Christian Huygens

Article

August 17, 2022

Christiaan Huygens (14 kwietnia 1629 – 8 lipca 1695) był wybitnym holenderskim matematykiem, fizykiem i astronomem, wynalazcą i autorem wczesnego science fiction. Był jedną z czołowych postaci nauki XVII w. W matematyce był pionierem rachunku prawdopodobieństwa i rachunku różniczkowego i całkowego, choć jego metody pozostały ściśle geometryczne. Wniósł wkład do fizyki w wielu dziedzinach: jako pierwszy sformułował poprawne prawa dla zderzenia sprężystego oraz wyrażenia na okres wahadła matematycznego i siły odśrodkowej w mechanice. Wyjaśnił również w swoim Traité de la lumière (1690) jako pierwsze światło jako zjawisko falowe z zasadą Huygensa-Fresnela:

Żyć

Młodzież

Huygens urodził się w 1629 roku w Hadze przy Lange Houtstraat w zamożnej i zasłużonej rodzinie. Jego ojciec, Constantijn Huygens (1596-1687), był dyplomatą, czołowym doradcą Domu Pomarańczowego, poetą i kompozytorem. Christiaan został nazwany na cześć swojego dziadka, ojca Konstantyna. Jego matką była Suzanna van Baerle (1599-1637), „Sterre” w wierszach ojca Constantijna. Nie była spokrewniona z Barlaeusem, ale poprzez ojca Jana Henrickzna van Baerle była spokrewniona z Susanną Hoefnagel, jej teściową. Christiaan napisał później o swojej matce, że bardzo kocha nauki przyrodnicze. Było pięcioro dzieci, w kolejności urodzenia Constantijn junior, Christiaan, Lodewijk, Philip i Susanna. Kiedy Huygens miał osiem lat, zmarła jego matka. Jej rolę w rodzinie przejęła siostrzenica. Dzieci uczyły się od namiestników wielu przedmiotów: matematyki, muzyki, łaciny, greki, francuskiego, włoskiego i logiki, a także tańca i jazdy konnej. Huygens był doskonały we wszystkim i rozmawiał po łacinie, gdy miał dziewięć lat. Grał na klawesynie, lutni i violi da gamba. Lubił też pracować rękami, bo sam wykonał tokarkę. Ojciec Constantijn Huygens kilkakrotnie malował swoją rodzinę. Znane są portrety Christiaana i matki Suzanny autorstwa Caspara Netschera. W 1639 Adriaen Hanneman namalował Constantijna Huygensa w otoczeniu pięciorga dzieci. Poprzez swojego ojca Huygens nawiązał kontakt z wybitnymi matematykami, takimi jak René Descartes i mediator naukowy Marin Mersenne. Ten ostatni wyraźnie wpłynął na wychowanie Huygensa w dziedzinie matematyki i porównywał go z Archimedesem.

badanie

Huygens studiował prawo i matematykę na Uniwersytecie w Leiden w latach 1645-1647, między innymi z inspirującym matematykiem Fransem van Schootenem, zwolennikiem Kartezjusza. Johan de Witt i Hendrik van Heuraet studiowali również matematykę pod kierunkiem Van Schootena. Po tych dwóch latach Huygens i jego brat Lodewijk kontynuowali naukę w Breda College of Orange, założonym przez księcia Orańskiego Frederika Hendrika w 1646 roku, w Illustrious School i Collegium Auriacum (Breda), którego kuratorem był jego ojciec. Od marca 1647 do sierpnia 1649 studiował w tej uczelni. Mieszkał w domu profesora prawa Jana Hendrika Daubera (1600-1672). Matematykę podarował mu angielski matematyk John Pell (1611-1685). Z polecenia ojca rozpoczął też wymianę listów z francuskim matematykiem Mersenne.

