Huygens, kršćani. Sat sukoba mehanizam poboljšan od strane Galilea Galilea i Christiana Huygensa

Huygens Christian (1629-1695), holandski fizičar, matematičar, mehaničar, astronom.

Rođen 14. aprila 1629. u Hagu. Sa 16 godina upisao se na Univerzitet u Leidenu, dvije godine kasnije nastavlja studije na Univerzitetu u Bredi. Živeo uglavnom u Parizu; bio je član Pariške akademije nauka.

Hajgens je postao poznat kao briljantan matematičar. Međutim, sudbina je odredila da je bio savremenik I. Newtona, što znači da je uvijek bio u senci tuđeg talenta. Huygens se pojavio
jedan od razvijača mehanike nakon Galilea i Descartesa. Preuzeo je vodeću ulogu u stvaranju satova sa klatnom sa mehanizmom za izbacivanje. Uspio je riješiti problem određivanja centra oscilovanja fizičkog klatna i uspostaviti zakone koji određuju centripetalnu silu. Takođe je istraživao i izveo zakone koji regulišu sudar elastičnih tela.

Pre Njutna, Hajgens je razvio talasnu teoriju svetlosti. Huygensov princip (1678.) - mehanizam koji je otkrio za širenje svjetlosti - primjenjiv je i danas. Na osnovu svoje teorije svjetlosti, Huygens je objasnio niz optičkih fenomena, izmjerio sa velikom preciznošću geometrijske karakteristike islandskog šparta i otkrio dvolom u njemu, zatim je vidio isti fenomen u kristalima kvarca. Huygens je uveo koncept "kristalne ose" i otkrio polarizaciju svjetlosti. S velikim uspjehom radio je na području optike: značajno je unaprijedio teleskop, dizajnirao okular i uveo otvore blende.

Kao jedan od osnivača Pariske opservatorije, dao je značajan doprinos astronomiji - otkrio je 8. prsten Saturna i Titana, jedan od najvećih satelita u Sunčevom sistemu, razlikovao polarne kape na Marsu i pruge na Jupiteru. Naučnik je sa velikim interesovanjem konstruisao takozvanu planetarnu mašinu (planetarijum) i stvorio teoriju o Zemljinoj figuri. On je prvi došao do zaključka da je Zemlja sabijena u blizini polova i izrazio je ideju mjerenja sile gravitacije pomoću drugog klatna. Hajgens je bio blizu otkrića zakona univerzalne gravitacije. Njegove matematičke metode se i danas koriste u nauci.

CHRISTIAN HUYGENS

Christiaan Huygens von Zuylichen - sin holandskog plemića Constantijna Huygensa, rođen je 14. aprila 1629. godine. „Talenti, plemstvo i bogatstvo su očigledno bili nasledni u porodici Kristijana Hajgensa“, napisao je jedan od njegovih biografa. Njegov djed je bio pisac i dostojanstvenik, otac je bio tajni savjetnik prinčeva od Orangea, matematičar i pjesnik. Odana služba svojim vladarima nije porobila njihove talente, a činilo se da je Kristijanu predodredila ista, za mnoge, zavidna sudbina. Studirao je aritmetiku i latinski jezik, muziku i poeziju. Heinrich Bruno, njegov učitelj, nije mogao da se zasiti svog četrnaestogodišnjeg učenika: „Priznajem da se Kristijan mora nazvati čudom među dečacima... On razvija svoje sposobnosti u oblasti mehanike i dizajna, pravi neverovatne mašine, ali jedva da je potrebno.”

Učitelj je pogriješio: dječak je uvijek tražio koristi od učenja. Njegov konkretan, praktičan um uskoro će pronaći dijagrame mašina koje su ljudima zaista potrebne.

Međutim, nije se odmah posvetio mehanici i matematici. Otac je odlučio da svog sina učini advokatom i, kada je Kristijan napunio šesnaest godina, poslao ga je da studira pravo na Univerzitetu u Londonu. Dok je studirao pravne nauke na univerzitetu, Hajgens je istovremeno bio zainteresovan za matematiku, mehaniku, astronomiju i praktičnu optiku. Vješt majstor, samostalno brusi optička stakla i usavršava lulu, uz pomoć kojih će kasnije doći do svojih astronomskih otkrića.

Christiaan Huygens je bio Galileov neposredni nasljednik u nauci. Prema Lagrangeu, Huygens je “bio predodređen da poboljša i razvije najvažnija Galilejeva otkrića”. Postoji priča o tome kako je Hajgens prvi put došao u kontakt sa Galilejevim idejama. Sedamnaestogodišnji Hajgens je nameravao da dokaže da se tela bačena horizontalno kreću parabolama, ali, otkrivši dokaz u Galileovoj knjizi, nije želeo da „piše Ilijadu po Homeru“.

Po završetku univerziteta, postaje ukras pratnje grofa od Nassaua, koji je na putu za Dansku u diplomatskoj misiji. Grofa ne zanima činjenica da je ovaj zgodni mladić autor zanimljivih matematičkih djela, a on, naravno, ne zna kako kršćanin sanja da od Kopenhagena stigne do Stokholma da vidi Descartesa. Tako da se nikada neće sresti: za nekoliko meseci Dekart će umreti.

Sa 22 godine, Hajgens je objavio „Rasprave o kvadratu hiperbole, elipse i kruga“. Godine 1655. gradi teleskop i otkriva jedan od Saturnovih satelita, Titan, i objavljuje “Nova otkrića u veličini kruga”. Sa 26 godina Kristijan piše beleške o dioptriji. U 28. godini objavljena je njegova rasprava “O proračunima u igri kockica”, gdje se iza neozbiljnog naslova krije jedna od prvih studija iz oblasti teorije vjerovatnoće u istoriji.

Jedno od najvažnijih Hajgensovih otkrića bio je pronalazak sata sa klatnom. Patentirao je svoj izum 16. jula 1657. i opisao ga u kratkom eseju objavljenom 1658. godine. O svom satu pisao je francuskom kralju Luju XIV: „Moje mašine, smeštene u vašim stanovima, ne samo da vas svakodnevno zadivljuju tačnim navođenjem vremena, već su pogodne, kao što sam se nadao od samog početka, za određivanje geografska dužina mjesta na moru.” Kristijan Hajgens je skoro četrdeset godina radio na stvaranju i poboljšanju satova, pre svega sa klatnom: od 1656. do 1693. godine. A. Sommerfeld je Huygensa nazvao „najbriljantnijim časovničarom svih vremena“.

