17. век је био веома повољан за науке, а напредак је постигнут на пољу физике, математике, хемије и природних наука. У току једног века, неколико планета и месеца је први пут примећено, направљени су тачни модели за предвиђање кретања планета и заснован је закон универзалне гравитације.
Усред овога, име Цхристиаан Хуигенс истиче се међу осталима. Као један од истакнутих научника свог времена, био је главни у развоју сатова, механике и оптике. А на пољу астрономије открио је Сатурнове прстенове и њен највећи месец - Титан. Захваљујући Хуигенсу, наредне генерације астронома инспирисане су да истражују спољашњи Сунчев систем, што је довело до открића других хроничних месеци, Урана и Нептуна у следећем веку.
Рани живот:
Цхристиаан Хуигенс рођена је у Хагу 14. априла 1629. године у богатој и утицајној холандској породици. Цхристиаан је био други син Цонстантијн Хуигенс-а и Сузанне ван Баерле, који је дао име Цхристиаан по свом дједу по оцу. Цонстантијн - познати песник, композитор и саветник Куће наранџастих - био је пријатељ са многим савременим филозофима, укључујући Галилеа Галилеја, Марин Мерсенне и Ренеа Десцартеса.
Везе и личне повезаности његовог оца омогућили су Цхристиаану да стекне свеобухватно образовање из уметности и наука и упутили га на пут ка изумитељу и астроному. До своје шеснаесте године Цхристиаан је био школовао се у кући и стекао је слободну наобразбу, учећи језике, музику, историју, географију, математику, логику, реторику, а такође плешући, мачевајући и јашући.
Образовање:
1645. Цхристиаан је послат да студира право и математику на Универзитету у Леиден-у, на југу Холандије. Након две године, Хуигенс је наставио студије на новооснованом колеџу Оранге у Бреди, где му је отац био кустос, док није дипломирао 1649. Док се његов отац надао да ће постати дипломат, Цхристиааново интересовање за математику а науке су биле очигледне.
1654. године, Хуигенс се вратио у кућу свог оца у Хаг и почео се потпуно посветити истраживању. Велики део тога догодио се у другој кући његове породице у оближњем Хофвијцк-у, где је провео већи део лета. У то време Хуигенс је развио широк спектар дописника, који су обухватали Мерсенне и круг академика са којима је био окружен у Паризу.
До 1655. године, Хуигенс је у више наврата почео да посећује Париз и учествовао у расправама које је одржала Академија Монтмор - које су преузеле из круга Мерсенне након његове смрти 1648. Док је на Академији Монтмор, Хуигенс се залагао за научни метод и експериментисање над традиционалним ортодоксности и оно што је он сматрао аматерским ставовима.
1661. године, Хуигенс је први пут посетио Енглеску, где је присуствовао састанку групе Гресхам Цоллеге - друштва научника под утицајем нове научне методе (као што је заговарао Францис Бацон). 1663. године, Хуигенс је постао члан Краљевског друштва, које је наследило Гресхам Гроуп, и упознао је такве утицајне научнике као што су Исаац Невтон и Роберт Боиле, укључио се у многе расправе и дискусије са другим од својих колега.
1666. Хуигенс се преселио у Париз и постао један од чланова оснивача нове Француске академије наука Луја КСИВ. Док је био тамо, користио је Париску опсерваторијум да направи своја највећа открића на пољу астрономије (види доле), водио је преписку с Краљевским друштвом и радио заједно са колегом астрономом Ђованијем Касијем (који је открио Сатурнове месеце Иапетус, Рхеа, Тетхис и Дионе) .
Његов рад са Академијом доделио му је пензију већу од пензије било ког другог члана и стан у његовој згради. Осим повремених посета Холандији, живео је у Паризу од 1666. до 1681. године и упознао немачког математичара и филозофа Готтфриеда Вилхелма Леибниза, с којим је остао у пријатељским односима до краја живота.
Постигнућа у астрономији:
Од 1652-53., Хуигенс је почео са проучавањем сферних сочива са теоријске тачке гледишта, са крајњим циљем разумевања телескопа. До 1655. године, у сарадњи са братом Цонстантијном, почео је да бруси и полира сопствена сочива, и на крају је дизајнирао оно што се данас назива Хуигениан окулар - телескоп ока који се састоји од два сочива.
