Перегляд вихідного коду сторінки Християн Гюйгенс

{{особа
| галузь             = [[оптика]]
| заклад             =
| Alma Mater         =
| відомий через      = [[хвильова теорія світла]]
| звання             =
| ступінь            =
| учні               =
| нагороди           =
}}
'''Христия́н Гю́йгенс''' або '''Христия́н Гю́йґенс'''<ref>{{Cite web |url=https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/05062019-onovl-pravo.pdf |archiveurl=https://web.archive.org/web/20190917112449/https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/05062019-onovl-pravo.pdf |archivedate=17 вересня 2019 |title=УКРАЇНСЬКИЙ ПРАВОПИС (2019, §122. Звуки <nowiki>[h], [g]</nowiki>) }} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190917112449/https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/05062019-onovl-pravo.pdf |date=2019-09-17 }}</ref>, також '''Хрістіан Гюйгенс'''<ref>{{А-Е-С|Гюйгенс Хрістіан|124|g}}</ref> ({{lang-nl|Christiaan Huygens}} {{МФА2|ˈkrɪstijaːn ˈɦœy̯ɣə(n)s}}; [[14 квітня]] [[1629]], [[Гаага]], [[Нідерланди]]&nbsp;— [[8 липня]] [[1695]], [[Гаага]], [[Нідерланди]])&nbsp;— нідерландський [[фізик]], [[Механіка|механік]], [[математик]] і [[астроном]], винахідник маятникового годинника з [[анкерна вилка|анкерним обмежувачем]], автор [[хвильова теорія світла|хвильової теорії світла]] та праць з [[оптика|оптики]] і [[Теорія ймовірностей|теорії імовірностей]], відкривач [[Кільця Сатурна|кілець Сатурна]] і його супутника.

== Життєпис ==
Гюйгенс народився в [[Гаага|Гаазі]]. Його батько [[Константин Гюйгенс]] (Хейгенс) був таємним радником принців [[Оранська династія|Оранських]], літератором, який мав хорошу освіту.

Молодий Гюйгенс вивчав право і математику в [[Лейденський університет|Лейденському університеті]], потім вирішив присвятити себе науці.

У [[1651]] році опублікував «Розмірковування про квадратуру гіперболи, еліпса і круга».

Разом з братом він удосконалив [[телескоп]], довівши його до 92-кратного збільшення, і зрештою зайнявся вивченням неба. Перша популярність прийшла до Гюйгенса, коли він відкрив кільця Сатурна ([[Галілео Галілей]] їх теж бачив, але не зміг зрозуміти, що це таке) і супутник цієї планети [[Титан (супутник)|Титан]].

[[1657]] року Гюйгенс отримав голландський патент на конструкцію маятникового годинника. В останні роки життя цей механізм намагався створити Галілей, але йому завадила прогресуюча сліпота. Годинник Гюйгенса реально працював і забезпечував чудову на той час точність ходу. Центральним елементом конструкції був придуманий Гюйгенсом [[анкерна вилка|анкер]], який періодично підштовхував маятник і підтримував незатухаючі коливання. Сконструйований Гюйгенсом точний і недорогий годинник з маятником швидко отримав неабияке поширення у світі.

У [[1665]] році на запрошення [[Жан-Батист Кольбер|Жана-Батиста Кольбера]] оселився у [[Париж]]і та був прийнятий до членів [[Французька академія наук|Французької Академії наук]]. У [[1666]] році на пропозицію Кольбера став її першим президентом. Гюйгенс керував Академією 15 років{{sfn |Боголюбов А. Н.|1983|с=154.}}.

У [[1673]] році під назвою «Маятниковий годинник» виходить надзвичайно змістовна праця з [[кінематика|кінематики]] [[прискорення|прискореного руху]]. Ця книга була настільною у [[Ісаак Ньютон|Ньютона]], який завершив розпочату Галілеєм і продовжену Гюйгенсом побудову основ [[механіка|механіки]].

