SM73 - Historia Matematyki PWN





empik
KPM_01
paypal

przeszukaj serwisSZUKAJ W SERWISIE
 
CHRISTIAAN HUYGENS
(1629 – 1695)
 

 
    Huygens (czytaj: hojhens), wybitny niderlandzki matematyk, fizyk i astronom, jest autorem jednej z pierwszych prac dotyczących teorii prawdopodobieństwa, zatytułowanej „O wnioskowaniu w grach hazardowych”. Została  wydana w 1657 roku, jeszcze w trakcie studiów matematycznych uczonego. Huygens badał też problemy matematyczne, które stały się potem zaczątkiem powstania analizy matematycznej - jej podstawy opracowali, starsi o kilkanaście lat od niego, Leibnitz i Newton. Opracował również definicję (poprzez podanie równania opisującego zależności, którym podlega) krzywej płaskiej zwanej cykloidą.
W biografii Huygensa Joella Yoder napisała, że budując zegar wahadłowy i pisząc długi traktat o wahadle „wykazał on, że możliwa jest pełna i dokładna analiza matematyczna układu fizycznego”. Traktat ten (Horologium oscillatorum sive de motu pendulurium, wydany w 1673 r.) zawierał dokładne wyjaśnienie koncepcji siły dośrodkowej i odśrodkowej.

    Christiaan Huygens urodził się w Hadze 14 kwietnia 1629 r. Jego ojciec, Constantijn Huygens, był wybitnym dyplomatą, sekretarzem księcia orańskiego, a także poetą, jedną z największych postaci literatury niderlandzkiej. Dlatego jego synowie mieli zapewnioną opiekę najlepszych prywatnych nauczycieli. W 1645 roku Christian wstąpił na uniwersytet w Lejdzie, a dwa lata później przeniósł się do College'u Orańskiego w Bredzie - tam studiował prawo i matematykę. W 1649 r. wrócił do Hagi, w której dokonał swoich największych odkryć naukowych. W roku 1661 r. wyjechał do Londynu, gdzie dwa lata później został członkiem Royal Society. Po kilku latach przeniósł się do Francji, przyjmując propozycję, złożoną mu przez Ludwika XIV, by zamieszkał w Bibliotece Królewskiej. W roku 1666 został członkiem założycielem Academie Royale des Sciences. Mimo wszystkich sukcesów żył nieco samotnie (nigdy się nie ożenił). Zmarł w Hadze  8 czerwca 1695 roku.

    Dokonał znakomitych osiągnięć w dziedzinie optyki. Sformułował  zasadę (zwaną dziś zasadą Huygensa) opisującą sposób rozchodzenia się fali napotykającej na przeszkodę. Zauważył, że następuje wówczas zjawisko uginania się fali na przeszkodzie (dyfrakcja) i każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali, staje się wtedy źródłem nowej fali kulistej. Powstałe w ten sposób fale są falami cząstkowymi i nakładają się na siebie (interferują ze sobą). Powierzchnia styczna do powierzchni wszystkich fal cząstkowych tworzy powierzchnię fali wypadkowej - tej, którą obserwujemy.

    Huygens uznał, że światło ma naturę falową. Odważył się tak sądzić wbrew poglądom Newtona, który w 1675 roku wygłosił w Royal Society wykład na temat światła oraz barwy, w którym stwierdził, że światło jest strumieniem cząstek biegnących od źródła do oka. Swoje poglądy Huygens zawarł w pracy Traite de la lumiere (1678 roku, wydana w 1690) i w ten sposób został prekursorem falowej teorii światła. Teoria ta należne sobie miejsce w głównym nurcie nauki zajęła dopiero w XIX wieku. Natomiast w czasach sobie współczesnych Huygens najbardziej doceniany był za skonstruowanie (w 1657) roku zegara wahadłowego. Rok później opracował teorię ruchu wahadła. Zegary wahadłowe jego pomysłu zostały rozpowszechnione w Europie i były stosowany przez wielu uczonych przy wszelkiego rodzaju pomiarach.

