Slavný holandský fyzik, astronom a matematik, tvůrce vlnové teorie. Od roku 1663 se stal prvním holandským členem Královské společnosti v Londýně. Huygens studoval na univerzitě v Leidenu (1645-1647) a Breda College (1647-1649), kde studoval matematiku a práva.

Můj vědecká kariéra Christian Huygens začal ve 22 letech. Žil v Paříži od roku 1665 do roku 1681, od roku 1681 do roku 1695 - v Haagu. Na jeho počest jsou pojmenovány: krátery Měsíce a Marsu, hora na Měsíci, asteroid, vesmírná sonda, laboratoř Leidenské univerzity. Křesťanský rodák, narozen 14. dubna 1629 v rodině slavného, ​​prosperujícího a úspěšného Tajný rada Oranžští princové, Constantine Huygens (Heygens). Jeho otec byl známý spisovatel, získal vynikající vědecké vzdělání.

Mladý Huygens studoval matematiku a práva na univerzitě v Leidenu, po jejím absolvování se rozhodl věnovat svou práci výhradně vědě. V roce 1651 byly zveřejněny „Rozpravy o kvadratuře hyperboly, elipsy a kružnice“. V roce 1654 - práce "O určení velikosti kruhu", která se stala jeho největším přínosem pro rozvoj matematické teorie.

První sláva přišla mladému Christianovi po objevu prstenců Saturnu a satelitu této planety, Titanu. Podle historických údajů je viděl i velký Galileo. Legrange zmínil, že Huygens byl schopen vyvinout nejdůležitější objevy Galilea. Již v roce 1657 obdržel Huygens holandský patent na vytvoření mechanismu kyvadlových hodin.

Nad tímto mechanismem minulé roky Galileo pracoval svůj život, ale nemohl dílo dokončit kvůli své slepotě. Mechanismus vynalezený Huygensem umožnil vytvořit levné kyvadlové hodiny, které byly celosvětově oblíbené a rozšířené. Pojednání „O výpočtech ve hře v kostky“, vydané v roce 1657, se stalo jedním z prvních děl v oblasti teorie pravděpodobnosti.

Spolu s R. Hookem stanovil dva konstantní body teploměru. V roce 1659 Huygens publikoval klasické dílo Systém Saturnu. V něm popsal svá pozorování prstenců Saturnu, Titanu a také popsal mlhovinu v Orionu a pásy na Marsu a Jupiteru.

V roce 1665 byl Christian Huygens požádán, aby se stal předsedou Francouzské akademie věd. Přestěhoval se do Paříže, kde žil, téměř bez odjezdu až do roku 1681. Huygens se v roce 1680 zabýval vývojem „planetárního stroje“, který se stal prototypem moderního planetária. Pro tuto práci vytvořil teorii spojitých zlomků.

Christian Huygens se v roce 1681 vrátil do Holandska kvůli odvolání ediktu z Nantes a chopil se optických vynálezů. V letech 1681 až 1687 fyzik se zabýval broušením a leštěním velkých čoček s ohniskovou vzdáleností 37-63 metrů. Ve stejném období navrhl Huygens okulár proslulý svým jménem. Tento okulár se používá dodnes.

Slavné pojednání Christiana Huygense „Pojednání o světle“ je dodnes známé svou pátou kapitolou. Popisuje jev dvojího lomu v krystalech. Na základě této kapitoly byla dosud vyložena klasická teorie lomu v jednoosých krystalech.

Při práci na Pojednání o světle se Huygens velmi přiblížil objevu zákona univerzální gravitace. Své úvahy nastínil v příloze „O příčinách gravitace“. Poslední pojednání Christiana Huygense, „Cosmoteoris“, vyšlo posmrtně, v roce 1698. Stejné pojednání, o pluralitě světů a jejich obyvatelnosti, bylo na příkaz Petra I. v roce 1717 přeloženo do ruštiny.

Christian Huygens byl vždy ve špatném zdravotním stavu. Vážná nemoc s častými komplikacemi a bolestivými recidivami tížila jeho poslední roky života. Trpěl také pocity osamělosti a melancholie. Christian Huygens zemřel v agónii 8. července 1695.

Mnoho Huygensových děl má dnes výjimečnou historickou hodnotu. Jeho teorie rotujících těles a jeho obrovský přínos k teorii světla mají vědecký význam dodnes. Tyto teorie se staly nejskvělejšími a nejneobvyklejšími příspěvky moderní vědě.

Optika zaujímá zvláštní místo ve vědě, už jen proto, že „světlo“ je pojem jak makroskopický, tak mikroskopický, zájmy optiky, její metody sahají od megasvěta k mikrosvětu, od vesmíru k mikročásticím a vědecké závěry získané buď při studiu optických jevů, nebo pomocí optických metod a prostředků opakovaně měnily představy o struktuře světa, tedy měly a mají ideologický charakter.

Již v prvních fázích vývoje vědy, v éře mytologie a filozofie, ještě před vznikem instrumentální optiky, hrála myšlenka světla, vidění, Slunce významnou roli při utváření světového názoru. Existovala mytologická, fantastická „optika“, v níž bylo zbožštěno Slunce, mísily se pojmy vidění a světla. Identita představ o světle a vidění přetrvávala až do 17. století. Na pozadí vynikajících úspěchů vědy v takových oblastech, jako je geodézie, astronomie, matematika, mechanika, byla doktrína světla moderní koncepty, směšné. To lze do jisté míry vysvětlit absencí optických přístrojů, které poskytují obrazy objektů. První optický systém, který „odděloval“ světlo od vidění, byla camera obscura, o které jsme se již zmínili. Obraz poskytovaný kamerou existoval odděleně od oka. Jakmile se objevily optické systémy vytvářející obraz, optika jako věda o vidění (v původním slova smyslu) se začala měnit ve vědu o světle, nebo v širším slova smyslu nauku o záření, jeho šíření a interakci s hmotou. . Optické přístrojové vybavení se objevuje v technice a dodnes vytváří podmínky pro rozvoj mnoha odvětví vědy a techniky.

Optické experimenty posunuly teoretické problémy v oblasti optiky na novou úroveň, z nichž nejdůležitější jsou problémy povahy světla a rychlosti jeho šíření. Ve formulaci a řešení těchto problémů patří přední místo Francescu Grimaldimu (1618-1663), Olafovi Roemerovi (1644-1710), Christianu Huygensovi (1629-1695), Robertu Hookovi (1635-1703).

Mezi úspěchy optiky XVII století. pozoruhodnou událostí byl objev difrakce, který patří italskému vědci Grimaldimu.