У [[1681]] році у зв'язку з наміченим скасуванням [[Нантський едикт|Нантського едикту]] Гюйгенс, не бажаючи переходити в [[католицтво]], повернувся в Голландію, де продовжив свої наукові дослідження.

Ім'я Гюйгенса вшановане в астрономічних та інших назвах:
* [[кратер]] на [[Місяць (супутник)|Місяці]];
* гора ''Гюйгенс'' на Місяці;
* кратер на [[Марс (планета)|Марсі]];
* [[астероїд]] ''2801 Huygens'';
* європейський [[Гюйгенс (зонд)|космічний зонд]], який досліджував Титан;
* [https://web.archive.org/web/20080526153714/http://www.science.leidenuniv.nl/e/index.php3?m=6&c=15 Huygens Laboratory]: лабораторія в Лейденському університеті, [[Нідерланди]].

== Наукова діяльність ==
[[Жозеф-Луї Лагранж]] писав, що Гюйгенсу «судилося вдосконалити й розвинути найважливіші відкриття Галілея».

=== Математика і механіка ===
[[Файл:Christiaan Huygens.gif|міні|Християн Гюйгенс <br/>Гравюра з картини [[Каспар Нетшер|Каспара Нетшера]] роботи Р. Еделінка, [[1684]]–[[1687]]&nbsp;рр.]]

Наукову діяльність Християн Гюйгенс почав у [[1651]]&nbsp;р. твором про [[квадратура (математика)|квадратуру]] [[Гіпербола (математика)|гіперболи]], [[еліпс]]а і [[круг]]а. У [[1654]]&nbsp;р. він розробив теорію [[еволюта|еволют]] і [[евольвента|евольвент]].

1657 року Гюйгенс опублікував опис будови винайденого ним [[Механічний_годинник#Маятник|годинника із маятником]]. Тоді вчені не мали такого необхідного для експериментів приладу, як точний годинник. Галілео Галілей, наприклад, для вивчення законів падіння вимірював час за ударами власного [[пульс]]у. Годинники із колесами, які приводилися в рух гирями, були у вжитку здавна, але мали незадовільну точність. А от маятник із часів Галілея вживали окремо для точного вимірювання невеликих проміжків часу, коли доводилося підраховувати кількість гойдань. Годинник Гюйгенса мав хорошу точність, і вчений далі неодноразово, протягом 40 років, звертався до свого винаходу, удосконалюючи його й вивчаючи його властивості. Гюйгенс мав намір застосувати маятниковий годинник для вирішення завдання визначення [[довгота|довготи]] на морі, але істотного прогресу не здобув. Надійний і точний морський [[хронометр]] з'явився [[1735]] року (у Великій Британії).

1673 року Гюйгенс опублікував класичну працю з механіки «Маятниковий годинник» («''Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica''»). Скромна назва не повинна вводити в оману. Окрім теорії годинника, твір містив безліч першокласних досягнень у галузі [[математичний аналіз|аналізу]] та [[Теоретична механіка|теоретичної механіки]]. Гюйгенс також наводить там квадратуру низки поверхонь обертання. Цей та інші його твори мали величезний вплив на молодого Ісаака Ньютона.

У першій частині праці Гюйгенс описав вдосконалений, [[циклоїда]]льний маятник, який мав постійний [[період коливань]] незалежно від [[Амплітуда|амплітуди]]. Поясненню цієї властивості він присвятив другу частину книги: виведення загальних законів руху тіл у полі тяжіння&nbsp;— вільних, на [[похила площина|похилій площині]], та таких, що котяться [[циклоїда|циклоїдою]]. Слід зазначити, що це вдосконалення не знайшло практичного застосування, оскільки при малих коливаннях підвищення точності від циклоїдального руху незначне. Проте методика дослідження увійшла до золотого фонду науки.

Гюйгенс вивів закони [[Рівноприскорений рух|рівноприскореного руху]] тіл у вільному падінні, виходячи з припущення, що дія сталої сили на тіло, не залежить від величини й напряму початковій швидкості. Виводячи залежність між висотою падіння і квадратом часу, Гюйгенс зробив зауваження, що висоти падінь відносяться як квадрати набутих швидкостей. Далі, розглядаючи вільний рух тіла, підкинутого вгору, він дійшов до висновку, що тіло підіймається на найбільшу висоту, втративши всю надану йому швидкість, і отримує її знову при поверненні назад.

