Christian Huygens'in kısa biyografisi. Huygens, Hıristiyanlar Huygens'in hayatından ilginç gerçekler

Huygens Christian (1629-1695), Hollandalı fizikçi, matematikçi, tamirci, astronom.

14 Nisan 1629'da Lahey'de doğdu. 16 yaşında Leiden Üniversitesi'ne girdi, iki yıl sonra Breda Üniversitesi'nde eğitimine devam etti. Çoğunlukla Paris'te yaşadı; Paris Bilimler Akademisi üyesiydi.

Huygens parlak bir matematikçi olarak tanındı. Ancak kader onun I. Newton'un çağdaşı olduğunu belirlemiştir, bu da onun her zaman başkasının yeteneğinin gölgesinde kaldığı anlamına gelir. Huygens, Galileo ve Descartes'tan sonra mekaniğin geliştiricilerinden biriydi. Kaçış mekanizmasına sahip sarkaçlı saatlerin yaratılmasında öncülük yaptı. Fiziksel bir sarkacın salınım merkezini belirleme problemini çözmeyi ve merkezcil kuvveti belirleyen yasaları oluşturmayı başardı. Ayrıca elastik cisimlerin çarpışmasını düzenleyen yasaları araştırdı ve çıkardı.

Newton'dan önce Huygens ışığın dalga teorisini geliştirdi. Işığın yayılması için keşfettiği mekanizma olan Huygens ilkesi (1678) bugün hala geçerlidir. Huygens, ışık teorisine dayanarak bir dizi optik olayı açıkladı, İzlanda sparının geometrik özelliklerini büyük bir doğrulukla ölçtü ve çift kırılmayı keşfetti, ardından aynı fenomeni kuvars kristallerinde gördü. Huygens “kristal eksen” kavramını ortaya attı ve ışığın polarizasyonunu keşfetti. Optik alanında büyük bir başarıyla çalıştı: Teleskobu önemli ölçüde geliştirdi, bir göz merceği tasarladı ve açıklıkları tanıttı.

Paris Gözlemevi'nin kurucularından biri olarak astronomiye önemli katkılarda bulundu - güneş sistemindeki en büyük uydulardan biri olan Satürn ve Titan'ın 8. halkasını keşfetti, Mars'taki kutup başlıklarını ve Jüpiter'deki çizgileri ayırt etti. Bilim adamı, büyük bir ilgiyle, sözde gezegen makinesini (planetarium) inşa etti ve Dünya'nın şekline dair bir teori yarattı. Dünyanın kutuplara yakın bir yerde sıkıştırıldığı sonucuna varan ilk kişi oydu ve ikinci bir sarkaç kullanarak yer çekimi kuvvetini ölçme fikrini dile getirdi. Huygens evrensel çekim yasasını keşfetmeye yaklaştı. Onun matematiksel yöntemleri bugün hala bilimde kullanılmaktadır.

Plan:

giriiş

• 1 Biyografi
• 2 Bilimsel aktivite
  • 2.1 Matematik ve mekanik
  • 2.2 Astronomi
  • 2.3 Optik ve dalga teorisi
  • 2.4 Diğer başarılar
• 3 Başlıca eserler
• 4 Not
Edebiyat
• 5.1 Huygens'in eserlerinin Rusça çevirisi
• 5.2 Onun hakkında literatür

giriiş

Caspar Necher'in portresi (1671), yağlıboya, Boerhaave Müzesi, Leiden

Christian Huygens (dinle (inf.)) van Zuylichem(Hollandalı Christiaan Huygens, IPA: [ˈkrɪstijaːn ˈɦœyɣə(n)s], 14 Nisan 1629, Lahey - 8 Temmuz 1695, age.) - Hollandalı tamirci, fizikçi, matematikçi, gökbilimci ve mucit.

1. Biyografi

Huygens Lahey'de doğdu. Orange Prensleri'nin Özel Meclis Üyesi olan babası Konstantin Huygens (Huygens), aynı zamanda iyi bir bilimsel eğitim almış dikkate değer bir yazardı.

Young Huygens, Leiden Üniversitesi'nde hukuk ve matematik okudu, ardından kendisini bilime adamaya karar verdi.

Kardeşiyle birlikte teleskopu geliştirerek 92x büyütmeye getirdi ve gökyüzünü incelemeye başladı. Huygens ilk kez Satürn'ün halkalarını (Galileo da görmüş ama ne olduklarını anlayamamıştı) ve bu gezegenin uydusu Titan'ı keşfettiğinde ünlendi.

1657'de Huygens, sarkaçlı saat tasarımı için Hollanda patentini aldı. Galileo hayatının son yıllarında bu mekanizmayı yaratmaya çalıştı ancak ilerleyen körlüğü ona engel oldu. Huygens'in saati gerçekten çalışıyordu ve o zaman için mükemmel bir doğruluk sağlıyordu. Tasarımın merkezi unsuru, Huygens tarafından icat edilen, sarkacı periyodik olarak iten ve sönümsüz salınımları koruyan çapaydı. Huygens'in tasarladığı hassas ve ucuz sarkaçlı saat, hızla dünya çapında yaygınlaştı.

1665 yılında Colbert'in daveti üzerine Paris'e yerleşti ve Bilimler Akademisi üyeliğine kabul edildi. 1666'da aynı Colbert'in önerisi üzerine ilk başkanı oldu. Huygens Akademi'yi 15 yıl yönetti.

1673 yılında “Sarkaçlı Saat” başlığı altında ivmeli hareketin kinematiği üzerine olağanüstü bilgilendirici bir çalışma yayınlandı. Bu kitap, Galileo'nun başlattığı ve Huygens'in sürdürdüğü mekaniğin temellerinin inşasını tamamlayan Newton için bir referans kitabıydı.

1681: Nantes Fermanı'nın planlanan yürürlükten kaldırılmasıyla bağlantılı olarak, Katolikliğe geçmek istemeyen Huygens, bilimsel araştırmalarına devam ettiği Hollanda'ya döndü.

Huygens'in adını taşıyan:

• Ay'daki krater;
• dağ Mons Huygens Ay'da;
• Mars'ta krater;
• asteroit 2801 Huygens;
• Titan'a ulaşan Avrupa uzay sondası;
• Huygens Laboratuvarı: Hollanda'daki Leiden Üniversitesi'ndeki laboratuvar.

2. Bilimsel faaliyetler

Lagrange, Huygens'in "kaderinin Galileo'nun en önemli keşiflerini iyileştirip geliştirmek olduğunu" yazdı.

2.1. Matematik ve mekanik

Christian Huygens
G. Edelink'in Kaspar Necher tablosundan gravür, 1684-1687.

Christian Huygens bilimsel faaliyetine 1651 yılında hiperbolün, elips ve dairenin karesi üzerine bir makaleyle başladı. 1654'te evrim ve evrim teorisini keşfetti.

1657'de Huygens, icat ettiği sarkaçlı saatin yapısının bir tanımını yayınladı. O zamanlar bilim adamlarının deneyler için doğru bir saat kadar gerekli bir aracı yoktu. Örneğin Galileo düşme yasalarını incelerken kendi nabzının atışlarını saydı. Ağırlıklarla hareket ettirilen çarklara sahip saatler uzun süredir kullanılıyordu ancak doğrulukları yetersizdi. Galileo'nun zamanından beri sarkaç, kısa zaman dilimlerini doğru bir şekilde ölçmek için ayrı ayrı kullanılıyordu ve salınımların sayısını saymak gerekiyordu. Huygens'in saati iyi bir doğruluğa sahipti ve bilim adamı daha sonra neredeyse 40 yıl boyunca defalarca buluşuna yöneldi, onu geliştirdi ve sarkacın özelliklerini inceledi. Huygens, denizdeki boylamın belirlenmesi sorununu çözmek için sarkaçlı saatleri kullanmayı amaçladı ancak önemli bir ilerleme kaydedemedi. Güvenilir ve doğru bir deniz kronometresi yalnızca 1735'te (Büyük Britanya'da) ortaya çıktı.

1673'te Huygens, mekanik üzerine klasik bir çalışma olan Sarkaçlı Saat'i yayınladı. Saat osilatörü, hareketli saat ve geometrik gösterilere uygun saat"). Mütevazı isim yanıltıcı olmamalıdır. Çalışma, saat teorisinin yanı sıra analiz ve teorik mekanik alanında da birçok birinci sınıf keşif içeriyordu. Huygens ayrıca burada devrimin bir takım yüzeylerini de kareliyor. Bu ve diğer yazılarının genç Newton üzerinde büyük etkisi oldu.

