Изобретатель маятниковых часов

К 390-летию со дня рождения Х.Гюйгенса




Две области физики − механика и оптика − в наибольшей степени способствовали формированию классической науки. Это обстоятельство подтверждается тем, что практически все крупнейшие естествоиспытатели XVII в., работавшие в области физики (И.Кеплер, Г. Галилей, Р.Декарт, Р. Гук, И. Ньютон), занимались как проблемами механики, так и вопросами оптики.

Среди ученых − младших современников Галилея и старших современников Ньютона − особое место занимает  голландский физик Христиан Гюйгенс, чьи работы в области механики оказали влияние на создателя «Математических начал натуральной философии», а подход к вопросам оптики в виде «принципа Гюйгенса» сохранился в современной науке. Христиан Гюйгенс – математик и астроном, изобретатель маятниковых часов с анкерным ограничителем, автор волновой теории света, работ по оптике и теории вероятности, открыватель кольца Сатурна и его спутника.
Христиан Гюйгенс (Christiaan Huygens) родился 14 апреля 1629 года в Гааге в семье дипломата. Христиана назвали в честь его деда по отцовской линии. Его дед был литератор и сановник, отец, Константин Гюйгенс (Хёйгенс), был тайным советником принцев Оранских, математиком и поэтом, обладал большой эрудицией в области различных наук и дал сыну прекрасное образование, которое позволило Христиану проявить свою талантливую натуру во многих областях знания. Король Яков I возвёл Константина в сан рыцаря, а Людовик XIII пожаловал орденом Святого Михаила. Отец Христиана был другом Декарта, и декартовская философия (картезианство) оказала большое влияние не только на отца, но и на сына. Его матерью была Сюзанна ван Бэерл. Она умерла в 1637, вскоре после рождения сестры Христиана. У пары было пять детей.

«Таланты, дворянство и богатство были, по-видимому, наследственными в семействе Христиана Гюйгенса», - писал; один из его биографов.

В восемь лет Христиан выучил латынь, знал четыре действия арифметики, а в девять лет он познакомился с географией и началами астрономии, умел определять время восхода и захода Солнца во все времена года. Когда Христиану минуло десять лет, он научился слагать стихи на латыни и играть на скрипке, в одиннадцать познакомился с игрой на лютне, а в двенадцать знал основные правила логики.

После изучения греческого, французского и итальянского языков, а также игры на клавесине, Христиан перешел к механике, которая захватила его целиком. Он конструирует различные машины, например, самостоятельно делает токарный станок. Его учитель писал: «Я признаюсь, что Христиана надо назвать чудом среди мальчиков ... Он развёртывает свои способности в области механики и конструкций, делает машины удивительные, но вряд ли нужные». Учитель ошибался: мальчик все время ищет пользу от своих занятий. Его конкретный, практический ум скоро найдет схемы как раз очень нужных людям машин.

Далее Христиан обучается математике, верховой езде и танцам. Сохранился рукописный математический курс для Христиана, составленный известным математиком, другом Декарта, Франциском Схоутеном. В курсе излагались начала алгебры и геометрии, неопределенные уравнения из «Арифметики» Диофанта, иррациональные числа, извлечение квадратного и кубического корней, а также теория алгебраических уравнений высших степеней. Переписана книга Декарта «Геометрия». Затем даны приложения алгебры к геометрии и уравнения геометрических мест. Наконец, рассмотрены конические сечения и даны задачи на построение касательных к различным кривым методами Декарта и Ферма.

Телескоп Христиана Гюйгенса
Уже в ранние года Гюйгенс проявил исключительные способности к математике. В шестнадцать лет Христиан вместе с братом поступает в Лейденский университет для изучения права и одновременно обучается математике у Схоутена, который отсылает на отзыв Декарту его первые математические работы. Декарт похвально отзывается на «математические изобретения» Христиана: «Хотя он и не вполне получил то, что ему нужно, но это никоим образом не странно, так как он попытался найти вещи, которые еще никому не удавались. Он принялся за это дело таким образом, что я уверен в том, что он сделается выдающимся ученым в этой области».

В это время Христиан изучает Архимеда, «Конические сечения» Аполлония, оптику Вителло и Кеплера, «Диоптрику» Декарта, астрономию Птолемея и Коперника, механику Стевина. Христиан вёл переписку с Марином Мерсенном, францисканским монахом, издателем французского перевода «Механики» Галилея и краткого изложения его «Диалогов…». Мерсенн живо интересовался научными достижениями своего времени и в письмах сообщал о новейших открытиях и наиболее интересных задачах математики и механики. В те времена подобная переписка заменяла отсутствовавшие научные журналы. Гюйгенс обычно писал на французском или латыни.