Francesco Maria Grimaldi se narodil v rodině obchodníka s hedvábím. Od mládí vstoupil Grimaldi do jezuitského řádu a řadu let studoval na několika jezuitských školách a univerzitách v Itálii a poté vyučoval matematiku a filozofii na jezuitské koleji v Bologni. V roce 1647 získal Grimaldi titul Ph.D. a v roce 1651 přijal kněžství.

Grimaldi přišel k otázkám optiky z astronomie, kterou studoval pod vlivem slavného italského astronoma J. Riccioliho. Grimaldi mu pomáhal při přípravě na vydání knihy „New Almagest“.

Hlavní vědecké dílo F. Grimaldiho, kterému zasvětil poslední léta svého života, vyšlo posmrtně v roce 1665. Kniha s názvem „Fyzikálně-matematické pojednání o světle, barvách a duhoch“ začíná konstatováním o objevu difrakce – odklonu světla, narušení přímosti jeho šíření při interakci s překážkou, např. při procházející malými otvory. Termín „difrakce“ zavedl sám Grimaldi a používá se dodnes. Fenomén difrakce objevil Grimaldi při experimentech s úzkými svazky paprsků. Schéma jednoho z experimentů je na obr.7.

Obr. 7. Schéma Grimaldiho experimentu na difrakci

Svazek paprsků prochází štěrbinou CD v desce AB - sluneční světlo. V dráze paprsků, které prošly štěrbinou CD, je v desce EF další štěrbina GH. Ukázalo se, že paprsky procházející GH tvoří kužel, jehož základna IK je znatelně větší, než by mělo vyplývat z geometrických konstrukcí (NDM a LCO kužely). Kromě toho se ukázalo, že okraje světlých bodů pozorovaných na obrazovce byly podle Grimaldiho popisu zbarveny do červených a namodralých barev, zatímco centrální bod byl bílý, „zalitý čistým světlem“. Grimaldi vysvětluje tento jev tvorbou vln ve světelné tekutině za překážkou, které se odchylují za otvorem.

Otázka rychlosti světla zůstávala dlouho otevřená. Pozoruhodnou událostí při studiu této problematiky byla diskuse mezi R. Descartem a P. Fermatem, která Fermata přivedla k formulaci principu „nejmenšího času“ pro šíření světla. Fermat zastával názor, že šíření světla je okamžité, ale zrnko pravdy hledal v metafyzickém tvrzení, známém již od starověku, že příroda jedná vždy po nejkratší cestě. Jaká je ale nejkratší cesta? Jak se ukázalo, není to nejbližší, ani nejjednodušší, ani cesta s nejmenším odporem, ale cesta s nejkratším časem. Tento princip je znám jako Fermatův princip. Po přijetí hypotézy o konečnosti rychlosti světla a její závislosti na vlastnostech prostředí, spojením této hypotézy s principem nejkratšího času, Fermat ke svému překvapení získal zákon lomu, který se shodoval se zákonem z Descarta. Fermat také podal inverzní formulaci tohoto zákona, podle níž, pokud se lom podřídí Descartově zákonu a pokud index lomu se rovná poměru rychlosti světla v prvním a druhém prostředí, pak světlo při šíření z jednoho prostředí do druhého sleduje dráhu, při které je doba šíření nejmenší.

Jméno Pierra Fermata (1601-1665) je také známé v souvislosti s jeho dosud neprokázanou větou. Povoláním byl Fermat právník, pracoval jako právník v Toulouse, poradce parlamentu a matematika pro něj byla žádoucím koníčkem. Rád četl spisy antických učenců. Na okraj „Aritmetiky“ od Diofanta Alexandrijského Fermat napsal, že rovnici nebylo možné vyřešit

kde n je celé číslo větší než 2. Fermat píše: "Našel jsem úžasný důkaz této domněnky, ale je na to příliš málo místa." I přes snahu význační matematici, důkaz Fermatova tvrzení obecný pohled nenalezen, ale získán pouze pro některé speciální případy.

Vraťme se k problému rychlosti světla. Pomocí tehdejší experimentální techniky bylo měření rychlosti světla nemožné. Proto bylo přirozené používat astronomická pozorování, tedy pozorování na vzdálenosti, při kterých se pro měření stává dostupný čas šíření světla. Důkaz o konečnosti rychlosti světla má dánský vědec Olaf Roemer.

Remer se narodil v Aarguz v rodině obchodníka. Studoval na univerzitě v Kodani, studoval medicínu, fyziku, astronomii. V roce 1671 Roemer přijal pozvání k práci na pařížské observatoři. V Paříži se aktivně podílí na řešení řady technických problémů při provádění co nejpřesnějších astronomických pozorování. Zajímavostí je, že učil matematiku následníka francouzského trůnu. Právě zde, v Paříži, Roemer prokázal konečnost rychlosti světla při pozorování jednoho z Jupiterových měsíců. Schéma pozorování je na obr. 8.

Obr. 8. Schéma Roemerových pozorování Jupiterova satelitu

Nechť A je Slunce, B je Jupiter, D a C jsou pozice Jupiterova satelitu Io, který vstupuje do stínu v bodě C a opouští stín v bodě D; K, L, G, F jsou pozorovací body z oběžné dráhy Země, EH je průměr oběžné dráhy Země procházející Sluncem. Když se Země vzdálí od oběžné dráhy Jupiteru a přesune se z bodu L do bodu K, okamžik výstupu ze stínu družice v bodě D bude zpožděn o dobu šíření záření z bodu L do bodu K. A na naopak při pohybu z bodu F do bodu G se okamžik výstupu ze stínu bude blížit stejnému intervalu. Podle Roemerových výpočtů trvá 22 minut, než projde interval EH rovný průměru oběžné dráhy Země ( současný význam 16 min. 36 sekund).

Roemer předložil svou teorii pařížské akademii věd, ale tato teorie se setkala v akademickém prostředí ovládaném karteziánstvím, silným odporem. Většina významných vědců té doby, včetně I. Newtona, H. Huygense, G.V. Leibniz sdílel Roemerovy názory.

Po návratu do vlasti vytvořil Remer prvotřídní observatoř, zdokonalil řadu astronomických přístrojů, kterými byla laboratoř vybavena. Na sklonku svého života věnoval Remer mnoho času a energie státním záležitostem jako předseda Státní rady.

Vynikající příspěvek k rozvoji teoretické optiky, k teorii světla, učinil holandský vědec Christian Huygens, jehož jméno je zvěčněno názvem jednoho ze základních principů optické teorie - "Huygensův princip".