U tridesetoj, Huygens otkriva tajnu Saturnovog prstena. Prstenove Saturna prvi je uočio Galileo u obliku dva bočna dodatka koji "podupiru" Saturn. Tada su se prstenovi vidjeli kao tanka linija, nije ih primijetio i više ih nije spominjao. Ali Galilejeva cijev nije imala potrebnu rezoluciju i dovoljno uvećanje. Posmatrajući nebo kroz teleskop od 92x, Kristijan otkriva da je prsten Saturna zamenjen za bočne zvezde. Hajgens je rešio misteriju Saturna i po prvi put opisao njegove čuvene prstenove.

U to vrijeme, Huygens je bio vrlo zgodan mladić s velikim plavim očima i uredno podšišanim brkovima. Crvenkasti uvojci perike, strmo uvijeni prema tadašnjoj modi, padali su do ramena, ležali na snježno bijeloj brabantskoj čipki skupog ovratnika. Bio je prijateljski nastrojen i miran. Niko ga nije vidio posebno uzbuđenog ili zbunjenog, kako žuri negdje, ili, obrnuto, udubljen u spore misli. Nije volio biti u “društvu” i rijetko se tamo pojavljivao, iako mu je porijeklo otvorilo vrata svih palata Evrope. Međutim, kada se tamo pojavi, ne izgleda nimalo nezgodno ili posramljeno, kao što se često dešavalo drugim naučnicima.

Ali uzalud šarmantna Ninon de Lenclos traži njegovo društvo; on je uvijek prijateljski nastrojen, ništa više, ovaj uvjereni neženja. Može da pije sa prijateljima, ali samo malo. Malo se šalite, malo se nasmijte. Svega po malo, jako malo, da što više vremena ostane za ono glavno - rad. Posao - nepromenljiva strast koja sve prouzrokuje - neprestano ga je pekla.

Huygens se odlikovao svojom izuzetnom posvećenošću. Bio je svjestan svojih sposobnosti i nastojao ih je maksimalno iskoristiti. „Jedina zabava koju je Hajgens sebi dozvolio u takvim apstraktnim poslovima“, pisao je o njemu jedan od njegovih savremenika, „bila je to što je u intervalima studirao fiziku. Ono što je za običnog čovjeka bio dosadan zadatak, za Huygensa je bila zabava.”

Godine 1663. Hajgens je izabran za člana Kraljevskog društva u Londonu. Godine 1665., na poziv Kolbera, nastanio se u Parizu i sledeće godine postao član novoorganizovane Pariske akademije nauka.

Godine 1673. objavljen je njegov esej “Sat sa klatnom” koji daje teorijske osnove Hajgensovog izuma. U ovom radu Hajgens utvrđuje da cikloida ima svojstvo izohronizma i analizira matematička svojstva cikloide.

Proučavajući krivolinijsko kretanje teške tačke, Hajgens, nastavljajući da razvija ideje koje je izrazio Galilej, pokazuje da telo, kada sa određene visine pada po raznim putevima, dobija konačnu brzinu koja ne zavisi od oblika putanje, već zavisi samo od visine pada, a može se popeti na visinu, jednaku (u nedostatku otpora) početnoj visini. Ovaj stav, koji u suštini izražava zakon održanja energije za kretanje u gravitacionom polju, Hajgens koristi za teoriju fizičkog klatna. Pronalazi izraz za smanjenu dužinu klatna, uspostavlja pojam centra ljuljanja i njegova svojstva. Formulu matematičkog klatna za cikloidno kretanje i male oscilacije kružnog klatna izražava na sljedeći način: „Vrijeme jedne male oscilacije kružnog klatna povezano je s vremenom pada duž dvostruke dužine klatna, kao što je Obim kruga povezan je s prečnikom.”

Značajno je da naučnik na kraju svog rada daje niz prijedloga (bez zaključka) o centripetalnoj sili i utvrđuje da je centripetalno ubrzanje proporcionalno kvadratu brzine i obrnuto proporcionalno poluprečniku kružnice. Ovaj rezultat pripremio je Njutnovu teoriju kretanja tela pod uticajem centralnih sila.

Iz Hajgensovih mehaničkih studija, pored teorije klatna i centripetalne sile, poznata je i njegova teorija o udaru elastičnih kuglica, koju je podneo za konkurentski problem koji je objavilo Kraljevsko društvo iz Londona 1668. godine. Hajgensova teorija udara zasniva se na zakonu održanja živih sila, impulsu i Galileovom principu relativnosti. Objavljena je tek nakon njegove smrti 1703. godine.

Hajgens je dosta putovao, ali nikada nije bio besposlen turista. Tokom svog prvog putovanja u Francusku, studirao je optiku, a u Londonu je objasnio tajne izrade svojih teleskopa. Radio je petnaest godina na dvoru Luja XIV, petnaest godina briljantnih matematičkih i fizičkih istraživanja. A za petnaest godina - samo dva kratka putovanja u domovinu na liječenje.

Huygens je u Parizu živio do 1681. godine, kada se, nakon ukidanja Nantskog edikta, kao protestant vratio u domovinu. Dok je bio u Parizu, dobro je poznavao Roemera i aktivno mu je pomagao u zapažanjima koja su dovela do određivanja brzine svjetlosti. Huygens je prvi izvijestio o Roemerovim rezultatima u svojoj raspravi.

Kod kuće, u Holandiji, opet ne znajući za umor, Hajgens gradi mehanički planetarijum, džinovske teleskope od sedamdeset metara i opisuje svetove drugih planeta.

Huygensov rad o svjetlu pojavljuje se na latinskom, ispravio ga je autor i ponovo objavio na francuskom 1690. Hajgensov "Traktat o svetlosti" ušao je u istoriju nauke kao prvo naučno delo o talasnoj optici. Ovaj traktat formulisao je princip širenja talasa, sada poznat kao Hajgensov princip. Na osnovu ovog principa izvedeni su zakoni refleksije i prelamanja svjetlosti, te je razvijena teorija dvostrukog prelamanja u islandskoj šparoti. Budući da je brzina širenja svjetlosti u kristalu različita u različitim smjerovima, oblik valne površine neće biti sferičan, već elipsoidan.

Teorija širenja i prelamanja svjetlosti u jednoosnim kristalima je izvanredno dostignuće Hajgensove optike. Huygens je također opisao nestanak jedne od dvije zrake dok su prolazile kroz drugi kristal u određenoj orijentaciji u odnosu na prvi. Tako je Hajgens bio prvi fizičar koji je ustanovio činjenicu polarizacije svetlosti.

Njegov nasljednik Fresnel je visoko cijenio Huygensove ideje. On ih je stavio iznad svih Newtonovih otkrića u optici, tvrdeći da je Hajgensovo otkriće "možda teže napraviti od svih Newtonovih otkrića u oblasti svetlosnih fenomena".

