Huygens, creștini. Mecanismul Clock of Contention îmbunătățit de Galileo Galileo și Christian Huygens

Huygens Christian (1629-1695), fizician, matematician, mecanic, astronom olandez.

Născut la 14 aprilie 1629 la Haga. La 16 ani a intrat la Universitatea din Leiden, doi ani mai târziu și-a continuat studiile la Universitatea din Breda. A trăit mai ales la Paris; a fost membru al Academiei de Științe din Paris.

Huygens a devenit cunoscut ca un matematician genial. Cu toate acestea, soarta a decretat că el era contemporan cu I. Newton, ceea ce înseamnă că a fost mereu în umbra talentului altcuiva. A apărut Huygens
unul dintre dezvoltatorii mecanicii după Galileo și Descartes. El a preluat conducerea în crearea ceasurilor cu pendul cu mecanism de evacuare. A reușit să rezolve problema determinării centrului de oscilație al unui pendul fizic și să stabilească legile care determină forța centripetă. De asemenea, a investigat și a derivat legile care guvernează ciocnirea corpurilor elastice.

Înainte de Newton, Huygens a dezvoltat teoria ondulatorie a luminii. Principiul lui Huygens (1678) - mecanismul descoperit de el pentru propagarea luminii - este aplicabil și astăzi. Pe baza teoriei sale asupra luminii, Huygens a explicat o serie de fenomene optice, a măsurat cu mare acuratețe caracteristicile geometrice ale spatelui Islandei și a descoperit birefringența în acesta, apoi a văzut același fenomen în cristalele de cuarț. Huygens a introdus conceptul de „axă de cristal” și a descoperit polarizarea luminii. A lucrat cu mare succes în domeniul opticii: a îmbunătățit semnificativ telescopul, a proiectat un ocular și a introdus deschideri.

Fiind unul dintre fondatorii Observatorului din Paris, a adus o contribuție semnificativă la astronomie - a descoperit al 8-lea inel al lui Saturn și Titan, unul dintre cei mai mari sateliți din sistemul solar, a distins calotele polare de pe Marte și dungile de pe Jupiter. Omul de știință cu mare interes a construit așa-numita mașină planetară (planetarium) și a creat o teorie a figurii Pământului. El a fost primul care a ajuns la concluzia că Pământul este comprimat în apropierea polilor și a exprimat ideea de a măsura forța gravitațională folosind un al doilea pendul. Huygens a fost aproape de a descoperi legea gravitației universale. Metodele sale matematice sunt folosite și astăzi în știință.

CHRISTIAN HUYGENS

Christiaan Huygens von Zuylichen - fiul nobilului olandez Constantijn Huygens, s-a născut la 14 aprilie 1629. „Talentele, nobilimea și bogăția erau aparent ereditare în familia lui Christian Huygens”, a scris unul dintre biografii săi. Bunicul său a fost scriitor și demnitar, tatăl său a fost consilierul privat al Prinților de Orange, un matematician și un poet. Serviciul loial față de suveranii lor nu le-a înrobit talentele și se părea că Christian era predeterminat de aceeași soartă, pentru mulți, de invidiat. A studiat aritmetica si latina, muzica si poezia. Heinrich Bruno, profesorul său, nu s-a săturat de elevul său de paisprezece ani: „Recunosc că Christian trebuie numit un miracol printre băieți... Își dezvoltă abilitățile în domeniul mecanicii și al designului, face mașini uimitoare, dar abia necesar.”

Profesorul a greșit: băiatul căuta mereu beneficii din studii. Mintea lui concretă și practică va găsi în curând diagrame ale mașinilor de care oamenii au cu adevărat nevoie.

Cu toate acestea, nu s-a dedicat imediat mecanicii și matematicii. Tatăl a decis să-și facă fiul avocat și, când Christian a ajuns la șaisprezece ani, l-a trimis să studieze dreptul la Universitatea din Londra. În timp ce studia științe juridice la universitate, Huygens era în același timp interesat de matematică, mecanică, astronomie și optică practică. Meșter iscusit, șlefuiește independent ochelari optici și îmbunătățește țeava, cu ajutorul căreia își va face ulterior descoperirile astronomice.

Christiaan Huygens a fost succesorul imediat al lui Galileo în știință. Potrivit lui Lagrange, Huygens „a fost destinat să îmbunătățească și să dezvolte cele mai importante descoperiri ale lui Galileo”. Există o poveste despre modul în care Huygens a intrat pentru prima dată în contact cu ideile lui Galileo. Huygens, în vârstă de șaptesprezece ani, urma să demonstreze că trupurile aruncate orizontal se mișcă în parabole, dar, după ce a descoperit dovada în cartea lui Galileo, nu a vrut să „scrie Iliada după Homer”.

După absolvirea universității, el devine o podoabă a sutei contelui de Nassau, care se află în drum spre Danemarca în misiune diplomatică. Contele nu este interesat de faptul că acest tânăr frumos este autorul unor lucrări matematice interesante și, desigur, nu știe cum visează Christian să ajungă de la Copenhaga la Stockholm pentru a-l vedea pe Descartes. Deci nu se vor întâlni niciodată: în câteva luni Descartes va muri.

La vârsta de 22 de ani, Huygens a publicat „Discursuri despre pătratul unei hiperbole, al unei elipse și al unui cerc”. În 1655, el construiește un telescop și descoperă una dintre lunile lui Saturn, Titan, și publică „Noi descoperiri în dimensiunea cercului”. La 26 de ani, Christian scrie note despre dioptrie. La vârsta de 28 de ani a fost publicat tratatul său „Despre calculele în jocul de zaruri”, unde în spatele titlului cu aspect frivol se ascunde unul dintre primele studii în domeniul teoriei probabilităților din istorie.

Una dintre cele mai importante descoperiri ale lui Huygens a fost inventarea ceasului cu pendul. Și-a brevetat invenția la 16 iulie 1657 și a descris-o într-un scurt eseu publicat în 1658. El i-a scris despre ceasul său regelui francez Ludovic al XIV-lea: „Mașinile mele, plasate în apartamentele dumneavoastră, nu numai că vă uimesc în fiecare zi cu indicarea corectă a orei, dar sunt potrivite, așa cum am sperat de la bun început, pentru a determina longitudinea unui loc pe mare.” Christian Huygens a lucrat la sarcina de a crea și îmbunătăți ceasurile, în primul rând cele cu pendul, timp de aproape patruzeci de ani: din 1656 până în 1693. A. Sommerfeld l-a numit pe Huygens „cel mai strălucit ceasornicar din toate timpurile”.