H. Huygens se narodil v Haagu do vznešené a bohaté rodiny. Matematika a fyzika Christiana fascinovaly od dětství, ale získal právnický titul na univerzitách v Leidenu a Bredě. Huygens zřejmě studoval matematiku sám. Jeho mentorem v této věci byl slavný holandský matematik té doby Van Schoten. V roce 1651, když bylo Huygensovi pouhých 22 let, napsal své první pojednání o matematice „Věty o kvadratuře hyperboly elipsy a kružnice a těžišti jejich částí“.

Po absolvování univerzity se Huygens věnuje diplomatické práci, poté cestuje do Francie, vstupuje na protestantskou univerzitu v Angers, získává doktorát práv. Ale po návratu do Holandska přestává vykonávat advokacii a plně se věnuje astronomii, mechanice, matematice a optice.

Napsal ji v roce 1657. pojednání „O kalkulacích v hazardu“ se stalo jednou z prvních prací o vznikající teorii pravděpodobnosti.

Po celý svůj život se Huygens zabýval výrobou optických systémů. Vášeň pro leštění skla k němu přišla v mládí. Huygens vynalezl stroj na broušení čoček a vytvořil pozorovací dalekohledy dobrá kvalita, což mu umožnilo otevřít „kruh Saturnu“. Ve svých dalekohledech, které měly velké zvětšení, použil Huygens schéma okuláru, který nyní nese jeho jméno – „Huygensův okulár“. Aby Huygens oznámil svůj objev prstence, nebo, jak věřil, satelitu („měsíce“) Saturnu, poslal podle tehdejšího zvyku slavným astronomům hádanku (anagram), složenou z písmen, která tvořila následující frázi : Saturno luna circumducitur diebus sexdecim, horas quatuor, tedy: "Saturn je doprovázen měsícem, který kolem něj obíhá za šestnáct dní a čtyři hodiny." Na čočku svého dalekohledu vyryl tuto hádanku a slova, která sloužila jako její řešení.

Kromě prstence Saturnu objevil Huygens „čepice“ na Marsu, mlhoviny v souhvězdí Orionu a pruhy na Jupiteru. Astronomická pozorování vyžadovala přesné přístroje k měření času. Pěkné hodinky potřebovali je i holandští námořníci. Huygens v souvislosti s tím vynalézá hodiny s kyvadlem (patent z roku 1657). Myšlenka hodin s kyvadlem patří, jak jsme již zmínili, ke Galileovi, ale Huygens ji dokázal realizovat. Historici se domnívají, že Huygens ke svému vynálezu dospěl nezávisle na Galileovi. V pojednání „Hodiny kyvadla“ (1658) Huygens nastínil teorii matematických a fyzikálních kyvadel, dal vzorec pro výpočet periody kmitání kyvadla.

Huygensův astronomický výzkum a vynález kyvadlových hodin proslavily jeho jméno po celé Evropě. V roce 1663 Huygens byl zvolen prvním zahraničním členem Královské společnosti v Londýně a v roce 1665. je pozván do Paříže jako čestný člen Francouzské akademie věd. Huygens zůstal v Paříži 16 let (1665-1681). Francie se stala jeho druhým domovem. Zde navazuje mezinárodní vědecké kontakty, udržuje kontakty s Boylem, Hookem, Newtonem, Leibnizem.

V souvislosti s nepřátelskými akcemi katolíků proti protestantům, které započaly ve Francii (Huygens byl protestant), odjíždí i přes přemlouvání do vlasti Ludvík XIV pobyt. Huygens se ve vědě považoval za nástupce Galilea a Torricelliho, jejichž teorie podle vlastních slov „potvrdil a zobecnil“.

Huygensovým mistrovským dílem v oblasti mechaniky je jeho dílo „Swinging clock, aneb o pohybu kyvadla“. Tato práce, publikovaná v roce 1673, poskytuje popis kyvadlových hodin, pohyb těles po cykloide, vývoj a určení délek zakřivených čar, určení středu kmitání, popis zařízení hodin s kruhovým kyvadlem a výrokem věty o odstředivé síle.

Od roku 1659 Huygens pracoval na pojednání O odstředivé síle, vydané posmrtně v roce 1703. Huygens v něm vyložil zákony, kterými se řídí odstředivá síla. Myšlenku odstředivé síly poprvé jasně vyjádřil Huygens ve svém dopise tajemníkovi Královské společnosti v Londýně ze 4. září 1669. Tato myšlenka byla zakódována jako anagram.

Odvození vzorce pro odstředivou sílu mělo velký význam ve vývoji mechaniky. Když byl Newton dotázán, co má číst, aby porozuměl jeho práci, nejprve poukázal na Huygensovy spisy.

Velká důležitost ve vývoji dynamiky má Huygensovo dílo „O pohybu těles pod vlivem nárazu“, dokončené v roce 1656, ale vydané v roce 1700. Huygens uvažuje o problému pružné srážky těles na základě tří principů – principu setrvačnosti, principu relativity a principu zachování součtu součinů každého „tělesa“ na druhou mocninu jeho rychlosti před a po. dopad – tuto hodnotu Leibniz nazval „živá síla“ a je v protikladu k „mrtvé síle“ neboli potenciální energii. "Živá síla", jak dnes víme, odráží kinetickou energii, jejíž vzorec pro výpočet získal Gustav Coriolis (1792-1843). Coriolisův vzorec, který se liší od Huygensova a Leibnizova vzorce "pracovní síly" faktorem?.

Začátek kolem roku 1675. Huygens se plně zabývá problémy optiky. Jeho práce v této oblasti jsou shrnuty v „Pojednání o světle“, vydaném v Leidenu (1690). V něm nejprve nastínil harmonickou vlnovou teorii světla. Pojednání se skládá ze 6 kapitol, ve kterých je postupně uvažována přímost šíření světla, odraz, lom, atmosférický lom, dvojlom a nakonec tvar čoček. Huygens kritizuje postoje zastánců korpuskulární teorie (zejména nemožnost pomocí této teorie vysvětlit, proč se protínající se svazky paprsků neinteragují, pokud se skládají ze samostatných částic), dochází k závěru: „Neexistuje pochybovat, že světlo spočívá v pohybu nějaké substance“ . Huygens, berouc existenci této hypotetické substance jako axiom, uvažuje o mechanismu šíření světla.

Huygens předložil princip vlnového šíření světla, který spočívá v tom, že každý bod média šíření světla, do kterého porucha dosáhla, se sám stává zdrojem sekundárních vln. Tento princip, nesoucí jméno Huygens, uvažuje na příkladu plamene svíčky (obr. 9).

