Словарь Брокгауза и Ефрона

    (Huyghens van Zuylichem) — математик, астроном и физик, которого Ньютон признал великим (1629-1695). Отец его, синьор ван Зюйлихем, секретарь принцев Оранских, был замечательным литератором и научно образован. Научную деятельность Г. начал в 1651-м г. сочинением о квадратуре гиперболы, эллипса и круга; в 1654 открыл теорию эволют и эвольвент, в 1655 нашел спутника Сатурна и вид колец, в 1659 он описал систему Сатурна в изданном им сочинении. В 1665-м году по приглашению Кольбера поселился в Париже и был принят в число членов Академии наук. Часы с колесами, приводимыми в движение гирями, были в употреблении с давнего времени, но регулирование хода подобных часов было неудовлетворительно. Маятник же со времен Галилея употребляли отдельно для точного измерения небольших промежутков времени, причем приходилось вести счет числу качаний. В 1657-м году Г. издал описание устройства изобретенных им часов с маятником. Изданное им позднее, в 1673-м году, в Париже знаменитое сочинение Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum an horologia aptato demonstrationes geometrica, заключающее в себе изложение важнейших открытий по динамике, в первой своей части заключает также описание устройства часов, но с прибавлением усовершенствования в способе привеса маятника, делающего маятник циклоидальным, который обладает постоянным временем качания независимо от величины размаха. Для объяснения этого свойства циклоидального маятника автор посвящает вторую часть книги выводу законов падения тел свободных и движущихся по наклонным прямым, а наконец, и по циклоиде. Здесь в первый раз высказано ясно начало независимости движений: равноускоренного вследствие действия тяжести и равномерного по инерции. Г. доказывает законы равноускоренного движения свободно падающих тел, основываясь на начале, что действие, сообщаемое телу силою постоянной величины и направления, не зависит от величины и направления той скорости, которою уже обладает тело. Выводя зависимость между высотою падения и квадратом времени, Г. делает замечание, что высоты падений относятся как квадраты приобретенных скоростей. Далее, рассматривая свободное движение тела, брошенного вверх, он находит, что тело поднимается на наибольшую высоту, потеряв всю сообщенную ему скорость, и приобретает ее снова при возвращении обратно.

    Галилей допускал без доказательства, что при падении по различно наклонным прямым с одинаковой высоты тела приобретают равные скорости. Г. доказывает это следующим образом. Две прямые разного наклонения и равной высоты приставляются нижними концами одна к другой. Если тело, спущенное с верхнего конца одной из них, приобретает большую скорость, чем пущенное с верхнего конца другой, то можно пустить его по первой из такой точки ниже верхнего конца, чтобы приобретенная внизу скорость была достаточна для подъема тела до верхнего конца второй прямой; но тогда бы вышло, что тело поднялось на высоту, большую той, с которой упало, а этого быть не может. От движения тела по наклонной прямой Г. переходит к движению по ломаной линии и далее к движению по какой-либо кривой, причем доказывает, что скорость, приобретаемая при падении с какой-либо высоты по кривой, равна скорости, приобретаемой при свободном падении с той же высоты по вертикальной линии, и что такая же скорость необходима для подъема того же тела на ту же высоту как по вертикальной прямой, так и по кривой. Затем, переходя к циклоиде и рассмотрев некоторые геометрические свойства ее, автор доказывает таутохронизм движений тяжелой точки по циклоиде. В третьей части сочинения излагается теория эволют и эвольвент, открытая автором еще в 1654 г.; здесь он находит вид и положение эволюты циклоиды. В четвертой части излагается теория физического маятника; здесь Г. 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 Г., является у него в качестве основного начала, между тем как теперь оно представляет применение к маятнику закона сохранения энергии. Теория маятника физического дана Г. вполне в общем виде и в применении к телам разного рода. В последней, пятой части своего сочинения Г. дает тринадцать теорем о центробежной силе и рассматривает вращение конического маятника.