La treizeci de ani, Huygens dezvăluie secretul inelului lui Saturn. Inelele lui Saturn au fost observate pentru prima dată de Galileo sub forma a două apendice laterale care „suțin” Saturn. Apoi inelele erau vizibile ca o linie subțire, nu le-a observat și nu le-a mai menționat. Dar tubul lui Galileo nu avea rezoluția necesară și mărirea suficientă. Observând cerul printr-un telescop de 92x, Christian descoperă că inelul lui Saturn a fost confundat cu stelele laterale. Huygens a rezolvat misterul lui Saturn și a descris pentru prima dată celebrele sale inele.

La acea vreme, Huygens era un tânăr foarte frumos, cu ochi mari albaștri și o mustață frumos tunsă. Buclele roșiatice ale perucii, ondulate abrupt după moda vremii, cădeau până la umeri, întinse pe dantelă Brabant albă ca zăpada a unui guler scump. Era prietenos și calm. Nimeni nu l-a văzut deosebit de entuziasmat sau confuz, grăbindu-se undeva sau, dimpotrivă, cufundat în gânduri lente. Nu-i plăcea să fie în „societate” și rareori apărea acolo, deși originea sa i-a deschis porțile tuturor palatelor Europei. Cu toate acestea, când apare acolo, nu pare deloc stânjenit sau jenat, așa cum s-a întâmplat adesea cu alți oameni de știință.

Dar degeaba își caută compania fermecătorul Ninon de Lenclos; este invariabil prietenos, nimic mai mult, acest burlac convins. Poate bea cu prietenii, dar doar puțin. Faceți o mică farsă, râdeți puțin. Puțin din tot, foarte puțin, astfel încât să rămână cât mai mult timp pentru principalul lucru - muncă. Munca – o pasiune neschimbătoare atotconsumătoare – l-a ars în mod constant.

Huygens s-a remarcat prin dăruirea sa extraordinară. Era conștient de abilitățile sale și a căutat să le folosească la maximum. „Singura distracție pe care și-l permitea Huygens în astfel de lucrări abstracte”, a scris unul dintre contemporanii săi despre el, „a fost că în intervalele în care studia fizica. Ceea ce a fost o sarcină obositoare pentru o persoană obișnuită a fost divertismentul pentru Huygens.”

În 1663, Huygens a fost ales membru al Societății Regale din Londra. În 1665, la invitația lui Colbert, s-a stabilit la Paris și în anul următor a devenit membru al Academiei de Științe din Paris, nou organizată.

În 1673, a fost publicat eseul său „Ceasul cu pendul”, care oferă bazele teoretice ale invenției lui Huygens. În această lucrare, Huygens stabilește că cicloidul are proprietatea de izocronism și analizează proprietățile matematice ale cicloidului.

Studiind mișcarea curbilinie a unui punct greu, Huygens, continuând să dezvolte ideile exprimate de Galileo, arată că un corp, atunci când cade de la o anumită înălțime pe diferite căi, capătă o viteză finală care nu depinde de forma căii, ci depinde doar de înălțimea căderii și se poate ridica la o înălțime egală (în absența rezistenței) cu înălțimea inițială. Această poziție, care exprimă în esență legea conservării energiei pentru mișcare într-un câmp gravitațional, este folosită de Huygens pentru teoria pendulului fizic. El găsește o expresie pentru lungimea redusă a pendulului, stabilește conceptul de centru de leagăn și proprietățile acestuia. El exprimă formula unui pendul matematic pentru mișcarea cicloidă și mici oscilații ale unui pendul circular astfel: „Timpul unei mici oscilații a unui pendul circular este legat de timpul de cădere de-a lungul lungimii duble a pendulului, la fel ca și circumferința unui cerc este legată de diametru.”

Este semnificativ faptul că la finalul lucrării sale omul de știință face o serie de propuneri (fără concluzii) despre forța centripetă și stabilește că accelerația centripetă este proporțională cu pătratul vitezei și invers proporțională cu raza cercului. Acest rezultat a pregătit teoria lui Newton despre mișcarea corpurilor sub influența forțelor centrale.

Din studiile mecanice ale lui Huygens, pe lângă teoria pendulului și a forței centripete, se cunoaște și teoria sa asupra impactului bilelor elastice, pe care a depus-o pentru o problemă competitivă anunțată de Societatea Regală din Londra în 1668. Teoria impactului lui Huygens se bazează pe legea conservării forțelor vii, a impulsului și a principiului relativității lui Galileo. A fost publicată abia după moartea sa în 1703.

Huygens a călătorit destul de mult, dar nu a fost niciodată un turist inactiv. În prima sa călătorie în Franța, a studiat optica, iar la Londra a explicat secretele fabricării telescoapelor sale. A lucrat cincisprezece ani la curtea lui Ludovic al XIV-lea, cincisprezece ani de strălucite cercetări matematice și fizice. Și în cincisprezece ani - doar două scurte călătorii în patria sa pentru a primi tratament medical.

Huygens a locuit la Paris până în 1681, când, după revocarea Edictului de la Nantes, el, ca protestant, s-a întors în patria sa. În timp ce se afla la Paris, l-a cunoscut bine pe Roemer și l-a ajutat activ în observațiile care au condus la determinarea vitezei luminii. Huygens a fost primul care a raportat rezultatele lui Roemer în tratatul său.

Acasă, în Olanda, din nou neștiind oboseala, Huygens construiește un planetariu mecanic, telescoape uriașe de șaptezeci de metri și descrie lumile altor planete.

Lucrarea lui Huygens despre lumină apare în latină, corectată de autor și republicată în franceză în 1690. „Tratatul despre lumină” al lui Huygens a intrat în istoria științei ca prima lucrare științifică despre optica undelor. Acest tratat a formulat principiul propagării undelor, cunoscut acum sub numele de principiul lui Huygens. Pe baza acestui principiu, au fost derivate legile reflexiei și refracției luminii și a fost dezvoltată teoria dublei refracții în spartul Islandei. Deoarece viteza de propagare a luminii într-un cristal este diferită în direcții diferite, forma suprafeței undei nu va fi sferică, ci elipsoidală.

Teoria propagării și refracției luminii în cristale uniaxiale este o realizare remarcabilă a opticii lui Huygens. Huygens a descris, de asemenea, dispariția uneia dintre cele două raze pe măsură ce treceau prin al doilea cristal la o anumită orientare față de primul. Astfel, Huygens a fost primul fizician care a stabilit faptul polarizării luminii.

Ideile lui Huygens au fost foarte apreciate de succesorul său Fresnel. El le-a plasat deasupra tuturor descoperirilor lui Newton în optică, argumentând că descoperirea lui Huygens „poate fi mai dificil de făcut decât toate descoperirile lui Newton în domeniul fenomenelor luminoase”.

Huygens nu ia în considerare culorile în tratatul său și nici difracția luminii. Tratatul său este dedicat doar fundamentării reflexiei și refracției (inclusiv refracției duble) din punctul de vedere al ondulației. Această împrejurare a fost probabil motivul pentru care teoria lui Huygens, în ciuda sprijinului ei în secolul al XVIII-lea de către Lomonosov și Euler, nu a primit recunoaștere până când Fresnel a reînviat teoria valurilor pe o nouă bază la începutul secolului al XIX-lea.

