荷蘭物理學家惠更斯簡介:為何他的重要性介於伽利略與牛頓之間?
克裡斯蒂安·惠更斯簡介:惠更斯生平經歷是怎樣的?惠更斯的成就貢獻有哪些?下面小編就為大家帶來詳細的介紹,一起來看看吧!
克裡斯蒂安·惠更斯簡介
克裡斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huyg(h)ens,1629年04月14日—1695年07月08日)荷蘭物理學家、天文學家、數學家,1629年4月4日生於海牙,1695年7月8日卒於海牙。
他是介於伽利略與牛頓之間一位重要的物理學先驅,是歷史上最著名的物理學家之一,他對力學的發展和光學的研究都有傑出的貢獻,在數學和天文學方面也有卓越的成就,是近代自然科學的一位重要開拓者。
他建立向心力定律,提出動量守恆原理,並改進了計時器。
惠更斯生平經歷
一、學生時期
惠更斯自幼聰慧,13歲時曾自製一台車床,表現出很強的動手能力。他的祖父,也叫克裡斯蒂安·惠更斯,作為秘書效力於沉默者威廉(William the Silent)以及毛裡斯親王(Prince Maurice)。
在1625年,他的父親康斯坦丁(Constantijn)成為親王弗雷德裡克·亨利(Prince Frederic Henry)的秘書,而且正如克裡斯蒂安的哥哥,另一位康斯坦丁(Constantijn)那樣,在隨後的生涯中,一直服務於奧蘭治家族(Orange family)。
跟隨這個效命於奧蘭治王室(house of Orange)的外交事務(diplomatic service)傳統,惠更斯家族有一個堅實的教育和文化傳統。
他的祖父積極參與到對孩子們的教育中,於是惠更斯的父親在文學和科學方面都極為博學。他曾與梅森(Mersenne)和笛卡爾有過通信,而笛卡爾受到過惠更斯在海牙對他的很好的招待。
康斯坦丁是一個對藝術很有品位的人,有繪畫才能,也是一個音樂家、多才的作曲家,而尤其是,一個傑出的詩人;他那些用荷蘭文和拉丁文寫下的篇章,令他在荷蘭文學史上獲得了經久不衰的地位。
從1645年5月到1647年三月,克裡斯蒂安在萊頓大學(University of Leiden)學習法律與數學。其中數學是學自凡司頓(Frans van Schooten)。他學習了經典數學,也學習了韋達(Viete)、笛卡爾、費馬的現代方法。
在這一時期,他的父親告訴梅森其子對落體問題的研究,這引起了梅森的注意,也從而開始了在克裡斯蒂安與梅森之間的直接通信。笛卡爾,其工作在這些年深深地影響了年輕的惠更斯,也對克裡斯蒂安的工作表示興趣與欣賞。
從1647年3月到1649年八月,克裡斯蒂安在新成立的位於佈雷達(Breda)的奧蘭治學院(Collegium Arausiacum[College of Orange])學習法律,他的父親是這所學校的校長,而佩爾(Pell)教數學。
二、科學研究
在他的學習之後,惠更斯沒有選擇外交(diplomacy)這個本來對他的出生和教育更自然的職業生涯。他不想要這樣的事業,而不論怎樣,隨著1650年威廉二世(William II)的去世、惠更斯家族失去了從事外交工作的首要機會。
惠更斯一直呆在家到1666年,除了到巴黎和倫敦的三次旅行。他父親提供的資助讓他可以完全投入到對自然的研究中。這些年(1650到1666)是惠更斯的生涯中最多產的時期。
最初惠更斯集中於數學:面積和體積的確定,以及由帕普斯的工作所啟發的代數問題。在1651年,《雙曲線、橢圓和圓的求積定理》寫成,包括對聖文森特的格裡高利的圓求積的反駁。而後是1654年的《圓大小的發現》。
在接下來的歲月中,惠更斯研究了拋物線求長、求拋物線旋轉面的面積、許多曲線如蔓葉線、擺線(與帕斯卡在1658年公開提出的一個問題有聯繫)和對數曲線的切線和面積問題。1657年,惠更斯關於概率問題的論文發表,《論賭博中的計算》(Tractatus de ratiociniis in aleae ludo)。
1650年,一個關於流體靜力學的手稿已經完成。而在1652年,惠更斯將彈性碰撞的規律公式化,並開始幾何光學的學習。
在1655年他讓自己與他哥哥一起,去磨製鏡片。他們製造了顯微鏡和望遠鏡。而惠更斯在1655-1656年的冬天,發現了土星的衛星並辨識出了土星光環,兩者分別報告於《土星之月新觀察》和《土星系統》中。
1656年惠更斯發明了擺鐘。這在1658年的《時鐘》中有記述。這也造就了一些機會讓他發現擺線等時性(1659)、研究漸屈線和擺動中心的理論。惠更斯對離心力的研究也從1659年開始。
在這些年中,他與許多學者的通信大量增多,那些學者有聖文森特的格裡高利、沃利斯、凡司頓和斯呂塞(Sluse)。在1660年之後,對擺鐘在海上確定經度的應用研究佔據了他很多的時間。
他積極參與天文觀測(例如對土星的觀測)和空氣泵實驗中來。在1669年他闡述了他的重力起因理論,而在1678年他寫了《論光》,其中宣佈了他在1676-1677年發展出來的光的波動理論(嚴格地說是光的脈衝理論)。
在1668-1669年,他在理論上和實驗上,研究了阻力介質中的物體運動。在1673年,他與帕平(Papin)合作,建造了一個內燃機(moteur a explosion)。而此後他也與萊布尼茲有定期接觸。
惠更斯在1673年開始了他關於簡諧振動的研究,並設計出由彈簧而非鐘擺來校準時間的鐘錶,接著,就發生了他與胡克(Hooke)的優先權之爭。在1677年他使用了顯微鏡進行研究。
因為疾病,惠更斯在1681年離開巴黎,在1683年之前痊癒,但與此同時柯爾貝爾去世,而如果在巴黎沒有他的支持,惠更斯因其國籍、新教信仰以及家庭與奧蘭治王室的關係,會給他招致強烈的反對,因此他決定呆在荷蘭。從而他的經濟狀況不像以前那樣有保障,而他可以靠家裡的土地所有權而有一份收入。