    Na trop tych zegarmistrzowskich odkryć Huygens wpadł dzięki prowadzonym przez siebie poszukiwaniom astronomicznym, ponieważ to one „wymogły” szczególnie precyzyjne określenie czasu. Zainteresowania nieboskłonem skłoniły go także do opracowania nowej metody polerowania soczewek. W celu sporządzenia soczewek o lepszej niż dotychczas rozdzielczości nawiązał współpracę ze Spinozą i Antonim van Leeuwenhoekiem. Metoda Huygensa się sprawdziła i dzięki uzyskanym w ramach tej współpracy soczewkom mógł on ulepszyć dotychczasowy, prymitywny teleskop. W ten sposób zdobył nowe narzędzie do obserwacji astronomicznych i w 1656 roku naocznie stwierdził że to, co Galileusz określił jako "ucha" Saturna, wygląda raczej jak spłaszczony pierścień. Prowadzone poprzez nowy teleskop obserwacje doprowadziły go także do odkrycia (w 1655 roku) wielkiego księżyca Saturna - Tytana. Trzeba dodać, że dokonując tych odkryć Huygens wyobrażał sobie, że inne planety są pełne pozaziemskich istot. Potem - także dzięki wyraźniejszemu obrazowi obserwowanych obiektów - dostrzegł w Obłoku Oriona poszczególne gwiazdy (na jego cześć najjaśniejszy rejon tego obłoku nosi nazwę Obszaru Huygensa), a w 1659 roku opisał powierzchnię Marsa. Do osiągnięć Huygensa w dziedzinie astronomii należy także obliczenie prędkości światła. Według jego wyliczeń wniosła ona 220 tys. km/s (pomylił się o około 25%). Drogę do tych obliczeń otworzył mu Romer, który jako pierwszy udowodnił, że światło ma ograniczoną (a nie nieskończoną) prędkość.

    Christiaan Huygens trzymał się nieco na uboczu i nie pozostawił wielu uczniów, mimo, że już w młodości nazywany był ,,nowym Archimedesem". Doceniali go  najwięksi współcześni mu uczeni - np. sam Leibniz mówił o nim: „ten niezrównany Huygens”. Jednak większość z nich przyjęła teorię światła autorstwa Newtona. Dopiero doświadczenia przeprowadzone sto lat później przez Thomasa Younga wskrzesiły falową teorię światła autorstwa Huygensa, a XX wiek przyniósł teorię kwantów opisującą dwojaką „cząsteczkową” czyli korpuskularną i falową naturę światła.

Ciekawostki

    W miejscu astronomicznych obserwacji Romera i Huygensa – paryskim Obserwatorium, prawdziwej "agencji kosmicznej” tamtych czasów – działało dotychczas Międzynarodowe Biuro Czasu, które obecnie przeniesiono do Międzynarodowego Biura Miar w Sevres. Przenosiny te zbiegają się ze współczesną zmianą definicji metra, którego wzorzec - słynny kawałek metalu z Sevres - często pokazywany jest na zdjęciach w szkolnych podręcznikach. I tak metr definiowany jest obecnie jako interwał czasu, w którym światło przebędzie tę odległość, którą my kojarzymy jako metr.

    15 października 1997 roku z Przylądka Canaveral na Florydzie wystrzelono w kierunku Tytana sondę kosmiczną Cassini, która została wyposażona w lądownik nazwany na cześć uczonego Huygens. Osiągnął on na powierzchnię Tytana 14 stycznia 2005 roku. Po wylądowaniu próbnik Huygens (wielkości samochodu) przez 90 minut - aż do wyczerpania baterii - przesyłał pierwsze w historii zdjęcia z niedostępnego dotychczas i tajemniczego księżyca Saturna.
 

 
Huygens na Tytanie
zdjęcie: ESA (Europejska Agencja Kosmiczna)


Na prezentowanym zdjęciu widoczna jest też gruba lina spadochronu, dzięki któremu Huygens powoli opadł na spowitą warstwą chmur powierzchnię Tytana.




PARTNERZY
alter edukacja
Test IQ
oferty pracy nauczyciel
Piatnik
spinor's


©2004 made and hosted by mediacom