Галілей допускав без доказу, що під час сковзання вниз похилими площинами із різним нахилом, але однаковою висотою, тіла набувають рівних вертикальних швидкостей. Гюйгенс доводив це таким чином. Дві прямі різного нахилу й рівної висоти приставляються нижніми кінцями одна до іншої. Якщо тіло, спущене з верхнього кінця однієї з них, набуває більшої швидкості, ніж спущене з верхнього кінця іншої, то можна пустити його по першій з такої точки нижче за верхній кінець, щоб набута внизу швидкість була достатня для підйому тіла до верхнього кінця другої прямої; але тоді б вийшло, що тіло піднялося на висоту, більшу за ту, з якої воно впало, а цього бути не може.

Від руху тіла похилою прямою Гюйгенс перейшов до руху ламаною лінією і далі до руху будь-якою кривою, і довів, що швидкість, яку тіло набуває при падінні з будь-якої висоти за кривою траекторією, дорівнює швидкості, яку тіло набуває при вільному вертикальному падінні з тієї ж висоти, і що така ж швидкість необхідна для підйому того ж тіла на ту ж висоту (як вертикально, так і кривою). Потім перейшов до циклоїди і розглянув деякі її геометричні властивості, Гюйгенс довів таутохронність руху [[матеріальна точка|матеріальної точки]] перевернутою циклоїдою (відпущене з будь-якої точки циклоїди пробне тіло досягає найнижчої точки за однаковий час).

У третій частині твору він виклав теорію еволют і евольвент, розроблену ще [[1654]]&nbsp;р.; подано вигляд і положення еволюти для циклоїди.

У четвертій частині викладено теорію [[фізичний маятник|фізичного маятника]]; Гюйгенс розв'язав задачу, яке давалася багатьом сучасним йому геометрам,&nbsp;— про визначення центру коливань. Він ґрунтувався на такому припущенні:
<blockquote>Якщо складений маятник вийшов зі стану спокою, здійснив певну частину свого коливання, більшу ніж половина розмаху, і зв'язок між його складовими частинами знищений, то кожна з цих частин підніметься на таку висоту, що їх спільний [[Центр інерції|центр тяжіння]] буде на тій висоті, на якій він був при виведенні маятника із стану спокою.</blockquote>

Цю тезу Гюйгенс не довів, він сформулював лише основну ідею, тоді як тепер вона є простим наслідком [[Закон збереження енергії|закону збереження енергії]].

Теорію фізичного маятника Гюйгенс подав у повному обсязі, в загальному вигляді й у застосуванні до різноманітних тіл. Гюйгенс виправив помилку Галілея й довів, що проголошена останнім [[ізохронність коливань]] маятника справедлива лише приблизно.

У останній, п'ятій, частині свого твору Гюйгенс подав тринадцять теорем про [[відцентрова сила|відцентрову силу]]. У цій частині вперше подано точний кількісний вираз для відцентрової сили, який згодом зіграв важливу роль у дослідженні руху планет і відкритті [[закон всесвітнього тяжіння|закону всесвітнього тяжіння]]. Також у ній Гюйгенс словесно подав декілька фундаментальних формул:
* для періоду коливань: <math>T=2 \pi \sqrt\frac {l} {g}</math>;
* для доцентрового прискорення: <math>a=\frac{v^2} {r}</math>.

1657 року Гюйгенс написав додаток «''Про рахунки в азартній грі''» до книжки свого вчителя [[Франс ван Схаутен|ван Схаутена]] «Математичні етюди». Це був змістовний виклад початків [[Теорія ймовірностей|теорії ймовірності]], що зароджувалася в той час. Гюйгенс, разом із [[П'єр Ферма|Ферма]] і [[Блез Паскаль|Паскалем]], заклав її основи. За цією книжкою ознайомився з теорією ймовірності [[Якоб Бернуллі]], який і завершив формулювання основних принципів теорії.