Hajgens ne razmatra boje u svojoj raspravi, niti razmatra difrakciju svetlosti. Njegov traktat posvećen je samo potkrepljivanju refleksije i prelamanja (uključujući dvostruko prelamanje) sa gledišta talasa. Ova okolnost je vjerovatno bila razlog zašto Hajgensova teorija, uprkos njenoj podršci u 18. veku od strane Lomonosova i Ojlera, nije dobila priznanje sve dok Fresnel početkom 19. veka nije oživeo teoriju talasa na novoj osnovi.

Hajgens je umro 8. jula 1695. godine, kada je u štampariji štampana njegova poslednja knjiga Cosmoteoros.

Iz knjige Enciklopedijski rječnik (G-D) autor Brockhaus F.A.

Hajgens Hajgens (Christian Huyghensvan Zuylichem) bio je matematičar, astronom i fizičar kojeg je Njutn (1629 – 1695) priznao kao veliki. Njegov otac, signor van Zuylichem, sekretar prinčeva od Orangea, bio je izuzetan pisac i naučno obrazovan. G. je svoju naučnu djelatnost započeo 1651. sa kompozicijom

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (VO) autora TSB

Wolf Christian Wolf (Wolff) Kristijan (Krišćan) (24.1.1679, Breslau, - 9.4.1754, Halle), njemački filozof, predstavnik racionalizma. Profesor matematike i filozofije u Haleu (1706-23 i od 1740) i Marburgu (1723-40), gde je među njegovim učenicima bio i M. V. Lomonosov. Uglavnom je govorio V

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (GY) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (GO) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (PA) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (SM) autora TSB

Smuts Jan Christian Smuts (Smuts) Jan Christian (24.5.1870, Bowenplats, Cape Province, - 11.9.1950, Irene, kod Pretorije), južnoafrički političar; Britanski Feldmaršal (od 1941), idealistički filozof. Rođen u porodici Afrikanera - veliki zemljoposednik. Diplomirao na Kembridžu

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (XP) autora TSB

Iz knjige Velika sovjetska enciklopedija (EY) autora TSB

Iz knjige 100 velikih naučnika autor Samin Dmitry

CHRISTIAN HUYGENS (1629–1695)Christian Huygens von Zuilichen - sin holandskog plemića Constantijna Huygensa, rođen je 14. aprila 1629. godine. „Talenti, plemstvo i bogatstvo su očigledno bili nasledni u porodici Kristijana Hajgensa“, napisao je jedan od njegovih biografa. Njegovo

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Tom 1 [Astronomija i astrofizika. Geografija i druge nauke o Zemlji. biologija i medicina] autor

Iz knjige 3333 škakljiva pitanja i odgovora autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Zašto je Christiaan Huygens bio siguran da na Jupiteru postoje ogromne plantaže konoplje? Holandski mehaničar, fizičar i matematičar Christiaan Huygens, koji je takođe imao velike zasluge u oblasti astronomije, bio je sin svog vremena i stoga je iskreno vjerovao u svrsishodnost

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Tom 1. Astronomija i astrofizika. Geografija i druge nauke o Zemlji. Biologija i medicina autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Iz knjige Veliki rječnik citata i fraza autor

KRISTIJAN VIII (Krišćan VIII, 1786–1848), kralj Danske od 1839. 120 Otvoreno pismo. Pod ovim naslovom objavljena je izjava Kristijana VIII od 8. juna 1846. godine, u kojoj se odbijaju pretenzije Pruske na Šlezvig i Holštajn. ? Gefl. Worte, S. 444. U Njemačkoj se ovaj izraz povremeno pojavljuje

Iz knjige Svjetska istorija u izrekama i citatima autor Dušanko Konstantin Vasiljevič

KRISTIJAN X (1870–1947), kralj Danske od 1912. 121 Ako Nemci uvedu žutu zvezdu za Jevreje u Danskoj, moja porodica i ja ćemo je nositi kao znak najvećeg odlikovanja. Riječi kršćana 11. okt. 1943. Sutradan se zapravo pojavio pred ljudima jašući konja sa žutom

Iz knjige autora

KRISTIJAN VIII (Krišćan VIII, 1786–1848), kralj Danske od 1839. godine26 Otvoreno pismo.Pod ovim naslovom objavljena je izjava Kristijana VIII od 8. juna 1846. kojom su odbačeni pruski zahtevi na Šlezvig i Holštajn. ? Gefl. Worte-01, S. 444. U Njemačkoj se ovaj izraz povremeno pojavljuje

Iz knjige autora

CHRISTIAN X (Christian X, 1870–1947), kralj Danske od 1912. 27 Ako Nemci uvedu žutu zvezdu za Jevreje u Danskoj, moja porodica i ja ćemo je nositi kao znak najvećeg odlikovanja. . 1943? Eigen, str. 65Sljedećeg dana Kristijan se zapravo pojavio pred ljudima na konju

Osnivač moderne doktrine teorijske mehanike, Kristijan Hajgens, rođen je 14. aprila 1629. godine u Hagu. Osnove matematike i mehanike Hajgens je primio na predavanjima profesora Fransa van Šotena na Univerzitetu u Lajdenu. Prvi naučni rad mladog naučnika objavljen je 1651. godine i nazvan je „Razgovori o kvadraturi hiperbole, elipse i kruga“. Hajgensov rad u oblasti egzaktnih nauka bio je od velike praktične važnosti - opis osnova teorije verovatnoće, matematičke teorije brojeva i raznih krivulja i talasne teorije svetlosti. Bio je prvi u Holandiji koji je dobio patent za sat sa klatnom. Ovo pokazuje širinu naučnog pogleda na svet Christiana Huygensa.

Ako vam je mentor Descartes, suđeno vam je da postanete genije

Širina Hajgensovih interesovanja je neverovatna. Tokom svoje naučne karijere napisao je desetine ozbiljnih naučnih radova iz mehanike, matematike i fizike. Prepoznajući zasluge velikog Holanđanina u razumijevanju svijeta oko sebe i stavljajući na naučnu osnovu tadašnja gledišta, kraljevska naučna zajednica je odala počast Christianu Huygensu izborom za svog člana 1663. godine - prvog od stranih naučnika. Francuzi su osnovali svoju Akademiju nauka 1666. Hajgens je postao prvi predsednik francuske naučne zajednice.

Jedna od mnogih grana nauke obogaćenih radovima holandskog prirodnjaka bila je astronomija. Prijateljstvo njegovog oca, Konstantina Hajgensa, sa osnivačem filozofske teorije kartezijanizma, Reneom Dekartom, imalo je ogroman uticaj na stavove mladog hrišćanina. Hajgens se zainteresovao za astronomska istraživanja. Uz pomoć svog brata, modificirao je svoj kućni teleskop kako bi postigao najveće moguće povećanje - 92x.

Mars, Saturn i dalje, dalje...

