Что сделал х гюйгенс в технике. Великие ученые: Христиан Гюйгенс

Гюйгенс Христиан (14.4. 1629-8.7.1695) Гюйгенс родился в Гааге в 1628г. По окончанию Университета в 1651г. он опубликовал работу об определении длин дуг окружностей, эллипса, гиперболы, а в 1654г. - "Об определении величины окружности". Гюйгенс значительно усовершенствовал астрономическую оптику, изобрел двухлинзовый окуляр, носящий его имя. Он построил 24-футовый телескоп. Пользуясь им, в 1655-1659гг. он установил, что кольцо Сатурна "тонкое и плоское, нигде не соприкасается с планетой и наклонено к эклиптике". Гюйгенс сам не верил своим глазам - ведь ни чего подобного астрономы еще не знали. Он открыл спутник Сатурна Титан, полярные шапки Марса и полосы на Юпитере .

В 1657г. он изобрел маятниковые часы с механизмом спуска гири, благодаря которому колебания маятника не затухали. Такие часы были необходимы для регистрации точных моментов астрономических наблюдений. Он усовершенствовал балансир для карманных часов. В 1665г. при основании Парижской академии наук Гюйгенс был приглашен в Париж в качестве ее председателя. В Париже он прожил 16 лет. В 1680г. он работает над "планетной машиной", для конструкции которой разрабатывает теорию непрерывных дробей. По возвращению на родину Гюйгенс продолжает исследования по оптике, которые завершаются "Трактатом о свете" (1690г.). В нем впервые в отчетливой форме излагаются и применяются к исследованию оптических явлений волновая теория света. В трактате "Космотеорос" Гюйгенс изложил теорию о множественности миров и их обитаемости. Он умер в 1695г.

Труды Гюйгенса по механике, физике и астрономии создали ему широкую известность в научных кругах той эпохи. Математические работы Гюйгенса посвящены развитию анализа бесконечно малых и его применению в геометрии, механике, физике, теории вероятностей и в других математических дисциплинах. В 22 г. Гюйгенс опубликовал работу об определении длин окружности, дуг эллипса и гиперболы. Гюйгенс получил важные результаты, которые теперь относятся к исчислению бесконечно малых, определил касательные, максимум и минимум некоторых функций, исследовал трактрису, логарифмическую спираль, цепную линию (ввел этот термин) и другие плоские кривые, занимался спрямлением кривых, вычислением площади поверхности вращения, моментов инерции. Трактат Гюйгенса "О расчетах при игре в кости или о расчетах при азартной игре" (1657г.) был первым исследованием по теории вероятностей и составил первую часть "Искусства предположений" (1713г.) Якоба I Бернулли.

В механике Гюйгенсу принадлежат изобретение маятниковых часов (1657г.) и разработка их теории (1673г.). Решил задачу о нахождении центра качания физического маятника, высказал ряд важных положений о центробежной силе. Совместно с Р. Гуком установил постоянные точки термометра - точку таяния льда и точку кипения воды. В астрономии с помощью сконструированного им объектива открыл спутник Сатурна - Титан (1665г.) и установил, что у Сатурна есть кольца. В 1680г. в Париже разрабатывал планетную машину (прообраз планетария), при этом создал достаточно полную теорию цепных, или непрерывных, дробей и пользовался подходящими дробями как наилучшими приближенными значениями заданных иррациональных отношений периодов обращения небесных тел. В оптике Гюйгенс тоже сделал ряд выдающихся открытий. Сконструировал окуляр, названный его именем и применяемый до сих пор. В "Трактате о свете" (1690г.) изложил и применил к объяснению оптических явлений волновую теорию света. В приложении к этому трактату - сочинении "О причинах тяжести" Гюйгенс близко подошел к открытию закона всемирного тяготения. Развил теорию фигуры Земли; сохранилось название "модель Гюйгенса ".