Obr. 9. Huygensův princip na příkladu plamene svíčky

Body A, B, C plamene sdělují pohyb okolí – éteru, tedy vytvářejí vlnu. Na druhé straně, každý bod éteru, jakmile zjistí poruchu, sám se stane středem nové vlny. Pohyb vln se tedy šíří z bodu do bodu. Povrchová tečna ke všem sekundárním vlnám je vlnoplocha – vlnoplocha. Huygensem navržený princip vzniku vlnoplochy umožnil brilantně vysvětlit zákony odrazu a lomu, zatímco Huygensův princip vede k Fermatově principu, ale Huygensův důkaz je mnohem jednodušší.

Slabým místem Huygensovy teorie šíření světla bylo ne zcela uspokojivé vysvětlení přímosti šíření světla. Huygens toto vysvětlení provádí analogicky s pružným dopadem na skupinu koulí. Píše: „Když vezmete obrovské množství kuliček stejné velikosti z velmi pevný, seřaďte je do přímky tak, aby byly ve vzájemném kontaktu, pak kdykoli takový míč zasáhne první z nich, pohyb se v mžiku rozšíří na další míč, který se oddělí od řady tak, aby nikdo všimne si, jak se daly do pohybu i jiné koule, a ta, která provedla úder, zůstane nehybná... Je tedy detekován přenos pohybu s mimořádnou rychlostí, která je tím větší, čím tvrdší je hmota kuliček. Aby byl takový mechanismus přenosu poruch v éteru realizovatelný, musí být éter obdařen absolutní tvrdostí a zároveň vlastností pronikání do všech těles.

Huygens při prosazování svého principu vycházel z analogie se zvukem a považoval vlnové kmity éteru za podélné, tedy shodné ve směru s šířením vlny. Pokud ale přijmeme povahu oscilace éteru jako podélnou, pak řadu efektů vznikajících v dvojlomných krystalech nelze vysvětlit. Tyto efekty byly vysvětleny, pokud přijmeme Hookovu hypotézu o příčném pohybu světelných vln.

Jak vidíme, v optice 17. století dominovaly mechanické koncepty. Fyzikové té doby byli zpravidla jak mechaniky, tak optiky. To je charakteristické zejména pro dílo Roberta Hooka, největšího anglického fyzika.

Guk pocházel z duchovenské rodiny. Jeho otec chtěl vidět Roberta jako pastora, ale už tam byl raná léta Hooke objevil pozoruhodné schopnosti v matematice a mechanice a byl poslán do studia u hodináře a poté do Oxfordská univerzita. Ve věku 24 let pracoval jako asistent Boyle a v roce 1662. Hooke je pozván na post „kurátora experimentů“ v Královské společnosti. Brzy se Hooke stal členem Královské společnosti a v roce 1667. - jeho sekretářka.

Tehdejší londýnská královská vědecká společnost probírala nejen teoretické, ale i ryze praktické otázky. Tak například 18. března 1663. Společnost schválila návrh na šlechtění brambor v Anglii s cílem „zabránit možnosti hladomoru v budoucnu“. Hlízy brambor byly dány členům společnosti do šlechtění a Guk také obdržel několik brambor.

Po těžkém požáru, ke kterému došlo v Londýně v roce 1666, byla Královská společnost pověřena vypracováním plánu nové budovy. Hooke také představil svůj plán, ale nebyl přijat, ačkoli to byl Hooke, kdo se stal stavebním inspektorem. Londýn byl obnoven podle plánu pozoruhodného architekta Wrena, tvůrce slavné katedrály Petra a Pavla v Londýně. Pozice stavebního inspektora pro Londýn zřejmě přinesla značné příjmy. Po Hookeově smrti v roce 1670. v jeho kanceláři byla nalezena železná bedna obsahující několik tisíc liber šterlinků.

Háček zůstal neocenitelný vědecké dědictví. Hookeovo jméno je spojeno se základním zákonem, který stanovuje vztah mezi mechanickými napětími v pružném tělese a deformacemi, které způsobují. Hooke zveřejnil tento zákon v roce 1678. ve formě anagramu o 14 písmenech, které lze přeložit takto: "Jaká je síla - takové je natahování." Hookeův zákon je zásadní ve vědách o pevnosti materiálů.

Hooke vylepšil mnoho měřicích přístrojů: vzduchovou pumpu (spolu s Boylem), barometr s kruhovou stupnicí, anemometr (přístroj na měření síly větru) a mnoho dalších.

V oblasti optiky má Hookovo vylepšení mikroskopu mimořádný význam. Vynález mikroskopu je připisován holandskému výrobci brýlí Zachary Jansenovi. Nicméně, pro vědecký výzkum Mikroskop poprvé použil Hooke. Zařízení mikroskopu popisuje v knize „Mikrografie“ (1665). S pomocí mikroskopu viděl Hooke buňky tkání organismů. Samotné slovo „buňka“ zavedl Hooke. Význam Hookovy „mikrografie“ daleko přesahuje problémy spojené s mikroskopem. Hooke v této knize, která si získala zvláštní slávu, popisuje své představy o povaze světla, experimenty k určení pružnosti vzduchu, astronomická pozorování, pozorování tenkých vrstev (mýdlové bubliny, olejové filmy atd.) umístěných ve světle. paprsek.

Hooke se přiblížil objevu zákona univerzální gravitace. V roce 1674 Hooke ve své práci „Pokus o prokázání pohybu Země pozorováním“ předložil tři hlavní předpoklady, jejichž podstata je následující.

Za prvé, existuje přitažlivá síla, kterou mají všechna nebeská tělesa, a tato síla směřuje do středu tělesa.

Za druhé, Hooke následuje Galilea v otázce zákona setrvačnosti.

Za třetí, síly přitažlivosti se podle Hooka zvyšují, když se přibližujete k přitahujícímu tělu.

V roce 1679 Hooke poukázal na to, že pokud je přitažlivost nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti, pak je tvar oběžné dráhy planet elipsa. Hooke učinil tento předpoklad ve svém dopise Newtonovi v Cambridge a nabídl jej k diskusi.

V dopise s odpovědí Newton vyjádřil lítost, že v jeho věku (Newtonovi bylo tehdy 37 let) bylo obtížné dělat matematiku a více se zajímal o středověké alchymistické recepty na výrobu zlata. Jak se později ukázalo, Newton byl tehdy již blízko objevu zákona univerzální gravitace, nebo jej dokonce objevil, ale se zveřejněním nijak nespěchal.

Životopisci si všímají svárlivé povahy R. Hooka, jeho útoků na vědecké priority H. Huygense, F. Grimaldiho, I. Newtona. Hooke se ale až do své smrti těšil nejhlubší úctě vědců v Anglii i v celé Evropě.