Huygens a murit la 8 iulie 1695, când Cosmoteoros, ultima sa carte, era tipărită în tipografie.

Din cartea Dicționar enciclopedic (G-D) autorul Brockhaus F.A.

Huyghens Huygens (Christian Huyghensvan Zuylichem) a fost un matematician, astronom și fizician recunoscut ca fiind mare de Newton (1629 – 1695). Tatăl său, signor van Zuylichem, secretar al prinților din Orange, a fost un scriitor remarcabil și educat științific. G. și-a început activitatea științifică în 1651 cu compoziția

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (VO) a autorului TSB

Wolf Christian Wolf (Wolff) Christian (creștin) (24.1.1679, Breslau, - 9.4.1754, Halle), filozof german, reprezentant al raționalismului. Profesor de matematică și filozofie la Halle (1706-23 și din 1740) și Marburg (1723-40), unde M. V. Lomonosov a fost printre studenții săi. V. a vorbit în principal

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (GY) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (GO) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (PA) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (SM) a autorului TSB

Smuts Jan Christian Smuts (Smuts) Jan Christian (24.5.1870, Bowenplats, provincia Cape, - 11.9.1950, Irene, lângă Pretoria), politician sud-african; britanic Field Marshal (din 1941), filosof idealist. Născut într-o familie Afrikaner - un mare proprietar de terenuri. Absolvent de la Cambridge

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (XP) a autorului TSB

Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (EY) a autorului TSB

Din carte 100 de mari oameni de știință autorul Samin Dmitry

CHRISTIAN HUYGENS (1629–1695) Christian Huygens von Zuilichen - fiul nobilului olandez Constantijn Huygens, s-a născut la 14 aprilie 1629. „Talentele, nobilimea și bogăția erau aparent ereditare în familia lui Christian Huygens”, a scris unul dintre biografii săi. A lui

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1 [Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și Medicină] autor

Din carte 3333 de întrebări și răspunsuri dificile autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

De ce Christiaan Huygens era sigur că există plantații uriașe de cânepă pe Jupiter? Mecanicul, fizicianul și matematicianul olandez Christiaan Huygens, care a avut și mari merite în domeniul astronomiei, a fost un fiu al timpului său și, prin urmare, a crezut sincer în oportunitatea

Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 1. Astronomie și astrofizică. Geografie și alte științe ale pământului. Biologie și medicină autor Kondrașov Anatoli Pavlovici

Din cartea Marele Dicționar de Citate și Slogane autor

CHRISTIAN VIII (Christian VIII, 1786–1848), rege al Danemarcei din 1839. 120 Scrisoare deschisă. Sub această rubrică a fost publicată declarația lui Christian VIII din 8 iunie 1846, în care pretențiile Prusiei asupra Schleswig și Holstein erau respinse. ? Gefl. Worte, S. 444. În Germania această expresie apare ocazional

Din cartea Istoria lumii în proverbe și citate autor Duşenko Konstantin Vasilievici

CHRISTIAN X (1870–1947), regele Danemarcei din 1912 121 Dacă germanii introduc o stea galbenă pentru evreii din Danemarca, familia mea și cu mine o vom purta ca semn al celei mai înalte distincții. Cuvintele lui creștin 11 oct. 1943. A doua zi a apărut efectiv în fața oamenilor călare pe un cal cu galben

Din cartea autorului

CHRISTIAN VIII (Christian VIII, 1786–1848), regele Danemarcei din 183926Scrisoare deschisă.Sub acest titlu a fost publicată o declarație a lui Christian VIII la 8 iunie 1846, care respingea pretențiile prusacului asupra Schleswig și Holstein. ? Gefl. Worte-01, S. 444. În Germania această expresie apare ocazional

Din cartea autorului

CHRISTIAN X (Christian X, 1870–1947), rege al Danemarcei din 1912. 27 Dacă germanii introduc o stea galbenă pentru evreii din Danemarca, familia mea și cu mine o vom purta ca semn al celei mai înalte distincții.Cuvintele lui Christian 11 oct . 1943? Eigen, p. 65A doua zi, Christian a apărut de fapt în fața oamenilor călare cu

Fondatorul doctrinei moderne a mecanicii teoretice, Christian Huygens, s-a născut la 14 aprilie 1629 la Haga. Huygens a primit bazele matematicii și mecanicii la prelegerile profesorului Frans van Schoten de la Universitatea Leiden. Prima lucrare științifică a tânărului om de știință a fost publicată în 1651 și s-a numit „Discursuri asupra pătrarii unei hiperbole, a unei elipse și a unui cerc”. Lucrările lui Huygens în domeniul științelor exacte au avut o mare importanță practică - o descriere a fundamentelor teoriei probabilităților, a teoriei matematice a numerelor și a diferitelor curbe și a teoriei ondulatorii a luminii. A fost primul din Olanda care a primit un brevet pentru un ceas cu pendul. Aceasta arată amploarea viziunii științifice despre lume a lui Christian Huygens.

Dacă mentorul tău este Descartes, ești destinat să devii un geniu

Amploarea intereselor lui Huygens este uimitoare. În timpul carierei sale științifice, a scris zeci de lucrări științifice serioase în mecanică, matematică și fizică. Recunoscând meritele marelui olandez în înțelegerea lumii din jurul său și punând pe baze științifice opiniile care existau la acea vreme, comunitatea științifică regală l-a onorat pe Christian Huygens, alegându-l ca membru în 1663 – primul dintre oamenii de știință străini. Francezii și-au fondat Academia de Științe în 1666. Huygens a devenit primul președinte al comunității științifice franceze.

Una dintre numeroasele ramuri ale științei îmbogățite de lucrările naturalistului olandez a fost astronomia. Prietenia tatălui său, Constantin Huygens, cu fondatorul teoriei filosofice a cartezianismului, Rene Descartes, a avut o influență uriașă asupra vederilor tânărului creștin. Huygens a devenit interesat de cercetarea astronomică. Cu ajutorul fratelui său, și-a modificat telescopul de acasă pentru a obține cea mai mare mărire posibilă - 92x.

Marte, Saturn și mai departe, mai departe...

Prima descoperire astronomică a lui Huygens a devenit o senzație științifică. În 1655, în timp ce observa vecinătatea lui Saturn printr-un telescop, astronomul a observat aceleași ciudatenii pe care le-a subliniat Galileo Galilei în scrierile sale. Dar italianul nu a putut oferi o justificare clară pentru acest fenomen. Huygens a stabilit corect că acestea sunt acumulări de gheață de diferite dimensiuni care înconjoară planeta și nu părăsesc orbita lui Saturn sub influența gravitației sale gigantice. Huygens a examinat și satelitul lui Saturn, numit mai târziu Titan, prin telescopul său. Patru ani mai târziu, omul de știință și-a sistematizat descoperirile de inele de pe orbita lui Saturn într-o lucrare științifică.

