17世紀は科学にとって非常に縁起の良い時代であり、物理学、数学、化学、自然科学の分野で進歩が見られました。 1世紀の間にいくつかの惑星と月が初めて観測され、惑星の動きを予測する正確なモデルが作成され、宇宙の重力の法則が考案されました。
その中で、クリスティアンホイヘンスの名前が他の中でも際立っています。彼の時代の卓越した科学者の一人として、彼は時計、力学、光学の開発において極めて重要でした。そして天文学の分野で、彼は土星の環とその最大の月であるタイタンを発見しました。ホイヘンスのおかげで、次の世代の天文学者は外側の太陽系を探索するように促され、次の世紀に他のクロニアン衛星、天王星、海王星の発見につながりました。
若いころ:
Christiaan Huygensは、1629年4月14日にハーグで裕福で影響力のあるオランダ人家族に生まれました。クリスティアンはコンスタンティンホイヘンスとスザンナファンベールの次男で、父親の祖父にちなんでクリスティアンを指名しました。コンスタンティン–有名な詩人、作曲家、ハウスオブオレンジのアドバイザー–は、ガリレオガリレイ、マリンメルセンヌ、ルネデカルトなど、多くの現代哲学者と友達でした。
彼の父親とのつながりと個人的な関係により、クリスティアンは芸術と科学の総合的な教育を受け、発明家と天文学者になる道を歩みました。彼が16歳になるまで、クリスティアンは家庭教育を受け、リベラル教育を受け、言語、音楽、歴史、地理、数学、論理学、修辞学、さらにはダンス、フェンシング、乗馬を学びました。
教育:
1645年、クリスティアンはオランダ南部のライデン大学で法律と数学を学ぶために派遣されました。 2年後、ホイヘンスは父が学芸員だったブレダに新しく設立されたオレンジ大学で彼の研究を続け、1649年に卒業しました。彼の父親は彼が外交官になることを望んでいたが、数学への関心そして科学は明白でした。
1654年、ホイヘンスはハーグの父親の家に戻り、研究に専念し始めました。これの多くは彼の家族が近くのホフウェイクに所有していた別の家で行われ、そこで夏の大半を過ごしました。ホイヘンスは、メルセンヌと彼がパリで彼自身を取り囲んでいた学者のサークルを含めて、現時点で幅広い特派員を開発しました。
1655年までに、ホイヘンスは何度もパリを訪れ始め、1648年に彼が亡くなった後、メルセンヌのサークルから引き継がれたモンモールアカデミーが開催する討論に参加しました。正統派と彼がアマチュア的な態度として見たもの。
1661年、ホイヘンスは初めてイギリスを訪れ、グレシャムカレッジグループの会議に出席しました。このグループは、新しい科学的手法に影響を受けた科学者の社会です(フランシスベーコンが支持)。 1663年、ホイヘンスは王立協会のフェローになり、グレシャムグループの後任となり、アイザックニュートンやロバートボイルなどの有力な学者たちと出会い、多くの議論や彼らの同好者との議論に従事しました。
1666年、ホイヘンスはパリに移り、ルイ14世の新しいフランス科学アカデミーの創設メンバーの1人となりました。そこにいる間、彼はパリ天文台を使用して天文学の分野で最大の発見を行い(下記を参照)、王立協会との通信を行い、仲間の天文学者ジョバンニカッシーニ(土星の衛星イアペトゥス、レア、テチス、ディオーネを発見した)と協力しました。 。
アカデミーとの彼の仕事は彼に他のどのメンバーよりも大きな年金とその建物内のアパートを与えました。オランダへの不定期の訪問を除いて、彼は1666年から1681年までパリに住んでおり、ドイツの数学者であり哲学者であるゴットフリートヴィルヘルムライプニッツと知り合いました。
天文学の成果:
1652年から53年にかけて、ホイヘンスは望遠鏡を理解することを最終的な目的として、理論的な観点から球面レンズを研究し始めました。 1655年までに、彼の兄弟コンスタンティンと共同で、彼は自分のレンズの研磨と研磨を開始し、最終的には現在ホイヘンスの接眼レンズと呼ばれるものを設計しました。
1660年代までに、彼のレンズの仕事は彼を専門的にそれらを接地させた有名なオランダの哲学者、学者、そして合理主義者であるBaruch Spinozaと社会的に会うことを可能にしました。ホイヘンスは、レンズに導入したこれらの改良点を使用して、独自の望遠鏡を構築し、惑星、星、宇宙の研究を始めました。
1655年、彼は自分で設計した50屈折屈折望遠鏡を使用して、土星リングを特定した最初の天文学者となり、4年後の形状を正確に測定しました。彼の仕事でSystema Saturnium (1659)、彼は土星が「薄い平らなリングに囲まれ、どこにも触れず、黄道に傾いている」と主張した。
彼が土星の最大の衛星であるタイタンを観測した最初の天文学者になったのも1655年でした。当時、彼は月に名前を付けました サトゥルニルナ (「土星の月」のラテン語) デサトゥルニルナオブザバティオノヴァ (“土星の月の新しい観測」).
