »morda težje narediti kot vsa Newtonova odkritja na področju svetlobnih pojavov«.

Huygens v svoji razpravi ne obravnava barv, niti ne upošteva uklona svetlobe. Njegova razprava je posvečena le utemeljitvi odboja in loma (vključno z dvojnim lomom) z valovnega vidika. Ta okoliščina je bila verjetno razlog, da Huygensova teorija kljub podpori Lomonosova in Eulerja v 18. stoletju ni dobila priznanja, dokler Fresnel v začetku 19. stoletja ni obudil valovne teorije na novo osnovo.

Huygens je umrl 8. julija 1695, ko so v tiskarni tiskali Cosmoteoros, njegovo zadnjo knjigo.