=== Астрономія ===
[[Файл: Christiaan Huygens Cosmotheoros 1698.jpg|thumb|220px|{{center|Титульна сторінка астрономічного й філософського трактату Гюйгенса «Cosmotheoros»}}]]
Гюйгенс самостійно удосконалив телескоп, зробив багато вдосконалень техніки виготовлення та випробування лінз і практики астрономічних спостережень. Користуючись хорошим телескопом, відкрив полярні шапки Марса, смуги на Юпітері, в [[1655]] році він відкрив супутник [[Сатурн (планета)|Сатурна]] [[Титан (супутник)|Титан]] і описав кільця Сатурна. У [[1659]] році він описав усю систему Сатурна{{sfn |Храмов Ю. А.|1983|с=95}}.

Гюйгенс відкрив також [[туманність Оріона]] та інші туманності, спостерігав [[подвійні зорі]], досить вдало оцінив [[період обертання]] [[Марс (планета)|Марса]] навколо своєї осі.

У 1681—1687 роках виготовив об'єктиви з дуже великими фокусними відстанями (37, 52, 64 м). Ці об'єктиви кріпилися на високих стовпах, обладнаних спеціальними кронштейнами, і завдяки низці пристосувань за допомогою шнура встановлювалися в необхідне положення. Труба телескопа була відсутня, спостерігач, що перебував унизу, «ловив» зображення й розглядав його в окуляр. Гюйгенс винайшов окуляр (що носить його ім'я), який складається з двох пласко-випуклих лінз, обернених опуклістю до об'єктиву. У книзі «Трактат про світло» (1690) підбив підсумок своїх робіт з оптики й розвинув хвильову теорію світла, зокрема висунув [[Принцип Гюйгенса-Френеля|принцип, що носить його ім'я]]. В останньому з написаних ним трактатів «Космотеорос» (1698) захищав ідею про множинність населених світів.

=== Оптика і теорія хвиль ===
Гюйгенс брав участь у сучасних йому диспутах про природу світла. У [[1678]] році він випустив «Трактат про світло»&nbsp;— нарис хвильової теорії світла. Інший твір він видав у [[1690]] році. Там він виклав якісну теорію [[відбиття (фізика)|відбиття]], [[заломлення]] й [[Подвійне променезаломлення|подвійного променезаломлення]] в [[ісландський шпат|ісландському шпаті]] у тому вигляді, як викладається нині в підручниках фізики. Він також сформулював так званий [[Принцип Гюйгенса-Френеля|принцип Гюйгенса]], що дозволяє досліджувати рух [[Фронт хвилі|хвильового фронту]]. Розвинутий далі [[Огюстен Жан Френель|Френелем]] цей принцип зіграв значну роль у хвильовій теорії світла й теорії [[Дифракція|дифракції]].

Гюйгенсу належить оригінальне вдосконалення телескопа, застосованого ним в астрономічних спостереженнях і згаданого в параграфі про астрономію. Він також є винахідником [[Діапроєктор|діаскопічного проєктора]]&nbsp;— так званого «[[Чарівний ліхтар|чарівного ліхтаря]]».

=== Інші досягнення ===
[[Файл:Pocket watch with chain.jpg|праворуч|міні|250px|Кишеньковий механічний годинник]]

* Відкриття теоретичним шляхом сплюснутості Землі біля полюсів, і також пояснення впливу [[Відцентрова сила|відцентрової сили]] на напрям сили тяжіння й довжину секундного маятника на різних широтах.
* Рішення питання про зіткнення пружних тіл, одночасно з [[Джон Валліс|Валлісом]] і [[Крістофер Рен|Реном]].
* Один із розв'язків задачі про рівноважну форму важкого однорідного ланцюга ([[ланцюгова лінія]]).
* Винахід годинникової спіралі, що замінює маятник, вкрай важливий для навігації; перший годинник зі спіраллю був сконструйований у Парижі годинниковим майстром [[Тюре]] в [[1674]].
* У [[1675]]&nbsp;р. [[патент|запатентував]] кишеньковий механічний годинник.
* Першим закликав обрати всесвітню природну міру [[довжина|довжини]], для якої запропонував третину довжини маятника з періодом коливань 1 секунда (приблизно 8 см).