Биография

Вместе с братом он усовершенствовал телескоп , доведя его до 92-кратного увеличения, и занялся изучением неба. Первая известность пришла к Гюйгенсу, когда он открыл кольца Сатурна (Галилей их тоже видел, но не смог понять, что это такое) и спутник этой планеты, Титан .

Математика и механика

Научную деятельность Христиан Гюйгенс начал в 1651 году сочинением о квадратуре гиперболы , эллипса и круга . В 1654 году он открыл теорию эволют и эвольвент .

В первой части труда Гюйгенс описывает усовершенствованный, циклоидальный маятник, который обладает постоянным временем качания независимо от амплитуды . Для объяснения этого свойства автор посвящает вторую часть книги выводу общих законов движения тел в поле тяжести - свободных, движущихся по наклонной плоскости, скатывающихся по циклоиде . Надо сказать, что это усовершенствование не нашло практического применения, поскольку при малых колебаниях повышение точности от циклоидального привеса незначительно. Однако сама методика исследования вошла в золотой фонд науки.

В четвёртой части излагается теория физического маятника; здесь Гюйгенс решает ту задачу, которая не давалась стольким современным ему геометрам, - задачу об определении центра качаний. Он основывается на следующем предложении:

Если сложный маятник, выйдя из покоя, совершил некоторую часть своего качания, большую полуразмаха, и если связь между всеми его частицами будет уничтожена, то каждая из этих частиц поднимется на такую высоту, что общий центр тяжести их при этом будет на той высоте, на которой он был при выходе маятника из покоя.

Это предложение, не доказанное у Гюйгенса, является у него в качестве основного начала, между тем как теперь оно представляет простое следствие закона сохранения энергии .

Теория физического маятника дана Гюйгенсом вполне в общем виде и в применении к телам разного рода. Гюйгенс исправил ошибку Галилея и показал, что провозглашённая последним изохронность колебаний маятника имеет место лишь приближённо. Он отметил также ещё две ошибки Галилея в кинематике : равномерное движение по окружности связано с ускорением (Галилей это отрицал), а центробежная сила пропорциональна не скорости, а квадрату скорости.

В последней, пятой части своего сочинения Гюйгенс дает тринадцать теорем о центробежной силе . Эта глава даёт впервые точное количественное выражение для центробежной силы, которое впоследствии сыграло важную роль для исследования движения планет и открытия закона всемирного тяготения . Гюйгенс приводит в ней (словесно) несколько фундаментальных формул:

В 1657 году Гюйгенс написал приложение «О расчётах в азартной игре » к книге его учителя ван Схоотена «Математические этюды». Это было содержательное изложение начал зарождающейся тогда теории вероятностей . Гюйгенс, наряду с Ферма и Паскалем , заложил её основы. По этой книге знакомился с теорией вероятностей Якоб Бернулли , который и завершил создание основ теории.

Астрономия

Гюйгенс самостоятельно усовершенствовал телескоп; в 1655 году он открыл спутник Сатурна Титан и описал кольца Сатурна . В -м он описал всю систему Сатурна в изданном им сочинении.

Он открыл также туманность Ориона и другие туманности, наблюдал двойные звёзды, оценил (довольно точно) период вращения Марса вокруг оси.

Оптика и теория волн

Банкнота в 25 гульденов с портретом Гюйгенса, 1950-е годы, Нидерланды

Гюйгенс участвовал в современных ему спорах о природе света. В 1678 году он выпустил «Трактат о свете» - набросок волновой теории света. Другое замечательное сочинение он издал в 1690 году ; там он изложил качественную теорию отражения , преломления и двойного лучепреломления в исландском шпате в том самом виде, как она излагается теперь в учебниках физики. Сформулировал т. н. принцип Гюйгенса , позволяющий исследовать движение волнового фронта, впоследствии развитый Френелем и сыгравший важную роль в волновой теории света, и теории дифракции .

Ему принадлежит оригинальное усовершенствование телескопа , использованного им в астрономических наблюдениях и упомянутого в параграфе об астрономии. Также он является изобретателем диаскопического проектора - т. н. «волшебного фонаря ».