Çalışmanın ilk bölümünde Huygens, genliğinden bağımsız olarak sabit bir salınım süresine sahip olan geliştirilmiş, sikloidal bir sarkacı tanımlıyor. Bu özelliği açıklamak için yazar, kitabın ikinci bölümünü yerçekimi alanındaki cisimlerin genel hareket yasalarını çıkarmaya ayırıyor - serbest, eğimli bir düzlem boyunca hareket eden, bir sikloid boyunca yuvarlanan. Bu gelişmenin pratik bir uygulama bulamadığı söylenmelidir, çünkü küçük dalgalanmalar için sikloidal ağırlık artışından kaynaklanan doğruluk artışı önemsizdir. Ancak araştırma metodolojisinin kendisi bilimin altın fonunun bir parçası haline geldi.

Huygens, sabit bir kuvvetin bir cisme uyguladığı etkinin başlangıç ​​hızının büyüklüğüne ve yönüne bağlı olmadığı varsayımına dayanarak, serbestçe düşen cisimlerin eşit şekilde hızlanan hareketinin yasalarını türetmiştir. Düşüşün yüksekliği ile zamanın karesi arasındaki ilişkiyi çıkaran Huygens, düşmelerin yüksekliklerinin elde edilen hızların kareleri ile ilişkili olduğunu belirtiyor. Ayrıca, yukarıya doğru fırlatılan bir cismin serbest hareketini göz önünde bulundurarak, cismin kendisine verilen tüm hızı kaybederek en yüksek yüksekliğe yükseldiğini ve geri döndüğünde bu hızı yeniden kazandığını bulur.

Galileo, cisimlerin aynı yükseklikten farklı eğimli düz çizgiler boyunca düştüklerinde eşit hızlar elde ettiklerini kanıtsız bir şekilde itiraf etti. Huygens bunu şu şekilde kanıtlıyor. Farklı eğimlere ve eşit yüksekliğe sahip iki düz çizgi, alt uçları yan yana olacak şekilde yerleştirilir. Bunlardan birinin üst ucundan fırlatılan bir cisim, diğerinin üst ucundan fırlatılandan daha büyük bir hız elde ederse, o zaman birincisi boyunca, üst ucun altında, aşağıda elde edilen hızın yeterli olacağı bir noktadan fırlatılabilir. gövdeyi ikinci çizginin üst ucuna kaldırmak; ama sonra vücudun düştüğü yerden daha yüksek bir yüksekliğe yükseldiği ortaya çıkar, ama bu olamaz.

Huygens, bir cismin eğimli bir düz çizgi boyunca hareketinden, kesikli bir çizgi boyunca harekete ve ardından herhangi bir eğri boyunca harekete geçiyor ve bir eğri boyunca herhangi bir yükseklikten düşerken elde edilen hızın, hareket sırasında elde edilen hıza eşit olduğunu kanıtlıyor. Dikey bir çizgi boyunca aynı yükseklikten serbest düşüş ve aynı cismi hem dikey düz bir çizgide hem de bir eğri boyunca aynı yüksekliğe kaldırmak için aynı hızın gerekli olduğu. Daha sonra sikloide geçerek ve onun bazı geometrik özelliklerini göz önünde bulundurarak yazar, ağır noktanın sikloid boyunca hareketlerinin totokroniğini kanıtlıyor.

Çalışmanın üçüncü bölümü, yazar tarafından 1654'te keşfedilen evrim ve evrim teorisinin ana hatlarını çiziyor; burada sikloidin evriminin türünü ve konumunu bulur.

Dördüncü bölüm fiziksel sarkacın teorisini özetlemektedir; Burada Huygens, zamanının pek çok geometri uzmanına verilmeyen sorunu çözüyor: salınım merkezini belirleme sorunu. Aşağıdaki cümleye dayanmaktadır:

Eğer karmaşık bir sarkaç hareketsiz haldeyken salınımının yarım salınımdan daha büyük bir kısmını tamamlamışsa ve tüm parçacıkları arasındaki bağlantı bozulursa, bu parçacıkların her biri ortak merkezlerinin eşit olacağı bir yüksekliğe yükselecektir. Yer çekimi, sarkacın hareketsiz kaldığı andaki yükseklikte olacaktır.

Huygens tarafından kanıtlanmayan bu önerme, ona temel bir ilke olarak görünürken, artık enerjinin korunumu yasasının basit bir sonucunu temsil ediyor.

Fiziksel sarkacın teorisi Huygens tarafından tamamen genel bir biçimde verilmiş ve çeşitli cisimlere uygulanmıştır. Huygens, Galileo'nun hatasını düzeltti ve ikincisi tarafından ilan edilen sarkacın salınımlarının eş zamanlılığının yalnızca yaklaşık olarak gerçekleştiğini gösterdi. Ayrıca Galileo'nun kinematikteki iki hatasına daha dikkat çekti: Düzgün dairesel hareket ivmeyle ilişkilidir (Galileo bunu reddetti) ve merkezkaç kuvveti hızla değil hızın karesiyle orantılıdır.

Huygens, çalışmasının son beşinci bölümünde merkezkaç kuvvetine ilişkin on üç teorem veriyor. Bu bölüm, daha sonra gezegen hareketinin incelenmesinde ve evrensel çekim yasasının keşfinde önemli bir rol oynayan merkezkaç kuvveti için ilk kez doğru bir niceliksel ifade sağlar. Huygens bu kitapta (sözlü olarak) birkaç temel formül verir:

1657'de Huygens başvuruyu yazdı " Kumar hesaplamaları hakkında"öğretmeni van Schooten'in "Matematik Çalışmaları" kitabına. Bu, o zamanlar ortaya çıkan olasılık teorisinin başlangıcının anlamlı bir sunumuydu. Huygens, Fermat ve Pascal ile birlikte temellerini attı. Bu kitaptan Jacob Bernoulli, teorinin temellerinin oluşturulmasını tamamlayan olasılık teorisiyle tanıştı.

Huygens'in popüler astronomi ve felsefi incelemesi "Cosmotheoros"un başlık sayfası

2.2. Astronomi

Huygens teleskopu bağımsız olarak geliştirdi; 1655'te Satürn'ün uydusu Titan'ı keşfetti ve Satürn'ün halkalarını tanımladı. 1659 yılında yayınladığı bir eserde Satürn sisteminin tamamını anlatmıştır.

1672'de Mars'ın Güney Kutbu'nda bir buz örtüsü keşfetti.

Ayrıca Orion Bulutsusu'nu ve diğer bulutsuları keşfetti, çift yıldızları gözlemledi ve Mars'ın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresini (oldukça doğru bir şekilde) tahmin etti.

Son kitap “ΚΟΣΜΟΘΕΩΡΟΣ sive de terris coelestibus earumque ornatu conjecturae” (Latince; 1698'de Lahey'de yayınlandı) Evren üzerine felsefi ve astronomik bir yansımadır. Diğer gezegenlerde de insanların yaşadığına inanıyordu. Huygens'in kitabı Avrupa'da geniş bir tiraj elde etti ve burada İngilizce (1698), Hollandaca (1699), Fransızca (1702), Almanca (1703) ve İsveççe (1774) dillerine çevrildi. Peter I'in kararnamesi ile 1717'de Jacob Bruce tarafından “Dünyanın Kitabı” başlığı altında Rusçaya çevrildi. Rusya'da Kopernik'in güneş merkezli sistemini açıklayan ilk kitap olarak kabul ediliyor.

2.3. Optik ve dalga teorisi

• Huygens, ışığın doğası hakkındaki çağdaş tartışmalara katıldı. 1678'de ışığın dalga teorisinin bir taslağı olan Işık Üzerine İncelemesini yayınladı. 1690'da dikkat çekici bir eser daha yayınladı; orada İzlanda spar'ındaki yansıma, kırılma ve çift kırılmanın niteliksel teorisinin ana hatlarını şu anda fizik ders kitaplarında sunulduğu şekliyle özetledi. Sözdeyi formüle etti Daha sonra Fresnel tarafından geliştirilen ve dalga cephesinin hareketini incelememize olanak tanıyan Huygens ilkesi, ışığın dalga teorisinde ve kırınım teorisinde önemli bir rol oynadı.

• Astronomik gözlemlerde kullandığı ve astronomi ile ilgili paragrafta bahsettiği teleskopun orijinal geliştirilmiş halinin sahibidir. Kendisi aynı zamanda diaskopik projektör olarak da adlandırılan cihazın da mucididir. "sihirli Fener"
• İki plano-dışbükey mercekten oluşan Huygens göz merceğini icat etti.

2.4. Diğer başarılar

Mekanik cep saati

• Dünyanın kutuplardaki basıklığının teorik keşfi ve merkezkaç kuvvetinin yerçekimi yönü ve farklı enlemlerdeki ikinci sarkacın uzunluğu üzerindeki etkisinin açıklanması.
• Elastik cisimlerin çarpışması problemini Wallis ve Ren ile eş zamanlı olarak çözmek.
• Dengedeki ağır homojen zincirin türü sorusunun çözümlerinden biri şudur: (zincir hattı).
• Sarkaçın yerini alan saat spiralinin icadı navigasyon için son derece önemlidir; Spiralli ilk saat, 1674 yılında saatçi Thuret tarafından Paris'te tasarlandı.
• 1675 yılında bir cep saatinin patentini aldı.
• Birincisi, 1 saniyelik salınım periyoduna sahip bir sarkacın uzunluğunun 1/3'ü olarak önerdiği evrensel bir doğal uzunluk ölçüsünün seçilmesini gerektiriyordu (bu yaklaşık 8 cm'dir).

