Хейгенс) (Huygens) Христиан (1629 1695), нидерландский ученый. В 1665-1681 работал в Париже

Вид материала

Закон

Содержание Раннее пробуждение талантов Первые научные труды

Подобный материал:

• Если я видел дальше других, то потому что стоял на плечах гигантов. Гений терпение, 147.43kb.
• Урок по теме «Программа. Языки программирования Visual Basic и Free Pascal», 49.5kb.
• В 1958-1966 гг работал в мастерской Мартироса Саряна, 9.39kb.
• Храмов Ю. А. "Физики": биографический справочник, 447.42kb.
• Мирча Элиаде о науке и религии, 115.81kb.
• Саврасов Алексей Кондратьевич, 69.09kb.
• Омар Хайям(1048-1131), 104.65kb.
• Культурно-исторический статус детства: эскиз нового понимания, 389.15kb.
• Staniclaw Lem. Glos Pana (1968), 2914.54kb.
• Преследования и дискриминация христиан в современном мире: причины, масштабы, прогнозы, 410.06kb.

ГЮЙГЕНС (Хейгенс) (Huygens) Христиан (1629 1695), нидерландский ученый. В 1665-1681 работал в Париже. Изобрел (1657) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний фи­зического маятника, заложил основы теории удара. Создал (в 1678, опубли­ковал в 1690) волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление. Совместно с Р. Гуком установил постоянные точки термометра. Усовершен­ствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор одного из первых трудов по теории вероятности (1657).

Раннее пробуждение талантов

Предки Христиана Гюйгенса занимали в истории его страны видное место. Его отец Константин Гюйгенс (1596-1687), в доме которого родился буду­щий знаменитый ученый, был высоко образованным человеком, знал языки, увлекался музыкой; после 1630 г. он стал советником Вильгельма II (а впос­ледствии и Вильгельма III). Король Яков I возвел его в сан рыцаря, а Людо­вик XIII пожаловал орденом Св. Михаила Его дети - 4 сына (второй — Хри­стиан) и одна дочь — также оставили заметный след в истории.

Одаренность Христиана проявилась уже в раннем возрасте. Восьми лет он уже изучил латынь и арифметику, учился пению, а десяти лет познакомился с географией и астрономией. В 1641 г. его воспитатель писал отцу ребенка: «Я вижу и почти завидую замечательной памяти Христиана», а двумя года­ми позже: «Я признаюсь, что Христиана нужно назвать чудом среди мальчи­ков». А мальчик в это время, изучив греческий, французский и итальянский языки и освоив игру на клавесине, увлекся механикой. Но не только этим: он охотно занимается и плаваньем, танцами и верховой ездой. Шестнадцати лет Христиан вместе со старшим братом Константином поступает в Лейденский университет для подготовки по праву и по математике (последнее охотнее и успешнее; одну из его работ преподаватель решает переслать Декарту). Че­рез 2 года старший брат начинает работать у принца Фредерика Генрика, а Христиан с младшим братом переезжает в Бреду, в «Оранскую коллегию». Отец готовил и Христиана к государственной службе, но у того были другие устремления. В 1650 г. он возвращается в Гаагу, где его научной деятельности мешали только преследовавшие его некоторое время головные боли.

Первые научные труды

Круг научных интересов Гюйгенса продолжал расширяться. Он увлекается тру­дами Архимеда по механике и Декарта (а позже и других авторов, в том числе и англичан Ньютона и Гука) по оптике, но не перестает заниматься и математикой. В механике главные его исследования относятся к теории удара и к проблеме кон­струирования часов, имевшей в то время исключительно важное прикладное зна­чение и занимавшей всегда в работе Гюйгенса одно из центральных мест.

Первые его достижения в оптике также можно назвать «прикладными». Вместе с братом Константином он занимается усовершенствованием опти­ческих инструментов и достигает в этой области значительных успехов (эта деятельность не прекращается много лет; в 1682 г. он изобретает трехлинзовый окуляр, носящий поныне его имя. Занимаясь усовершенствованием те­лескопов, Гюйгенс, однако, в «Диоптрике» написал: «...человек, который смог бы изобрести подзорную трубу, основываясь лишь на теории, без вмешатель­ства случая, должен был бы обладать сверхчеловеческим умом»).