Nizozemský fyzik, mechanik, matematik a astronom.

„Největší matematický objev Huygens- rovnice kmitání kyvadla. Byla to první diferenciální rovnice v historii matematiky a první rovnice v mechanice, jejíž řešení se ukázala jako goniometrické funkce.
Na základě výsledné rovnice sestrojil Huygens přesné hodiny s kyvadlem a dokázal, že doba kmitání kyvadla závisí pouze na jeho délce a na zrychlení volného pádu g v daném bodě - na Zemi nebo na jiné planetě.
Tato vlastnost v 17. století umožnila fyzikům experimentálně zjistit odchylku tvaru Země od koule a později byla využita při průzkumu kovových rud (mají zvýšenou hustotu, proto se zvyšuje zrychlení volného pádu v blízkosti vkladu).

Smirnov S.G., Úkolová kniha o historii vědy. Od Thalese k Newtonovi, M., "Miros", 2001, str. 280.

V roce 1657 Christian Huygens vynalezl kyvadlové hodiny s únikovým mechanismem, díky kterému oscilace kyvadla nepolevovaly. V témže roce napsal pojednání: O výpočtech v hazardu / De ratiociniis in ludo aleae - jedno z prvních děl o teorii pravděpodobnosti. Jeho konstrukce hodin prováděla pohyb těžiště kyvadla podél cykloidy - tak, aby čas jeho výkyvu Ne záleželo na rozsahu.

Životopis

Spolu se svým bratrem vylepšil dalekohled, přivedl ho na 92násobné zvětšení a začal studovat oblohu. První sláva přišla k Huygensovi, když objevil prstence Saturnu (Galileo je také viděl, ale nedokázal pochopit, co to je) a satelit této planety, Titan.

Matematika a mechanika

Christian Huygens zahájil svou vědeckou činnost v roce 1651 esejí o kvadratuře hyperboly, elipsy a kružnice. V roce 1654 objevil teorii evoluce a evolventy.

V první části práce Huygens popisuje vylepšené, cykloidní kyvadlo, které má konstantní dobu kývání bez ohledu na amplitudu. Pro vysvětlení této vlastnosti věnuje autor závěr druhé části knihy obecné zákony pohyb těles v gravitačním poli - volný, pohyb po nakloněné rovině, valící se po cykloide. Je třeba říci, že toto zlepšení nenašlo praktické uplatnění, protože s malými výkyvy je zvýšení přesnosti z cykloidního přírůstku hmotnosti nevýznamné. Samotná metodologie výzkumu však vstoupila do zlatého fondu vědy.

Čtvrtá část představuje teorii fyzikálního kyvadla; zde Huygens řeší problém, který nebyl dán tolika současným geometrům - problém určení středu kmitů. Je založen na následujícím návrhu:

Pokud složité kyvadlo, které opustilo klid, dokončilo určitou část svého výkyvu, více než poloviční výkyv, a pokud je spojení mezi všemi jeho částicemi zničeno, pak každá z těchto částic vystoupí do takové výšky, že jejich společné těžiště bude v té výšce, ve které byl na výstupu kyvadla z klidu.

Toto Huygensem neprokázané tvrzení se mu jeví jako základní princip, zatímco nyní je to prostý důsledek zákona zachování energie.

Teorii fyzikálního kyvadla podal Huygens ve zcela obecné podobě a aplikoval ji na tělesa různých druhů. Huygens Galileovu chybu opravil a ukázal, že izochronismus kmitání kyvadla proklamovaný druhým jmenovaným probíhá jen přibližně. Zaznamenal také dvě další chyby Galilea v kinematice: rovnoměrný pohyb v kruhu je spojen se zrychlením (Galileo to popřel) a odstředivá síla není úměrná rychlosti, ale druhé mocnině rychlosti.

V poslední, páté části své práce Huygens uvádí třináct vět o odstředivé síle. Tato kapitola poprvé poskytuje přesné kvantitativní vyjádření pro odstředivou sílu, která následně hrála důležitá role zkoumat pohyb planet a objevovat zákon univerzální gravitace. Huygens v něm uvádí (slovně) několik základních vzorců:

V roce 1657 Huygens napsal dodatek „ O osadách hazardu“ ke knize svého učitele van Schooten „Matematické etudy“. Byl to smysluplný výklad počátků tehdy vznikající teorie pravděpodobnosti. Huygens spolu s Fermatem a Pascalem položil její základy. Jacob Bernoulli se podle této knihy seznámil s teorií pravděpodobnosti, která završila vytvoření základů teorie.

Astronomie

Huygens vylepšil dalekohled sám; v roce 1655 objevil Saturnův měsíc Titan a popsal Saturnovy prstence. Ve svém díle popsal celý systém Saturnu.

Objevil také mlhovinu v Orionu a další mlhoviny, pozoroval dvojhvězdy, odhadl (docela přesně) dobu rotace Marsu kolem své osy.

Optika a vlnová teorie

Bankovka 25 guldenů s portrétem Huygense, 50. léta, Nizozemsko

• Huygens se účastnil dobových sporů o povaze světla. V roce 1678 vydal Pojednání o světle, nástin vlnové teorie světla. Další pozoruhodné dílo vydal v roce 1690; tam prezentoval kvalitativní teorii odrazu, lomu a dvojitého lomu v islandském nosníku ve stejné podobě, jak je nyní prezentována v učebnicích fyziky. Formuloval tzv. Huygensův princip, který umožňuje zkoumat pohyb vlnoplochy, následně vyvinutý Fresnelem a který sehrál důležitou roli ve vlnové teorii světla a teorii difrakce.

• Vlastní originální vylepšení jím používaného dalekohledu při astronomických pozorováních a zmíněného v odstavci o astronomii. Je také vynálezcem diaskopického projektoru – tzv. "kouzelná lucerna"

Další úspěchy

Kapesní mechanické hodinky

• Teoretický objev zploštělosti Země na pólech, stejně jako vysvětlení vlivu odstředivé síly na směr gravitace a na délku druhého kyvadla v různých zeměpisných šířkách.
• Řešení otázky kolize pružných těles současně s Wallisem a Wrenem.
• Jedno z řešení otázky tvaru těžkého homogenního řetězce v rovnováze: (řetězová čára).
• Vynález hodinové spirály, nahrazující kyvadlo, je nesmírně důležitý pro navigaci; První hodiny se spirálou navrhl v Paříži hodinář Thuret v roce 1674.
• V roce 1675 si nechal patentovat kapesní hodinky.
• První požadoval volbu univerzální přirozené míry délky, kterou navrhl jako 1/3 délky kyvadla s periodou kmitu 1 sekunda (to je asi 8 cm).