3. Büyük işler

• Horologium oscillatorium, 1673 (Latince sarkaçlı saat).
• Kosmotheeoros. (1698 baskısının İngilizce çevirisi) - Huygens'in astronomik keşifleri, diğer gezegenler hakkındaki hipotezler.
• Işık Üzerine İnceleme (Işık Üzerine İnceleme, İngilizce çeviri).

4. Notlar

1. Hollandaca-Rusça pratik transkripsiyona göre, bu adı ve soyadını Rusça olarak yeniden üretmek daha doğrudur. Christian Huygens .
2. Gindikin S.G. Fizikçiler ve matematikçiler hakkında hikayeler - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html. - üçüncü baskı, genişletilmiş. - M .: MTsNMO, 2001. - S. 110. - ISBN 5-900916-83-9
3. Kuznetsov B.G. Galileo Galilei. - M.: Nauka, 1964, s. 165, 174.
4. Mars gezegeni hakkında her şey - x-mars.narod.ru/investig.htm

Edebiyat

5.1. Huygens'in eserlerinin Rusça çevirisi

• Günes H. Göksel ve dünyevi küreler ve bunların süslemeleri hakkında dünya görüşü ve görüş kitabı. Başına. Jacob Bruce. St.Petersburg, 1717; 2. baskı, 1724 (Rusça baskıda yazarın adı ve çevirmenin adı belirtilmemiştir)
• Arşimet. Huygens. Efsane. Lambert.Çemberin karesini alma hakkında. F. Rudio tarafından derlenen konunun geçmişinin uygulanmasıyla. Başına. S. N. Bernstein. Odessa, Matesis, 1913. (Yeniden basım: M.: URSS, 2002)
• Huygens H. Işık üzerine, yansıma ve kırılma sırasında, özellikle de İzlanda kristalinin garip kırılması sırasında başına gelenlerin nedenlerini açıklayan bir inceleme. M.-L.: ONTI, 1935.
• Huygens H. Mekanik üzerine üç anı. - publ.lib.ru/ARCHIVES/G/GYUYGENS_Hristian/Gyuygens_H._Tri_memuara_po_mehanike.(1951)..zip M.: Yayınevi. SSCB Bilimler Akademisi, 1951. Seri: Bilim Klasikleri.
  • Sarkaçlı saat.
  • Darbenin etkisi altındaki cisimlerin hareketi üzerine.
  • Merkezkaç kuvveti hakkında.
  • UYGULAMALAR:
    • K. K. Baumgart. Christian Huygens. Kısa biyografik taslak.
    • K. K. Baumgart. Christiaan Huygens'in mekanik üzerine çalışmaları.
  • İsim indeksi.

5.2. Onun hakkında literatür

• Veselovsky I. N. Huygens. M.: Üçpedgiz, 1959.
• A.P. Yushkevich tarafından üç cilt halinde düzenlenen matematik tarihi, M .: Nauka, Cilt 2. 17. yüzyılın matematiği. (1970) - ilib.mccme.ru/djvu/istoria/istmat2.htm
• Gindikin S.G. Fizikçiler ve matematikçiler hakkında hikayeler. - www.mccme.ru/free-books/gindikin/index.html M: MCNMO, 2001.
• Costabel P. Sikloid sarkacın Christian Huygens tarafından icadı ve bir matematikçinin becerisi. Tarihsel ve matematiksel araştırma, cilt. 21, 1976, s. 143-149.
• Mach E. Mekanik. Gelişimi üzerine tarihsel ve eleştirel bir makale. Izhevsk: RHD, 2000.
• Frankfurt W.I., Frank A.M. Christian Huygens. M.: Nauka, 1962.
• Şal, Michel. Geometrik yöntemlerin kökeni ve gelişiminin tarihsel incelemesi - ru.wikisource.org/wiki/Historical_review_of_the_origin_and_development_of_geometric_methods/Huygens. T.1, hayır. 11-14. M., 1883.
• John J. O'Connor Ve Edmund F. Robertson. Huygens, Christian - www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Mathematicians/Huygens.html (İngilizce) MacTutor arşivinde.
• Christiaan Huygens'in çalışmaları - www.gutenberg.org/author/Christiaan Huygens, Gutenberg Projesi hakkında

Büyük Sovyet Ansiklopedisi: Huygens, Huygens Christian (14.4.1629, Lahey, - 8.7.1695, aynı eser), Hollandalı tamirci, fizikçi ve matematikçi, ışığın dalga teorisinin yaratıcısı. Londra Kraliyet Cemiyeti'nin ilk yabancı üyesi (1663'ten itibaren). G. Leiden ve Breda üniversitelerinde hukuk ve matematik okudu. 22 yaşındayken bir dairenin, elips ve hiperbolün yaylarının uzunluğunun belirlenmesi üzerine bir makale yayınladı. 1654 yılında, bir dairenin çapa oranının belirlenmesi (p sayısının hesaplanması) teorisine büyük katkı sağlayan “Bir Çemberin Boyutunun Belirlenmesi Üzerine” adlı çalışması ortaya çıktı. Bunu sikloid, logaritmik ve katener çizgileri vb. ile ilgili diğer önemli matematiksel incelemeler takip etti. “Zardaki Hesaplamalar Üzerine” (1657) adlı incelemesi olasılık teorisi alanındaki ilk çalışmalardan biridir. G., R. Hooke ile birlikte sabit termometre noktaları oluşturdu - buzun erime noktası ve suyun kaynama noktası. Aynı yıllarda G., astronomik teleskopların lenslerini iyileştirmeye, açıklıklarını artırmaya ve renk sapmalarını ortadan kaldırmaya çalıştı. G. onların yardımıyla 1655 yılında Satürn gezegeninin (Titan) uydusunu keşfetti, devrim periyodunu belirledi ve Satürn'ün ince bir halkayla çevrelendiğini, ona hiçbir yerde bitişik olmadığını ve ekliptiğe eğimli olduğunu tespit etti. Tüm gözlemler G. tarafından “Satürn Sistemi” (1659) adlı klasik eserde verilmiştir. Aynı çalışmada G., Orion takımyıldızındaki bulutsunun ilk tanımını vermiş ve Jüpiter ile Mars'ın yüzeylerindeki şeritleri bildirmiştir.
Astronomik gözlemler, zamanın doğru ve uygun şekilde ölçülmesini gerektiriyordu. 1657'de G., eşapman mekanizmasıyla donatılmış ilk sarkaçlı saati icat etti; G. buluşunu “Sarkaçlı Saat” (1658) adlı eserinde anlatmıştır. Bu eserin genişletilmiş ikinci baskısı 1673'te Paris'te yayınlandı. G., ilk 4 bölümünde sarkacın hareketiyle ilgili bir dizi problemi araştırdı. Belirli bir kuvvet alanında birbirine bağlı maddi noktalardan oluşan bir sistemin hareketiyle ilgili mekanik tarihindeki ilk problem olan fiziksel bir sarkacın salınım merkezini bulma problemine bir çözüm verdi. Aynı çalışmada G., bir sikloid boyunca hareketin totokronizmini oluşturdu ve düzlem eğrilerin evrimi teorisini geliştirerek, bir sikloidin evriminin de bir sikloid olduğunu, ancak eksenlere göre farklı konumlandığını kanıtladı.
1665 yılında Fransız Bilimler Akademisi'nin kuruluşunda G., başkan olarak Paris'e davet edildi ve burada 16 yıl (1665-81) neredeyse aralıksız yaşadı. 1680'de G., tasarımı için oldukça eksiksiz bir devam eden veya devam eden kesirler teorisi geliştirdiği bir "gezegen makinesinin" - modern bir planetaryumun prototipi - yaratılması üzerinde çalıştı. Bu onun Paris'te tamamladığı son eseridir.
1681'de memleketine dönen G., optik çalışmalarına yeniden başladı. 1681-87'de 37, 54,63 m'lik devasa odak uzunluklarına sahip mercekleri cilaladı. Aynı zamanda G., kendi adını taşıyan ve halen kullanımda olan bir göz merceği tasarladı (bkz. Göz Merceği). G.'nin optik çalışmalarının tüm döngüsü ünlü "Işık Üzerine İnceleme" (1690) ile sona eriyor. Bu kitapta ilk kez ışığın dalga teorisi tamamen açık bir biçimde sunuluyor ve optik olayların açıklanmasına uygulanıyor. Işık Üzerine İnceleme'nin 5. Bölümünde G., İzlanda spar kristallerinde keşfedilen çift kırılma olgusunun bir açıklamasını yaptı; Optik olarak tek eksenli kristallerdeki klasik kırılma teorisi hala bu bölüm esas alınarak açıklanmaktadır.
G., Işık Üzerine İnceleme'ye, evrensel çekim yasasını keşfetmeye yaklaştığı "Yerçekiminin Sebepleri Üzerine" argümanını ek olarak ekledi. G., ölümünden sonra yayınlanan son incelemesi Cosmoteoros'ta (1698), dünyaların çoğulluğu ve bunların yaşanabilirliği teorisine dayanmaktadır. 1717'de inceleme Rusçaya çevrildi. Peter I'in emriyle dil.