    Другое замечательное сочинение Г. есть теория света, изданная в 1690 г., в которой он излагает теорию отражения и преломления и затем двойного лучепреломления в исландском шпате в том самом виде, как она излагается теперь в учебниках физики. Из других открытий Г. мы упомянем о следующих. Открытие истинного вида сатурновых колец и двух его спутников, сделанные с помощью десятифутового телескопа, им же и устроенного. Вместе с его братом он занимался изготовлением оптических стекол и значительно усовершенствовал их производство. Открытие теоретическим путем эллипсоидального вида земли и сжатия ее 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 Вренном. Г. принадлежит изобретение часовой спирали, заменяющей маятник; первые часы со спиралью устроены в Париже часовым мастером Тюре в 1674 г. Ему же принадлежит одно из решений вопроса о виде тяжелой однородной цепи, находящейся в равновесии.

    Д. Бобылев.

  1. Источник: Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона



  2. Большая Советская энциклопедия

    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 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 расчётах 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. изобрёл первые маятниковые часы, снабженные спусковым механизмом; своё изобретение Г. описал в работе «Маятниковые часы» (1658). Второе, расширенное издание этой работы вышло в 1673 в Париже. В первых 4 частях её 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 её 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 нём впервые в совершенно отчётливой 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 подошёл к открытию закона всемирного тяготения. В своём последнем трактате «Космотеорос» (1698), опубликованном посмертно, Г. основывается на теории о множественности миров и их обитаемости. В 1717 трактат был переведён на рус. язык по приказанию Петра I.

    Соч.: Œuvres complètes, t. 1—22, 28 (supplement), La Haye, 1905—50 (имеется библ. трудов Г.); в рус. пер. — Три трактата о механике, М. — Л., 1951; Трактат о свете, М. — Л., 1935; О найденной величине круга, в кн.: О квадратуре круга. (Архимед, Гюйгенс, Ламберт, Лежандр), 3 изд., М. — Л., 1936.

    Лит.: Франкфурт У. И., Френк А. М., Христиан Гюйгенс, М., 1962; Herzberger М., Optics from Euclid to Huygens, «Applied Optics», 1966, v. 5, № 9, p. 1383-93.

  3. Источник: Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.



  4. Энциклопедия Кольера

    (Huygens, Christiaan)

    (1629-1695), голландский математик, физик и астроном. Родился 14 апреля 1629 в Гааге. Учился в университетах Лейдена (1645-1647) и Бреды. В 1665-1681 жил в Париже, с 1681 - снова в Гааге. Свой творческий путь Гюйгенс начал как математик, находясь под сильным влиянием трудов Архимеда и Декарта. Его первые работы посвящены классическим проблемам: теоремам о квадратуре гиперболы, эллипса и круга, величине круга. Используя алгебраический подход, он сумел уточнить значение числа p. В 1657 им написан трактат О расчетах при азартных играх (De ratiociniis in ludo aleae) - одна из первых работ по теории вероятностей. Достижением Гюйгенса, сразу принесшим ему известность, стало создание маятниковых часов. Об этом открытии он сообщил в сочинении Часы (Horologium, 1658), носящем сугубо прикладной характер. Теоретическим проблемам механики, которые связаны с созданием часов, ученый посвятил последующие годы. В 1673 в Париже вышел его фундаментальный труд Качающиеся часы, или о движении маятника (Horologium oscillatorium, sive de motu pendulorum ad horologia aptato demostrationes geometrica), в котором не только содержалось описание самих часов, но и рассматривалось движение тяжелых тел по циклоиде, давалась развертка и определение длины кривых линий, решалась задача об определении центра колебаний физического маятника и периода его колебаний, рассматривалась теорема о центробежной силе, давалось устройство часов иного типа - с круговым маятником. В другой своей работе, представленной на конкурс в Королевское общество в 1669, Гюйгенс исследовал соударение упругих тел и вывел его законы. В 1678 Гюйгенс представил в Парижскую академию наук Трактат о свете (Trait de la lumire), в котором излагалась созданная им волновая теория света. В рамках этой теории ученый объяснил механизм распространения света, отражение, преломление, атмосферную рефракцию, двойное лучепреломление; рассматривалась также форма линз. Центральным моментом теории являлся известный принцип построения огибающей волны (принцип Гюйгенса), графическое представление которого можно найти в любом современном учебнике физики. Известны и работы Гюйгенса прикладного характера: он усовершенствовал телескоп, в частности объектив, сконструировал окуляр (окуляр Гюйгенса), использующийся и поныне, стал применять диафрагмы. С помощью сконструированного им телескопа в 1665 обнаружил кольцо у Сатурна и первый его спутник Титан, определил период его обращения вокруг планеты. Первым пришел к выводу, что Земля сплюснута вблизи полюсов.