Hlavní spisy

• Horologium oscilatorium, 1673 (Kyvadlové hodiny, latinsky).
• Kosmotheeoros. ( anglický překlad vydání z roku 1698) - Huygensovy astronomické objevy, hypotézy o jiných planetách.
• Pojednání o světle (Treatise on Light, anglický překlad).

Poznámky

Literatura

Huygensova díla v ruském překladu

• Archimedes. Huygens. Legendre. Lambert. O kvadraturu kruhu. S přílohou historie otázky, kterou sestavil F. Rudio. Za. S.N. Bernstein. Odessa, Mathesis, 1913. (Reprint: M.: URSS, 2002)
• Huygens H. Tři pojednání o mechanice. M.: Ed. Akademie věd SSSR, 1951.
• Huygens H. Pojednání o světle, které vysvětluje důvody toho, co se s ním děje při odrazu a lomu, zejména při podivném lomu islandského krystalu. M.–L.: ONTI, 1935.

Literatura o něm

• Veselovský I.N. Huygens. Moskva: Uchpedgiz, 1959.
• Dějiny matematiky, upravil A. P. Juškevič ve třech svazcích, M .: Nauka, svazek 2. Matematika 17. století. (1970)
• Gindikin S.G. Příběhy o fyzicích a matematicích. M: MTsNMO, 2001.
• Costabel P. Vynález cykloidního kyvadla od Christiana Huygense a řemeslo matematika. Historický a matematický výzkum, problém. 21, 1976, str. 143–149.
• Mah E. Mechanika. Historický a kritický nástin jeho vývoje. Iževsk: RHD, 2000.
• Frankfurt U.I., Frank A.M. Christian Huygens. Moskva: Nauka, 1962.
• John J. O'Connor a Edmund F. Robertson. Huygensi, Christiane v archivu MacTutor

Nadace Wikimedia. 2010 .

Podívejte se, co "Huygens X." v jiných slovnících:

Huygens: Constantine Huygens (4. září 1596 – 28. března 1687) byl holandský básník, učenec a skladatel. Otec Christiana Huygense. Christian Huygens (14. dubna 1629 – 8. července 1695) holandský matematik, fyzik a astronom. Syn Konstantina ... ... Wikipedie

- (Heygens) (Huygens) Christian (1629-95), holandský vědec, jeden ze zakladatelů vlnové teorie světla. Vynalezl kyvadlové hodiny s únikem (1657), rozvinul teorii kmitání fyzikálního kyvadla, položil základy pro teorii nárazu. ... ... Moderní encyklopedie

- (Huygens) Christian (1629-95), holandský fyzik a astronom. V roce 1655 objevil největší satelit Saturnu, Titan, a následující rok zjistil, že tato planeta je obklopena širokým prstencem. Vylepšený design TELESCOPE a navržený ... ... Vědecké a technické encyklopedický slovník

- (Christian Huyghensvan Zuylichem), matematik, astronom a fyzik, kterého Newton uznal za velkého (1629 1695). Jeho otec, signorvan Zuylichem, tajemník knížat z Orange, byl pozoruhodný spisovatel a vědecky vzdělaný. G. zahájil svou vědeckou činnost v ... ... Encyklopedie Brockhaus a Efron

I Huygens Constantine (1596-1687), holandský spisovatel; viz Huygens K. II Huygens (Huygens) Christian (14. 4. 1629, Haag, 8. 7. 1695, tamtéž), holandský mechanik, fyzik a matematik, tvůrce vlnové teorie ... Velká sovětská encyklopedie

Huygens- Huygens, a: princip Huygens (nebo Huygens Fresnel) ... Ruský pravopisný slovník

Huygens- přezdívka * Žena je přezdívka stejného typu, jako v jedné, takže v množném čísle se nemění ... Pravopisný slovník ukrajinských filmů

Huygens H.- HUYGENS, Huygens Christian (162995), Nizozemsko. přírodovědec. V roce 166581 působil v Paříži. Vynalezl (1657) kyvadlové hodiny s únikem, dal jejich teorii, stanovil zákony fyzikálních oscilací. kyvadlo, položil základy ... ... Biografický slovník

Nizozemský fyzik, mechanik, matematik a astronom Christian Huygens byl Galileovým bezprostředním nástupcem ve vědě. Lagrange řekl, že Huygens „byl předurčen ke zlepšení a rozvoji nejdůležitějších objevů Galilea“. Huygens se poprvé dostal do kontaktu s Galileovými myšlenkami ve věku 17 let: chystal se dokázat, že těla vržená horizontálně se pohybují podél paraboly, a našel takový důkaz v Galileově knize.

Huygensův otec pocházel z Holanďana šlechtický rod a získal vynikající vzdělání: znal jazyky a literaturu mnoha národů a epoch, sám psal poetická díla v latině a holandštině. Byl to také znalec hudby a malby, subtilní a vtipný člověk. Zajímal se o úspěchy vědy v oblasti matematiky, mechaniky a optiky. Originalitu jeho osobnosti potvrzuje fakt, že mezi jeho přáteli bylo mnoho slavní lidé, včetně slavného René Descarta, vynikajícího francouzského vědce.

Vliv Descarta se silně projevil ve formování světového názoru jeho syna, budoucího velkého vědce.

Dětství a mládí.

V osmi letech se Christian naučil latinsky, uměl čtyři kroky aritmetiky a v devíti se seznámil s geografií a počátky astronomie, věděl, jak určit čas východu a západu Slunce ve všech ročních obdobích. Když bylo Christianovi deset let, naučil se skládat latinské verše a hrát na housle, v jedenácti se seznámil s hrou na loutnu a ve dvanácti znal základní pravidla logiky.

Po studiu řečtiny, francouzštiny a italština Christian se kromě hraní na cembalo přesunul k mechanice, která ho zcela zachytila. Navrhuje různé stroje, například vyrábí vlastní soustruh. V roce 1643 říká Christianův učitel svému otci: „Christian musí být nazýván zázrakem mezi chlapci ... Rozvíjí své schopnosti v oblasti mechaniky a konstrukcí, vyrábí úžasné stroje ...“.