Мерсенн присылал Христиану интересные задачи. Из его писем тот познакомился с циклоидой и центром качания физического маятника.

Маятниковый регулятор
В 1647 году Христиан переехал в Бреду, здесь уже вместе с младшим братом Людвигом он учился в Оранском колледже (отец все-таки не оставлял надежду сделать сына юристом). В Бреде Гюйгенс по-прежнему в основном занимался математикой. В 1649–1650 годах он совершил поездку в Данию в качестве секретаря одного вельможи. Правда, основной целью его поездки было отнюдь не стремление начать государственную карьеру. Христиан хотел встретиться с Декартом, который в то время работал при дворе королевы Швеции Кристины. Но из-за смерти Декарта встреча не состоялась, и вскоре Христиан вернулся к учебе. От профессии юриста его «спасла» горячность младшего брата. Людвиг поссорился с одним из студентов колледжа, и дело дошло до дуэли. Узнав об этом, отец вернул дуэлянта, а вместе с ним и Христиана в Гаагу.

Окончив университет, он становится украшением свиты графа Нассауского, который с дипломатическим поручением держит путь в Данию. Графа не интересует, что этот красивый юноша — автор любопытных математических работ, и он, разумеется, не знает, как мечтает Христиан попасть из Копенгагена в Стокгольм, чтобы увидеть Декарта. Так они не встретятся никогда: через несколько месяцев Декарт умрет.

После поездки в Данию и Швецию он напечатал свой первый труд по математике (об определении длины дуги окружности, эллипса и гиперболы), который поставил его в ряд лучших математиков того времени. Гюйгенс получил важные результаты, которые теперь относятся к исчислению бесконечно малых, определил касательные, максимум и минимум некоторых функций, исследовал трактрису, логарифмическую спираль, цепную линию (ввёл этот термин) и другие плоские кривые, занимался спрямлением кривых, вычислением площади поверхности вращения, моментов инерции.

Ему было в то время 22 года.

Степень доктора права он получил в 1655 году в Анже (Франция). Вместе с тем он много времени уделяет занятиям по оптике. Вместе с братом он усовершенствовал телескоп, доведя его до 92-кратного увеличения, и занялся изучением неба. Первая известность пришла к Гюйгенсу, когда он открыл кольца Сатурна (Галилей их тоже видел, но не смог понять, что это такое) и спутник этой планеты, Титан. Он установил, что кольцо Сатурна "тонкое и плоское, нигде не соприкасается с планетой и наклонено к эклиптике". Гюйгенс сам не верил своим глазам - ведь ни чего подобного астрономы еще не знали.

В 1672 году он обнаружил ледяную шапку на Южном полюсе Марса, наблюдал двойные звёзды, оценил (довольно точно) период вращения Марса вокруг оси, наблюдал двойные звезды. Открыл поляризацию света (1678). Объектом его наблюдений была и открытая за 45 лет до этого французом Николя де Перейском туманность в созвездии Ориона. Сегодня туманность Ориона классифицирована в астрономических каталогах под наименованием Мессье 42 (NGC1976). Гюйгенс сделал первичную классификацию объектов туманности и вычисление астрономических координат, начал расчёты размеров туманности и расстояния до Земли.

В семидесятые годы основное внимание Гюйгенса привлекают световые явления. В 1676 году он приезжает в Голландию и знакомится с одним из создателей микроскопии Антони ван Левенгуком, после чего пытается сам изготовить микроскоп.

В 1678 году Гюйгенс приезжает в Париж, где его микроскопы произвели потрясающее впечатление. Он демонстрировал их на заседании Парижской Академии.

В 1681-1687 г.г. он изготовил объективы с очень большими фокусными расстояниями (37, 52, 64 м). Эти объективы крепились на высоких столбах, оборудованных специальными кронштейнами, и благодаря ряду приспособлений с помощью шнура устанавливались в необходимое положение. Труба телескопа отсутствовала, наблюдатель, находящийся внизу, «ловил» изображения и рассматривал его в окуляр.