Другие достижения

Карманные механические часы

Открытие теоретическим путем сплюснутости Земли у полюсов, а также объяснение влияния центробежной силы на направление силы тяжести и на длину секундного маятника на разных широтах.
Решение вопроса о соударении упругих тел, одновременно с Валлисом и Реном .
Одно из решений вопроса о виде тяжелой однородной цепи, находящейся в равновесии: (цепная линия).
Изобретение часовой спирали, заменяющей маятник, крайне важное для навигации; первые часы со спиралью были сконструированы в Париже часовым мастером Тюре в 1674 году .
В 1675 году запатентовал карманные часы.
Первый призвал выбрать всемирную натуральную меру длины, в качестве которой предложил 1/3 длины маятника с периодом колебаний 1 секунда (это примерно 8 см).

Основные труды

Horologium oscillatorium , 1673 (Маятниковые часы, на латинском).
Kosmotheeoros . (английский перевод издания 1698 года) - астрономические открытия Гюйгенса, гипотезы об иных планетах.
Treatise on Light (Трактат о свете, английский перевод).

Примечания

Литература

Сочинения Гюйгенса в русском переводе

Архимед. Гюйгенс. Лежандр. Ламберт. О квадратуре круга. С приложением истории вопроса, составленной Ф. Рудио. Пер. С.Н. Бернштейна. Одесса, Mathesis, 1913. (Репринт: М.: УРСС, 2002)
Гюйгенс Х. Три трактата по механике . М.: Изд. АН СССР, 1951.
Гюйгенс Х. Трактат о свете, в котором объяснены причины того, что с ним происходит при отражении и преломлении, в частности при странном преломлении исландского кристалла . М.–Л.: ОНТИ, 1935.

Литература о нём

Веселовский И.Н. Гюйгенс . М.: Учпедгиз, 1959.
История математики под редакцией А. П. Юшкевича в трёх томах, М.: Наука, Том 2. Математика XVII столетия. (1970)
Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. M: МЦНМО, 2001.
Костабель П. Изобретение Христианом Гюйгенсом циклоидального маятника и ремесло математика. Историко-математические исследования , вып. 21, 1976, с. 143–149.
Мах Э. Механика. Историко-критический очерк ее развития . Ижевск: РХД, 2000.
Франкфурт У. И., Френк А.М. Христиан Гюйгенс . М.: Наука, 1962.
Джон Дж. О’Коннор и Эдмунд Ф. Робертсон. Гюйгенс, Христиан в архиве MacTutor

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Гюйгенс Х." в других словарях:

Гюйгенс: Константин Гюйгенс (4 сентября 1596 28 марта 1687) нидерландский поэт, учёный и композитор. Отец Христиана Гюйгенса. Христиан Гюйгенс (14 апреля 1629 8 июля 1695) голландский математик, физик и астроном. Сын Константина… … Википедия

- (Хейгенс) (Huygens) Христиан (1629 95), нидерландский ученый, один из основоположников волновой теории света. Изобрел маятниковые часы со спусковым механизмом (1657), разработал теорию колебаний физического маятника, заложил основы теории удара.… … Современная энциклопедия

- (Huygens) Христиан (1629 95), нидерландский физик и астроном. В 1655 г. открыл самый большой спутник Сатурна, Титан, а в следующем году установил, что эта планета окружена широким кольцом. Усовершенствовал конструкцию ТЕЛЕСКОПА и сконструировал… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (Христиан Huyghensvan Zuylichem), математик, астроном, ифизик, которого Ньютон признал великим (1629 1695). Отец его, синьорван Зюйлихем, секретарь принцев Оранских был замечательным литератором инаучно образован. Научную деятельность Г. начал в… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

I Гюйгенс (Huygens) Константин (1596 1687), нидерландский писатель; см. Хёйгенс К. II Гюйгенс Хёйгенс (Huygens) Христиан (14. 4. 1629, Гаага, 8. 7. 1695, там же), нидерландский механик, физик и математик, создатель волновой теории …