Christiaan Huygens, dalga optiğinin kurucularından biri olan Hollandalı bir bilim adamı, matematikçi, gökbilimci ve fizikçidir. 1665-81'de Paris'te çalıştı. Eşapman mekanizmalı bir sarkaçlı saat icat etti (1657), teorisini verdi, fiziksel bir sarkacın salınım yasalarını oluşturdu ve etki teorisinin temellerini attı. Işığın dalga teorisini yarattı (1678, 1690'da yayınlandı), çift kırılmayı açıkladı. Robert Hooke ile birlikte sabit termometre noktaları oluşturdu. Teleskop geliştirildi; onun adını taşıyan bir göz merceği tasarladı. Satürn'ün etrafındaki halka da uydusu Titan tarafından keşfedildi. Olasılık teorisi üzerine ilk çalışmalardan birinin yazarı (1657).

Yeteneklerin erken uyanışı

Christiaan Huygens'in ataları ülkesinin tarihinde önemli bir yere sahipti. Geleceğin ünlü bilim adamının evinde doğduğu babası Konstantin Huygens (1596-1687), çok eğitimli bir adamdı, dil biliyordu ve müziğe düşkündü; 1630'dan sonra II. William'ın (ve ardından III. William'ın) danışmanı oldu. Kral James I onu şövalye rütbesine yükseltti ve Louis XIII ona Aziz Michael Nişanı'nı verdi. Çocukları - 4 oğlu (ikincisi Hıristiyan) ve bir kızı da tarihte güzel bir iz bıraktı.

Christian'ın yeteneği erken yaşta kendini gösterdi. Sekiz yaşındayken Latince ve aritmetik öğrenmiş, şarkı söyleme eğitimi almıştı ve on yaşında coğrafya ve astronomi ile tanıştı. 1641'de öğretmeni çocuğun babasına şunları yazdı: "Christian'ın olağanüstü hafızasını görüyorum ve neredeyse kıskanıyorum" ve iki yıl sonra: "Christian'ın erkekler arasında bir mucize olarak adlandırılması gerektiğini itiraf ediyorum."

Ve o sıralarda Yunanca, Fransızca ve İtalyanca öğrenen ve klavsen çalmada ustalaşan Christian, mekaniğe ilgi duymaya başladı. Ancak sadece bu da değil; aynı zamanda yüzmeyi, dans etmeyi ve ata binmeyi de seviyor. On altı yaşındayken Christiaan Huygens, ağabeyi Konstantin ile birlikte hukuk ve matematik okumak üzere Leiden Üniversitesi'ne girdi (ikincisi daha istekli ve başarılıydı; öğretmen eserlerinden birini Rene Descartes'a göndermeye karar verdi).

2 yıl sonra ağabey Prens Frederick Henrik'in yanında çalışmaya başlar ve Christian ve küçük erkek kardeşi Breda'ya, Oran Koleji'ne taşınır. Christian'ın babası da onu kamu hizmetine hazırladı, ancak onun başka istekleri vardı. 1650'de Lahey'e döndü; burada bilimsel çalışmaları yalnızca bir süredir peşini bırakmayan baş ağrıları nedeniyle sekteye uğradı.

İlk bilimsel çalışmalar

Christiaan Huygens'in bilimsel ilgi alanları genişlemeye devam etti. Arşimet'in mekanik ve Descartes'ın (ve daha sonra İngiliz Newton ve Hooke dahil olmak üzere diğer yazarların) optik üzerine çalışmalarıyla ilgileniyor, ancak matematik çalışmayı bırakmıyor. Mekanikte ana araştırması, darbe teorisi ve o zamanlar son derece önemli bir uygulamalı öneme sahip olan ve Huygens'in çalışmalarında her zaman merkezi yerlerden birini işgal eden saat yapımı sorunuyla ilgilidir.

Optik alanındaki ilk başarılarına "uygulamalı" da denilebilir. Christian Huygens, kardeşi Constantine ile birlikte optik aletlerin geliştirilmesiyle uğraşır ve bu alanda önemli başarılar elde eder (bu faaliyet uzun yıllar durmaz; 1682'de hala kendi adını taşıyan üç mercekli göz merceğini icat eder. Ancak Huygens, teleskopları geliştirerek "Dioptrics" de şunu yazdı: "... şansın müdahalesi olmadan yalnızca teoriye dayalı bir dürbün icat edebilecek bir kişinin insanüstü bir zihne sahip olması gerekir").

Yeni cihazlar önemli gözlemlerin yapılmasına olanak sağlıyor: 25 Mart 1655 Huygens, Satürn'ün (uzun zamandır halkalarıyla ilgilendiği) en büyük uydusu olan Titan'ı keşfediyor. 1657'de Huygens'in olasılık teorisi üzerine ilk çalışmalardan biri olan "Zar Hesaplamaları Üzerine" adlı başka bir çalışması ortaya çıktı. Kardeşi için "Bedenlerin Etkisi Üzerine" adlı başka bir makale daha yazıyor.

Genel olarak 17. yüzyılın ellili yılları Huygens'in en büyük faaliyetinin zamanıydı. Bilim dünyasında şöhret kazanır. 1665 yılında Paris Bilimler Akademisi üyeliğine seçildi.

"Huygens ilkesi"

H. Huygens, Newton'un optik çalışmalarını bitmek bilmeyen bir ilgiyle inceledi, ancak onun parçacıksal ışık teorisini kabul etmedi. Işığın dalga doğasına sahip olduğuna inanan Robert Hooke ve Francesco Grimaldi'nin görüşleri ona çok daha yakındı.

Ancak ışığın bir dalga olduğu fikri hemen birçok soruya yol açtı: Işığın doğrusal yayılımı, yansıması ve kırılması nasıl açıklanır? Newton onlara görünüşte ikna edici cevaplar verdi. Doğrusallık, dinamiğin birinci yasasının bir tezahürüdür: Işık parçacıkları, üzerlerine herhangi bir kuvvet uygulanmadığı sürece düzgün ve düz bir çizgide hareket eder. Yansıma aynı zamanda cisimlerin yüzeylerinden cisimciklerin elastik olarak geri sekmesi olarak da açıklandı. Kırılmayla ilgili durum biraz daha karmaşıktı ama burada da Newton bir açıklama yaptı. Bir ışık taneciği bir cismin sınırına doğru uçtuğunda, maddeden gelen çekici bir kuvvetin onun üzerinde etki etmeye başladığına ve cisimciğe ivme kazandırdığına inanıyordu. Bu, cismin hızının (kırılma) ve büyüklüğünün yönünde bir değişikliğe yol açar; dolayısıyla Newton'a göre ışığın örneğin camdaki hızı boşluktakinden daha yüksektir. Bu sonuç, yalnızca deneysel doğrulamaya izin verdiği için önemlidir (daha sonraki deneyimler Newton'un görüşünü çürütmüştür).

Christian Huygens, yukarıda bahsedilen öncülleri gibi, tüm uzayın özel bir ortamla - eterle dolu olduğuna ve ışığın bu eterdeki dalgalar olduğuna inanıyordu. Huygens, su yüzeyindeki dalgalara benzetme yaparak şu tabloya ulaştı: Dalganın önü (yani ön kenarı) belirli bir noktaya ulaştığında, yani salınımlar bu noktaya ulaştığında, bu salınımlar merkez haline gelir. Her yöne ayrılan yeni dalgaların varlığı ve tüm bu dalgaların zarfının hareketi, dalga cephesinin yayılımının bir resmini verir ve bu cepheye dik olan yön, dalganın yayılma yönüdür. Yani, eğer boşluktaki dalga cephesi bir anda düzse, her zaman düz kalır, bu da ışığın doğrusal yayılmasına karşılık gelir. Işık dalgasının ön tarafı ortamın sınırına ulaşırsa bu sınırdaki her nokta yeni bir küresel dalganın merkezi haline gelir ve bu dalgaların zarflarını sınırın hem üstünde hem de altında uzayda inşa ederek bu zor değildir. hem yansıma yasasını hem de kırılma yasasını açıklamak için (ancak bu durumda, ışığın bir ortamdaki hızının boşluktakinden n kat daha az olduğunu kabul etmeliyiz; burada n, ortamın aynı kırılma indisidir) Bu, yakın zamanda Descartes ve Snell tarafından keşfedilen kırılma yasasına dahildir).