Hajgensovo prvo astronomsko otkriće postalo je naučna senzacija. Godine 1655., posmatrajući blizinu Saturna kroz teleskop, astronom je primijetio iste neobičnosti na koje je Galileo Galilei ukazao u svojim spisima. Ali Italijan nije mogao dati jasno obrazloženje za ovaj fenomen. Huygens je ispravno utvrdio da su to nakupine leda različitih veličina koje okružuju planetu i ne napuštaju orbitu Saturna pod utjecajem njegove gigantske gravitacije. Huygens je također pregledao Saturnov satelit, kasnije nazvan Titan, kroz svoj teleskop. Četiri godine kasnije, naučnik je sistematizovao svoja otkrića prstenova u orbiti Saturna u naučnom radu.

1656. godine. Po prvi put, Hajgensova sfera astronomskih interesovanja prevazišla je Sunčev sistem. Predmet posmatranja je maglina koju je 45 godina ranije otkrio Francuz Nicolas de Pereysky u sazviježđu Orion. Danas je Orionova maglina klasifikovana u astronomskim katalozima pod imenom Messier 42 (NGC1976). Huygens je napravio početnu klasifikaciju objekata magline i izračunavanje astronomskih koordinata, te počeo računati veličinu magline i udaljenost do Zemlje.

Petnaest godina kasnije, Holanđanin se vratio astronomskim posmatranjima. Predmet njegove pažnje bila je Crvena planeta. Promatrajući Južni pol Marsa kroz teleskop, Hajgens je otkrio da je prekriven ledenom kapom. Već tada su astronomi bili sigurni da Mars može imati određene uslove za postojanje živih organizama. Astronom je prilično precizno izračunao period okretanja planete oko svoje ose.

Hajgensov pogled na svet

Posljednji naučni rad iz oblasti astronomije bio je članak objavljen nakon njegove smrti, 1698. godine u Hagu. Traktat je kompilacija filozofije i astronomije u pokušaju da se razumiju osnovni fizički zakoni postojanja i strukture Univerzuma. Hajgens je bio jedan od prvih evropskih naučnika koji je izneo hipotezu o populaciji drugih objekata izvan Zemlje od strane inteligentnih bića. Huygensov posthumni naučni rad preveden je na engleski, francuski, njemački i švedski. Naučni testament Kristijana Hajgensa preveo je na ruski Jacob (James) Bruce ličnim ukazom cara Petra I 1717. godine. Ruska naučna zajednica poznaje ovo djelo kao “Knjigu pogleda na svijet” » .

Sumirajući dugogodišnja posmatranja različitih objekata u svemiru, Hajgens je pokušao da pruži naučnu osnovu za postojanje Kopernikanovog heliocentričnog sistema, kao i da nauči da izračuna prave udaljenosti do zvezda i maglina na osnovu njihovog prividnog sjaja.

Kao i drugi veliki naučnici srednjeg veka, Hajgens je imao talentovane učenike. Najpoznatiji od njih je njemački matematičar Gottfried Leibniz.

Christiaan Huygens je umro u Hagu 8. jula 1695. godine u 66. godini. Savremenici su visoko cijenili naučna dostignuća slavnog Holanđanina u oblasti astronomije. Godine 1997. sonda Evropske svemirske agencije nazvana po njemu lansirana je na Saturnov mjesec Titan, koji je on otkrio. Misija letjelice bila je uspješna koliko je život Kristijana Hajgensa bio dug i bogat naučnim otkrićima.

Kristijan Hajgens je holandski naučnik, matematičar, astronom i fizičar, jedan od osnivača talasne optike. 1665-81 radio je u Parizu. Izumio (1657) sat sa klatnom sa kliznim mehanizmom, dao njegovu teoriju, uspostavio zakone oscilovanja fizičkog klatna i postavio temelje za teoriju udara. Stvorio (1678, objavljen 1690) talasnu teoriju svjetlosti, objasnio dvostruko prelamanje. Zajedno s Robertom Hookeom uspostavio je stalne točke termometra. Poboljšan teleskop; dizajnirao okular nazvan po njemu. Prsten oko Saturna također je otkrio njegov satelit Titan. Autor jednog od prvih radova o teoriji vjerovatnoće (1657).

Rano buđenje talenata

Preci Kristijana Hajgensa zauzimali su istaknuto mesto u istoriji njegove zemlje. Njegov otac Konstantin Hajgens (1596-1687), u čijoj je kući rođen budući slavni naučnik, bio je veoma obrazovan čovek, znao je jezike i voleo muziku; nakon 1630. postao je savjetnik Vilijama II (a potom i Viljema III). Kralj Džejms I uzdigao ga je u čin viteza, a Luj XIII ga je odlikovao Ordenom svetog Mihajla. Njegova djeca - 4 sina (drugi je Kristijan) i jedna kćerka - također su ostavili dobar trag u istoriji.

Kristijanov talenat se pokazao u ranoj mladosti. Sa osam godina već je učio latinski i aritmetiku, učio je pjevanje, a sa deset je upoznao geografiju i astronomiju. Godine 1641, njegov učitelj je napisao detetovom ocu: „Vidim i skoro zavidim na Kristijanovom izvanrednom pamćenju“, a dve godine kasnije: „Priznajem da se Kristijan mora nazvati čudom među dečacima.

A Kristijan se u to vreme, nakon što je studirao grčki, francuski i italijanski i savladao sviranje čembala, zainteresovao za mehaniku. Ali ne samo ovo: uživa i u plivanju, plesu i jahanju. Sa šesnaest godina, Christiaan Huygens, zajedno sa svojim starijim bratom Konstantinom, upisao je Univerzitet u Leidenu da studira pravo i matematiku (potonji je bio voljniji i uspješniji; učitelj je odlučio poslati jedno od svojih djela Rene Descartesu).

Nakon 2 godine, stariji brat počinje da radi za princa Frederika Henrika, a Kristijan i njegov mlađi brat se sele u Bredu, na “Oran College”. Za javnu službu pripremao ga je i Kristijanov otac, ali je imao druge težnje, pa se 1650. godine vratio u Hag, gde su njegov naučni rad ometale samo glavobolje koje su ga proganjale neko vreme.

Što je teži zadatak da se rasuđivanjem utvrdi ono što izgleda nesigurno i podložno slučaju, to je nevjerovatnija nauka koja postiže rezultat.

Huygens Christian

Prvi naučni radovi

Spektar naučnih interesovanja Christiana Huygensa nastavio se širiti. Zanimaju ga radovi Arhimeda o mehanici i Dekarta (a kasnije i drugih autora, uključujući Engleze Newtona i Hookea) o optici, ali ne prestaje da proučava matematiku. U mehanici, njegova glavna istraživanja se odnose na teoriju udara i problem konstrukcije sata, koji je u to vrijeme imao izuzetno važan primijenjeni značaj i uvijek je zauzimao jedno od centralnih mjesta u Hajgensovom radu.