Kariera naukowa

zegar wahadłowy (1658) i teoria prawdopodobieństwa znacznie wzrosły. Jego obserwacje przy użyciu jego wynalazku, okularu Huygensa, pojawiły się w 1659 roku w publikacji o planecie Saturn. W 1663 odwiedził Paryż i Londyn. Towarzystwo Królewskie mianowało go członkiem w 1663. W 1666 Huygens przeniósł się do Paryża, gdzie został mianowany dyrektorem ds. badań we Francuskiej Akademii Nauk (Académie des sciences), założonej przez Jean-Baptiste Colberta, aby uczynić z Francji centrum kultury i nauka do prowadzenia badań. Huygens otrzymał mieszkanie w bibliotece, gdzie również odbywały się sesje uczonego towarzystwa. Christiaan Huygens zestawia listę 27 punktów do badań naukowych. Ta lista obejmuje następujące obszary zainteresowania: astronomia: ale unieważnienie edyktu nantejskiego uniemożliwiło to. Kontynuował swoje badania w Holandii. W kwietniu 1688, mniej więcej rok po śmierci ojca, Christiaan przeniósł się do Hofwijck, posiadłości wiejskiej w Voorburgu. W następnym roku, w Londynie, odwiedził filozofa Johna Locke'a oraz przyrodników Roberta Boyle'a i Isaaca Newtona, z którymi zasadniczo nie zgadzał się w wielu punktach. Huygens nie opisał ani słowa wizyty w Newton.

koniec życia

Jego racjonalizm uniemożliwiał mu wiarę w istnienie wszechrządzącej, najwyższej istoty, bez względu na to, jak było to dla niego trudne. Christiaan Huygens zmarł w Hadze 8 lipca 1695 roku. Krótko przed śmiercią połknął marmurową kulkę z nędzy, którą z trudem wypluł. Swoje naukowe archiwum zostawił na Uniwersytecie w Leiden, gdzie do dziś można je znaleźć w bibliotece. Rodzina Huygens trzymała instrumenty i obiektywy. Ta kolekcja została zlicytowana w 1754 roku, tak więc wiele się rozproszyło. Rijksmuseum Boerhaave w Leiden posiada między innymi szereg obiektywów Huygens oraz planetarium, które zostało wykonane według projektu Huygens. Podobnie jak wielu innych siedemnastowiecznych uczonych (np. Kartezjusz, Spinoza,Pascal i Newton) Huygens nigdy nie był żonaty i nie miał znanych dzieci.

Praca

Matematyka

który został opracowany przez jego młodszych współczesnych Leibniza i Newtona. Ale styl dowodowy Huygensa zawsze pozostawał genialnie geometryczny, w przeciwieństwie do metod Newtona i Leibniza, którzy optowali za wygodniejszym podejściem algebraicznym. Zainteresowanie Huygensa zwróciło się później bardziej w kierunku astronomii.

Fizyka

Siła odśrodkowa i prawa kolizji

Huygens opublikował swoje znalezisko w De vi centrifuga (O sile odśrodkowej, 1673). (Dla wyprowadzenia patrz przyspieszenie dośrodkowe). Później Newton użył ich w swojej mechanice. Huygens był również pierwszym, który sformułował prawidłowe prawa dla zderzeń sprężystych, ale ich nie opublikował. Po jego śmierci w ramach Opera posthuma (1703) ukazał się jego De motu corporum ex percussione (O ruchu ciał przez uderzenie). Huygens, podobnie jak Galileo, odkrył, że ruch jest względny, a ponadto, że do zmiany prędkości wymagana jest siła, więc wyprzedził Newtona, który później wymyślił systematyczny opis: drugie prawo Newtona. (Dla wyprowadzenia patrz przyspieszenie dośrodkowe). Później Newton użył ich w swojej mechanice. Huygens był również pierwszym, który sformułował prawidłowe prawa dla zderzeń sprężystych, ale ich nie opublikował. Po jego śmierci w ramach Opera posthuma (1703) ukazał się jego De motu corporum ex percussione (O ruchu ciał przez uderzenie). Huygens, podobnie jak Galileo, odkrył, że ruch jest względny, a ponadto, że do zmiany prędkości wymagana jest siła, więc wyprzedził Newtona, który później wymyślił systematyczny opis: drugie prawo Newtona.

OPTYCZNY

W 1662 Huygens opracował kombinację soczewek, która wykazywała możliwie najmniejsze zmiany kolorów: achromatyczny „okular Huygensa”. Do swojej pracy astronomicznej on i jego brat Constantijn junior zbudowali teleskop o długości 12 stóp (4 metry). Ciągną również obiektywy o ogniskowych do 210 stóp (66 metrów). Ponieważ tak długa tuba była niepraktyczna, Huygens zaprojektował otwartą konstrukcję z wysokim masztem do obiektywu. Pewnie trudno było uniknąć wibracji. Huygens eksperymentował z dwójłomnością w islandzkim krysztale (kalcycie) i wyjaśnił to swoją teorią falową i światłem spolaryzowanym.