Huygens ilkesinden, herhangi bir dalga gibi ışığın da engellerin etrafında bükülebileceği sonucu çıkar. Temel olarak ilgi çekici olan bu olgu mevcuttur ancak Huygens, böyle bir bükülme sırasında ortaya çıkan "yan dalgaların" fazla ilgiyi hak etmediğini düşünüyordu.

Christian Huygens'in ışıkla ilgili fikirleri modern olmaktan uzaktı. Dolayısıyla ışık dalgalarının uzunlamasına olduğuna inanıyordu; salınım yönlerinin dalga yayılma yönü ile çakıştığı. Görünüşe göre Huygens'in kendisi de yalnızca enine dalgalar dikkate alınarak anlaşılabilen kutuplaşma fenomeni hakkında zaten bir fikre sahip olduğundan, bu daha da tuhaf görünebilir. Ancak asıl mesele bu değil. Huygens ilkesinin yalnızca optik hakkındaki fikirlerimiz üzerinde değil, aynı zamanda şu anda bilimimizin merkezi yerlerinden birini işgal eden herhangi bir salınım ve dalga fiziği hakkındaki fikirlerimiz üzerinde de belirleyici bir etkisi oldu. (V.I. Grigoriev)

Christian Huygens'le ilgili daha fazla bilgi:

Christian Huygens von Zuylichen - Hollandalı asilzade Constantijn Huygens'in oğlu Biyografi yazarlarından biri, "Yetenekler, asalet ve zenginlik, görünüşe göre Christian Huygens ailesinde kalıtsaldı" diye yazdı. Büyükbabası bir yazar ve saygın bir kişiydi; babası ise Orange Prensleri'nin Özel Meclis Üyesi, bir matematikçi ve şairdi. Hükümdarlarına sadık hizmet, yeteneklerini köleleştirmedi ve birçokları için Christian'ın da aynı kıskanılacak kader tarafından önceden belirlenmiş olduğu görülüyordu. Aritmetik ve Latince, müzik ve şiir okudu. Öğretmeni Heinrich Bruno, on dört yaşındaki öğrencisine doyamıyordu:

"İtiraf ediyorum ki Christian erkekler arasında bir mucize olarak adlandırılmalıdır... Mekanik ve yapı alanında yeteneklerini geliştiriyor, harika makineler yapıyor ama buna pek de gerek yok." Öğretmen yanılıyordu: Çocuk her zaman çalışmalarının faydasını arıyordu. Onun somut ve pratik zekası çok geçmeden insanların gerçekten ihtiyaç duyduğu makinelerin diyagramlarını bulacaktır.

Ancak kendisini hemen mekaniğe ve matematiğe adamadı. Baba oğlunu avukat yapmaya karar verdi ve Christian on altı yaşına geldiğinde onu Londra Üniversitesi'ne hukuk okumaya gönderdi. Huygens, üniversitede hukuk bilimleri okurken aynı zamanda matematik, mekanik, astronomi ve pratik optikle de ilgilendi. Yetenekli bir zanaatkar, bağımsız olarak optik camları taşlıyor ve tüpü geliştiriyor; bunun yardımıyla daha sonra astronomik keşiflerini yapacak.

Christiaan Huygens bilimde Galileo-Galilei'nin halefiydi. Lagrange'a göre Huygens'in kaderi "Galileo'nun en önemli keşiflerini iyileştirmek ve geliştirmekti." Huygens'in Galileo'nun fikirleriyle ilk kez nasıl temas kurduğuna dair bir hikaye var. On yedi yaşındaki Huygens, yatay olarak atılan cisimlerin parabollerde hareket ettiğini kanıtlayacaktı, ancak Galileo'nun kitabında kanıtı keşfettiği için "İlyada'yı Homeros'tan sonra yazmak" istemedi.

Christiaan Huygens, üniversiteden mezun olduktan sonra diplomatik bir görev için Danimarka'ya giden Nassau Kontu'nun maiyetinin süsü olur. Kont, bu yakışıklı genç adamın ilginç matematik çalışmalarının yazarı olmasıyla ilgilenmiyor ve elbette Christian'ın Descartes'ı görmek için Kopenhag'dan Stockholm'e gitmeyi nasıl hayal ettiğini bilmiyor. Yani hiçbir zaman karşılaşmayacaklar: Birkaç ay içinde Descartes ölecek.

Christiaan Huygens, 22 yaşındayken "Hiperbolün, Elips ve Çemberin Karesi Üzerine Söylemler" kitabını yayınladı. 1655 yılında bir teleskop yapar ve Satürn'ün uydularından biri olan Titan'ı keşfeder ve "Çember Boyutunda Yeni Keşifler" kitabını yayınlar. Christian, 26 yaşındayken diyoptri üzerine notlar yazıyor. 28 yaşındayken “Zar Oyununda Hesaplamalar Üzerine” adlı incelemesi yayınlandı ve anlamsız görünen başlığın arkasında olasılık teorisi alanında tarihteki ilk çalışmalardan biri gizlendi.

Huygens'in en önemli keşiflerinden biri sarkaçlı saatin icadıydı. Buluşunun patentini 16 Temmuz 1657'de aldı ve 1658'de yayınlanan kısa bir makalede onu anlattı. Fransız kralı Louis XIV'e saati hakkında şunları yazdı: "Dairelerinize yerleştirdiğim makinelerim, zamanı doğru göstermesiyle sizi her gün şaşırtmakla kalmıyor, aynı zamanda en başından beri umduğum gibi, saatin belirlenmesi için de uygunlar. denizdeki bir yerin boylamı.” Christian Huygens, 1656'dan 1693'e kadar neredeyse kırk yıl boyunca, başta sarkaçlı saatler olmak üzere saatleri yaratma ve geliştirme görevi üzerinde çalıştı. A. Sommerfeld, Huygens'i "tüm zamanların en parlak saat yapımcısı" olarak nitelendirdi.

Christiaan Huygens otuz yaşındayken Satürn'ün yüzüğünün sırrını açıklıyor. Satürn'ün halkaları ilk olarak Galileo tarafından Satürn'ü "destekleyen" iki yan uzantı şeklinde fark edildi. Sonra halkalar ince bir çizgi gibi göründü, onları fark etmedi ve bir daha bahsetmedi. Ancak Galileo'nun tüpü gerekli çözünürlüğe ve yeterli büyütmeye sahip değildi. 92x teleskopla gökyüzünü gözlemlemek. Christian, Satürn'ün halkasının yan yıldızlarla karıştırıldığını keşfeder. Huygens, Satürn'ün gizemini çözdü ve ilk kez ünlü halkalarını anlattı.

O zamanlar Christiaan Huygens, iri mavi gözleri ve düzgünce kesilmiş bıyıkları olan çok yakışıklı bir gençti. O zamanın modasına göre dik bir şekilde kıvrılmış olan peruğun kırmızımsı bukleleri, pahalı bir yakanın kar beyazı Brabant dantelinin üzerinde uzanarak omuzlara düştü. Dost canlısı ve sakindi. Hiç kimse onun özellikle heyecanlı ya da şaşkın olduğunu, bir yere koştuğunu ya da tam tersine yavaş hayallere daldığını görmedi. Kökeni ona Avrupa'nın tüm saraylarının kapılarını açmış olmasına rağmen, "toplumda" olmayı sevmiyordu ve nadiren orada ortaya çıkıyordu. Ancak orada göründüğünde, diğer bilim adamlarında sıklıkla olduğu gibi hiç de garip ya da utanmış görünmüyor.

Ancak büyüleyici Ninon de Lenclos'un arkadaşlığını boşuna araması; o her zaman arkadaş canlısıdır, bu ikna edici bekardan başka bir şey değildir. Arkadaşlarıyla içebilir ama çok az. Biraz şaka yapın, biraz gülün. Her şeyden biraz, çok az, böylece asıl şeye, işe mümkün olduğunca çok zaman kalır. Değişmeyen, her şeyi tüketen bir tutku olan iş onu sürekli yakıyordu.

Christiaan Huygens olağanüstü bağlılığıyla öne çıktı. Yeteneklerinin farkındaydı ve onları sonuna kadar kullanmaya çalışıyordu. Çağdaşlarından biri onun hakkında şöyle yazmıştı: "Huygens'in bu tür soyut çalışmalarda kendine izin verdiği tek eğlence, aralarda fizik çalışmasıydı. Sıradan bir insan için sıkıcı bir görev olan Huygens için eğlenceydi.”

1663'te Huygens, Londra Kraliyet Cemiyeti'ne üye seçildi. 1665 yılında Colbert'in daveti üzerine Paris'e yerleşti ve ertesi yıl yeni kurulan Paris Bilimler Akademisi'nin üyesi oldu.