Гюйгенс - Г юйгенс, а: пр инцип Г юйгенса (или Г юйгенса Френ еля) … Русский орфографический словарь

Гюйгенс - прізвище * Жіночі прізвища цього типу як в однині, так і в множині не змінюються … Орфографічний словник української мови

Гюйгенс Х. - ГЮ́ЙГЕНС, Хёйгенс (Huygens) Христиан (162995), нидерл. естествоиспытатель. В 166581 работал в Париже. Изобрёл (1657) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний физ. маятника, заложил основы… … Биографический словарь

Гюйгенс, Хёйгенс (Huygens) Христиан (14. 4. 1629, Гаага, ≈ 8. 7. 1695, там же), нидерландский механик, физик и математик, создатель волновой теории света. Первый иностранный член Лондонского королевского общества (с 1663). Г. учился в… … Большая советская энциклопедия

ГЮЙГЕНС (Хейгенс) (Huygens) Христиан (1629 95) нидерландский ученый. В 1665 81 работал в Париже. Изобрел (1657) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний физического маятника, заложил основы теории удара … Большой Энциклопедический словарь

Книги

Трактат о свете: в котором объяснены причины того, что с ним происходит при отражении и при преломлении, в частности при странном преломлении исландского кристалла. Выпуск № 8 ,

Большая советская энциклопедия: Гюйгенс, Хейгенс (Huygens) Христиан (14.4.1629, Гаага, - 8.7.1695, там же), нидерландский механик, физик и математик, создатель волновой теории света. Первый иностранный член Лондонского королевского общества (с 1663). Г. учился в университетах Лейдена и Бреды, где изучал юридические науки и математику. В 22 года он опубликовал работу об определении длины дуг окружности, эллипса и гиперболы. В 1654 появилась его работа «Об определении величины окружности», явившаяся важнейшим вкладом в теорию определения отношения окружности к диаметру (вычисление числа p). Затем последовали другие значительные математические трактаты по исследованию циклоиды, логарифмической и цепной линии и др. Его трактат «О расчетах при игре в кости» (1657) - одно из первых исследований в области теории вероятностей. Г. совместно с Р. Гуком установил постоянные точки термометра - точку таяния льда и точку кипения воды. В эти же годы Г. работает над усовершенствованием объективов астрономических труб, стремясь увеличить их светосилу и устранить хроматическую аберрацию. С их помощью Г. открыл в 1655 спутник планеты Сатурн (Титан), определил период его обращения и установил, что Сатурн окружен тонким кольцом, нигде к нему не прилегающим и наклонным к эклиптике. Все наблюдения приведены Г. в классической работе «Система Сатурна» (1659). В этой же работе Г. дал первое описание туманности в созвездии Ориона и сообщил о полосах на поверхностях Юпитера и Марса.
Астрономические наблюдения требовали точного и удобного измерения времени. В 1657 Г. изобрел первые маятниковые часы, снабженные спусковым механизмом; свое изобретение Г. описал в работе «Маятниковые часы» (1658). Второе, расширенное издание этой работы вышло в 1673 в Париже. В первых 4 частях ее Г. исследовал ряд проблем, связанных с движением маятника. Он дал решение задачи о нахождении центра качания физического маятника - первой в истории механики задачи о движении системы связанных материальных точек в заданном силовом поле. В этой же работе Г. установил таутохронность движения по циклоиде и, разработав теорию эволют плоских кривых, доказал, что эволюта циклоиды есть также циклоида, но по-другому расположенная относительно осей.
В 1665, при основании Французской АН, Г. был приглашен в Париж в качестве ее председателя, где и прожил почти безвыездно 16 лет (1665-81). В 1680 Г. работал над созданием «планетной машины» - прообраза современного планетария,- для конструкции которой разработал достаточно полную теорию цепных, или непрерывных, дробей. Это - последняя работа, выполненная им в Париже.
В 1681, вернувшись на родину, Г. снова занялся оптическими работами. В 1681-87 он производил шлифовку объективов с огромными фокусными расстояниями в 37, 54,63 м. Тогда же Г. сконструировал окуляр, носящий его имя, который применяется до сих пор (см. Окуляр). Весь цикл оптических работ Г. завершается знаменитым «Трактатом о свете» (1690). В нем впервые в совершенно отчетливой форме излагается и применяется к объяснению оптических явлений волновая теория света. В главе 5 «Трактата о свете» Г. дал объяснение явления двойного лучепреломления, открытого в кристаллах исландского шпата; классическая теория преломления в оптически одноосных кристаллах до сих пор излагается на основе этой главы.
К «Трактату о свете» Г. добавил в виде приложения рассуждение «О причинах тяжести», в котором он близко подошел к открытию закона всемирного тяготения. В своем последнем трактате «Космотеорос» (1698), опубликованном посмертно, Г. основывается на теории о множественности миров и их обитаемости. В 1717 трактат был переведен на рус. язык по приказанию Петра I.