Njegova prva dostignuća u optici mogu se nazvati i "primijenjenim". Zajedno sa svojim bratom Konstantinom, Christian Huygens se bavi usavršavanjem optičkih instrumenata i postiže značajne uspjehe u ovoj oblasti (ova aktivnost ne prestaje dugi niz godina; 1682. godine izume okular s tri sočiva, koji i danas nosi njegovo ime. poboljšavajući teleskope, Hajgens je, međutim, u „Dioptriji” napisao: „... osoba: koja bi mogla da izmisli špijun, samo na teoriji, bez intervencije slučaja, morala bi da ima nadljudski um”).

Novi instrumenti omogućavaju vršenje važnih zapažanja: 25. marta 1655. Hajgens otkriva Titan, najveći Saturnov satelit (čiji su ga prstenovi dugo zanimali). Godine 1657. pojavio se još jedan Huygensov rad, "O proračunima u kockicama" - jedan od prvih radova o teoriji vjerovatnoće. Za svog brata piše još jedan esej, "O uticaju tela".

Općenito, pedesete godine 17. stoljeća bile su vrijeme Hajgensove najveće aktivnosti. Stiče slavu u naučnom svetu. Godine 1665. izabran je za člana Pariške akademije nauka.

"Huygensov princip"

H. Hajgens je proučavao Njutnove optičke radove sa nepokolebljivim interesovanjem, ali nije prihvatio njegovu korpuskularnu teoriju svetlosti. Mnogo su mu bliži bili stavovi Roberta Hookea i Francesca Grimaldija, koji su vjerovali da svjetlost ima talasnu prirodu.

Ali ideja o svjetlosti kao valu odmah je izazvala mnoga pitanja: kako objasniti pravolinijsko širenje svjetlosti, njenu refleksiju i lom? Newton je na njih dao naizgled uvjerljive odgovore. Pravost je manifestacija prvog zakona dinamike: svjetlosna tijela se kreću jednoliko i pravolinijski osim ako na njih ne djeluju bilo kakve sile. Refleksija je također objašnjena kao elastični odboj tjelešca od površina tijela. Situacija s refrakcijom bila je nešto složenija, ali i ovdje je Newton ponudio objašnjenje. Vjerovao je da kada svjetlosno tijelo doleti do granice tijela, na njega počinje djelovati privlačna sila iz supstance, dajući ubrzanje tijelu. To dovodi do promjene smjera brzine (refrakcije) korpuskula i njegove veličine; stoga je, prema Newtonu, brzina svjetlosti u staklu, na primjer, veća nego u vakuumu. Ovaj zaključak je važan makar samo zato što omogućava eksperimentalnu provjeru (kasnije iskustvo je opovrglo Newtonovo mišljenje).

Kristijan Hajgens je, kao i njegovi prethodnici pomenuti gore, verovao da je sav prostor ispunjen posebnim medijumom - eterom, i da su svetlost talasi u ovom etru. Koristeći analogiju s valovima na površini vode, Huygens je došao do sljedeće slike: kada prednja (tj. prednja ivica) vala dostigne određenu tačku, tj. oscilacije dostignu ovu tačku, tada te oscilacije postaju centri novih talasa koji se divergiraju u svim pravcima, a kretanje omotača svih ovih talasa daje sliku prostiranja fronta talasa, a pravac okomit na ovu frontu je pravac prostiranja talasa. Dakle, ako je front talasa u vakuumu u nekom trenutku ravan, onda uvek ostaje ravan, što odgovara pravolinijskom širenju svetlosti. Ako front svjetlosnog vala dosegne granicu medija, tada svaka tačka na ovoj granici postaje centar novog sfernog vala, a konstruiranjem omotača ovih valova u prostoru i iznad i ispod granice, nije teško objasniti i zakon refleksije i zakon refrakcije (ali u ovom slučaju, moramo prihvatiti da je brzina svjetlosti u mediju n puta manja nego u vakuumu, gdje je n isti indeks loma medija koji je uključen u zakon prelamanja koji su nedavno otkrili Descartes i Snell).

Iz Hajgensovog principa sledi da se svetlost, kao i svaki talas, može savijati oko prepreka. Ovaj fenomen, koji je od fundamentalnog interesa, postoji, ali Hajgens je smatrao da „bočni talasi“ koji nastaju prilikom takvog savijanja ne zaslužuju mnogo pažnje.

Ideje Christiana Huygensa o svjetlosti bile su daleko od modernih. Tako je vjerovao da su svjetlosni talasi uzdužni, tj. da se pravci oscilacija poklapaju sa pravcem prostiranja talasa. Ovo može izgledati tim čudnije jer je i sam Huygens očito već imao ideju o fenomenu polarizacije, koji se može razumjeti samo razmatranjem poprečnih valova. Ali to nije glavna stvar. Hajgensov princip je presudno uticao na naše ideje ne samo o optici, već i o fizici bilo kakvih oscilacija i talasa, koja sada zauzima jedno od centralnih mesta u našoj nauci. (V.I. Grigorijev)

Više o Christianu Huygensu:

Christian Huygens von Zuylichen - sin holandskog plemića Constantijna Huygensa "Talenti, plemstvo i bogatstvo su očigledno bili nasljedni u porodici Christiana Huygensa", napisao je jedan od njegovih biografa. Njegov djed je bio pisac i dostojanstvenik, otac je bio tajni savjetnik prinčeva od Orangea, matematičar i pjesnik. Odana služba svojim vladarima nije porobila njihove talente, a činilo se da je Kristijanu predodredila ista, za mnoge, zavidna sudbina. Studirao je aritmetiku i latinski jezik, muziku i poeziju. Heinrich Bruno, njegov učitelj, nije se mogao zasititi svog četrnaestogodišnjeg učenika:

„Priznajem da se Kristijan mora nazvati čudom među dečacima... On razvija svoje sposobnosti u oblasti mehanike i konstrukcija, pravi neverovatne mašine, ali jedva potrebne.“ Učitelj je pogriješio: dječak je uvijek tražio koristi od učenja. Njegov konkretan, praktičan um uskoro će pronaći dijagrame mašina koje su ljudima zaista potrebne.

Međutim, nije se odmah posvetio mehanici i matematici. Otac je odlučio da svog sina učini advokatom i, kada je Kristijan napunio šesnaest godina, poslao ga je da studira pravo na Univerzitetu u Londonu. Dok je studirao pravne nauke na univerzitetu, Hajgens je istovremeno bio zainteresovan za matematiku, mehaniku, astronomiju i praktičnu optiku. Vješt majstor, samostalno brusi optička stakla i usavršava cijev, uz pomoć koje će kasnije doći do svojih astronomskih otkrića.

