Huygens Christiaan

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Huygens

[họ̈ichəns]

Christiaan , ur. 14 IV 1629, Haga, zm. 8 VII 1695, tamże,

matematyk, astronom i fizyk holenderski.

Urodził się 14 IV 1629 w Hadze. Pochodził z zamożnej rodziny. Jego ojciec był dyplomatą i poetą, znał wiele najwybitniejszych postaci swoich czasów i korespondował z nimi, np. z Kartezjuszem. Od 1645 Huygens studiowal matematykę i prawo w Leidzie, a 1647 przeniósł się na uczelnię w Bredzie. W 1649 powrócił do Hagi, gdzie dokonał swoich największych odkryć. W 1661 odwiedził Londyn, od 1663 był członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie. W latach 1666–81 mieszkał w Paryżu, był jednym z członków–założycieli powstałej 1666 francuskiej Akademii Nauk. Christian Huygens nigdy się nie ożenił. Zmarł 8 VI 1695 w Hadze.

Prace z matematyki

W zakresie matematyki Huygens zajmował się badaniem krzywych płaskich: ewoluty i ewolwenty, obliczał długości, budował mechaniczne urządzenia mierzące pola figur; badał cykloidę, traktrysę (1694), krzywe: logarytmiczną i łańcuchową. Podał sposób obliczania powierzchni brył obrotowych. Dużą część tych wyników zawiera główne dzieło Huygensa Horologium oscillatorium (1673). Jest to długi traktat o wahadle, które oprócz opisu teorii krzywych, wyjaśnia koncepcję sił: dośrodkowej i odśrodkowej, które to koncepcje stały się później częścią prawa ciążenia Newtona. Napisał również pierwszy podręcznik rachunku prawdopodobieństwa De ratiociniis in ludo aleae (1657). Mimo świetnej erudycji matematycznej nie był zwolennikiem rodzących się wówczas idei rachunku różniczkowego i całkowego I. Newtona i G.W. Leibniza, dając pierwszeństwo starożytnej tradycji archimedesowskiej.

Prace z astronomii

W 1655 Huygens, wraz z bratem Constantijnem, udoskonalili prymitywny teleskop, wyposażając go w lepszy okular i soczewki, zapewniające lepszą rozdzielczość. Dzięki temu Huygens odkrył księżyc Saturna — Tytan (wyznaczył okres jego obiegu wokół planety) oraz 1656 rzeczywisty kształt pierścieni Saturna. Prowadził także obserwacje Wielkiej Mgławicy w Orionie, a także obserwacje planet Jowisza i Marsa. Huygens skonstruował nowy typ okularu teleskopowego z mikrometrem do dokładnych pomiarów astronomicznych. W 1680 rozpoczął prace nad konstrukcją maszyny planetarnej — prototypu współczesnego planetarium.

Prace z fizyki

W dziedzinie fizyki Huygens zajmował się metodami pomiaru czasu i stwierdził, że do sterowania zegarami można wykorzystać wahadło. Pierwszy skonstruował w 1657 użyteczny zegar wahadłowy, a 1674 zastosował w zegarach sprężynowych stalową spiralę do balansu (tzw. włos). Niezależnie od R. Hooke’a zaproponował wprowadzenie dwóch punktów termometrycznych (topnienia lodu i wrzenia wody). W 1666 po przybyciu do Paryża, opublikował wyniki badań dotyczących zderzeń ciał sprężystych (1669), teorii ruchu wahadła matematycznego, sił w ruchu po okręgu, ruchu układu punktów materialnych w polu sił zewnętrznych (1673). Najważniejszym i najtrwalszym osiągnięciem Huygensa z zakresu fizyki jest jego zarys falowej teorii światła, którą wyłożył w dziele Traitéde la lumière (1690). W pracy tej wyjaśnił również wiele zjawisk optycznych, np. rozchodzenie się fal (Huygensa zasada) i dwójłomność światła. Falowa teoria światła Huygensa początkowo nie była uznawana, dopiero w XIX w., po odkryciu przez J.C. Maxwella, że światło jest częścią widma elektromagnetycznego, osiągnęła szczyt powodzenia. W Discours de la cause de la pesanteur (1690) zawarł mechanistyczne uzasadnienie swojej teorii grawitacji, na podstawie teorii wirów Kartezjusza, czym przeciwstawiał się teorii Newtona. Po powrocie do kraju (1681) poświęcił się pracom z dziedziny optyki instrumentalnej (szlifowanie obiektywów o dużych ogniskowych, konstrukcji okularu do mikroskopu).

Załamanie fali, konstrukcja Huygensa dla odbicia i załamania fali na granicy OO’ dwóch ośrodków

Huygens Christiaan, rysunek pokazujący impulsy światła rozchodzące się w płomieniu świecy