    Умер Гюйгенс в Гааге 8 июля 1695.

    ЛИТЕРАТУРА

    Гюйгенс Х. Трактат о свете. М. - Л., 1935 Гюйгенс Х. Три трактата о механике. М., 1951 Франкфурт У.И., Френк А.М. Христиан Гюйгенс. М., 1962

  5. Источник: Энциклопедия Кольера



  6. Энциклопедический словарь

    Гю́йгенс Христиан

    Хёйгенс (Huygens) (1629—1695), нидерландский учёный. В 1665—81 работал в Париже. Изобрёл (1657) маятниковые часы со спусковым механизмом, дал их теорию, установил законы колебаний физического маятника, заложил основы теории удара. Создал (1678, опубликовал в 1690) волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление. Совместно с Р. Гуком установил постоянные точки термометра. Усовершенствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор одного из первых трудов по теории вероятностей (1657).

    * * *

    ГЮЙГЕНС Христиан

    ГЮ́ЙГЕНС (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. Создал (1678, опубликовал 1690) волновую теорию света, объяснил двойное лучепреломление. Совместно с Р. Гуком установил постоянные точки термометра. Усовершенствовал телескоп; сконструировал окуляр, названный его именем. Открыл кольцо у Сатурна и его спутник Титан. Автор одного из первых трудов по теории вероятностей (1657).

    * * *

    ГЮ́ЙГЕНС (Huygens) Христиан (14 апреля 1629, Гаага — 8 июля 1695, там же), нидерландский физик, механик и астроном, член Парижской академии наук, один из основоположников волновой оптики.

    Раннее пробуждение талантов

    Предки Христиана Гюйгенса занимали в истории его страны видное место. Его отец Константин Гюйгенс (1596—1687), в доме которого родился будущий знаменитый ученый, был широко образованным человеком, знал языки, увлекался музыкой; после 1630 г. он стал советником Вильгельма II (а впоследствии и Вильгельма III(см. ВИЛЬГЕЛЬМ III Оранский)). Король Яков I(см. ЯКОВ I Стюарт (1566—1625)) возвел его в сан рыцаря, а Людовик XIII пожаловал орденом Св. Михаила. Его дети — 4 сына (второй — Христиан) и одна дочь — также оставили добрый след в истории.

    Одаренность Христиана проявилась уже в раннем возрасте. Восьми лет он уже изучил латынь и арифметику, учился пению, а десяти лет познакомился с географией и астрономией. В 1641 его воспитатель писал отцу ребенка: «Я вижу и почти завидую замечательной памяти Христиана», а двумя годами позже: «Я признаюсь, что Христиана нужно назвать чудом среди мальчиков». А мальчик в это время, изучив греческий, французский и итальянский языки и освоив игру на клавесине, увлекся механикой. Но не только этим: он охотно занимается и плаваньем, танцами и верховой ездой. Шестнадцати лет Христиан вместе со старшим братом Константином поступает в Лейденский университет для подготовки по праву и по математике (последнее охотнее и успешнее; одну из его работ преподаватель решает переслать Декарту(см. ДЕКАРТ Рене)). Через 2 года старший брат начинает работать у принца Фредерика Генрика, а Христиан с младшим братом переезжает в Бреду, в «Оранскую коллегию». Отец готовил и Христиана к государственной службе, но у того были другие устремления. В 1650 г. он возвращается а Гаагу, где его научной деятельности мешали только преследовавшие его некоторое время головные боли.

    Первые научные труды

    Круг научных интересов Гюйгенса продолжал расширяться. Он увлекается трудами Архимеда по механике и Декарта (а позже и других авторов, в том числе, и англичан Ньютона(см. НЬЮТОН Исаак)и Гука(см. ГУК Роберт)) по оптике, но не перестает заниматься и математикой. В механике главные его исследования относятся к теории удара и к проблеме конструирования часов, имевшей в то время исключительно важное прикладное значение и занимавшей всегда в работе Гюйгенса одно из центральных мест.