== Основні праці ==
Роботи Гюйгенса зібрані в 22-томному Повному зібранні творів, виданому в 1888—1950.
* [https://web.archive.org/web/20080616145935/http://kinematic.library.cornell.edu:8190/kmoddl/toc_huygens1.html Horologium oscillatorium], 1673 (Маятниковий годинник, латинською).
* [http://www.phys.uu.nl/~huygens/cosmotheoros_en.htm Kosmotheeoros] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070220062437/http://www.phys.uu.nl/~huygens/cosmotheoros_en.htm |date=20 лютого 2007 }}. (англійський переклад видання [[1698]])&nbsp;— астрономічні відкриття Гюйгенса, гіпотези стосовно інших планетах.
* [http://www.gutenberg.org/etext/14725 Treatise on Light] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090924193528/http://www.gutenberg.org/etext/14725 |date=24 вересня 2009 }} (Трактат про світло, англійський переклад).

== Див. також ==
* [[Принцип Гюйгенса-Френеля|Принцип Гюйгенса]]
* [[2801 Гюйгенс]]

== Примітки ==
{{reflist|2}}

== Джерела ==
* {{книга |частина=Гюйгенс Христиан |автор=Боголюбов А. Н.   |заголовок=Математики. Механики. Биографический справочник  |посилання=http://www.math.ru/lib/book/djvu/istoria/BMM.djvu  |місце=К.  |видавництво=Наукова думка  |рік=1983  |сторінок=639|cnjhsyrb = 154 |ref=Боголюбов А. Н.}}
* {{Книга|частина=Гюйгенс Христиан|автор = [[Храмов Юрій Олексійович|Храмов Ю. А]]|заголовок =Физики: Биографический справочник|видання = Изд. 2-е, испр. и доп.|місце = М.|рік=1983|сторінок =400|ref=Храмов Ю. А.}}

== Посилання ==
* {{УСЕ-4|[http://slovopedia.org.ua/29/53395/8672.html  Гейгенс Хрістіан]}}
* [https://leksika.com.ua/18200424/ure/gyuygens Гюйгенс] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170116065937/http://leksika.com.ua/18200424/ure/gyuygens |date=16 січня 2017 }} // {{УРЕ}}
* {{MacTutor Biography|id=Huygens}}
* {{gutenberg author|id=Christiaan+Huygens|name=Christiaan Huygens}}
* {{Internet Archive author |sname=Christiaan Huygens}}

{{Історія технології}}
{{Просвітництво}}
{{Бібліоінформація}}
{{DEFAULTSORT:Гюйгенс Християн}}
[[Категорія:Уродженці Гааги]]
[[Категорія:Нідерландські астрономи]]
[[Категорія:Нідерландські оптики]]
[[Категорія:Нідерландські механіки]]
[[Категорія:Нідерландські математики]]
[[Категорія:Астрономи XVII століття]]
[[Категорія:Оптики XVII століття]]
[[Категорія:Механіки XVII століття]]
[[Категорія:Математики XVII століття]]
[[Категорія:Випускники Лейденського університету]]
[[Категорія:Члени Французької академії наук]]
[[Категорія:Відкривачі супутників планет Сонячної системи]]
[[Категорія:Виробники наукових інструментів]]
[[Категорія:Померли в Гаазі]]
[[Категорія:Науковці, на честь яких названо астероїд]]
[[Категорія:Люди на банкнотах]]
[[Категорія:Нідерландські винахідники]]
[[Категорія:Іноземні члени Лондонського королівського товариства]]
[[Категорія:Відкривачі астрономічних об'єктів]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо кратер на Марсі]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо об'єкти]]
[[Категорія:Люди, на честь яких названо кратер на Місяці]]