Christiaan Huygens je bio neposredni nasljednik Galilea-Galileija u nauci. Prema Lagrangeu, Huygens je “bio predodređen da poboljša i razvije najvažnija Galilejeva otkrića”. Postoji priča o tome kako je Hajgens prvi put došao u kontakt sa Galilejevim idejama. Sedamnaestogodišnji Hajgens je nameravao da dokaže da se tela bačena horizontalno kreću parabolama, ali, otkrivši dokaz u Galileovoj knjizi, nije želeo da „piše Ilijadu po Homeru“.

Nakon što je diplomirao na univerzitetu, Christiaan Huygens postaje ukras pratnje grofa od Nassaua, koji je na putu za Dansku u diplomatskoj misiji. Grofa ne zanima činjenica da je ovaj zgodni mladić autor zanimljivih matematičkih djela, a on, naravno, ne zna kako kršćanin sanja da od Kopenhagena stigne do Stokholma da vidi Descartesa. Tako da se nikada neće sresti: za nekoliko meseci Dekart će umreti.

U dobi od 22 godine, Christiaan Huygens je objavio “Rasprave o kvadratu hiperbole, elipse i kruga”. Godine 1655. gradi teleskop i otkriva jedan od Saturnovih satelita, Titan, i objavljuje “Nova otkrića u veličini kruga”. Sa 26 godina Kristijan piše beleške o dioptriji. U 28. godini objavljena je njegova rasprava „O proračunima u igri kocke“, u kojoj se iza neozbiljnog naslova krije jedna od prvih studija u istoriji iz oblasti teorije verovatnoće.

Jedno od najvažnijih Hajgensovih otkrića bio je pronalazak sata sa klatnom. Patentirao je svoj izum 16. jula 1657. i opisao ga u kratkom eseju objavljenom 1658. godine. O svom satu pisao je francuskom kralju Luju XIV: „Moje mašine, smeštene u vašim stanovima, ne samo da vas svakodnevno zadivljuju tačnim navođenjem vremena, već su pogodne, kao što sam se nadao od samog početka, za određivanje geografska dužina mjesta na moru.” Kristijan Hajgens je skoro četrdeset godina radio na stvaranju i poboljšanju satova, prvenstveno satova sa klatnom: od 1656. do 1693. godine. A. Sommerfeld je Huygensa nazvao „najbriljantnijim časovničarom svih vremena“.

U tridesetoj godini Kristijan Hajgens otkriva tajnu Saturnovog prstena. Prstenove Saturna prvi je uočio Galileo u obliku dva bočna dodatka koji "podupiru" Saturn. Tada su se prstenovi vidjeli kao tanka linija, nije ih primijetio i više ih nije spominjao. Ali Galilejeva cijev nije imala potrebnu rezoluciju i dovoljno uvećanje. Posmatranje neba kroz teleskop 92x. Kristijan otkriva da je prsten Saturna zamenjen za bočne zvezde. Hajgens je rešio misteriju Saturna i po prvi put opisao njegove čuvene prstenove.

U to vrijeme, Christiaan Huygens je bio vrlo zgodan mladić s velikim plavim očima i uredno podšišanim brkovima. Crvenkasti uvojci perike, strmo uvijeni prema tadašnjoj modi, padali su do ramena, ležali na snježno bijeloj brabantskoj čipki skupog ovratnika. Bio je prijateljski nastrojen i miran. Niko ga nije vidio posebno uzbuđenog ili zbunjenog, kako žuri negdje, ili, obrnuto, uronjenog u polagano sanjarenje. Nije volio biti u “društvu” i rijetko se tamo pojavljivao, iako mu je porijeklo otvorilo vrata svih palata Evrope. Međutim, kada se tamo pojavi, ne izgleda nimalo nezgodno ili posramljeno, kao što se često dešavalo drugim naučnicima.

Ali uzalud šarmantna Ninon de Lenclos traži njegovo društvo; on je uvijek prijateljski nastrojen, ništa više, ovaj uvjereni neženja. Može da pije sa prijateljima, ali samo malo. Malo se šalite, malo se nasmijte. Svega po malo, jako malo, da što više vremena ostane za ono glavno - rad. Posao - nepromenljiva strast koja sve prouzrokuje - neprestano ga je pekla.

Christiaan Huygens se odlikovao svojom izuzetnom posvećenošću. Bio je svjestan svojih sposobnosti i nastojao ih je maksimalno iskoristiti. „Jedina zabava koju je Hajgens sebi dozvolio u takvim apstraktnim poslovima“, pisao je o njemu jedan od njegovih savremenika, „bila je to što je u intervalima studirao fiziku. Ono što je za običnog čovjeka bio dosadan zadatak, za Huygensa je bila zabava.”

Godine 1663. Hajgens je izabran za člana Kraljevskog društva u Londonu. Godine 1665., na poziv Kolbera, nastanio se u Parizu i sledeće godine postao član novoorganizovane Pariske akademije nauka.

Godine 1673. objavljen je njegov esej “Sat sa klatnom” koji daje teorijske osnove Hajgensovog izuma. U ovom radu Hajgens utvrđuje da cikloida ima svojstvo izohronizma i analizira matematička svojstva cikloide.

Proučavajući krivolinijsko kretanje teške tačke, Hajgens, nastavljajući da razvija ideje koje je izrazio Galilej, pokazuje da telo, kada sa određene visine pada po raznim putevima, dobija konačnu brzinu koja ne zavisi od oblika putanje, već zavisi samo od visine pada, a može se popeti na visinu, jednaku (u nedostatku otpora) početnoj visini. Ovaj stav, koji u suštini izražava zakon održanja energije za kretanje u gravitacionom polju, Hajgens koristi za teoriju fizičkog klatna. Pronalazi izraz za smanjenu dužinu klatna, uspostavlja pojam centra ljuljanja i njegova svojstva. On izražava matematičku formulu klatna za cikloidno kretanje i male oscilacije kružnog klatna na sljedeći način:

“Vrijeme jedne male oscilacije kružnog klatna povezano je s vremenom pada duž dvostruke dužine klatna, baš kao što je obim kruga povezan s prečnikom.”

Značajno je da naučnik na kraju svog rada daje niz prijedloga (bez zaključka) o centripetalnoj sili i utvrđuje da je centripetalno ubrzanje proporcionalno kvadratu brzine i obrnuto proporcionalno poluprečniku kružnice. Ovaj rezultat pripremio je Njutnovu teoriju kretanja tela pod uticajem centralnih sila

Iz mehaničkih studija Christiaana Huygensa, pored teorije klatna i centripetalne sile, poznata je i njegova teorija o udaru elastičnih kuglica, koju je prijavio za konkurentski problem koji je objavilo Kraljevsko društvo iz Londona 1668. godine. Hajgensova teorija udara zasniva se na zakonu održanja živih sila, impulsu i Galileovom principu relativnosti. Objavljena je tek nakon njegove smrti 1703. godine. Hajgens je dosta putovao, ali nikada nije bio besposlen turista. Tokom svog prvog putovanja u Francusku, studirao je optiku, a u Londonu je objasnio tajne izrade svojih teleskopa. Radio je petnaest godina na dvoru Luja XIV, petnaest godina briljantnih matematičkih i fizičkih istraživanja. A za petnaest godina - samo dva kratka putovanja u domovinu na liječenje

Christiaan Huygens je živio u Parizu do 1681. godine, kada se, nakon ukidanja Nantskog edikta, kao protestant vratio u domovinu. Dok je bio u Parizu, dobro je poznavao Roemera i aktivno mu je pomagao u zapažanjima koja su dovela do određivanja brzine svjetlosti. Huygens je prvi izvijestio o Roemerovim rezultatima u svojoj raspravi.