    Первые его достижения в оптике также можно назвать «прикладными». Вместе с братом Константином он занимается усовершенствованием оптических инструментов и достигает в этой области значительных успехов (эта деятельность не прекращается много лет; в 1682 г. он изобретает трехлинзовый окуляр, носящий поныне его имя. Занимаясь усовершенствованием телескопов, Гюйгенс, однако, в «Диоптрике» написал: «...человек, который бы смог изобрести подзорную трубу, основываясь лишь на теории, без вмешательства случая, должен был бы обладать сверхчеловеческим умом»).

    Новые инструменты позволяют делать важные наблюдения: 25 марта 1655 Гюйгенс открывает Титан — самый большой спутник Сатурна (кольцами которого он интересовался уже давно). В 1657 появляется еще один труд Гюйгенса «О расчетах при игре в кости» — одна из первых работ по теории вероятностей. Еще одно сочинение «Об ударе тел» он пишет для своего брата.

    Вообще пятидесятые годы 17 века были временем наибольшей активности Гюйгенса. Он приобретает известность в научном мире. В 1665 он избирается членом Парижской академии наук.

    «Принцип Гюйгенса»

    Гюйгенс с неослабевающим интересом изучал оптические труды Ньютона, но не принял его корпускулярную теорию света. Гораздо ближе ему были взгляды Роберта Гука и Франческо Гримальди(см. ГРИМАЛЬДИ Франческо Мария), считавших, что свет имеет волновую природу.

    Но представление о свете-волне сразу же порождало множество вопросов: как объяснить прямолинейное распространение света, его отражение и преломление? Ньютон давал на них убедительные, казалось бы, ответы. Прямолинейность — это проявление первого закона динамики: световые корпускулы движутся равномерно и прямолинейно, если на них не подействуют какие-то силы. Отражение тоже объяснялось как упругое отскакивание корпускул от поверхностей тел. Несколько сложнее дело обстояло с преломлением, но и здесь Ньютон предложил объяснение. Он считал, что когда световая корпускула подлетает к границе тела, на нее начинает действовать сила притяжения со стороны вещества, сообщающая корпускуле ускорение. Это приводит к изменению направления скорости корпускулы (преломление) и ее величины; следовательно, по Ньютону, скорость света в стекле, к примеру, больше, чем в вакууме. Этот вывод важен хотя бы уже тем, что он допускает экспериментальную проверку (позже опыт опроверг мнение Ньютона).

    Гюйгенс, как и упоминавшиеся выше его предшественники, считал, что все пространство заполнено особой средой — эфиром, и что свет — это волны в этом эфире. Пользуясь аналогией с волнами на поверхности воды, Гюйгенс пришел к такой картине: когда фронт (т. е. передний край) волны доходит до некоторой точки, т. е. колебания достигают этой точки, то эти колебания становятся центрами расходящихся во все стороны новых волн, и движение огибающей всех этих волн и дает картину распространения фронта волны, а перпендикулярное к этому фронту направление и есть направление распространения волны. Так, если фронт волны в пустоте в какой-то момент плоский, то он остается плоским всегда, что и соответствует прямолинейному распространению света. Если же фронт световой волны достигает границы среды, то каждая точка на этой границе становится центром новой сферической волны, и, построив огибающие этих волн в пространстве как над, так и под границей, нетрудно объяснить как закон отражения, так и закон преломления (но при этом приходится принять, что скорость света в среде в n раз меньше, чем в вакууме, где это n — тот самый показатель преломления среды, который входит в недавно открытый Декартом(см. ДЕКАРТ Рене)и Снеллиусом(см. СНЕЛЛИУС Виллеброрд) закон преломления).

    Из принципа Гюйгенса вытекает, что свет, как и любая волна, может и огибать препятствия. Это представляющее принципиальный интерес явление действительно существует, но Гюйгенс счел, что «боковые волночки», возникающие при таком огибании, не заслуживают большого внимания.

    Представления Гюйгенса о свете были далеки от современных. Так, он считал, что световые волны — продольные, то есть что направления колебаний совпадают с направлением распространения воېݑˮ Это может показаться тем более странным, что сам Гюйгенс, по-видимому, уже имел представление о явлении поляризации, которое можно понять только рассматривая поперечные волны. Но не это главное. Принцип Гюйгенса(см. ГЮЙГЕНСА — ФРЕНЕЛЯ ПРИНЦИП) оказал решающее влияние на наши представления не только об оптике, но и о физике любых колебаний и волн, занимающей теперь одно из центральных мест в нашей науке.

  7. Источник: Энциклопедический словарь