> > Гюйгенс Христиан

Биография Гюйгенса Христиана (1629-1695 гг.)

Краткая биография:

Имя : Гюйгенс Христиан

Образование : Лейденский университет

Место рождения : Гаага

Место смерти : Гаага

Гюйгенс Христиан – астроном, физик, математик: биография с фото, открытия, изобретения, телескоп, маятниковые часы, исследование света, кольца Сатурна.

Христиан Гюйгенс - знаменитый учёный, работавший в области астрономии, физики и математики. Появился на свет в апреле 14 числа в 1629 году в Гааге. Проходил обучение в 2-х университетах: Лейденском и Бреды с 1645 по 1647 год. Особо не путешествовал по миру и жил только в своём родном городе, где родился, и некоторое время в Париже.

Ещё в юном возрасте Христиан познакомился с трудами Архимеда и Декарта. Они его очень сильно вдохновили, и поэтому ученая работа Гюйгенса началась именно с математики. В начале своей деятельности ученый начал работу исключительно над общими и довольно популярными проблемами, а именно теорема о квадратуре гиперболы, эллипса, круга и величине круга. Спустя некоторое время ему удалось достигнуть результатов, он уточнил значение числа П. Также проделав исследования в области теории вероятности, создал работу, которую назвал " О расчетах при азартных играх", что было весьма актуально для того времени.

Помимо этого им был создан часовой маятник, и именно последний сделал Христиана популярным. Свет познакомился с изобретением через прикладной трактат "Часы" в 1658 году. После этого вся его учёная деятельность была связана с проблематикой теоретической механики, касающихся "часовой" темы. 1673 год ознаменовался выходом новой работы Гюйгенса "Качающиеся часы", где было подробно описано строение устройства, принципы работы, а также движение тяжелых тел по радиусу окружности, давалось определение длине кривых линий, разбиралась задача на определение центра колебаний физического маятника и его периода, комментировалась теорема о центробежной силе. Последующее исследование ученого затрагивало вопрос соударения физических тел, обладающих значительной упругостью. Она была представлена на конкурсе королевского общества в 1669 году.

Работам учёного не было и конца. Период с середины 1660-х по 1680-е отличался особой активностью Христиана. В 1678 году он представил своё учение о свете, где объяснил принципы его распространения, преломления, перекрытия, а также законы атмосферной рефракции. Но основная мысль работы, и на что больше всего было обращено внимание, это на принцип построения огибающей волны, в последствие названном принципом Гюйгенса. Помимо изобретения нового Христиан занимался и улучшением старого, а именно усовершенствованием телескопа, его диафрагмы, различные линзы. С помощью своего же модернизированного телескопа в 1665 году обнаружил кольцо у Сатурна и первый его спутник Титан.

Умер Христиан Гюйгенс в 1695 году.