В 1657 году Гюйгенс получил голландский патент на конструкцию маятниковых часов со спусковым механизмом. В последние годы жизни такой механизм пытался создать Галилей, но ему помешала прогрессирующая слепота. Часы Гюйгенса реально работали и обеспечивали превосходную для того времени точность хода. Центральным элементом конструкции был придуманный Гюйгенсом якорь, который периодически подталкивал маятник и поддерживал незатухающие колебания.

В то время учёные не располагали таким необходимым для экспериментов прибором, как точные часы. Галилей, например, при изучении законов падения считал удары собственного пульса. Часы с колесами, приводимыми в движение

гирями, были в употреблении с давнего времени, но точность их была неудовлетворительна. Маятник же со времен Галилея употребляли отдельно для точного измерения небольших промежутков времени, причём приходилось вести счёт числу качаний. Часы Гюйгенса обладали хорошей точностью, и учёный далее неоднократно, на протяжении почти 40 лет, обращался к своему изобретению, совершенствуя его и изучая свойства маятника. Гюйгенс намеревался применить маятниковые часы для решения задачи определения долготы на море, но существенного продвижения не добился. Надёжный и точный морской хронометр появился только в 1735 году (в Великобритании).

Сконструированные Гюйгенсом точные и недорогие часы с маятником быстро получили широчайшее распространение по всему миру. Позже, в 1673 г., он создал их теорию, изложив теорию колебания маятника в работе «Маятниковые часы или геометрические доказательства, относящиеся к движению маятников, приспособленных к часам». «Маятниковые часы» – исключительно содержательный труд по кинематике ускоренного движения. Эта книга была настольной у Ньютона, который завершил начатое Галилеем и продолженное Гюйгенсом построение основ механики.

Гюйгенс выводит законы равноускоренного движения свободно падающих тел, исходя из предположения, что действие постоянной силы на тело, не зависит от величины и направления начальной скорости. Выводя зависимость между высотой падения и квадратом времени, Гюйгенс делает замечание, что высоты падений относятся как квадраты приобретенных скоростей.

Далее, рассматривая свободное движение тела, брошенного вверх, он находит, что тело поднимается на наибольшую высоту, потеряв всю сообщенную ему скорость, и приобретает её снова при возвращении обратно.

Галилей допускал без доказательства, что при движении по наклонным плоскостям с разным наклоном, но одинаковой высоты тела приобретают равные скорости. Гюйгенс доказывает это следующим образом. Две прямые разного наклонения и равной высоты приставляются нижними концами одна к другой. Если тело, спущенное с верхнего конца одной из них, приобретает большую скорость, чем пущенное с верхнего конца другой, то можно пустить его по первой из такой точки ниже верхнего конца, чтобы приобретенная внизу скорость была достаточна для подъема тела до верхнего конца второй прямой ; но тогда бы получилось, что тело поднялось на высоту, превышающую ту, с которой упало, а этого быть не может.

От движения тела по наклонной прямой Гюйгенс переходит к движению по ломаной линии и далее к движению по любой кривой, причем доказывает, что скорость, приобретаемая при падении с любой высоты по кривой, равна скорости, приобретаемой при свободном вертикальном падении с той же высоты, и что такая же скорость необходима для подъема того же тела на ту же высоту как вертикально вверх, так и по кривой. Затем, переходя к циклоиде и рассмотрев некоторые геометрические свойства, автор доказывает таутохронность движения точки по циклоиде.

Формулу математического маятника для циклоидального движения и малых колебаний кругового маятника он выражает следующим образом:

«Время одного малого колебания кругового маятника относится к времени падения по двойной длине маятника, как окружность круга относится к диаметру»

Существенно, что в конце своего сочинения ученый дает ряд предложений (без вывода) о центростремительной силе и устанавливает, что центростремительное ускорение пропорционально квадрату скорости и обратно пропорционально радиусу окружности. Этот результат подготовил ньютоновскую теорию движения тел под действием центральных сил.

Труды по механике, физике и астрономии создали ему широкую известность в научных кругах. В 1660 году Христиан посетил Париж. Сам король Людовик XIV удостоил ученого аудиенции. В столице Франции Гюйгенс познакомился с Блезом Паскалем, с которым до того состоял в переписке. Из Парижа Христиан отправился в Англию, где, в частности, встретился с Робертом Бойлем. В этих поездках он познакомился с участниками кружков, из которых впоследствии образовались Лондонское королевское общество (1660) и Парижская Академия наук, встречался с И. Ньютоном и Г. Лейбницем. Гюйгенс был первым иностранным членом Лондонского королевского общества (1663).