Dále se Christian učí matematiku, jízdu na koni a tanec. Zachoval se ručně psaný matematický kurz pro Christiana, který sestavil slavný matematik, Descartův přítel Francis Schouten. Předmět se zabýval principy algebry a geometrie, neurčitými rovnicemi z Diofantovy aritmetiky, iracionálními čísly, extrakcí druhých mocnin a krychlových odmocnin a teorií algebraických rovnic vyšších stupňů. Přepsaná kniha Descartes "Geometrie". Dále jsou uvedeny aplikace algebry na geometrii a rovnice místa. Nakonec jsou uvažovány kuželosečky a jsou uvedeny problémy pro konstrukci tečen k různým křivkám metodami Descartes a Fermat.

V šestnácti letech nastoupil Christian spolu se svým bratrem na univerzitu v Leidenu studovat práva a zároveň studoval matematiku u Schoutena, který Descartovi poslal k posouzení svou první matematickou práci. Descartes chválí Christianovy „matematické vynálezy“: „Ačkoli nezískal úplně to, co potřeboval, není to nijak zvláštní, protože se snažil najít věci, které se nikomu jinému nepovedly. Ujal se této záležitosti tak, že jsem si jist, že se stane vynikajícím vědcem v této oblasti.

V této době Christian studoval Archiméda, Apolloniovy „Kuželosečky“, Vitellovu a Keplerovu optiku, Descartovu „dioptriku“, Ptolemaiovu a Koperníkovu astronomii a Stevinovu mechaniku. Když se Huygens seznámí s posledně jmenovaným, dokazuje, že tvrzení, že rovnovážný obrazec vlákna volně zavěšeného mezi dvěma body je parabola, je nepravdivé. V současné době je známo, že závit bude umístěn podél tzv. trolejového vedení.

Christian si dopisoval s Marinem Mersennem, františkánským mnichem, vydavatelem francouzského překladu Galileovy mechaniky a souhrn jeho "Dialogy ...". Mersenne se živě zajímal o vědecké úspěchy své doby ao dopisy, o kterých se psalo nejnovější objevy a nejzajímavější problémy matematiky a mechaniky. V té době taková korespondence nahrazovala chybějící vědecké časopisy.

Mersenne poslal Christiana zajímavé úkoly. Ze svých dopisů se seznámil s cykloidou a středem výkyvu fyzického kyvadla. Když se Mersenne dozvěděl o Huygensově kritice parabolické formy vlákna, oznámil, že stejnou chybu udělal sám Galileo, a požádal o zaslání úplného důkazu.

Na závěr své zprávy Mersennovi o své práci napsal: „Rozhodl jsem se pokusit se dokázat, že těžká tělesa vyvržená nahoru nebo do strany popisují parabolu, ale mezitím jsem narazil na Galileovu knihu o zrychleném přirozeném nebo prudkém pohybu; když jsem viděl, že tohle a mnohem víc dokázal, nechtěl jsem už psát Iliadu po Homérovi.

Huygens a Archimedes.

Po Leidenu jde Christian se svým mladším bratrem Lodevikem studovat na Orange Collegium. Otec zjevně připravoval Christiana na státní činnost, ale to Christiana nesvádělo.

V duchu Archiméda napsal třiadvacetiletý Christian knihu o teorii plovoucích těles: "O rovnováze těles plovoucích v kapalině." Později, v roce 1654, se objevilo další dílo v duchu Archiméda, Discoveries on the Size of the Circle, které představovalo pokrok v Archimedově Measuring the Circle. Huygens získal hodnotu pí s osmi správnými desetinnými místy. Patří sem i práce "Věty o kvadratuře hyperboly, elipsy a kružnice a těžiště jejich částí."

Pojednání „O kalkulacích v hazardu“, napsané v roce 1657, je jedním z prvních slavných děl podle teorie pravděpodobnosti.

Huygens a optika.

Již v roce 1652 se Huygens začal zajímat o téma vyvinuté Descartem. Byla to dioptrie – nauka o lomu světla. Píše svému příteli: „Na toto téma jsem napsal téměř dvě knihy, ke kterým se přidává třetí: první mluví o lomu na plochých a kulových plochách..., druhá je o viditelném zvětšení nebo zmenšení obrazu objektů získaných lomem. Třetí kniha, která měla mluvit o dalekohledech a mikroskopech, byla napsána o něco později. Huygens pracoval na dioptrii s přestávkami asi 40 let (od roku 1652 do roku 1692).

Samostatné kapitoly prvního dílu "Dioptrie" jsou věnovány lomu světla v plochých a kulových plochách; autor dává experimentální definice index lomu různých průhledných těles a uvažuje o problémech lomu světla v hranolech a čočkách. Poté určí ohniskovou vzdálenost čoček a zkoumá vztah mezi polohou předmětu na optické ose čočky a polohou jeho obrazu, to znamená, že získá vyjádření hlavního vzorce čočky. První část knihy končí úvahou o stavbě oka a teorií vidění.

V druhé části knihy Huygens hovoří o reverzibilitě optického systému.

Ve třetí části knihy autor podává velká pozornost sférická aberace (zkreslení) čoček a způsoby její korekce. Pro řadu speciálních případů nachází tvar lomivých ploch čoček, které nedávají sférickou aberaci. Aby se snížily aberace dalekohledu, Christian navrhuje konstrukci „vzduchového dalekohledu“, kde čočka a okulár nejsou spojeny. Délka Huygensova „vzduchového dalekohledu“ byla 64 m. Pomocí tohoto dalekohledu objevil satelit Saturnu, Titan a také pozoroval čtyři satelity Jupitera, které dříve objevil Galileo.

Huygens s pomocí svých dalekohledů také dokázal vysvětlit podivný vzhled Saturnu, který zmátl astronomy, počínaje Galileem - zjistil, že těleso planety je obklopeno prstencem.

V roce 1662 Huygens také navrhl nový optický systém okulár, který byl později po něm pojmenován. Tento okulár se skládal ze dvou pozitivních čoček oddělených velkou vzduchovou mezerou. Takový okulár podle Huygensova schématu je dnes široce používán optiky.

V letech 1672-1673 se Huygens seznámil s Newtonovou hypotézou o složení bílé světlo. Přibližně ve stejné době vytvořil myšlenku vlnové teorie světla, která nachází vyjádření ve slavném „Pojednání o světle“, publikovaném v roce 1690.

Huygens a mechanika.

Huygens by měl být postaven na úplný začátek dlouhé řady výzkumníků, kteří se podíleli na stanovení univerzálního zákona zachování energie.