Anul 1656. Pentru prima dată, sfera de interese astronomice a lui Huygens a depășit cu mult sistemul solar. Obiectul de observație este nebuloasa descoperită cu 45 de ani mai devreme de francezul Nicolas de Pereysky în constelația Orion. Astăzi, Nebuloasa Orion este clasificată în cataloagele astronomice sub numele de Messier 42 (NGC1976). Huygens a făcut clasificarea inițială a obiectelor nebuloasei și calculul coordonatelor astronomice și a început să calculeze dimensiunea nebuloasei și distanța până la Pământ.

Cincisprezece ani mai târziu, olandezul a revenit la observațiile astronomice. Obiectul atenției sale a fost Planeta Roșie. Observând Polul Sud al lui Marte printr-un telescop, Huygens a descoperit că acesta era acoperit cu o calotă glaciară. Chiar și atunci, astronomii erau siguri că Marte ar putea avea anumite condiții pentru existența organismelor vii. Astronomul a calculat destul de precis perioada de revoluție a planetei în jurul propriei axe.

Viziunea asupra lumii a lui Huygens

Ultima lucrare științifică în domeniul astronomiei a fost un articol publicat după moartea sa, în 1698, la Haga. Tratatul este o compilație de filozofie și astronomie în încercarea de a înțelege legile fizice de bază ale existenței și structurii Universului. Huygens a fost unul dintre primii oameni de știință europeni care au înaintat ipoteza populației altor obiecte din afara Pământului de către ființe inteligente. Lucrarea științifică postumă a lui Huygens a fost tradusă în engleză, franceză, germană și suedeză. Testamentul științific al lui Christian Huygens a fost tradus în rusă de Jacob (James) Bruce prin decret personal al împăratului Petru I în 1717. Comunitatea științifică rusă cunoaște lucrarea ca „Cartea viziunii asupra lumii” » .

Rezumând mulți ani de observații ale diferitelor obiecte din Univers, Huygens a încercat să ofere o bază științifică pentru existența sistemului heliocentric copernican, precum și să învețe să calculeze distanța reală până la stele și nebuloase pe baza luminozității lor aparente.

Ca și alți mari oameni de știință ai Evului Mediu, Huygens a avut studenți talentați. Cel mai faimos dintre ei este matematicianul german Gottfried Leibniz.

Christiaan Huygens a murit la Haga la 8 iulie 1695, la vârsta de 66 de ani. Contemporanii au apreciat foarte mult realizările științifice ale celebrului olandez în domeniul astronomiei. În 1997, o sondă Agenției Spațiale Europene numită după el a fost lansată pe luna lui Saturn, Titan, pe care a descoperit-o. Misiunea navei spațiale a fost la fel de reușită pe cât viața lui Christiaan Huygens a fost lungă și bogată în descoperiri științifice.

Christiaan Huygens este un om de știință, matematician, astronom și fizician olandez, unul dintre fondatorii opticii undelor. În 1665-81 a lucrat la Paris. A inventat (1657) un ceas cu pendul cu mecanism de evadare, și-a prezentat teoria, a stabilit legile oscilației unui pendul fizic și a pus bazele teoriei impactului. A creat (1678, publicat în 1690) teoria ondulatorie a luminii, a explicat dubla refracție. Împreună cu Robert Hooke, el a stabilit puncte constante de termometru. Telescopul îmbunătățit; a proiectat un ocular care poartă numele lui. Inelul din jurul lui Saturn a fost descoperit și de satelitul său Titan. Autor al uneia dintre primele lucrări despre teoria probabilității (1657).

Trezirea timpurie a talentelor

Strămoșii lui Christiaan Huygens au ocupat un loc proeminent în istoria țării sale. Tatăl său Konstantin Huygens (1596-1687), în a cărui casă s-a născut viitorul om de știință celebru, era un om cu o mare educație, cunoștea limbi străine și îi plăcea muzica; după 1630 a devenit consilier al lui William al II-lea (și ulterior lui William al III-lea). Regele Iacob I l-a ridicat la gradul de cavaler, iar Ludovic al XIII-lea i-a acordat Ordinul Sf. Mihail. Copiii săi - 4 fii (al doilea este creștin) și o fiică - au lăsat și ei o amprentă bună asupra istoriei.

Talentul lui Christian s-a manifestat la o vârstă fragedă. La opt ani studiase deja latina și aritmetica, studiase canto, iar la zece ani se familiariza cu geografia și astronomia. În 1641, profesorul său i-a scris tatălui copilului: „Văd și aproape invidiez amintirea remarcabilă a lui Christian”, iar doi ani mai târziu: „Mărturisesc că creștinul trebuie numit un miracol între băieți”.

Și Christian în acest moment, după ce a studiat greacă, franceză și italiană și a stăpânit să cânte la clavecin, a devenit interesat de mecanică. Dar nu numai asta: îi place și înotul, dansul și călăria. La vârsta de șaisprezece ani, Christiaan Huygens, împreună cu fratele său mai mare Konstantin, a intrat la Universitatea din Leiden pentru a studia dreptul și matematica (aceasta din urmă era mai dispusă și de succes; profesorul a decis să-i trimită una dintre lucrările lui Rene Descartes).

După 2 ani, fratele mai mare începe să lucreze pentru Prințul Frederick Henrik, iar Christian și fratele său mai mic se mută la Breda, la „Colegiul Oran”. Tatăl lui Christian l-a pregătit și el pentru serviciul public, dar avea alte aspirații.În 1650, s-a întors la Haga, unde munca sa științifică a fost îngreunată doar de durerile de cap care îl bântuiau de ceva vreme.

Cu cât este mai dificilă sarcina de a determina prin raționament ceea ce pare nesigur și supus întâmplării, cu atât mai uimitoare este știința care atinge rezultatul.

Huygens Christian

Primele lucrări științifice

Gama de interese științifice ale lui Christian Huygens a continuat să se extindă. Este interesat de lucrările lui Arhimede despre mecanică și ale lui Descartes (și mai târziu alți autori, printre care englezii Newton și Hooke) despre optică, dar nu se oprește din studiul matematicii. În mecanică, principalele sale cercetări se referă la teoria impactului și problema construcției ceasurilor, care la acea vreme avea o semnificație aplicativă extrem de importantă și ocupa întotdeauna unul dintre locurile centrale în opera lui Huygens.

Primele sale realizări în optică pot fi numite și „aplicate”. Împreună cu fratele său Constantin, Christian Huygens este angajat în îmbunătățirea instrumentelor optice și obține un succes semnificativ în acest domeniu (această activitate nu se oprește de mulți ani; în 1682 inventează un ocular cu trei lentile, care încă îi poartă numele. perfecționând telescoapele, Huygens, însă, în „Dioptrics” „ scria: „... o persoană: care ar putea inventa o lunetă, bazată doar pe teorie, fără intervenția întâmplării, ar trebui să aibă o minte supraomenească”).