В 1665 г. по приглашению Кольбера он поселился в Париже и был принят в члены Французской Академии наук. В 1666 г. по предложению Кольбера становится её первым президентом. Гюйгенс руководил Академией 15 лет и выполнил за это время много прекрасных работ.

В 1668 г. Лондонское королевское общество предложило своим членам заняться решением задачи центрального удара. Гюйгенс оригинально решил эту задачу для упругих шаров.

Гюйгенс обосновал (теоретически) сплюснутость Земли у полюсов, а также объяснил влияния центробежной силы на направление силы тяжести и на длину секундного маятника на разных широтах. Он одновременно с Валлисом и Реном (опубликовано посмертно) дал одно из решений вопроса о виде тяжелой однородной цепи, находящейся в равновесии (цепная линия).

Часы с циклоидальным маятником
Ему (а по другим сведениям – Роберту Гуку), принадлежит изобретение часовой спирали, заменяющей маятник, крайне важное для навигации; первые часы со спиралью были сконструированы в Париже часовым мастером Тюре в 1674 году. В 1675 году запатентовал карманные часы.

Гюйгенс первым призвал выбрать всемирную натуральную меру длины, в качестве которой предложил 1/3 длины маятника с периодом колебаний 1 секунда (это примерно 8 см).

Христиан Гюйгенс стал создателем волновой теории света.

В 1690 г. он написал "Трактат о свете", где изложил и применил к объяснению оптических явлений волновую теорию света. Он изложил там качественную теорию отражения, преломления и двойного лучепреломления в исландском шпате в том самом виде, как она излагается теперь в учебниках физики. Сформулировал «принцип Гюйгенса», позволяющий исследовать движение волнового фронта, впоследствии развитый Френелем и сыгравший важную роль в волновой теории света. Будучи в Париже, он хорошо знал Рёмера и активно помогал ему в наблюдениях, приведших к определению скорости света. Гюйгенс первый сообщил о результатах Рёмера в своём «Трактат о свете». В приложении к трактату "О причинах тяжести" он близко подошел к открытию закона всемирного тяготения.

Гюйгенс считал, что корпускулярная теория света, или теория истечения, противоречит свойствам световых лучей не мешать друг другу при пересечении. Он полагал, что Вселенная заполнена тончайшей, и в высшей степени, подвижной упругой средой - мировым эфиром. Если в каком-либо месте эфира частица начнет колебаться, то колебание передается всем соседним частицам, и в пространстве пробегает эфирная волна от первой частицы как центра.

Волновая теория объясняла явления геометрической оптики, но поскольку Гюйгенс сравнивал световые волны и звуковые и полагал, что они являются продольными и распространяются в виде импульсов, он не смог объяснить явления интерференции и дифракции света, которые зависят от периодичности световых волн. Вообще Гюйгенс гораздо больше интересовался волнами как распространением колебаний в прозрачной среде, чем механизмом самих колебаний, который не был ему ясен.

Сконструированный им окуляр, носящий его имя, применяется до сих пор. Окуляр Гюйгенса, состоит из двух плосковыпуклых линз. Также Гюйгенс является изобретателем диаскопического проектора — так называемого «волшебного фонаря».

Сохранилось и название "модель Гюйгенса", относящееся к развитой им теории фигуры Земли. Он первый утверждал, что Земля сжата у полюсов.

Осторожность и добросовестность — неизменные черты его научного стиля. Математические работы Гюйгенса посвящены развитию анализа бесконечно малых и его применению в геометрии, механике, физике, теории вероятностей. Используя идеи Паскаля и Ферма, Гюйгенс написал учебник по теории вероятностей. Он занимался спрямлением кривых, вычислением площади поверхности вращения, вычислением моментов инерции. Его трактат "О расчётах при игре в кости или о расчётах при азартной игре "(1657) был первым исследованием по теории вероятностей и составил первую главу книги Якоба Бернулли "Искусство предположений" (1713).

В знаменитом труде "О найденной величине круга" (1654) он добился значения числа π, которое Архимед получил с помощью 96 – угольника, взяв лишь 12 – угольник. Причём его вычисления приобрели ещё большую точность благодаря применению некоторых свойств центра тяжести.

Гюйгенс разрабатывал вопрос о создании механического прибора для представления движения тел Солнечной системы и развил для этого теорию непрерывных дробей.