Важнейшим достижением Галилея в динамике было создание принципа относительности, ставшего основой современной теории относительности. Решительно отказавшись от представлений Аристотеля о движении, Галилей пришел к выводу, что движение (имеются в виду только механические процессы) относительно, то есть нельзя говорить о движении, не уточнив, по отношению к какому «телу отсчета» оно происходит; законы же движения безотносительны, и поэтому, находясь в закрытой кабине (он образно писал "в закрытом помещении под палубой корабля"), нельзя никакими опытами установить, покоится ли эта кабина или же движется равномерно и прямолинейно ("без толчков", по выражению Галилея).

Галилей сам безрассудно рассылает 30 экземпляров своей книги влиятельным духовным лицам в Риме. Уже через несколько месяцев книга была запрещена и изъята из продажи, а Галилея вызвали в Рим (невзирая на эпидемию чумы) на суд Инквизиции по подозрению в ереси. По окончании первого допроса обвиняемого взяли под арест. Галилей провёл в заключении всего 18 дней (с 12 по 30 апреля 1633 года) - эта необычная снисходительность, вероятно, была вызвана согласием Галилея покаяться, а также влиянием тосканского герцога, непрестанно хлопотавшего о смягчении участи своего старого учителя. Принимая во внимание его болезни и преклонный возраст, в качестве тюрьмы была использована одна из служебных комнат в здании инквизиционного трибунала.
В приговоре инквизиции были обнаружены следующие слова: "Заметив, что ты при ответах не совсем чистосердечно признаёшься в своих намерениях, мы сочли необходимым прибегнуть к строгому испытанию." После "испытания" Галилей в письме из тюрьмы осторожно сообщает, что не встаёт с постели, так как его мучает "ужасная боль в бедре".
Инквизиция провела пленарное заседание, где постановила: "Ознакомившись со всем ходом дела и выслушав показания, Его Святейшество определил допросить Галилея под угрозой пытки и, если устоит, то после предварительного отречения как сильно подозреваемого в ереси… приговорить к заключению по усмотрению Святой Конгрегации. Ему предписано не рассуждать более письменно или устно каким-либо образом о движении Земли и о неподвижности Солнца… под страхом наказания как неисправимого... Вследствие рассмотрения твоей вины и сознания твоего в ней присуждаем и объявляем тебя, Галилей, за всё вышеизложенное и исповеданное тобою под сильным подозрением у сего Св. судилища в ереси, как одержимого ложною и противною Священному и Божественному Писанию мыслью, будто Солнце есть центр земной орбиты и не движется от востока к западу, Земля же подвижна и не есть центр Вселенной. Также признаем тебя ослушником церковной власти, запретившей тебе излагать, защищать и выдавать за вероятное учение, признанное ложным и противным Св. Писанию… Дабы столь тяжкий и вредоносный грех твой и ослушание не остались без всякой мзды и ты впоследствии не сделался бы еще дерзновеннее, а, напротив, послужил бы примером и предостережением для других, мы постановили книгу под заглавием "Диалог" Галилео Галилея запретить, а тебя самого заключить в тюрьму при Св. судилище на неопределённое время."
Галилей был осуждён к тюремному заключению на срок, который установит Папа. Его объявили не еретиком, а "сильно заподозренным в ереси"; такая формулировка также была тяжким обвинением, однако спасала от костра. После оглашения приговора Галилей на коленях произнёс предложенный ему текст отречения. Копии приговора по личному распоряжению Папы Урбана были разосланы во все университеты католической Европы.
Папа не стал долго держать Галилея в тюрьме. После вынесения приговора Галилея поселили на одной из вилл Медичи, откуда он был переведен во дворец своего друга, архиепископа Пикколомини в Сиене. Спустя 5 месяцев Галилею было разрешено отправиться на родину, и он поселился в Арчетри, рядом с монастырём, где находились его дочери. Здесь он провёл остаток жизни под домашним арестом и под постоянным надзором инквизиции.