1673 yılında Huygens'in icadının teorik temellerini veren "Sarkaçlı Saat" adlı makalesi yayınlandı. Huygens bu çalışmasında sikloidin izokronizm özelliğine sahip olduğunu tespit ederek sikloidin matematiksel özelliklerini analiz etmiştir.

Ağır bir noktanın eğrisel hareketini inceleyen Huygens, Galileo'nun ifade ettiği fikirleri geliştirmeye devam ederek, bir cismin çeşitli yollar boyunca belirli bir yükseklikten düştüğünde, yolun şekline bağlı olmayan, ancak nihai bir hız kazandığını gösterir. yalnızca düşüşün yüksekliğine bağlıdır ve başlangıç ​​yüksekliğine eşit (direnç olmadığında) bir yüksekliğe kadar yükselebilir. Temel olarak yer çekimi alanında hareket için enerjinin korunumu yasasını ifade eden bu konum, Huygens tarafından fiziksel sarkaç teorisi için kullanılır. Sarkacın kısaltılmış uzunluğu için bir ifade bulur, salınım merkezi kavramını ve özelliklerini oluşturur. Dairesel bir sarkacın sikloidal hareketi ve küçük salınımları için matematiksel sarkaç formülünü şu şekilde ifade eder:

"Dairesel bir sarkacın küçük bir salınımının süresi, sarkacın uzunluğunun iki katı boyunca düşme süresiyle ilişkilidir, tıpkı bir dairenin çevresinin çapıyla ilişkili olması gibi."

Bilim adamının çalışmasının sonunda merkezcil kuvvet hakkında bir dizi öneride bulunması (sonuçsuz) ve merkezcil ivmenin hızın karesiyle orantılı ve dairenin yarıçapıyla ters orantılı olduğunu tespit etmesi önemlidir. Bu sonuç Newton'un merkezi kuvvetlerin etkisi altındaki cisimlerin hareketi teorisini hazırladı.

Christiaan Huygens'in mekanik çalışmalarından, sarkaç ve merkezcil kuvvet teorisine ek olarak, 1668'de Londra Kraliyet Cemiyeti tarafından açıklanan bir rekabet sorunu için sunduğu elastik topların etkisine ilişkin teorisi de bilinmektedir. Huygens'in etki teorisi, canlı kuvvetlerin korunumu yasasına, momentuma ve Galileo'nun görelilik ilkesine dayanmaktadır. Ancak 1703'teki ölümünden sonra yayınlandı. Huygens çok seyahat etti ama hiçbir zaman boş bir turist olmadı. Fransa'ya ilk seyahatinde optik eğitimi aldı ve Londra'da teleskop yapımının sırlarını anlattı. On beş yıl boyunca Louis XIV'in sarayında çalıştı, on beş yıl boyunca parlak matematiksel ve fiziksel araştırmalar yaptı. Ve on beş yıl içinde - tıbbi tedavi görmek için memleketine yalnızca iki kısa yolculuk

Christiaan Huygens, Nantes Fermanı'nın yürürlükten kaldırılmasının ardından bir Protestan olarak memleketine döndüğü 1681 yılına kadar Paris'te yaşadı. Paris'teyken Roemer'ı iyi tanıyordu ve ışık hızının belirlenmesine yol açan gözlemlerde ona aktif olarak yardımcı oldu. Huygens, Roemer'in sonuçlarını incelemesinde bildiren ilk kişiydi.

Huygens, evinde, Hollanda'da, yine yorgunluğun farkında olmadan, mekanik bir planetaryum, yetmiş metrelik dev teleskoplar inşa ediyor ve diğer gezegenlerin dünyalarını anlatıyor.

Huygens'in ışık üzerine çalışması Latince olarak yayınlandı, yazar tarafından düzeltildi ve 1690'da Fransızca olarak yeniden yayınlandı. Huygens'in "Işık Üzerine İnceleme" adlı eseri, dalga optiği üzerine ilk bilimsel çalışma olarak bilim tarihine girdi. Bu İnceleme, şimdi Huygens ilkesi olarak bilinen dalga yayılımı ilkesini formüle etti. Bu prensibe dayanarak, ışığın yansıma ve kırılma yasaları türetildi ve İzlanda sparında çift kırılma teorisi geliştirildi. Bir kristalde ışığın yayılma hızı farklı yönlerde farklı olduğundan, dalga yüzeyinin şekli küresel değil elipsoidal olacaktır.

Tek eksenli kristallerde ışığın yayılması ve kırılması teorisi, Huygens optiğinin dikkate değer bir başarısıdır. Christiaan Huygens ayrıca, iki ışından birinin birinciye göre belirli bir yönelimle ikinci kristalden geçerken ortadan kaybolduğunu da tanımladı. Böylece Huygens, ışığın kutuplaşması gerçeğini ortaya koyan ilk fizikçi oldu.

Huygens'in fikirleri, halefi Fresnel tarafından oldukça değerliydi. Huygens'in keşfinin "Newton'un ışık fenomeni alanındaki tüm keşiflerinden daha zor olabileceğini" öne sürerek bunları Newton'un optik alanındaki tüm keşiflerinin üstüne koydu.

Huygens, eserinde renkleri dikkate almadığı gibi, ışığın kırınmasını da dikkate almamaktadır. Onun incelemesi yalnızca dalga açısından yansıma ve kırılmanın (çift kırılma dahil) doğrulanmasına adanmıştır. Huygens'in teorisinin, 18. yüzyılda Lomonosov ve Euler tarafından desteklenmesine rağmen, Fresnel'in 19. yüzyılın başında dalga teorisini yeni bir temelde yeniden canlandırana kadar tanınmamasının nedeni muhtemelen bu durumdu.

Christiaan Huygens, 8 Haziran 1695'te son kitabı KosMoteoros'un matbaada basıldığı sırada öldü. (Samin D.K. 100 büyük bilim adamı. - M.: Veche, 2000)

Christian Huygens'le ilgili daha fazla bilgi:

Huyghens (Christian Huyghensvan Zuylichem), Newton'un büyük olarak tanıdığı matematikçi, gökbilimci ve fizikçi. Orange prenslerinin sekreteri olan babası Signor van Zuylichem olağanüstü bir yazardı ve bilimsel eğitim almıştı.

Christian Huygens bilimsel faaliyetine 1651'de hiperbolün, elips ve dairenin karesi üzerine bir makaleyle başladı; 1654'te evrim ve kıvrım teorisini keşfetti, 1655'te Satürn'ün uydusunu ve halka türlerini keşfetti, 1659'da yayınladığı bir eserde Satürn'ün sistemini anlattı. 1665 yılında Colbert'in daveti üzerine Paris'e yerleşti ve Bilimler Akademisi üyeliğine kabul edildi.

Ağırlıklarla hareket ettirilen tekerlekleri olan saatler uzun süredir kullanılıyordu, ancak bu tür saatlerin hızının düzenlenmesi yetersizdi. Galileo'nun zamanından beri sarkaç, kısa zaman dilimlerini doğru bir şekilde ölçmek için ayrı ayrı kullanılıyordu ve salınımların sayısını saymak gerekiyordu. 1657'de Christiaan Huygens, icat ettiği sarkaçlı saatin yapısının bir tanımını yayınladı. Daha sonra 1673'te Paris'te yayınladığı ve dinamikteki en önemli keşiflerin bir açıklamasını içeren ünlü Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato gösterileri geometrika eserinin ilk bölümünde aynı zamanda evrenin yapısının bir tanımını da içerir. ancak sarkaç ağırlıklandırma yöntemindeki ilave iyileştirmelerle, salınımdan bağımsız olarak sabit bir salınım süresine sahip olan sarkaç sikloidal hale getirildi. Yazar, sikloid sarkacın bu özelliğini açıklamak için kitabın ikinci bölümünü, serbest olan ve eğimli düz çizgiler boyunca ve son olarak bir sikloid boyunca hareket eden cisimlerin düşme yasalarını çıkarmaya ayırmıştır. Burada, ilk kez, hareketlerin bağımsızlığının başlangıcı açıkça ifade ediliyor: Yer çekimi etkisi nedeniyle eşit şekilde hızlanan ve atalet nedeniyle tek tip hızlanan.

Christian Huygens, sabit büyüklükte ve yöndeki bir kuvvetin bir cisme uyguladığı etkinin, cismin halihazırda sahip olduğu hızın büyüklüğüne ve yönüne bağlı olmadığı ilkesine dayanarak, serbestçe düşen cisimlerin eşit şekilde hızlandırılmış hareketinin yasalarını kanıtlıyor. Düşüşün yüksekliği ile zamanın karesi arasındaki ilişkiyi çıkaran Huygens, düşmelerin yüksekliklerinin elde edilen hızların kareleri ile ilişkili olduğunu belirtiyor. Ayrıca, yukarıya doğru fırlatılan bir cismin serbest hareketini göz önünde bulundurarak, cismin kendisine verilen tüm hızı kaybederek en yüksek yüksekliğe yükseldiğini ve geri döndüğünde bu hızı yeniden kazandığını bulur.