В 1665 он совместно с Р.Гуком он установил постоянные точки термометра - точку таяния льда и точку кипения воды. В 1667 году он показал, что при замерзании вода расширяется.

Гюйгенс установил закон сохранения количества движения, выдвинул "принцип Гюйгенса", изучил двойное лучепреломление, ввёл понятие оси кристалла, ввёл термин цепная линия.

Впоследствии «принцип Гюйгенса» был переформулирован физиком Огюстом Жаном Френелем. Он получил название принцип Гюйгенса – Френеля и стал одним из основополагающих принципов волновой оптики. В более современной формулировке он звучит так: «Каждая точка пространства, которой достигла в данный момент распространяющаяся волна, становится источником элементарных сферических волн. Результат интерференции этих волн – огибающая элементарных сферических волн, образующая волновую поверхность». В дальнейшем Ньютоном была предложена корпускулярная теория света. Противостояние этих двух точек зрения продолжалось вплоть до XX века, когда была сформулирована идея о корпускулярно-волновом дуализме.

Гюйгенс был непосредственным преемником Г.Галилея в науке. По словам Лагранжа, Гюйгенсу "было суждено усовершенствовать и развить важнейшие открытия Галилея". Существует рассказ о том, что 17 – летний Гюйгенс собирался доказать, что брошенные горизонтально тела движутся по параболам, но обнаружил доказательство в книге Галилея и не захотел „писать «Илиаду» после Гомера”. Галилей, обдумывая, почему при вращении Земли тела удерживаются на её поверхности, почти получил формулу для центростремительного ускорения, не сделав буквально последнего шага. Гюйгенс дополнил рассуждения Галилея и получил одну из самых замечательных формул в механике.

Один из современников писал о занятиях Гюйгенса физикой: «То, что для обыкновенного человека было утомительным занятием, для Гюйгенса было развлечением». Проницательный человек, он, тем не менее, отличался удивительным упрямством в отстаивании своих заблуждений. Так, например, он упорно не признавал закона всемирного тяготения и настаивал на том, что Ньютон заблуждается, допуская действия неких сил на расстоянии без участия среды, окружающей тела.

Гюйгенс - красивый молодой человек с большими голубыми глазами. Аккуратно подстриженные усики. Рыжеватые, круто завитые по тогдашней моде локоны парика опускаются до плеч, ложатся на белоснежные брабантские кружева дорогого воротника. Он приветлив и спокоен. Никто не видел его особенно взволнованным или растерянным, торопящимся куда-то или, наоборот, погруженным в медлительную задумчивость. Он не любит бывать в свете и редко там бывает, хотя его происхождение открывает ему двери всех дворцов Европы. Впрочем, когда он появляется там, то вовсе не выглядит неловким или смущенным, как часто бывает с учёными, попавшими в этот пестрый, вздорный мир. Нет, он не чужд этому миру. Мир чужд ему. Напрасно очаровательная Нинон де Ланкло ищет его общества, он неизменно приветлив, не более, этот убежденный холостяк. Он может выпить с друзьями, но чуть-чуть, чуть-чуть попроказничать, чуть-чуть посмеяться. Всего понемногу, очень понемногу, чтобы осталось как можно больше на главное — работу. Работа — неизменная, всепоглощающая страсть — сжигала его постоянно. Он вспыхнул в 20 лет и ровно горел до секунды своей смерти, этот удивительный человек, которого сам Ньютон назвал великим.

На период с декабря 1655 года по октябрь 1660 года приходится наибольший расцвет научной деятельности Гюйгенса. В это время, кроме завершения теории кольца Сатурна и теории удара, были выполнены почти все основные работы Гюйгенса, принесшие ему славу.

Задачей о создании и совершенствовании часов, прежде всего маятниковых, Гюйгенс занимался почти сорок лет: с 1656 по 1693 г.

Пытаясь решить одну из основных задач своей жизни - создать часы, которые можно было бы использовать в качестве морского хронометра, Гюйгенс придумал множество решений. Почему задача создания часов так привлекала известного ученого?

Часы относятся к очень древним изобретениям человека. Сначала это были солнечные, водяные, песочные часы; в эпоху Средневековья появились механические часы. Долгое время они были громоздкими. Существовало несколько способов преобразования ускоренного падения груза в равномерное движение стрелок, но даже известные своей точностью астрономические часы Тихо Браге каждый день «подгонялись» принудительно.

