克里斯蒂安·惠更斯

克里斯蒂安·惠更斯(,),又译海更士海更斯,荷兰物理学家、天文学家、工程师、发明家与数学家,是17世纪科学革命的关键人物。

作为物理学家,惠更斯建立了向心力定律,提出了动量守恒原理与惠更斯原理,在光学、力学领域做出了开创性的贡献;作为天文学家,惠更斯发现了土卫六、猎户座大星云、火星極冠与土星環;作为工程师与发明家,惠更斯改进了望远镜的设计,发明了摆钟与(内燃机的雏形);作为数学家,惠更斯发展了渐屈线理论,提出了单摆周期公式,并被认为是概率论的奠基者。

生平
惠更斯于1629年4月14日出生在海牙,是家中的第二个儿子。其父康斯坦丁·惠更斯为外交官,是数学家笛卡尔、梅森和詩人多恩的朋友,家境富裕。其母为,1627年4月6日与其父结婚,1637年去世。惠更斯幼年在家接受私人家教,16岁后跟隨哥哥进入莱顿大学学习法律与数学,两年后又转到布雷达的奥兰治学院(Oranjecollege)继续学习。学生时代他接受过笛卡尔的指导。1651年发表了第一篇论文,内容为求解曲线所围区域的面积。1655年成为法学博士,1663年成为英国皇家学会会员,1666年成为荷兰科学院院士,同一年在路易十四的邀请下成为法国皇家科学院院士。利用1672年竣工的巴黎天文台,他進一步进行了多次天文觀測。

1672年,惠更斯與萊布尼茲結識,並指導後者學習數學。 萊布尼茲對此極為感激,兩人維持了一輩子的友誼。

1678年他介绍荷兰数学家和物理学家認識了法國科學家如尼古拉·马勒伯朗士和乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼。1684年,他出版了《Astroscopia Compendiaria》,介绍了他新发明的空中望远镜。

1681年,惠更斯在罹患重病後搬回海牙。他試圖在1685年返回法國,但南特敕令的废止使他未能返回。

1689年,惠更斯在讀過《原理》後造訪英國,並出席了皇家學會的會議。他和牛頓在會議上討論了重力與冰洲石的雙折射現象。

1695年7月8日,惠更斯去世於海牙,被埋葬在圣雅各堂。

惠更斯终生未婚。

成就
惠更斯一生研究成果丰富,在多个领域都有所建树,许多重要著作是在他逝世后才发表的,《惠更斯全集》(Oeuvres complètes de Christiaan Huygens)共有22卷,由荷兰科学院编辑出版。

数学
在布萊茲·帕斯卡鼓勵他之後,惠更斯1657年发表了《论赌博中的计算》(De Ratiociniis in Ludo Aleae),被认为是概率论诞生的标志。同时对二次曲线、复杂曲线、悬链线、曳物线、对数螺线等平面曲线都有所研究。发现了摆线也是最速降线。

物理学
力學

  • 在《摆式时钟或用于时钟上的摆的运动的几何证明》、《摆钟论》等论文中提出了钟摆摆动周期的公式:T=2\pi\sqrt[]{\frac{\ell}{g}}。1656年设计并制造出了利用摆取代重力齿轮的摆钟。
  • 研究了完全弹性碰撞,证明了碰撞前后能量和动量的守恒。研究成果在其死后发表于《论物体的碰撞运动》一文中。

光學

  • 创立了光的波动说,把以太作为光传播的介质,在《光论》一书中提出了惠更斯原理。解释了冰洲石的双折射现象。

熱學
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天文学
惠更斯研究了透镜的相关物理原理,并发明了惠更斯目镜。1655年惠更斯提出,土星被一個堅硬的環圍住,一個薄又扁,向黃道傾斜的環。他用自製的折射望遠鏡,首次發現了土星的衛星——土卫六,同年,惠更斯觀察到了猎户座大星云並將它畫了下來。1659年,他的畫被公佈在Systema Saturnium裡。同年利用自己磨制的望远镜,发现了土星的光环。
他用他的現代望遠鏡成功地把星雲分成不同的恆星。惠更斯並發現了幾個星雲和一些雙星。

外星生物
惠更斯相信外星生命的存在。1695年,他在過世前完成著作《Cosmotheoros》,惠更斯談論關於他對外星生物的想法。惠更斯覺得其他星球的生物和地球上的生物極為相似。他認為外星生物需要可用的液態水,因此水的性質會因星球之間的差別而不同,像是地球上的水在木星會迅速結冰,而在金星上則會蒸發。惠更斯甚至提及在木星和火星表面上的亮點和令人注意的暗處。他的解釋只成立於有水和冰的星球。

紀念

  • 惠更斯號:登陸在土星衛星土衛六上,是卡西尼-惠更斯號的一部份。
  • 小行星2801(惠更斯):位於木星與火星之間小行星帶的小行星。
  • 惠更斯:一個火星上的隕石坑。
  • 惠更斯山:是在月球亞平寧山脈上的一座山。
  • 惠更斯軟件(暫譯):是指一種顯微鏡圖像處理包。
  • 惠更斯目鏡:一種可以修正色差的目鏡。
  • 惠更斯-菲涅耳原理:用一個簡單的模型,研究波傳播的問題。
  • 惠更斯小波:是純量繞射的數學基礎。
  • W.I.S.V.惠更斯:位於代爾夫特理工大學的荷蘭研究協會,從事數學和電腦科學的研究。
  • 惠更斯實驗室:總部位於荷蘭萊頓大學物理系。
  • 惠更斯超級電腦:位於荷蘭阿姆斯特丹SARA的國家超級電腦。
  • 惠更斯建築:位於荷蘭諾德群克,首先被建造在太空商業公園的對面ESTEC。
  • 惠更斯建築:位於荷蘭奈梅亨,Radboud大學科學系的主要建築之一。

参考文献
書目
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引用
外部連結
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** [http://www.gutenberg.org/etext/14725 Treatise on Light] translated into English by Silvanus P. Thompson, Project Gutenberg etext.

*[http://www.brighthub.com/science/space/articles/50441.aspx Christiaan Huygens biography and achievements]

介紹

其他
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*[http://www-personal.umich.edu/~jbourj/money1.htm Christiaan Huygens on the 25 Dutch Guilder banknote of the 1950s.]
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