Huygens navrhuje metodu určování rychlostí těles po jejich srážce. Hlavní text jeho pojednání "Teorie dopadu pevných látek" byl dokončen v roce 1652, ale Huygensův charakteristický kritický postoj k jeho dílům vedl k tomu, že pojednání bylo publikováno až po Huygensově smrti. Pravda, když byl v Anglii v roce 1661, předvedl experimenty potvrzující jeho teorii dopadu. Tajemník Královské společnosti v Londýně napsal: „Míč o hmotnosti jedné libry byl zavěšen ve formě kyvadla; když byl propuštěn, byl zasažen jinou koulí, zavěšenou stejným způsobem, ale jen o hmotnosti půl kila; úhel vychýlení byl čtyřicet stupňů a Huygens po malém algebraickém výpočtu předpověděl, jaký bude výsledek, který se ukázal být přesně podle předpovědi.

Huygens a hodiny.

Období od prosince 1655 do října 1660 je dobou největšího rozkvětu vědecká činnost Huygens. V této době byla kromě dokončení teorie prstence Saturnu a teorie dopadu dokončena téměř všechna hlavní Huygensova díla, která mu přinesla slávu.

Huygens v mnoha ohledech zdědil a zlepšil řešení problémů, které provedl Galileo. Například se obrátil ke studiu izochronní povahy oscilací matematické kyvadlo(vlastnost kmitů, projevující se tím, že frekvence malých kmitů prakticky nezávisí na jejich amplitudě). Pravděpodobně to byl svého času Galileův první objev v mechanice. Huygens měl možnost doplnit Galilea: izochronismus matematického kyvadla (tedy nezávislost periody kmitání kyvadla o určité délce na amplitudě kývání) se ukázal být platný jen přibližně a i tehdy pro malé úhly vychýlení kyvadla. A Huygens si uvědomil myšlenku, která zaměstnávala Galilea v posledních letech jeho života: navrhl kyvadlové hodiny.

Úkolem vytvářet a zdokonalovat hodiny, zejména hodiny kyvadlové, se Huygens zabýval téměř čtyřicet let: od roku 1656 do roku 1693.

Jedna z hlavních Huygensových memoárů, věnovaná úvahám o výsledcích v matematice a mechanice, byla vydána v roce 1673 pod názvem „Pendulum Clocks or Geometric Proofs Relating to the Movement of Pendulum Fitted to Clock“. Při pokusu vyřešit jeden z hlavních problémů svého života - vytvořit hodiny, které by mohly být použity jako námořní chronometr, přišel Huygens s mnoha řešeními a promyslel mnoho problémů a prozkoumal možnosti jejich aplikace na tento problém: cykloidní kyvadlo , teorie zametacích křivek, odstředivé síly a jejich role atd. Zároveň řešil vznikající matematické a mechanické problémy. Proč úkol vytvořit hodinky tak přitahoval slavného vědce?

Hodiny patří mezi velmi staré vynálezy člověka. Nejprve to bylo solární, vodní, přesýpací hodiny; Ve středověku se objevily mechanické hodinky. Dlouhou dobu byly objemné. Existovalo několik způsobů, jak převést zrychlený pád břemene na rovnoměrný pohyb ručiček, ale i orloj Tycha Brahe, známý svou přesností, byl každý den nuceně „seřizován“.

Byl to Galileo, kdo jako první objevil, že oscilace kyvadla jsou izochronní a chystal se použít kyvadlo k vytvoření hodin. V létě 1636 napsal holandskému admirálovi L. Realovi o připojení kyvadla k čítači oscilací (toto je v podstatě projekt kyvadlových hodin!). Kvůli nemoci a blízké smrti však Galileo dílo nedokončil.

Složitou cestu od laboratorních pokusů k vytvoření kyvadlových hodin překonal v roce 1657 již tehdy známý vědec Christian Huygens. 12. ledna 1657 napsal:

"V těchto dnech jsem našel nový design hodinek, se kterými se čas měří tak přesně, že není malá naděje, že s nimi bude možné měřit zeměpisnou délku, i kdyby se musely přepravovat po moři."

Od té chvíle až do roku 1693 usiloval o zdokonalení hodin. A jestliže se Huygens zpočátku projevoval jako inženýr, využívající izochronní vlastnosti kyvadla ve známém mechanismu, pak se postupně stále více projevovaly jeho schopnosti fyzika a matematika.

Mezi jeho inženýrskými objevy byla řada skutečně vynikajících. Huygensovy hodiny byly první, které implementovaly myšlenku samokmitů na základě zpětné vazby: energie byla předávána kyvadlu takovým způsobem, že „zdroj oscilací sám určoval časové okamžiky, kdy bylo zapotřebí dodání energie“. U Huygense tuto roli sehrálo jednoduché zařízení v podobě kotvy se šikmo řezanými zuby, rytmicky tlačícími kyvadlo.

Huygens zjistil, že oscilace kyvadla jsou izochronní pouze při malých úhlech odchylky od svislice, a rozhodl se s narůstajícím úhlem odchylky zkrátit délku kyvadla, aby se odchylky vyrovnaly. Huygens přišel na to, jak to technicky realizovat.

Vlnová teorie světla.

V sedmdesátých letech přitahovaly Huygensovu hlavní pozornost světelné jevy. V roce 1676 přišel do Holandska a setkal se s jedním z tvůrců mikroskopie Anthonym van Leeuwenhoekem, načež se sám pokusil vyrobit mikroskop.

V roce 1678 Huygens přijel do Paříže, kde jeho mikroskopy udělaly úžasný dojem. Předvedl je na zasedání pařížské akademie.

Christian Huygens se stal tvůrcem vlnové teorie světla, jejíž hlavní ustanovení byla zahrnuta do moderní fyzika. Své názory nastínil v Pojednání o světle, vydaném v roce 1690. Huygens věřil, že korpuskulární teorie světla nebo teorie výdechu jsou v rozporu s vlastnostmi světelných paprsků, aby se navzájem nerušily při křížení. Věřil, že vesmír je naplněn tím nejtenčím a uvnitř nejvyšší stupeň, pohyblivé elastické médium – světový éter. Pokud částice začne kmitat v kterémkoli místě éteru, pak se oscilace přenese na všechny sousední částice a od první částice jako středu probíhá prostorem éterická vlna.

Vlnové koncepty umožnily Huygensovi teoreticky formulovat zákony odrazu a lomu světla. Podal vizuální model šíření světla v krystalech.

Vlnová teorie vysvětlila jevy geometrické optiky, ale protože Huygens porovnával světelné vlny a zvukové vlny a věřil, že jsou podélné a šíří se ve formě impulsů, nedokázal vysvětlit jevy interference a difrakce světla, které závisí na periodicita světelných vln. Huygense obecně mnohem více zajímaly vlny jako šíření kmitů v průhledném prostředí než samotný mechanismus kmitů, což mu nebylo jasné.

Příběhy o vědcích ve fyzice. 2014