Галилей первым обнаружил, что колебания маятника изохронны и собирался использовать маятник при создании часов. Летом 1636 года он писал голландскому адмиралу Л. Реалю о соединении маятника со счетчиком колебаний (это по существу и есть проект маятниковых часов!). Однако из-за болезни и скорой кончины Галилей не закончил работу.

12 января 1657 года Гюйгенс писал: «На этих днях я нашел новую конструкцию часов, при помощи которой время измеряется так точно, что появляется немалая надежда на возможность измерения при её помощи долготы, даже если придется везти их по морю».

И если в начале Гюйгенс проявил себя как инженер, использующий в известном механизме изохронное свойство маятника, то постепенно все больше проявлялись его возможности физика и математика.

Среди инженерных его находок был ряд поистине выдающихся. В часах Гюйгенса впервые была реализована идея автоколебаний, основанная на обратной связи: энергия сообщалась маятнику так, что «сам источник колебаний определял моменты времени, когда требуется доставка энергии». У Гюйгенса эту роль выполняло простое устройство в виде якоря с косо срезанными зубцами, ритмически подталкивающего маятник.

Гюйгенс обнаружил, что колебания маятника изохронны лишь при малых углах отклонения от вертикали, и решил с целью компенсации отклонений уменьшать длину маятника при увеличении угла отклонения. Гюйгенс догадался, как это реализовать технически.

А. Зоммерфельд назвал его «гениальнейшим часовым мастером всех времён». В некотором смысле главные надежды Гюйгенса не осуществились: ему не удалось создать морской хронометр, а в сухопутных часах циклоидальный маятник, который он считал своим главным изобретением, не прижился. Но математические и физические результаты, получение которых стимулировалось задачей о совершенствовании часов, навсегда остались в анализе бесконечно малых, дифференциальной геометрии, механике.

Он довольно много путешествовал, но никогда не был праздным туристом. Сегодня мы назвали бы такие путешествия научными командировками. Во время первой поездки во Францию он занимается оптикой, через пять лет он снова едет в Париж, а затем в Лондон — объяснять секреты изготовления своих телескопов.

Когда в 1666-м министр Людовика XIV учредил Королевскую академию наук в Париже, одним из первых её членов и основателей стал Гюйгенс. За это ученый получил очень солидную пенсию, кроме того, ему были выделены деньги на обустройство квартиры в Париже, которая находилась не где-нибудь, а в здании королевской библиотеки. Фактически Гюйгенс стал главой Академии, он разрабатывал научные программы, определяющие основные направления ее работы.

Пятнадцать лет Гюйгенс проработал он при дворе французского короля. И за пятнадцать лет — лишь две короткие поездки на родину, чтобы подлечиться.

В 1680 г. Гюйгенс работал над созданием «планетной машины» – прообраза современного планетария, – для конструкции которой разработал достаточно полную теорию цепных, или непрерывных, дробей. Это – последняя работа, выполненная им в Париже.

Волна религиозных гонений и преследований протестантов заставляет 52-летнего Гюйгенса навсегда покинуть Францию. В 1681 году, в связи с намеченной отменой Нантского эдикта, Гюйгенс, как протестант, не желая переходить в католицизм, покинул Париж, вернулся в Голландию и остальную часть своей жизни провёл на родине, занимаясь научными исследованиями. Он жил вместе с отцом, летом в провинции, а зимой в Гааге. В 1687 году Гюйгенс-старший умер, и остаток своей жизни Христиан прожил в одиночестве.

Несмотря на слабое здоровье, в 1689 году ученый предпринял очередную, на этот раз последнюю свою поездку. Он отправился в Лондон, где в Королевском обществе прочел лекции о своей собственной теории гравитации. Работа «О причинах тяготения» в 1690 году вышла вместе с «Трактатом о свете». В ней Гюйгенс объясняет причины тяготения, основываясь на «декартовых вихрях». Он, вслед за Декартом, предположил существование некоей «тонкой материи», частицы которой мельче, чем частицы эфира. Они циркулируют вокруг Земли и, сталкиваясь с телами, передают им импульс, направленный к Земле.

В этой поездке Гюйгенс познакомился с Исааком Ньютоном. Серьезные различия во взглядах на многие теоретические проблемы не стали помехой для плодотворного общения между двумя великими учеными.