Новые инструменты позволяют делать важные наблюдения: 25 марта 1655 г. Гюйгенс открывает Титан — самый большой спутник Сатурна (кольцами которого он интересовался уже давно). В 1657 г. появляется еще один труд Гюйгенса «О расчетах при игре в кости» — одна из первых работ по теории вероятности. Еще одно сочинение «Об ударе тел» он пишет для своего брата. Вообще, пятидесятые годы 17 века были временем наибольшей активности Гюйгенса. Он приобретает известность в научном мире. В 1665 г. он избира­ется членом Парижской академии наук.


«Принцип Гюйгенса»

Гюйгенс с неослабевающим интересом изучал оптические труды Ньютона, но не принял его корпускулярную теорию света. Гораздо ближе ему были взгля­ды Роберта Гука и Франческо Гримальди, считавших, что свет имеет волновую природу. Но представление о свете-волне сразу же порождало множество воп­росов: как объяснить прямолинейное распространение света, его отражение и преломление? Ньютон давал на них убедительные, казалось бы, ответы. Пря­молинейность — это проявление первого закона динамики: световые корпус­кулы движутся равномерно и прямолинейно, если на них не подействуют ка­кие-то силы. Отражение тоже объяснялось как упругое отскакивание корпус­кул от поверхностей тел. Несколько сложнее дело обстояло с преломлением, но и здесь Ньютон предложил объяснение. Он считал, что, когда световая кор­пускула подлетает к границе тела, на нее начинает действовать сила притяже­ния со стороны вещества, сообщающая корпускуле ускорение. Это приводит к изменению направления скорости корпускулы (преломление) и ее величины; следовательно, по Ньютону, скорость света в стекле, к примеру, больше, чем в вакууме. Этот вывод важен хотя бы уже тем, что он допускает эксперименталь­ную проверку (позже опыт опроверг мнение Ньютона).

Гюйгенс, как и упоминавшиеся выше его предшественники, считал, что все пространство заполнено особой средой — эфиром, и что свет — это волны в этом эфире. Пользуясь аналогией с волнами на поверхности воды, Гюйгенс пришел к такой картине: когда фронт (т. е. передний край) волны доходит до некоторой точки, т. е. колебания достигают этой точки, то эти колебания ста­новятся центрами расходящихся во все стороны новых волн, и движение оги­бающей всех этих волн и дает картину распространения фронта волны, а пер­пендикулярное к этому фронту направление и есть направление распростра­нения волны. Так, если фронт волны в пустоте в какой-то момент плоский, то он остается плоским всегда, что и соответствует прямолинейному распростра­нению света. Если же фронт световой волны достигает границы среды, то каж­дая точка на этой границе становится центром новой сферической волны, и, построив огибающие этих волн в пространстве как над, так и под границей, нетрудно объяcнить как закон отражения, так и закон преломления (но при этом приходится принять, что скорость света в среде в п раз меньше, чем в ва­кууме, где это п — тот самый показатель преломления среды, который входит в недавно открытый Декартом и Снеллиусом закон преломления).

Из принципа Гюйгенса вытекает, что свет, как и любая волна, может и оги­бать препятствия. Это представляющее принципиальный интерес явление действительно существует, но Гюйгенс счел, что «боковые волночки», возни­кающие при таком огибании, не заслуживают большого внимания.

Представления Гюйгенса о свете были далеки от современных. Так, он счи­тал, что световые волны — продольные, т.е. что направления колебаний со­впадают с направлением распространения волны. Это может показаться тем более странным, что сам Гюйгенс, по-видимому, уже имел представление о явлении поляризации, которое можно понять, только рассматривая попереч­ные волны. Но не это главное. Принцип Гюйгенса оказал решающее влияние на наши представления не только об оптике, но и о физике любых колебаний и волн, занимающей теперь одно из центральных мест в нашей науке.

ГЮЙГЕНС X. (статья Д. К. Бобылева из «Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона», 1890-1907)