Galileo, cisimlerin aynı yükseklikten farklı eğimli düz çizgiler boyunca düştüklerinde eşit hızlar elde ettiklerini kanıtsız bir şekilde itiraf etti. Christiaan Huygens bunu şu şekilde kanıtlıyor. Farklı eğimlere ve eşit yüksekliğe sahip iki düz çizgi, alt uçları yan yana olacak şekilde yerleştirilir. Bunlardan birinin üst ucundan fırlatılan bir cisim, diğerinin üst ucundan fırlatılandan daha büyük bir hız elde ederse, o zaman birincisi boyunca, üst ucun altında, aşağıda elde edilen hızın yeterli olacağı bir noktadan fırlatılabilir. bedeni ikinci çizginin üst ucuna kaldırmak için, ama sonra vücudun düştüğü yerden daha yüksek bir yüksekliğe yükseldiği ortaya çıkar, ama bu olamaz.

H. Huygens, bir cismin eğimli bir düz çizgi boyunca hareketinden, kesikli bir çizgi boyunca harekete ve ardından herhangi bir eğri boyunca harekete geçiyor ve bir eğri boyunca herhangi bir yükseklikten düşerken elde edilen hızın hıza eşit olduğunu kanıtlıyor. Dikey bir çizgi boyunca aynı yükseklikten serbest düşüş sırasında elde edilen ve aynı gövdeyi hem dikey düz bir çizgide hem de bir eğri boyunca aynı yüksekliğe kaldırmak için aynı hızın gerekli olduğu.

Daha sonra sikloide geçerek ve onun bazı geometrik özelliklerini göz önünde bulundurarak yazar, ağır noktanın sikloid boyunca hareketlerinin totokronizmini kanıtlıyor. Çalışmanın üçüncü bölümünde, yazar tarafından 1654 yılında keşfedilen evrim ve evrim teorisi anlatılmaktadır; Burada Hıristiyanlar sikloid evrimin tipini ve konumunu buluyorlar.

Dördüncü bölüm, fiziksel sarkacın teorisini ortaya koyuyor; burada Christiaan Huygens, zamanının pek çok geometri uzmanına verilmeyen problemi çözüyor: salınım merkezini belirleme problemi. Şu önermeye dayanmaktadır: “Eğer karmaşık bir sarkaç hareketsiz haldeyken salınımının yarım salınımdan daha büyük bir kısmını tamamlamışsa ve tüm parçacıkları arasındaki bağlantı bozulursa bu parçacıkların her biri öyle bir yüksekliğe çıkacaklar ki, ortak ağırlık merkezleri, sarkacın durduğu zamanki yükseklikte olacak. Christiaan Huygens tarafından kanıtlanmayan bu önerme ona temel bir prensip gibi görünse de, artık enerjinin korunumu yasasının bir sarkaca uygulanmasını temsil etmektedir. Fiziksel sarkacın teorisi Huygens tarafından tamamen genel bir biçimde verilmiş ve çeşitli cisimlere uygulanmıştır. Bilim adamı, çalışmasının son beşinci bölümünde merkezkaç kuvveti ile ilgili on üç teorem veriyor ve konik bir sarkacın dönüşünü inceliyor.

Christian Huygens'in bir diğer dikkate değer eseri, 1690'da yayınlanan, yansıma ve kırılma teorisini ve ardından İzlanda spar'ındaki çift kırılma teorisini, şu anda fizik ders kitaplarında sunulduğu şekliyle ortaya koyduğu ışık teorisidir. H. Huygens'in keşfettiği diğerlerinden aşağıda bahsedeceğiz.

Kendisi tarafından inşa edilen üç metrelik bir teleskop yardımıyla Satürn'ün halkalarının ve iki uydusunun gerçek görünümünün keşfi. Christiaan Huygens, erkek kardeşiyle birlikte optik gözlük üretimiyle uğraştı ve üretimlerini önemli ölçüde geliştirdi. Dünyanın elipsoidal şekli ve kutuplardaki sıkışması teorik olarak keşfedildi, ayrıca merkezkaç kuvvetinin yerçekimi yönü ve farklı enlemlerdeki ikinci sarkacın uzunluğu üzerindeki etkisinin bir açıklaması da keşfedildi. Elastik cisimlerin çarpışma problemini Wallis ve Brenn ile aynı anda çözmek.

Christiaan Huygens, sarkacın yerine saat spiralini icat etti; spiralli ilk saat, 1674 yılında saatçi Thuret tarafından Paris'te yapıldı. Aynı zamanda, dengede ağır bir homojen zincirin biçimi sorununun çözümlerinden birine de sahipti.

CHRISTIAN HUYGENS

Hollandalı asilzade Constantijn Huygens'in oğlu Christiaan Huygens von Zuylichen, 14 Nisan 1629'da doğdu. Biyografi yazarlarından biri, "Yetenekler, asalet ve zenginlik, görünüşe göre Christian Huygens ailesinde kalıtsaldı" diye yazdı. Büyükbabası bir yazar ve saygın bir kişiydi; babası ise Orange Prensleri'nin Özel Meclis Üyesi, bir matematikçi ve şairdi. Hükümdarlarına sadık hizmet, yeteneklerini köleleştirmedi ve birçokları için Christian'ın da aynı kıskanılacak kader tarafından önceden belirlenmiş olduğu görülüyordu. Aritmetik ve Latince, müzik ve şiir okudu. Öğretmeni Heinrich Bruno, on dört yaşındaki öğrencisine doyamıyordu: “Christian'ın erkekler arasında bir mucize olarak adlandırılması gerektiğini kabul ediyorum… Mekanik ve tasarım alanında yeteneklerini geliştiriyor, harika makineler yapıyor, ama pek gerekli değil.”

Öğretmen yanılıyordu: Çocuk her zaman çalışmalarının faydasını arıyordu. Onun somut ve pratik zekası çok geçmeden insanların gerçekten ihtiyaç duyduğu makinelerin diyagramlarını bulacaktır.

Ancak kendisini hemen mekaniğe ve matematiğe adamadı. Baba, oğlunu avukat yapmaya karar verdi ve Christian on altı yaşına geldiğinde onu Londra Üniversitesi'ne hukuk okumaya gönderdi. Huygens, üniversitede hukuk bilimleri okurken aynı zamanda matematik, mekanik, astronomi ve pratik optikle de ilgilendi. Yetenekli bir zanaatkar olarak optik camları bağımsız olarak taşlıyor ve boruyu geliştiriyor; bunun yardımıyla daha sonra astronomik keşiflerini yapacak.

Christiaan Huygens, Galileo'nun bilimdeki halefiydi. Lagrange'a göre Huygens'in kaderi "Galileo'nun en önemli keşiflerini iyileştirmek ve geliştirmekti." Huygens'in Galileo'nun fikirleriyle ilk kez nasıl temas kurduğuna dair bir hikaye var. On yedi yaşındaki Huygens, yatay olarak atılan cisimlerin parabollerde hareket ettiğini kanıtlayacaktı, ancak Galileo'nun kitabında kanıtı keşfettiği için "İlyada'yı Homeros'tan sonra yazmak" istemedi.

Üniversiteden mezun olduktan sonra diplomatik bir görev için Danimarka'ya giden Nassau Kontu'nun maiyetinin süsü olur. Kont, bu yakışıklı genç adamın ilginç matematik çalışmalarının yazarı olmasıyla ilgilenmiyor ve elbette Christian'ın Descartes'ı görmek için Kopenhag'dan Stockholm'e gitmeyi nasıl hayal ettiğini bilmiyor. Yani hiçbir zaman karşılaşmayacaklar: Birkaç ay içinde Descartes ölecek.

Huygens, 22 yaşındayken "Hiperbolün, Elips ve Çemberin Karesi Üzerine Söylemler" kitabını yayınladı. 1655 yılında bir teleskop yapar ve Satürn'ün uydularından biri olan Titan'ı keşfeder ve "Çember Boyutunda Yeni Keşifler" kitabını yayınlar. Christian, 26 yaşındayken diyoptri üzerine notlar yazıyor. 28 yaşındayken “Zar Oyununda Hesaplamalar Üzerine” adlı eseri yayınlandı ve anlamsız görünen başlığının arkasında tarihte olasılık teorisi alanında yapılan ilk çalışmalardan biri gizlendi.

Huygens'in en önemli keşiflerinden biri sarkaçlı saatin icadıydı. Buluşunun patentini 16 Temmuz 1657'de aldı ve 1658'de yayınlanan kısa bir makalede onu anlattı. Fransız kralı Louis XIV'e saati hakkında şunları yazdı: "Dairelerinize yerleştirdiğim makinelerim, zamanı doğru göstermesiyle sizi her gün şaşırtmakla kalmıyor, aynı zamanda en başından beri umduğum gibi, saatin belirlenmesi için de uygunlar. denizdeki bir yerin boylamı.” Christian Huygens, 1656'dan 1693'e kadar neredeyse kırk yıl boyunca, başta sarkaçlı saatler olmak üzere saatleri yaratma ve geliştirme görevi üzerinde çalıştı. A. Sommerfeld, Huygens'i "tüm zamanların en parlak saat yapımcısı" olarak nitelendirdi.