Noile instrumente permit efectuarea unor observații importante: 25 martie 1655 Huygens descoperă Titanul, cel mai mare satelit al lui Saturn (ale cărui inele era interesat de multă vreme). În 1657, a apărut o altă lucrare a lui Huygens, „Despre calculele în zaruri”, una dintre primele lucrări despre teoria probabilității. El scrie un alt eseu, „Despre impactul corpurilor”, pentru fratele său.

În general, anii cincizeci ai secolului al XVII-lea au fost perioada celei mai mari activități a lui Huygens. El câștigă faimă în lumea științifică. În 1665 a fost ales membru al Academiei de Științe din Paris.

„Principiul lui Huygens”

H. Huygens a studiat lucrările optice ale lui Newton cu un interes neclintit, dar nu a acceptat teoria sa corpusculară a luminii. Mult mai aproape de el au fost părerile lui Robert Hooke și Francesco Grimaldi, care credeau că lumina are o natură ondulatorie.

Dar ideea luminii ca undă a dat imediat naștere la multe întrebări: cum să explicăm propagarea rectilinie a luminii, reflectarea și refracția ei? Newton le-a dat răspunsuri aparent convingătoare. Dreptatea este o manifestare a primei legi a dinamicii: corpusculii de lumină se mișcă uniform și în linie dreaptă, cu excepția cazului în care sunt acționați de vreo forță. Reflecția a fost explicată și ca rebound elastic al corpusculilor de pe suprafețele corpurilor. Situația cu refracția a fost ceva mai complicată, dar și aici Newton a oferit o explicație. El credea că atunci când un corpuscul ușor zboară până la limita unui corp, o forță atractivă a substanței începe să acționeze asupra acestuia, conferind accelerație corpusculului. Aceasta duce la o schimbare a direcției vitezei (refracției) corpusculului și a mărimii acestuia; prin urmare, potrivit lui Newton, viteza luminii în sticlă, de exemplu, este mai mare decât în ​​vid. Această concluzie este importantă fie și numai pentru că permite verificarea experimentală (experiența ulterioară a respins opinia lui Newton).

Christian Huygens, ca și predecesorii săi menționați mai sus, credea că tot spațiul este umplut cu un mediu special - eter, și că lumina sunt unde în acest eter. Folosind o analogie cu undele de pe suprafața apei, Huygens a ajuns la următoarea imagine: atunci când partea frontală (adică marginea de atac) a undei atinge un anumit punct, adică oscilațiile ating acest punct, atunci aceste oscilații devin centrele. de unde noi divergente în toate direcțiile, iar mișcarea anvelopei tuturor acestor unde oferă o imagine a propagării frontului de undă, iar direcția perpendiculară pe acest front este direcția de propagare a undei. Deci, dacă frontul de undă în vid este plat la un moment dat, atunci rămâne întotdeauna plat, ceea ce corespunde propagării rectilinie a luminii. Dacă frontul undei luminoase ajunge la limita mediului, atunci fiecare punct de pe această limită devine centrul unei noi unde sferice, iar prin construirea învelișurilor acestor unde în spațiu atât deasupra cât și sub graniță, nu este dificil. pentru a explica atât legea reflexiei, cât și legea refracției (dar la În acest caz, trebuie să acceptăm că viteza luminii într-un mediu este de n ori mai mică decât în ​​vid, unde n este același indice de refracție al mediului care este inclusă în legea refracţiei descoperită recent de Descartes şi Snell).

Din principiul lui Huygens rezultă că lumina, ca orice val, se poate îndoi în jurul obstacolelor. Acest fenomen, care prezintă un interes fundamental, există, dar Huygens a considerat că „undele laterale” care apar în timpul unei astfel de îndoiri nu merită prea multă atenție.

Ideile lui Christian Huygens despre lumină erau departe de a fi moderne. Astfel, el credea că undele luminoase sunt longitudinale, adică. că direcţiile oscilaţiilor coincid cu direcţia de propagare a undelor. Acest lucru poate părea cu atât mai ciudat cu cât se pare că însuși Huygens avea deja o idee despre fenomenul de polarizare, care poate fi înțeles doar luând în considerare undele transversale. Dar acesta nu este principalul lucru. Principiul lui Huygens a avut o influență decisivă asupra ideilor noastre nu numai despre optică, ci și despre fizica oricăror oscilații și unde, care acum ocupă unul dintre locurile centrale în știința noastră. (V.I. Grigoriev)

Mai multe despre Christian Huygens:

Christian Huygens von Zuylichen - fiul nobilului olandez Constantijn Huygens „Talentele, noblețea și bogăția au fost aparent ereditare în familia lui Christian Huygens”, a scris unul dintre biografii săi. Bunicul său a fost scriitor și demnitar, tatăl său a fost consilierul privat al Prinților de Orange, un matematician și un poet. Serviciul loial față de suveranii lor nu le-a înrobit talentele și se părea că Christian era predeterminat de aceeași soartă, pentru mulți, de invidiat. A studiat aritmetica si latina, muzica si poezia. Heinrich Bruno, profesorul său, nu se satură de elevul său de paisprezece ani:

„Mărturisesc că Christian trebuie numit un miracol în rândul băieților... Își dezvoltă abilitățile în domeniul mecanicii și al structurilor, face mașini uimitoare, dar cu greu necesare.” Profesorul a greșit: băiatul căuta mereu beneficii din studii. Mintea lui concretă și practică va găsi în curând diagrame ale mașinilor de care oamenii au cu adevărat nevoie.

Cu toate acestea, nu s-a dedicat imediat mecanicii și matematicii. Tatăl a decis să-și facă fiul avocat și, când Christian a ajuns la șaisprezece ani, l-a trimis să studieze dreptul la Universitatea din Londra. În timp ce studia științe juridice la universitate, Huygens era în același timp interesat de matematică, mecanică, astronomie și optică practică. Meșter iscusit, șlefuiește independent ochelarii optici și îmbunătățește tubul, cu ajutorul căruia își va face ulterior descoperirile astronomice.

Christiaan Huygens a fost succesorul imediat al lui Galileo-Galilei în știință. Potrivit lui Lagrange, Huygens „a fost destinat să îmbunătățească și să dezvolte cele mai importante descoperiri ale lui Galileo”. Există o poveste despre modul în care Huygens a intrat pentru prima dată în contact cu ideile lui Galileo. Huygens, în vârstă de șaptesprezece ani, urma să demonstreze că trupurile aruncate orizontal se mișcă în parabole, dar, după ce a descoperit dovada în cartea lui Galileo, nu a vrut să „scrie Iliada după Homer”.