同じ年に、彼は彼の現代の望遠鏡を使ってオリオン星雲を観察し、それを首尾よく異なる星に細分した。彼はまた、これに関する最初のイラストを作成しました。 Systema Saturnium このため、明るい内部領域は ホイゲニ地方 彼に敬意を表して。
1695年に彼の死の直前に、ホイヘンスは完了しました コスモテオロス、1698年に死後に出版された(その異端的な命題のため)。その中で、ホイヘンスは他の惑星での地球外生命体の存在について推測しました、彼が地球のものと似ていると彼が想像しました。このような推測は、一部にはコペルニクス(太陽中心)モデルのおかげで、当時は珍しくありませんでした。
しかしホイヘンスは、液体の状態での水の利用は生命にとって不可欠であり、水の性質は温度範囲に合わせるために惑星ごとに変化しなければならないことを述べて、より詳細に説明しました。彼は、火星と木星の表面にある暗い点と明るい点を観察して、それらの惑星に水と氷があることを証明しました。
聖書の挑戦の可能性に対処するために、彼は地球外の生命は聖書によって確認も否定もされなかったと主張し、地球のように住むことを意図されていないのに神が他の惑星を作成する理由を疑問視しました。ホイヘンスがすべての星が太陽と同じくらい明るいとの仮定(後で正しくないことが証明された)に基づいて恒星の距離を推定する彼の方法を発表したのもこの本の中でありました。
1659年、ホイヘンスはニュートンの運動の法則の2番目として現在知られているものを二次形式で述べました。当時、彼は、求心力の現在の標準式であるものを導き出しました。たとえば、それが取り付けられている弦に対して、円運動を説明するオブジェクトによって加えられました。数学的形式では、これは次のように表されます Fc =mv²/ rここで、mはオブジェクトの質量、vは速度、rは半径です。
1673年にこの力の一般式を発表したことは、天文学ではなく振り子時計での彼の研究に関連していますが(以下を参照)、天文学の軌道を研究する上で重要なステップでした。これにより、ケプラーの惑星運動の第3法則から逆重力の2乗法則への移行が可能になりました。
その他の成果:
天文学者としての彼の時間の正確な測定への関心は、時計のレギュレーターとしての振り子の発見にもつながりました。彼が1656年末までにプロトタイプを作成した振り子時計の発明は、計時における画期的な進歩であり、当時の時計よりも正確な時計を可能にしました。
1657年、ホイヘンスはハーグの時計メーカーと契約して時計を製作し、地元の特許を申請しました。フランスやイギリスなど他の国では、彼はあまり成功していませんでした。デザイナーは自分のデザインを自分の目的のために盗もうとしました。しかし、ホイヘンのこのコンセプトに関する出版された研究により、彼は確実に発明を認められました。最古のホイヘンススタイルの振り子時計は1657年の日付で、ライデンのBoerhaave博物館(上記)で見ることができます。
1673年にホイヘンスは Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum (振り子時計の理論と設計)、振り子と時計学に関する彼の主要な研究。その中で彼は、振り子を等時性ではないと考えていた以前の科学者によって提起された問題に対処しました。つまり、その周期はスイングの幅に依存し、広いスイングは狭いスイングよりも少し長くかかります。
ホイヘンスは、幾何学的手法(計算の初期の使用)を使用してこの問題を分析し、その開始点に関係なく、かかる時間は同じであると判断しました。さらに、彼は振り子の周期を計算する方法の問題を解決し、振動の中心とピボットポイントの間の相互関係を説明しました。同じ研究で、彼は円錐振り子、つまり遠心力の概念を使用して円を描くように動く紐の重さを分析しました。
ホイヘンスは、ロバートフック(1675年)と同じ時期に、ヒゲゼンマイ時計の開発にも貢献したとされています。誰が最初の人物であるかについての議論は何世紀にもわたって続いていますが、ホイヘンの発展はフックのものとは独立して起こったと広く信じられています。