Otuz yaşında Huygens, Satürn'ün yüzüğünün sırrını açığa çıkarır. Satürn'ün halkaları ilk olarak Galileo tarafından Satürn'ü "destekleyen" iki yan uzantı şeklinde fark edildi. Sonra halkalar ince bir çizgi gibi göründü, onları fark etmedi ve bir daha bahsetmedi. Ancak Galileo'nun tüpü gerekli çözünürlüğe ve yeterli büyütmeye sahip değildi. Gökyüzünü 92x teleskopla gözlemleyen Christian, Satürn'ün halkasının yan yıldızlarla karıştırıldığını keşfeder. Huygens, Satürn'ün gizemini çözdü ve ilk kez ünlü halkalarını anlattı.

O zamanlar Huygens, iri mavi gözleri ve düzgünce kesilmiş bıyığı olan çok yakışıklı bir gençti. O zamanın modasına göre dik bir şekilde kıvrılmış olan peruğun kırmızımsı bukleleri, pahalı bir yakanın kar beyazı Brabant dantelinin üzerinde uzanarak omuzlara düştü. Dost canlısı ve sakindi. Hiç kimse onun özellikle heyecanlı ya da şaşkın olduğunu, bir yere koştuğunu ya da tam tersine yavaş düşüncelere daldığını görmedi. Kökeni ona Avrupa'nın tüm saraylarının kapılarını açmış olmasına rağmen, "toplumda" olmayı sevmiyordu ve nadiren orada ortaya çıkıyordu. Ancak orada göründüğünde, diğer bilim adamlarında sıklıkla olduğu gibi hiç de garip ya da utanmış görünmüyor.

Ancak büyüleyici Ninon de Lenclos'un arkadaşlığını boşuna araması; o her zaman arkadaş canlısıdır, bu ikna edici bekardan başka bir şey değildir. Arkadaşlarıyla içebilir ama çok az. Biraz şaka yapın, biraz gülün. Her şeyden biraz, çok az, böylece asıl şeye, işe mümkün olduğunca çok zaman kalır. Değişmeyen, her şeyi tüketen bir tutku olan iş onu sürekli yakıyordu.

Huygens olağanüstü bağlılığıyla dikkat çekiyordu. Yeteneklerinin farkındaydı ve onları sonuna kadar kullanmaya çalışıyordu. Çağdaşlarından biri onun hakkında şöyle yazmıştı: "Huygens'in bu tür soyut çalışmalarda kendine izin verdiği tek eğlence, aralarda fizik çalışmasıydı. Sıradan bir insan için sıkıcı bir görev olan Huygens için eğlenceydi.”

1663'te Huygens, Londra Kraliyet Cemiyeti'ne üye seçildi. 1665 yılında Colbert'in daveti üzerine Paris'e yerleşti ve ertesi yıl yeni kurulan Paris Bilimler Akademisi'nin üyesi oldu.

1673 yılında Huygens'in icadının teorik temellerini veren "Sarkaçlı Saat" adlı makalesi yayınlandı. Huygens bu çalışmasında sikloidin izokronizm özelliğine sahip olduğunu tespit ederek sikloidin matematiksel özelliklerini analiz etmiştir.

Ağır bir noktanın eğrisel hareketini inceleyen Huygens, Galileo'nun ifade ettiği fikirleri geliştirmeye devam ederek, bir cismin çeşitli yollar boyunca belirli bir yükseklikten düştüğünde, yolun şekline bağlı olmayan, ancak nihai bir hız kazandığını gösterir. yalnızca düşüşün yüksekliğine bağlıdır ve başlangıç ​​yüksekliğine eşit (direnç olmadığında) bir yüksekliğe kadar yükselebilir. Temel olarak yer çekimi alanında hareket için enerjinin korunumu yasasını ifade eden bu konum, Huygens tarafından fiziksel sarkaç teorisi için kullanılır. Sarkacın kısaltılmış uzunluğu için bir ifade bulur, salınım merkezi kavramını ve özelliklerini oluşturur. Döngüsel hareket ve dairesel sarkacın küçük salınımları için matematiksel sarkacın formülünü şu şekilde ifade etmektedir: “Dairesel bir sarkacın bir küçük salınımının zamanı, sarkacın iki katı boyunca düşme zamanıyla ilişkilidir, tıpkı Çemberin çevresi çapıyla ilişkilidir."

Bilim adamının çalışmasının sonunda merkezcil kuvvet hakkında bir dizi öneride bulunması (sonuçsuz) ve merkezcil ivmenin hızın karesiyle orantılı ve dairenin yarıçapıyla ters orantılı olduğunu tespit etmesi önemlidir. Bu sonuç, Newton'un merkezi kuvvetlerin etkisi altındaki cisimlerin hareketi hakkındaki teorisini hazırladı.

Huygens'in mekanik çalışmalarından, sarkaç ve merkezcil kuvvet teorisine ek olarak, 1668'de Londra Kraliyet Cemiyeti tarafından açıklanan bir rekabet sorunu için sunduğu elastik topların etkisine ilişkin teorisi de bilinmektedir. Huygens'in etki teorisi, canlı kuvvetlerin korunumu yasasına, momentuma ve Galileo'nun görelilik ilkesine dayanmaktadır. Ancak 1703'teki ölümünden sonra yayınlandı.

Huygens çok seyahat etti ama hiçbir zaman boş bir turist olmadı. Fransa'ya ilk seyahatinde optik eğitimi aldı ve Londra'da teleskop yapımının sırlarını anlattı. On beş yıl boyunca Louis XIV'in sarayında çalıştı, on beş yıl boyunca parlak matematiksel ve fiziksel araştırmalar yaptı. Ve on beş yıl içinde - tıbbi tedavi görmek için memleketine yalnızca iki kısa yolculuk.

Huygens, Nantes Fermanı'nın yürürlükten kaldırılmasının ardından bir Protestan olarak memleketine döndüğü 1681 yılına kadar Paris'te yaşadı. Paris'teyken Roemer'ı iyi tanıyordu ve ışık hızının belirlenmesine yol açan gözlemlerde ona aktif olarak yardımcı oldu. Huygens, Roemer'in sonuçlarını incelemesinde bildiren ilk kişiydi.

Huygens, evinde, Hollanda'da, yine yorgunluğun farkında olmadan, mekanik bir planetaryum, yetmiş metrelik dev teleskoplar inşa ediyor ve diğer gezegenlerin dünyalarını anlatıyor.

Huygens'in ışık üzerine çalışması Latince olarak yayınlandı, yazar tarafından düzeltildi ve 1690'da Fransızca olarak yeniden yayınlandı. Huygens'in "Işık Üzerine İnceleme" adlı eseri, dalga optiği üzerine ilk bilimsel çalışma olarak bilim tarihine girmiştir. Bu İnceleme, şimdi Huygens ilkesi olarak bilinen dalga yayılımı ilkesini formüle etti. Bu prensibe dayanarak, ışığın yansıma ve kırılma yasaları türetildi ve İzlanda sparında çift kırılma teorisi geliştirildi. Bir kristalde ışığın yayılma hızı farklı yönlerde farklı olduğundan, dalga yüzeyinin şekli küresel değil elipsoidal olacaktır.

Tek eksenli kristallerde ışığın yayılması ve kırılması teorisi, Huygens optiğinin dikkate değer bir başarısıdır. Huygens ayrıca, birinciye göre belirli bir yönelimde ikinci kristalden geçen iki ışından birinin ortadan kaybolduğunu da tanımladı. Böylece Huygens, ışığın kutuplaşması gerçeğini ortaya koyan ilk fizikçi oldu.

Huygens'in fikirleri, halefi Fresnel tarafından oldukça değerliydi. Huygens'in keşfinin "Newton'un ışık fenomeni alanındaki tüm keşiflerinden daha zor olabileceğini" öne sürerek bunları Newton'un optik alanındaki tüm keşiflerinin üstüne koydu.

Huygens, eserinde renkleri dikkate almadığı gibi, ışığın kırınmasını da dikkate almamaktadır. Onun incelemesi yalnızca dalga açısından yansıma ve kırılmanın (çift kırılma dahil) doğrulanmasına adanmıştır. Huygens'in teorisinin, 18. yüzyılda Lomonosov ve Euler tarafından desteklenmesine rağmen, Fresnel'in 19. yüzyılın başında dalga teorisini yeni bir temelde yeniden canlandırana kadar kabul görmemesinin nedeni muhtemelen bu durumdu.

Huygens, 8 Temmuz 1695'te son kitabı Cosmoteoros'un matbaada basıldığı sırada öldü.