După absolvirea universității, Christiaan Huygens devine o podoabă a sutei contelui de Nassau, care se află în drum spre Danemarca în misiune diplomatică. Contele nu este interesat de faptul că acest tânăr frumos este autorul unor lucrări matematice interesante și, desigur, nu știe cum visează Christian să ajungă de la Copenhaga la Stockholm pentru a-l vedea pe Descartes. Deci nu se vor întâlni niciodată: în câteva luni Descartes va muri.

La vârsta de 22 de ani, Christiaan Huygens a publicat „Discursuri despre pătratul unei hiperbole, al unei elipse și al unui cerc”. În 1655, el construiește un telescop și descoperă una dintre lunile lui Saturn, Titan, și publică „Noi descoperiri în dimensiunea cercului”. La 26 de ani, Christian scrie note despre dioptrie. La vârsta de 28 de ani a fost publicat tratatul său „Despre calculele în jocul de zaruri”, unde în spatele titlului cu aspect frivol se ascunde unul dintre primele studii din istorie în domeniul teoriei probabilităților.

Una dintre cele mai importante descoperiri ale lui Huygens a fost inventarea ceasului cu pendul. Și-a brevetat invenția la 16 iulie 1657 și a descris-o într-un scurt eseu publicat în 1658. El i-a scris despre ceasul său regelui francez Ludovic al XIV-lea: „Mașinile mele, plasate în apartamentele dumneavoastră, nu numai că vă uimesc în fiecare zi cu indicarea corectă a orei, dar sunt potrivite, așa cum am sperat de la bun început, pentru a determina longitudinea unui loc pe mare.” Christian Huygens a lucrat la sarcina de a crea și a îmbunătăți ceasurile, în primul rând ceasuri cu pendul, timp de aproape patruzeci de ani: din 1656 până în 1693. A. Sommerfeld l-a numit pe Huygens „cel mai strălucit ceasornicar din toate timpurile”.

La treizeci de ani, Christiaan Huygens dezvăluie secretul inelului lui Saturn. Inelele lui Saturn au fost observate pentru prima dată de Galileo sub forma a două apendice laterale care „suțin” Saturn. Apoi inelele erau vizibile ca o linie subțire, nu le-a observat și nu le-a mai menționat. Dar tubul lui Galileo nu avea rezoluția necesară și mărirea suficientă. Observarea cerului printr-un telescop 92x. Christian descoperă că inelul lui Saturn a fost confundat cu stelele laterale. Huygens a rezolvat misterul lui Saturn și a descris pentru prima dată celebrele sale inele.

La acea vreme, Christiaan Huygens era un tânăr foarte chipeș, cu ochi mari albaștri și o mustață bine tunsă. Buclele roșiatice ale perucii, ondulate abrupt după moda vremii, cădeau până la umeri, întinse pe dantelă Brabant albă ca zăpada a unui guler scump. Era prietenos și calm. Nimeni nu l-a văzut deosebit de entuziasmat sau confuz, grăbindu-se undeva sau, dimpotrivă, cufundat în reverie lentă. Nu-i plăcea să fie în „societate” și rareori apărea acolo, deși originea sa i-a deschis porțile tuturor palatelor Europei. Cu toate acestea, când apare acolo, nu pare deloc stânjenit sau jenat, așa cum s-a întâmplat adesea cu alți oameni de știință.

Dar degeaba își caută compania fermecătorul Ninon de Lenclos; este invariabil prietenos, nimic mai mult, acest burlac convins. Poate bea cu prietenii, dar doar puțin. Faceți o mică farsă, râdeți puțin. Puțin din tot, foarte puțin, astfel încât să rămână cât mai mult timp pentru principalul lucru - muncă. Munca – o pasiune neschimbătoare atotconsumătoare – l-a ars în mod constant.

Christiaan Huygens s-a remarcat prin dăruirea sa extraordinară. Era conștient de abilitățile sale și a căutat să le folosească la maximum. „Singura distracție pe care și-l permitea Huygens în astfel de lucrări abstracte”, a scris unul dintre contemporanii săi despre el, „a fost că în intervalele în care studia fizica. Ceea ce a fost o sarcină obositoare pentru o persoană obișnuită a fost divertismentul pentru Huygens.”

În 1663, Huygens a fost ales membru al Societății Regale din Londra. În 1665, la invitația lui Colbert, s-a stabilit la Paris și în anul următor a devenit membru al Academiei de Științe din Paris, nou organizată.

În 1673, a fost publicat eseul său „Ceasul cu pendul”, care oferă bazele teoretice ale invenției lui Huygens. În această lucrare, Huygens stabilește că cicloidul are proprietatea de izocronism și analizează proprietățile matematice ale cicloidului.

Studiind mișcarea curbilinie a unui punct greu, Huygens, continuând să dezvolte ideile exprimate de Galileo, arată că un corp, atunci când cade de la o anumită înălțime pe diferite căi, capătă o viteză finală care nu depinde de forma căii, ci depinde doar de înălțimea căderii și se poate ridica la o înălțime egală (în absența rezistenței) cu înălțimea inițială. Această poziție, care exprimă în esență legea conservării energiei pentru mișcare într-un câmp gravitațional, este folosită de Huygens pentru teoria pendulului fizic. El găsește o expresie pentru lungimea redusă a pendulului, stabilește conceptul de centru de leagăn și proprietățile acestuia. El exprimă formula matematică a pendulului pentru mișcarea cicloidă și micile oscilații ale unui pendul circular, după cum urmează:

„Timpul unei mici oscilații a unui pendul circular este legat de timpul de cădere de-a lungul de două ori lungimea pendulului, la fel cum circumferința unui cerc este legată de diametru.”

Este semnificativ faptul că la finalul lucrării sale omul de știință face o serie de propuneri (fără concluzii) despre forța centripetă și stabilește că accelerația centripetă este proporțională cu pătratul vitezei și invers proporțională cu raza cercului. Acest rezultat a pregătit teoria lui Newton despre mișcarea corpurilor sub influența forțelor centrale

Din studiile mecanice ale lui Christiaan Huygens, pe lângă teoria pendulului și a forței centripete, se cunoaște și teoria sa asupra impactului bilelor elastice, pe care a depus-o pentru o problemă competitivă anunțată de Societatea Regală din Londra în 1668. Teoria impactului lui Huygens se bazează pe legea conservării forțelor vii, a impulsului și a principiului relativității lui Galileo. A fost publicată abia după moartea sa în 1703. Huygens a călătorit destul de mult, dar nu a fost niciodată un turist inactiv. În prima sa călătorie în Franța, a studiat optica, iar la Londra a explicat secretele fabricării telescoapelor sale. A lucrat cincisprezece ani la curtea lui Ludovic al XIV-lea, cincisprezece ani de strălucite cercetări matematice și fizice. Și în cincisprezece ani - doar două scurte călătorii în patria sa pentru a primi tratament medical

Christiaan Huygens a locuit la Paris până în 1681, când, după revocarea Edictului de la Nantes, el, ca protestant, s-a întors în patria sa. În timp ce se afla la Paris, l-a cunoscut bine pe Roemer și l-a ajutat activ în observațiile care au condus la determinarea vitezei luminii. Huygens a fost primul care a raportat rezultatele lui Roemer în tratatul său.