Formuła wahadła

T s l ja n g e r 2 π l g {\displaystyle T_{wahadło}2\pi {\sqrt {\frac {l}{g}}}} gdzie T to okres, l to długość wahadła, a g to przyspieszenie ziemskie. Huygens odkrył, że cykloida jest krzywą izochroniczną. W zegarze wahadłowym „policzki” o cykloidalnym kształcie gwarantowały równomierny wahadłowy ruch ciężarka. W 1675 Huygens opatentował zegarek kieszonkowy. Eksperymentował z wahadłem zegarowym zegara wieżowego w wieży starego kościoła w Scheveningen. Dlatego właśnie ten system zegarowy nazywany jest przez zegarmistrzów wahadłem Scheveningen. W 1675 Huygens opatentował zegarek kieszonkowy. Eksperymentował z wahadłem zegarowym zegara wieżowego w wieży starego kościoła Scheveningen. Dlatego właśnie ten system zegarowy nazywany jest przez zegarmistrzów wahadłem Scheveningen. W 1675 Huygens opatentował zegarek kieszonkowy. Eksperymentował z wahadłem zegarowym zegara wieżowego w wieży starego kościoła Scheveningen. Dlatego właśnie ten system zegarowy nazywany jest przez zegarmistrzów wahadłem Scheveningen.

teoria fal

Huygens jest najbardziej znany ze swojej falowej teorii światła w swoim Traité de la lumière (1690, zob. także Zasada Huygensa). Przeciwdziała temu późniejsza teoria Izaaka Newtona w jego Optykach (1704): wyjaśniał on odbicie, załamanie i interferencję światła właśnie z cząstkami światła (patrz: Dualizm fal i cząstek). Eksperymentów Thomasa Younga z interferencją w 1801 roku nie można było wyjaśnić za pomocą cząstek, ale za pomocą teorii fal Huygensa.

Akustyka

Christiaan Huygens był znakomitym obserwatorem dźwięku w przyrodzie. W 1693 opisał percepcję tonu w dźwięku tryskającej fontanny, wielokrotnie odbijającego się echem od schodów wielkich pałacowych schodów Château de Chantilly. Wychodząc od teorii piszczałki organowej z dźwiękiem jako zjawiskiem falowym, podał poprawne wyjaśnienie postrzeganej wysokości dźwięku.Huygens był także wynalazcą 31-tonowego stroju. Ma 31 równomiernie rozmieszczonych tonów na oktawę zamiast zwykłych 12 półtonów. Najmniejszy interwał pomiędzy różnymi tonami ma wtedy stosunek częstotliwości 21/31. Huygens wymyślił ten strój jako alternatywę dla wyrównanego temperamentu, który oceniał tylko umiarkowanie.

Silnik parowy i inne wynalazki

Nawet zasadę działania silnika parowego można już znaleźć w notatkach Huygensa. W Paryżu zaprezentował maszynę prochową, w której proch eksplodował w kontrolowany sposób. Denis Papin, z którym Huygens współpracował, wykorzystał później zasadę działania tego silnika prochowego, aby ulepszyć swój silnik parowy. Huygens również drastycznie ulepszył latarnię magiczną. Zbudował pompy powietrza do swoich eksperymentów.

Astronomia

tytan

25 marca 1655 Huygens odkrył jasną plamę należącą do planety Saturn. W czerwcu był pewien, że to księżyc: cztery razy widział jasną plamę okrążającą planetę. Był to największy księżyc planety, który dwieście lat później zostałby przemianowany na Tytana. Aby ustalić swoje pierwszeństwo, jak to było wówczas w zwyczaju, wysłał anagram do kolegów astronomów w Pradze i Londynie, składający się z wiersza Owidiusza (Fasti I 305. Współczesne wydania czytają „mentis” zamiast „nostris”): Admovere oculis awayia sidera nostris (Przynieśli odległe gwiazdy do naszych oczu) oraz litery uuuuuuu ccc rr hnbq x. Tutaj dekodowane jest: Saturno luna sua circumducitur diebus sexdecim horis quatuor (Do Saturna przechodzi jego księżyc w ciągu szesnastu dni i czterech godzin). Huygens mówił o „

Saturn i pierścienie

Początkowo Galileo Galilei obserwował Saturna swoim teleskopem jako dziwną zjawę z uchwytami. Huygens jako pierwszy zinterpretował kulistą planetę otoczoną pierścieniem. Według Huygensa ten pierścień był cienki, ale masywny i nieprzejrzysty. Późniejsze badania wykazały, że pierścień nie mógł być solidny, ale musiał składać się z piasku.