Kod kuće, u Holandiji, opet ne znajući za umor, Hajgens gradi mehanički planetarijum, džinovske teleskope od sedamdeset metara i opisuje svetove drugih planeta.

Hajgensov rad o svetlosti pojavljuje se na latinskom jeziku, ispravljen od strane autora i ponovo objavljen na francuskom 1690. Hajgensov "Traktat o svetlosti" ušao je u istoriju nauke kao prvi naučni rad o talasnoj optici. Ovaj traktat formulisao je princip širenja talasa, sada poznat kao Hajgensov princip. Na osnovu ovog principa izvedeni su zakoni refleksije i prelamanja svjetlosti, te je razvijena teorija dvostrukog prelamanja u islandskoj šparoti. Budući da je brzina širenja svjetlosti u kristalu različita u različitim smjerovima, oblik valne površine neće biti sferičan, već elipsoidan.

Teorija širenja i prelamanja svjetlosti u jednoosnim kristalima je izvanredno dostignuće Hajgensove optike. Christiaan Huygens je također opisao nestanak jedne od dvije zrake kada su prolazile kroz drugi kristal sa određenom orijentacijom u odnosu na prvi. Tako je Hajgens bio prvi fizičar koji je ustanovio činjenicu polarizacije svetlosti.

Njegov nasljednik Fresnel je visoko cijenio Huygensove ideje. On ih je stavio iznad svih Newtonovih otkrića u optici, tvrdeći da je Hajgensovo otkriće "možda teže napraviti od svih Newtonovih otkrića u oblasti svetlosnih fenomena".

Hajgens ne razmatra boje u svojoj raspravi, niti razmatra difrakciju svetlosti. Njegov traktat posvećen je samo potkrepljivanju refleksije i prelamanja (uključujući dvostruko prelamanje) sa gledišta talasa. Ova okolnost je vjerovatno bila razlog zašto Hajgensova teorija, uprkos njenoj podršci u 18. veku od strane Lomonosova i Ojlera, nije dobila priznanje sve dok Fresnel početkom 19. veka nije oživeo teoriju talasa na novoj osnovi.

Kristijan Hajgens je umro 8. juna 1695. godine, kada je u štampariji štampana njegova poslednja knjiga KosMoteoros. (Samin D.K. 100 velikih naučnika. - M.: Veche, 2000)

Više o Christianu Huygensu:

Hajgens (Christian Huyghensvan Zuylichem), - matematičar, astronom i fizičar, koga je Newton prepoznao kao velikog. Njegov otac, signor van Zuylichem, sekretar prinčeva od Orangea, bio je izuzetan pisac i naučno obrazovan.

Christian Huygens je započeo svoju naučnu aktivnost 1651. godine esejem o kvadraturi hiperbole, elipse i kruga; 1654. otkrio je teoriju evoluta i evoluta, 1655. otkrio satelit Saturna i vrstu prstenova, 1659. opisao je sistem Saturna u djelu koje je objavio. Godine 1665., na poziv Colberta, nastanio se u Parizu i bio primljen za člana Akademije nauka.

Satovi sa točkovima na koje pokreću tegovi su dugo bili u upotrebi, ali je regulacija brzine takvih satova bila nezadovoljavajuća. Od Galilejevog vremena, klatno se koristilo zasebno za precizno mjerenje kratkih vremenskih perioda, a bilo je potrebno računati i broj zamaha. Godine 1657. Christiaan Huygens je objavio opis strukture sata s klatnom koji je izumio. Čuveno djelo Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, koje je objavio kasnije, 1673. godine, u Parizu, a koje sadrži izjavu o najvažnijim otkrićima u dinamici, u svom prvom dijelu sadrži i opis strukture satove, ali uz dodatak poboljšanja u metodi ponderiranja klatna, čineći klatno cikloidnim, koje ima konstantno vrijeme zamaha, bez obzira na zamah. Da bi objasnio ovo svojstvo cikloidnog klatna, autor drugi dio knjige posvećuje izvođenju zakona pada tijela koja su slobodna i kreću se po kosim pravim linijama, a na kraju i po cikloidi. Ovdje je prvi put jasno izražen početak samostalnosti kretanja: ravnomjerno ubrzanog zbog djelovanja gravitacije, a ujednačeno zbog inercije.

Christian Huygens dokazuje zakone ravnomjerno ubrzanog kretanja slobodno padajućih tijela, na temelju principa da djelovanje koje tijelu daje sila konstantne veličine i smjera ne ovisi o veličini i smjeru brzine koju tijelo već posjeduje. Izvodeći odnos između visine pada i kvadrata vremena, Huygens daje napomenu da su visine padova povezane kao kvadrati postignutih brzina. Nadalje, s obzirom na slobodno kretanje tijela bačenog prema gore, on otkriva da se tijelo uzdiže na najveću visinu, izgubivši svu brzinu koja mu je data i ponovo je stiče kada se vraća nazad.

Galileo je bez dokaza priznao da kada tijela padaju duž različitih nagnutih pravih linija s iste visine, ona postižu jednake brzine. Christiaan Huygens to dokazuje na sljedeći način. Dvije prave linije različitog nagiba i jednake visine postavljene su sa donjim krajevima jedan pored drugog. Ako tijelo lansirano s gornjeg kraja jednog od njih postigne veću brzinu od tijela koje je lansirano s gornjeg kraja drugog, onda se može lansirati duž prvog iz takve točke ispod gornjeg kraja da je brzina postignuta ispod dovoljna da podignemo tijelo do gornjeg kraja druge linije, ali onda bi se pokazalo da se tijelo podiglo na visinu veću od one s koje je palo, ali to ne može biti.

Od kretanja tijela po kosoj pravoj liniji, H. Huygens prelazi na kretanje po izlomljenoj liniji, a zatim na kretanje duž bilo koje krivulje, te dokazuje da je brzina koja se postiže pri padu sa bilo koje visine duž krivulje jednaka brzini stečeno tokom slobodnog pada sa iste visine duž okomite linije i da je potrebna ista brzina za podizanje istog tijela na istu visinu, kako duž vertikalne prave tako i duž krivine.