Acasă, în Olanda, din nou neștiind oboseala, Huygens construiește un planetariu mecanic, telescoape uriașe de șaptezeci de metri și descrie lumile altor planete.

Lucrarea lui Huygens despre lumină apare în latină, corectată de autor și republicată în franceză în 1690. „Tratatul luminii” al lui Huygens a intrat în istoria științei ca prima lucrare științifică despre optica undelor. Acest tratat a formulat principiul propagării undelor, cunoscut acum sub numele de principiul lui Huygens. Pe baza acestui principiu, au fost derivate legile reflexiei și refracției luminii și a fost dezvoltată teoria dublei refracții în spartul Islandei. Deoarece viteza de propagare a luminii într-un cristal este diferită în direcții diferite, forma suprafeței undei nu va fi sferică, ci elipsoidală.

Teoria propagării și refracției luminii în cristale uniaxiale este o realizare remarcabilă a opticii lui Huygens. Christiaan Huygens a descris și dispariția uneia dintre cele două raze atunci când acestea au trecut prin al doilea cristal cu o anumită orientare față de primul. Astfel, Huygens a fost primul fizician care a stabilit faptul polarizării luminii.

Ideile lui Huygens au fost foarte apreciate de succesorul său Fresnel. El le-a plasat deasupra tuturor descoperirilor lui Newton în optică, argumentând că descoperirea lui Huygens „poate fi mai dificil de făcut decât toate descoperirile lui Newton în domeniul fenomenelor luminoase”.

Huygens nu ia în considerare culorile în tratatul său și nici difracția luminii. Tratatul său este dedicat doar fundamentării reflexiei și refracției (inclusiv refracției duble) din punctul de vedere al ondulației. Această împrejurare a fost probabil motivul pentru care teoria lui Huygens, în ciuda sprijinului său în secolul al XVIII-lea de către Lomonosov și Euler, nu a câștigat recunoaștere până când Fresnel a reînviat teoria valurilor pe o nouă bază la începutul secolului al XIX-lea.

Christiaan Huygens a murit la 8 iunie 1695, când KosMoteoros, ultima sa carte, era tipărită la tipografie. (Samin D.K. 100 mari oameni de știință. - M.: Veche, 2000)

Mai multe despre Christian Huygens:

Huyghens (Christian Huyghensvan Zuylichem), - matematician, astronom și fizician, pe care Newton l-a recunoscut ca fiind grozav. Tatăl său, signor van Zuylichem, secretar al prinților din Orange, a fost un scriitor remarcabil și educat științific.

Christian Huygens și-a început activitatea științifică în 1651 cu un eseu despre pătrarea hiperbolei, elipsei și cercului; in 1654 a descoperit teoria evolutiilor si evolventelor, in 1655 a descoperit satelitul lui Saturn si tipul inelelor, in 1659 a descris sistemul lui Saturn intr-o lucrare pe care a publicat-o. În 1665, la invitația lui Colbert, s-a stabilit la Paris și a fost acceptat ca membru al Academiei de Științe.

Ceasurile cu roți acționate de greutăți au fost folosite de mult timp, dar reglarea vitezei unor astfel de ceasuri a fost nesatisfăcătoare. Din vremea lui Galileo, pendulul a fost folosit separat pentru a măsura cu precizie perioade scurte de timp și a fost necesar să se numere numărul de balansări. În 1657, Christiaan Huygens a publicat o descriere a structurii ceasului cu pendul pe care l-a inventat. Celebra lucrare Horologium oscillatorium, sive de mota pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, pe care a publicat-o mai târziu, în 1673, la Paris, cuprinzând o declarație a celor mai importante descoperiri în dinamică, în prima sa parte conține și o descriere a structurii ceasuri, dar cu îmbunătățiri suplimentare în metoda de ponderare a pendulului, făcând pendulul cicloidal, care are un timp de balansare constant, indiferent de balansare. Pentru a explica această proprietate a pendulului cicloidal, autorul consacră partea a doua a cărții deducerii legilor căderii corpurilor care sunt libere și se mișcă de-a lungul liniilor drepte înclinate și, în final, de-a lungul unui cicloid. Aici, pentru prima dată, începutul independenței mișcărilor este clar exprimat: uniform accelerat din cauza acțiunii gravitației și uniform din cauza inerției.

Christian Huygens demonstrează legile mișcării uniform accelerate a corpurilor în cădere liberă, pe baza principiului că acțiunea transmisă unui corp de o forță de mărime și direcție constante nu depinde de mărimea și direcția vitezei pe care corpul o posedă deja. Deducând relația dintre înălțimea căderii și pătratul timpului, Huygens face observația că înălțimile căderilor sunt legate ca pătratele vitezelor dobândite. În plus, având în vedere mișcarea liberă a unui corp aruncat în sus, el constată că corpul se ridică la cea mai mare înălțime, după ce a pierdut toată viteza care i-a fost conferită și o dobândește din nou la întoarcerea înapoi.

Galileo a recunoscut fără dovezi că atunci când corpurile cad de-a lungul unor linii drepte înclinate diferit de la aceeași înălțime, ele dobândesc viteze egale. Christiaan Huygens demonstrează acest lucru după cum urmează. Două linii drepte cu înclinații diferite și înălțimi egale sunt plasate cu capetele inferioare unul lângă celălalt. Dacă un corp lansat de la capătul superior al unuia dintre ele capătă o viteză mai mare decât unul lansat de la capătul superior al celuilalt, atunci poate fi lansat de-a lungul primului dintr-un astfel de punct sub capătul superior încât viteza dobândită dedesubt să fie suficientă. să ridice corpul până la capătul superior al celei de-a doua linii, dar apoi s-ar dovedi că trupul s-a ridicat la o înălțime mai mare decât cea de la care a căzut, dar acest lucru nu poate fi.

De la mișcarea unui corp de-a lungul unei linii drepte înclinate, H. Huygens trece la mișcarea de-a lungul unei linii întrerupte și apoi la mișcarea de-a lungul oricărei curbe și demonstrează că viteza dobândită la căderea de la orice înălțime de-a lungul unei curbe este egală cu viteza. dobândit în timpul unei căderi libere de la aceeași înălțime de-a lungul unei linii verticale și că aceeași viteză este necesară pentru a ridica același corp la aceeași înălțime, atât de-a lungul unei linii drepte verticale, cât și de-a lungul unei curbe.