В молодости Гюйгенс увлекался системой мира Декарта (картезианством), но позднее стал относиться к ней критически. Ни механика, ни оптика Гюйгенса не похожи на декартовские. В конце жизни Гюйгенс так оценил идеи Декарта: «Сейчас я не нахожу во всей его физике, метафизике или метеорологии ничего, что я мог бы принять за истину».

В философии науки Гюйгенс был ближе к позиции Галилея и Ньютона, чем Декарта — он не выдумывал спекулятивные «первопричины», для Гюйгенса объяснить явление природы значило найти на опытах и выразить математически законы, которым оно подчиняется.

В области физики не существует точных доказательств, а причины можно узнать только через последствия, делать предположения — только на основе опыта или известных явлений и стараться проверить, соответствуют ли этим предположениям другие явления. Многие важные работы Гюйгенса были опубликованы только после его смерти. Собрание его трудов содержит 22 тома. Из них первые 10 томов включают переписку, а остальные 12 посвящаются математике, механике, оптике, астрономии.

Как и у других крупнейших учёных средневековья, у Гюйгенса были талантливые ученики. Наиболее известен из них немецкий математик Готфрид Лейбниц.

Христиан Гюйгенс всегда был слаб здоровьем. Тяжелая болезнь, с частыми осложнениями и мучительными рецидивами отяготила и его последние годы жизни. Он страдал и из-за чувства одиночества и меланхолии. Умер X. Гюйгенс 8 июля 1695 года неожиданно, словно споткнулся на бегу. Было зелёное нидерландское лето; на его похоронах было много тюльпанов. А в типографии в это время печаталась его последняя книга «Космотеорос», в которой он аргументировал возможность жизни на других планетах. Гюйгенс одним из первых европейских учёных выдвинул гипотезу населённости разумными существами других объектов вне Земли. Посмертный научный труд Гюйгенса был переведён на английский, французский, немецкий и шведский языки. Научное завещание Христиана Гюйгенса по личному указу императора Петра I в 1717 году перевёл на русский язык Яков (Джеймс) Брюс. Русскому научному сообществу труд известен как «Книга мирозрения».

Подытоживая многолетние наблюдения за различными объектами Вселенной, Гюйгенс сделал попытку подвести научную основу под существование гелиоцентрической системы Коперника, а также научиться вычислять истинные расстояния до звезд и туманностей на основании их видимой яркости.

Лагранж писал, что Гюйгенсу «было суждено усовершенствовать и развить важнейшие открытия Галилея».

В честь Гюйгенса названы: кратер на Луне; гора Mons Huygens на Луне; кратер на Марсе; астероид 2801 Huygens; европейский космический зонд, достигший Титана; Huygens Laboratory: лаборатория в Лейденском

университете в Нидерландах. В 1997 году к открытому Гюйгенсом спутнику Сатурна Титану стартовал зонд Европейского космического агентства, названный его именем. Миссия космического аппарата была столь же удачной, сколь богатой научными открытиями была жизнь Христиана Гюйгенса.

Рассказывают, что...

* Ньютон и Гюйгенс, хорошо зная работы друг друга, долгое время не были знакомы. Их встреча произошла следующим образом. Королевское общество пригласило Гюйгенса в Лондон и предложило ему выступить с докладом. Такое же приглашение получил и Ньютон. И надо же было случиться так, что оба они выступили с ошибочными теориями. После обмена такими докладами они расстались, не испытывая взаимной симпатии.

* Мировоззрение Гюйгенса складывалось под впечатлением успехов, одерживаемых механикой в объяснении природных явлений. Его можно считать одним из родоначальников механистического подхода к физике. В «Трактате о свете» он писал: «Истинная философия сводит все причины явлений природы к механическим причинам. Именно так надо поступать, по моему мнению, или же вообще оставить всякую надежду понять что-либо в физике».
Категории: история
Ключевые слова: Гюйгенс
статья прочитана 477 раз
добавлена 14 апреля, 09:00

Комментарии

Авторские права на всю информацию, размещенную на веб-сайте Obzor.lt принадлежат редакции газеты «Обзор» и ЗАО «Flobis». Использование материалов сайта разрешено только с письменного разрешения ЗАО "Flobis". В противном случае любая перепечатка материалов (даже с установленной ссылкой на оригинал) является нарушением и влечет ответственность, предусмотренную законодательством ЛР о защите авторских прав. Газета «Обзор»: новости Литвы.
Рейтинг@Mail.ru