Zatim, prelazeći na cikloidu i razmatrajući neka njena geometrijska svojstva, autor dokazuje tautohronizam kretanja teške tačke duž cikloide. Treći dio rada iznosi teoriju evoluta i evoluta, koju je autor otkrio još 1654. godine; Ovdje kršćani nalaze tip i položaj cikloidne evolucije.

Četvrti dio postavlja teoriju fizičkog klatna; ovdje Christiaan Huygens rješava problem koji nije bio zadat mnogim geometrima njegovog vremena - problem određivanja centra zamaha. Zasniva se na sljedećem prijedlogu: „Ako je složeno klatno, ostavivši mirovanje, završilo neki dio svog zamaha, veći od poluzamaha, i ako je veza između svih njegovih čestica uništena, tada će svaka od ovih čestica porasti na toliku visinu da će njihovo zajedničko težište biti na visini na kojoj je bilo kada je klatno ostavilo mirovanje. Ovaj prijedlog, koji nije dokazao Christiaan Huygens, čini mu se kao osnovni princip, dok sada predstavlja primjenu zakona održanja energije na klatno. Teoriju fizičkog klatna dao je Hajgens u potpuno opštem obliku i primenio je na tela raznih vrsta. U posljednjem, petom dijelu svog rada, naučnik daje trinaest teorema o centrifugalnoj sili i ispituje rotaciju konusnog klatna.

Još jedno izvanredno djelo Christiana Huygensa je teorija svjetlosti, objavljena 1690. godine, u kojoj on iznosi teoriju refleksije i prelamanja, a zatim i dvostrukog prelamanja u islandskom špatu u istom obliku kao što je sada predstavljena u udžbenicima fizike. Od ostalih koje je otkrio H. Huygens, spomenut ćemo sljedeće.

Otkriće pravog izgleda Saturnovih prstenova i njegova dva mjeseca, napravljeno uz pomoć teleskopa od deset stopa, koji je on napravio. Zajedno sa svojim bratom, Christiaan Huygens se bavio proizvodnjom optičkih naočara i značajno poboljšao njihovu proizvodnju. Teorijski je otkriven elipsoidni oblik Zemlje i njena kompresija na polovima, kao i objašnjenje utjecaja centrifugalne sile na smjer gravitacije i na dužinu drugog klatna na različitim geografskim širinama. Rješavanje problema sudara elastičnih tijela istovremeno sa Wallisom i Brennom.

Christiaan Huygens je izumio spiralu sata, zamijenivši klatno, a prvi sat sa spiralom napravio je u Parizu časovničar Thuret 1674. On je također posjedovao jedno od rješenja za problem oblika teškog homogenog lanca u ravnoteži.

Christiaan Huygens - citati

Što je teži zadatak da se rasuđivanjem utvrdi ono što izgleda nesigurno i podložno slučaju, to je nevjerovatnija nauka koja postiže rezultat.

Prvi mehanički satovi koje su izmislili Kinezi pokretali su ogromni drveni vodeni točkovi koji se polako okreću. U 1300-ima Pojavili su se satovi na kotačima koji su pokretani spuštanjem utega, ali ti satovi su bili nepouzdani i neprecizni. Satovima je bio potreban mehanizam za regulaciju njihovog kretanja, koji je izumljen 1600-ih godina. Takav mehanizam bio je i privjesak, koji je svoju prvu praktičnu primjenu našao u satovima.

Godine 1582. italijanski naučnik Galileo Galilei pokazao je da se klatno - teg okačen na tanku šipku - uvek ljulja konstantnom brzinom. Osim toga, dokazao je da brzina oscilovanja ovisi samo o dužini klatna, a ne o veličini utega pričvršćenog za njegov kraj. Na primjer, klatno dužine 1 m napravi jednu oscilaciju (naprijed i naprijed) u 1 sekundi. Ali ako se klatno ove dužine nastavi ljuljati, onda se može koristiti za mjerenje vremena u sekundama. Galileo je imao ovu ideju i 1641. godine - godinu dana prije smrti - rekao je svom sinu Vincenzu kako da napravi sat čije kretanje je regulirano klatnom. Ali Vincenzo nije imao vremena da završi posao; Prvi satovi sa klatnom pojavili su se tek 1657. godine. Dizajnirao ih je holandski naučnik Christiaan Huygens, a izradio ih je časovničar Solomon Coster u Hagu. Zaostajali su ili bježali za 5 sekundi dnevno, što je znatno premašivalo točnost svih satova tog vremena.

Klatna za sat nisu koristila niti, već metalne šipke. Ali na metal utječe temperatura, pa se promijenila dužina šipki, što je uticalo na točnost sata. U vrućem vremenu metalna šipka se produžila, a po hladnom se skratila. Na primjer, da bi sat sa klatnom od jedne sekunde izgubio jednu sekundu dnevno, dovoljno je povećati dužinu klatna za 0,025 mm, što se događa s porastom temperature od samo 2 "C. Izumitelji su ubrzo riješili ovaj problem stvaranjem klatna konstantne dužine. Godine 1722. engleski mehaničar George Graham izumio je živino klatno (koje je najavio 1726.) tako što je na kraj klatna pričvrstio staklenu posudu koja sadrži živu. povećanje temperature, to je kompenzirano širenjem žive u posudi, djelujući u suprotnom smjeru.

Drugo rješenje bilo je rešetkasto klatno napravljeno od naizmjeničnih traka čelika i bakra, koje je izumio engleski časovničar John Harris 1728. Bakar se širi više od čelika, pa je njegovo širenje kompenzirano manjim širenjem čelika. Danas se šipke klatna izrađuju od invara, legure gvožđa i nikla koja se teško širi kada se zagreje. Ova legura se takođe koristi za izradu merača traka i viljuški za podešavanje, za koje je veoma važna konstantna dužina.

Galileov učenik, italijanski naučnik Vincenzo Vivijani, napravio je ovu skicu sata sa klatnom; Za rekonstrukciju klatna, pogledajte sl. nas. 13.

Ovaj model sata sa klatnom nastao je u 19. veku. na osnovu skice Galileovog projekta koju je napravio Vivijani. Tu nije naveden izvor energije za sat, pa se može pretpostaviti da je pokretan spuštanjem tegova.

U mehaničkom satu, brzina kojom se oslobađa energija silaznog utega kontrolira se mehanizmom koji se naziva escapement. Čekić okačen na klatno uzrokuje da se sidro zanjiha. Sidro se tada zaustavlja, a zatim otpušta kotač za bijeg, dopuštajući mu da postepeno oslobađa energiju silaznoga tereta, pokrećući glavni kotač. Kazaljka za sat je pričvršćena na osu glavnog točka.



Dijeli