Apoi, trecând la cicloidă și luând în considerare unele dintre proprietățile sale geometrice, autorul dovedește tautocronismul mișcărilor punctului greu de-a lungul cicloidului. Cea de-a treia parte a lucrării prezintă teoria evoluților și evolventelor, descoperită de autor încă din 1654; Aici creștinii găsesc tipul și poziția evoluției cicloidale.

A patra parte prezintă teoria pendulului fizic; aici Christiaan Huygens rezolvă problema care nu a fost dată atâtor geometri ai timpului său - problema determinării centrului de balansare. Se bazează pe următoarea propoziție: „Dacă un pendul complex, care a rămas în repaus, și-a încheiat o parte a oscilației sale, mai mare decât jumătatea oscilației și dacă legătura dintre toate particulele sale este distrusă, atunci fiecare dintre aceste particule va fi distrusă. se ridică la o astfel de înălțime încât centrul lor de greutate comun să fie la înălțimea la care se afla când pendulul a rămas în repaus. Această propoziție, nedemonstrată de Christiaan Huygens, îi apare ca un principiu de bază, în timp ce acum reprezintă aplicarea legii conservării energiei la un pendul. Teoria pendulului fizic a fost dată de Huygens într-o formă complet generală și aplicată corpurilor de diferite feluri. În ultima, a cincea parte a lucrării sale, omul de știință oferă treisprezece teoreme despre forța centrifugă și examinează rotația unui pendul conic.

O altă lucrare remarcabilă a lui Christian Huygens este teoria luminii, publicată în 1690, în care el expune teoria reflexiei și refracției și apoi a dublei refracții în Islanda spar în aceeași formă în care este prezentată acum în manualele de fizică. Dintre celelalte descoperite de H. Huygens, vom aminti următoarele.

Descoperirea adevăratei înfățișări a inelelor lui Saturn și a celor două luni ale sale, realizată cu ajutorul unui telescop de trei picioare, construit de el. Împreună cu fratele său, Christiaan Huygens s-a angajat în fabricarea de ochelari optici și a îmbunătățit semnificativ producția acestora. Forma elipsoidală a pământului și compresia lui la poli au fost descoperite teoretic, precum și o explicație a influenței forței centrifuge asupra direcției gravitației și asupra lungimii celui de-al doilea pendul la diferite latitudini. Rezolvarea problemei ciocnirii corpurilor elastice concomitent cu Wallis și Brenn.

Christiaan Huygens a inventat spirala ceasului, înlocuind pendulul, primul ceas cu spirală a fost construit la Paris de către ceasornicarul Thuret în 1674. El a deținut și una dintre soluțiile la problema formei unui lanț greu omogen în echilibru.

Christiaan Huygens - citate

Cu cât este mai dificilă sarcina de a determina prin raționament ceea ce pare nesigur și supus întâmplării, cu atât mai uimitoare este știința care atinge rezultatul.

Primele ceasuri mecanice inventate de chinezi erau acționate de roți uriașe de apă din lemn care se învârteau încet. În anii 1300 Au apărut ceasurile cu roți alimentate prin scăderea greutăților, dar aceste ceasuri erau nesigure și inexacte. Ceasurile necesitau un mecanism pentru a-și regla mișcarea, care a fost inventat în anii 1600. Un astfel de mecanism a fost pandantivul, care și-a găsit prima aplicație practică în ceasuri.

În 1582, omul de știință italian Galileo Galilei a demonstrat că un pendul - o greutate suspendată pe o tijă subțire - se balansează întotdeauna cu o viteză constantă. În plus, a demonstrat că viteza de oscilație depinde doar de lungimea pendulului, și nu de dimensiunea greutății atașate la capătul acestuia. De exemplu, un pendul de 1 m lungime face o oscilație (înainte și înapoi) într-o secundă. Dar dacă un pendul de această lungime continuă să se balanseze, atunci poate fi folosit pentru a măsura timpul în secunde. Galileo a avut această idee și în 1641 - cu un an înainte de moartea sa - i-a spus fiului său Vincenzo cum să facă un ceas a cărui mișcare era reglată de un pendul. Dar Vincenzo nu a avut timp să termine lucrarea; Primele ceasuri cu pendul au apărut abia în 1657. Au fost proiectate de omul de știință olandez Christiaan Huygens și realizate de ceasornicarul Solomon Coster la Haga. Au fost în urmă sau au fugit cu 5 secunde pe zi, ceea ce a depășit semnificativ precizia tuturor ceasurilor din acea vreme.

Pendulele cu ceas nu foloseau fire, ci tije metalice. Dar metalul este afectat de temperatură, astfel încât lungimea tijelor s-a schimbat, ceea ce a afectat precizia ceasului. Pe vreme caldă, tija de metal s-a lungit, iar pe vreme rece s-a scurtat. De exemplu, pentru un ceas cu pendul de o secundă, pentru a pierde o secundă pe zi, este suficient să măriți lungimea pendulului cu 0,025 mm, ceea ce are loc cu o creștere a temperaturii de numai 2 "C. Inventatorii au rezolvat în curând această problemă prin crearea unui pendul de lungime constantă.În 1722, mecanicul englez George Graham a inventat pendulul cu mercur (pe care l-a anunțat în 1726) prin atașarea unui vas de sticlă care conține mercur la capătul pendulului.Când pendulul s-a lungit în jos din cauza creșterea temperaturii, aceasta a fost compensată de expansiunea mercurului din vas, acționând în sens invers.

O altă soluție a fost un pendul cu zăbrele realizat din benzi alternante de oțel și cupru, inventat de ceasornicarul englez John Harris în 1728. Cuprul se extinde mai mult decât oțelul, așa că expansiunea lui a fost compensată de expansiunea mai mică a oțelului. În zilele noastre, tijele pendulului sunt făcute din invar, un aliaj de fier și nichel care cu greu se dilată la încălzire. Acest aliaj este, de asemenea, folosit pentru a face rulouri și diapazon, pentru care lungimea constantă este foarte importantă.

Studentul lui Galileo, omul de știință italian Vincenzo Viviani, a realizat această schiță a unui ceas cu pendul; Pentru reconstrucția pendulului, vezi Fig. S.U.A. 13.

Acest model de ceas cu pendul a fost creat în secolul al XIX-lea. pe baza unei schițe a proiectului lui Galileo realizată de Viviani. Sursa de energie pentru ceas nu a fost indicată acolo, așa că se poate presupune că a fost condusă prin scăderea greutăților.

Într-un ceas mecanic, viteza cu care se eliberează energia unei greutăți descendente este controlată de un mecanism numit scăpare. Un ciocan suspendat pe un pendul face ca ancora să se balanseze. Ancora se oprește apoi și apoi eliberează roata de evacuare, permițându-i să elibereze treptat energia sarcinii care coboară, antrenând roata principală. O mână de ore este atașată de axa roții principale.



Acțiune