Inne obserwacje

Odkrył także kilka mgławic gwiezdnych i gwiazd podwójnych. W Systema Saturnium (1659) opublikował szczegółowy rysunek Mgławicy Oriona. Za pomocą swojego nowoczesnego teleskopu udało mu się odkryć pojedyncze gwiazdy w Mgławicy Oriona. Był pierwszym, który narysował prostą mapę Marsa w listopadzie 1659, ukazującą ciemny region Syrtis Major. Wykorzystując czas powrotu tego szczegółu, oszacował czas rotacji Marsa na około 24 godziny, czyli nieco dłużej niż dzień. W sierpniu 1672 dokonał pierwszej obserwacji lądolodu Marsa. Obserwował także kometę Halleya. Uważał słońce za gwiazdę wśród gwiazd. Porównując jasność Syriusza ze słońcem, oszacował odległość Syriusza na 22664 razy większą od Słońca. (Nowoczesna kalkulacja z Syriuszem w odległości 8,

Science fiction przed literą

W swoim Cosmotheoros (1698) Huygens szczegółowo spekulował na temat życia na innych planetach. Za takie spekulacje włoski filozof Giordano Bruno został spalony przez inkwizycję dopiero w 1600 roku (oficjalnie Bruno został skazany na śmierć za odrzucenie boskości Chrystusa; pojęcie życia na innych planetach zostało odrzucone przez ówczesny dogmat ). Według Huygensa na innych planetach istniało podobne życie, jak na Ziemi, ale na Słońcu nie było życia. Cosmotheoros jest postrzegany jako wczesna forma science fiction, więc science fiction avant la lettre.

Pracować

Dodatek do korespondencji. Różni się. Biografia Chr. Higeny. Katalog sprzedaży książek Chr. Hygens (1950).

Archiwum naukowe

Archiwum naukowe Christiaana Huygensa jest dostępne w Bibliotece Uniwersyteckiej w Leiden.

Portrety i obrazy

1639 - Ojciec Constantijn Huygens w otoczeniu pięciorga dzieci – Adriaen Hanneman, malujący medaliony, Mauritshuis w Hadze około 1670? - Reliefowy portret Jean-Jacques Clério (1639-1714), Rijksmuseum Boerhaave, Leiden 1671 - Portret Caspara Netschera, Rijksmuseum Boerhaave w Leiden, wypożyczony z Muzeum Historycznego w Hadze 1675 - Możliwe przedstawienie Huygensa na l'Établissement de l Académie des Sciences et fondation de l'observatoire, 1666 Henri Testelina. Colbert przedstawia króla Ludwika XIV członkom nowo powstałej Académie des sciences. Musée National du Château et des Trianons de Versailles w Wersalu 1679 - Relief medalionowy w reliefie francuskiego rzeźbiarza Jean-Jacques'a Clériona 1686 - Portret w pastelach autorstwa Bernarda Vaillanta,

Nazwany na cześć Huygensa

Badania i nauka

Sonda Huygens wylądowała na Tytanie w ramach projektu Cassini-Huygens w celu zbadania asteroidy Saturn (2801) Huygens Huygens, krateru uderzeniowego na Marsie. Góra na Księżycu Region Huygens, część Mgławicy Oriona Achromatyczny okular Huygensa Falki Huygensa, matematyczna podstawa teorii dyfrakcji skalarnej Huygens National Supercomputer w SARA w Amsterdamie, nazwany na cześć Christiaana i jego ojca Constantijna, podsekcja Królewskiego Holenderskiego Stowarzyszenia na rzecz Pogody i Pogoda Astronomy Christiaan Huygens Prize, coroczna nagroda przyznawana naukowcom, którzy niedawno uzyskali doktorat

Edukacja

Laboratorium Huygens: Wydział Fizyki i Astronomii Uniwersytetu w Leiden Budynek Huygens, Wydział Nauk Przyrodniczych, Matematyki i Informatyki Uniwersytetu Radboud Nijmegen WISV „Christiaan Huygens”, Stowarzyszenie Naukowe Matematyki i Informatyki TU Delft Huygens Lyceum w Eindhoven Medical Philosophy oraz Philosophy of Science Veterinary-Dental Society „Christiaan Huygens”, grupa badawcza Korpusu Studentów Utrechtu