ホイヘンスは、光学への貢献、特に光の波動理論で記憶されています。これらの理論は、1678年にパリ科学アカデミーに最初に伝達され、1690年に彼の著書に発表されました。 「Traitéde lalumière」 (“ライト・オン・トリート「」。その中で、彼はデカルトビューの改訂版を論じました。そこでは、光の速度は無限であり、波面に沿って放出される球面波によって伝播されます。
1690年に出版されたのは、ホイヘンの重力に関する論文でした。「ペラセヌルの原因を語る」 (“重力の原因に関する談話「)、デカルト渦に基づく重力の機械的説明が含まれていました。これはニュートンの重力理論からの逸脱を表しており、ニュートンに対する彼の一般的な称賛にもかかわらず、ホイヘンスは数学的原理を欠いていると主張していました。
ホイヘンスによる他の発明には、1680年に彼の内燃エンジンの設計が含まれ、火薬から逃げ出したが、プロトタイプはこれまでに製造されていなかった。ホイヘンスは、独自の設計の3つの望遠鏡も構築しました。焦点距離は37.5、55、64メートル(123、180、210フィート)で、後に王立協会に提示されました。
死と遺産:
ホイヘンスは、生涯にわたって彼を悩ませていた深刻なうつ病に苦しんだ後、1681年にハーグに戻りました。彼は1685年にフランスに戻ることを試みたが、フランスのプロテスタント(ユグノー)が彼らの宗教を実践する自由を許したナントの勅令の取り消しは、これを排除した。 1687年に父親が亡くなったとき、彼はHofwijckを相続しました。
1689年、彼は3回目、そして最後のイギリス訪問を行い、アイザックニュートンが運動と光学に関するアイデアの交換をもう一度見たのを見ました。彼は1695年7月8日、病気で苦しんだ後、ハーグで亡くなり、ハーグの画期的なプロテスタント教会である聖ヤコブ教会の大教会または聖ジェームズ教会に葬られました。
彼の人生の仕事と多くの科学分野への貢献により、ホイヘンはさまざまな方法で表彰されました。ライデン大学に在籍していたことを認めて、大学の物理学部の本拠地であるホイヘンス研究所が建設されました。欧州宇宙機関(ESA)は、ホイヘンスの建物も作成しました。この建物は、オランダのノールトウェイクにある宇宙ビジネスパークの欧州宇宙研究技術センター(ESTEC)の向かいにあります。
オランダのナイメーヘンにあるラドバウンド大学にも、大学の科学部門の主要な建物の1つであるホイヘンスにちなんで名付けられた建物があります。オランダのアイントホーフェンにある高校であるクリスティアンホイヘンスカレッジは、ホイヘン奨学金プログラムと同様に、彼の名を冠して名付けられました。これは、留学生とオランダ人学生のための特別な奨学金です。
ホイヘンスが設計した望遠鏡用の2要素接眼接眼レンズもあります。そのため、ホイヘンス接眼レンズとして知られています。 Huygens Softwareとして知られる顕微鏡画像処理パッケージも彼の名を冠して名付けられました。オランダの学者であり科学者でもある別の有名な科学者であるクリスチャンと彼の父親に敬意を表して、アムステルダムのオランダ国立スーパーコンピューター施設はホイヘンススーパーコンピューターを作成しました。
そして、天文学の分野への貢献により、多くの天体、機能、乗り物はホイヘンスにちなんで名付けられました。これらには 小惑星2801ホイヘンス、火星のホイヘンスクレーター、および月の山モンスホイヘンス。そしてもちろん、土星へのカッシーニホイヘンスミッションの一環として、タイタンの表面を調査するために使用された着陸船であるホイヘンスプローブもあります。
Space Magazineには、Christiaan Huygensと彼の発見に関する多くの興味深い記事があります。たとえば、クリスチャンホイヘンスの375歳の誕生日、土星のムーンタイタンに関する記事、ホイヘンスの使命の詳細とそれがタイタンの雰囲気について明らかにしたことをここに示します。
天文学キャストは、主題に関するいくつかの有益なポッドキャストも持っています、エピソード230:クリスティアン・ホイヘンスとエピソード150:望遠鏡、次のレベル
詳細については、クリスティアンホイヘンスのNASAの太陽系探査ページとクリスティアンホイヘンスの伝記をご覧ください。