Muzyka

Fundacja Huygens-Fokker, centrum muzyki mikrotonowej

Zobacz także

Twierdzenie Huygensa-Steinera

Literatura wtórna

American Mathematical Society/London Mathematical Society 1993 (książki Google) Bos, HJM: Christiaan Huygens, w: CC Gillispie (red.), Dictionary of Scientific Biography (Charles Scribner's & Sons, New York, 1972), tom. 6, s. 597-613. W języku niderlandzkim w: De Gids, 142 (1979), 306-319. Boscha, J.: Christiaan Huygens, Verlag W. Engelmann, Lipsk, 1895 Boyer, CB: Historia matematyki, Nowy Jork, 1968 Brugmans, HL: Le Séjour de Christian Huygens a Paris et ses relations avec les milieux scientifiques français. Suivi de son journal de voyage à Paris et à Londres, Librairie E. Droz, Paris, 1935 Busken Huet, C.: The Land of Rembrand - Studies on the Northern Netherlands Civilization in the Seventeenth Century, 1882-1884, przedruk 1956 Het Spectrum Dijkgraaf, R., Fresco, L. i Van Calmthout, M. (red.): The Bètacanon Dijksterhuis, EJ: Ziemia Stevina i Huygensa, Dordrecht, Boston, 1981 Vermij, R. van Dijk, H, Reus, C.: Christiaan Huygens, Epsilon Uitgaven, 2004 Vermij, R.: Christiaan Huygens. Matematyzacja rzeczywistości, Veen, 2007 Vilain, Ch. La mécanique de Christian Huygens: la relativite de mouvement au 17. siecle, Paryż, Blanchard 1996 Yoder, J.: The Archives of Christiaan Huygens and his Editors, w: M. Hunter (red.), Archives of the Scientific Revolution. Formacja i wymiana idei w XVII-wiecznej Europie. Woodbridge 1998, s. 91-107. Yoder, J.: Listy Christiaana Huygensa, w: Revue d'Histoire des Sciences 56 (2003), s. 135-143. Yoder, J.: The Huygens Manuscripts, w: Proceedings of the international Conference „Titan: from discovery to meeting”, 13-17 kwietnia 2004, ESTEC, Noordwijk, Holandia. Noordwijk 2004, s. 43-54.

Zewnętrzne linki

Podstawowe źródła

(en) De Ratiociniis in Ludo Aleae lub Wartość wszystkich szans w Games of Fortune, 1657 o prawdopodobieństwie. Tłumaczenie w języku angielskim opublikowane w 1714 r. (la) Systema Saturnium 1659 Cyfrowe wydanie faksymilowe Smithsonian Libraries (en) Treatise on Light 1690 Traité de la Lumière przetłumaczone na angielski przez Silvanus P. Thompson, Project Gutenberg (nl) Cosmotheoros 1698, holenderskie tłumaczenie online (fr) Lettre de Mr. Huygens à l'Auteur touchant le Cycle Harmonique 1691 (system 31-tonowy) (nl) Życie i praca Huygensa. Aspekty geniusza. Rękopisy Wystawa Biblioteka uniwersytecka w Leiden 2004 (nl) Porady Jana Stampioena dla Christiaana Huygensa, 1645 Lista prac Huygensa w Bibliotece Kongresu (en) Lista książek na temat WorldCat Uzasadniona lista publikacji Huygensa,Uniwersytet w Utrechcie.

Muzea

Huygens Museum Hofwijck Museum Boerhaave, Techniczne znaleziska Christiaan Huygens Museum Boerhaave, Christiaan Huygens 1629-1695 Obiektyw Huygens Cytat Owidiusza „Admovere...” jest wydrapany na krawędzi. Ta soczewka z kolekcji Muzeum Uniwersyteckiego w Utrechcie mogła zostać użyta do odkrycia Titan

Inny

Huygens jako jeden z pięćdziesięciu przedmiotów w historycznym kanonie Holandii, 2007 Christiaan Huygensweb - Digital Science History Center Uczeni zajmujący się banknotami, w tym Christiaan Huygens na banknocie 25 guldenów z 1955 r. Christiaan Huygens: prawdziwy wynalazca magicznej latarni (strona internetowa ' de Luikerwaal ')

Original article in Dutch language