До 1660-их његов рад са сочивима омогућио му је да се друштвено упозна са Барухом Спинозом - познатим холандским филозофом, учењаком и рационалистом - који их је професионално утемељио. Користећи та побољшања која је увео у леће, које је заузврат користио за изградњу сопствених телескопа, Хуигенс је почео да проучава планете, звезде и свемир.
Године 1655., помоћу телескопа за рефракцију снаге 50 који је сам дизајнирао, постао је први астроном који је идентификовао Сатурнове прстенове, које је тачно обликовао облик четири године касније. У свом радуСистема Сатурниум (1659.), тврдио је да је Сатурн „окружен танким равним прстеном, нигде додиром и нагнут еклиптици“.
Такође је 1655. године постао први астроном који је посматрао највећу Сатурнову луку - Титан. У то време је именовао месец Сатурни Луна (Латинско за „Сатурнов месец“) који је у свом тракту описао под називом Де Сатурни Луна Обсерватио Нова (“Ново посматрање Сатурновог месеца “).
Исте године је користио свој модерни телескоп за посматрање Орионове маглице и успешно је поделио у различите звезде. Такође је створио прву илустрацију о томе - коју је такође објавио Система Сатурниум 1659. Због тога је светлија унутрашњост добила име Хуигениан регион у његову част.
Мало пред смрт 1695. године, Хуигенс је завршио Цосмотхеорос, која је објављена постхумно 1698. године (због прилично херетичких пропозиција). У њему је Хуигенс нагађао о постојању изванземаљског живота на другим планетима, за које је замислио да ће бити сличан ономе на Земљи. Такве спекулације у то време нису биле реткост, захваљујући делимично Коперниковом (хелиоцентричном) моделу.
Али Хуигенс је ушао у више детаља, рекавши да је доступност воде у течном облику неопходна за живот и да својства воде морају варирати од планете до планете да би одговарала температурном опсегу. Узео је своја запажања о тамним и светлим тачкама на површинама Марса и Јупитера као доказ воде и леда на тим планетима.
Обраћајући се могућностима библијских изазова, тврдио је да ванземаљски живот Библија није ни потврдила ни демантовала, и питао је зашто би Бог створио остале планете ако оне нису биле намењене насељености попут Земље. Такође је у овој књизи Хуигенс објавио своју методу за процену звјезданих растојања, засновану на претпоставци (касније доказано нетачној) да су све звијезде блиставе попут Сунца.
1659. године, Хуигенс је такође изјавио оно што је данас познато као други од Невтонових закона кретања у квадратном облику. Тада је извукао оно што је сада стандардна формула за центрипеталну силу, напрегнуту предметом који описује кружно кретање, на пример на жици за коју је везан. У математичком облику то се изражава као Фц = мв² / р, где је маса објекта, в брзина и р радијус.
Објављивање опште формуле за ову силу 1673. године - иако се односило на његов рад на клатним сатовима, а не на астрономији (види доле) - представљао је значајан корак у проучавању орбита у астрономији. Омогућио је прелазак из Кеплеровог трећег закона кретања планета у обрнути квадратни гравитациони закон.
Остала достигнућа:
Његово интересовање као астронома за тачно мерење времена такође га је довело до открића клатна као регулатора за сатове. Његов проналазак сата клатна, који је прототипирао до краја 1656. године, био је пробој времена, омогућавајући тачније сатове него што су тада били доступни.
Хуигенс је 1657. године у Хагу уговорио произвођаче сатова да ураде његов сат и поднео захтев за локални патент. У другим земљама, попут Француске и Британије, он је био мање успешан, а дизајнери су отишли толико далеко да су украли његов дизајн за сопствену употребу. Међутим, објављени рад Хуигена о концепту осигурао му је заслугу за проналазак. Најстарији познати сат клатна у стилу Хуигенс-а датиран је из 1657. године и може се видети у музеју Боерхааве у Леиден-у (приказано горе).
1673. објавио је Хуигенс Хорологиум Осциллаториум сиве де моту пендулорум (Теорија и дизајн сата клатна), његов главни рад на клатнима и хорологији. У њему се осврнуо на проблеме које су поставили претходни научници који су сматрали да клатна нису изохронска - тј. Њихов период у зависности од ширине њиховог љуљања, при чему широки замах трају нешто дуже од уских љуљања.
Хуигенс је анализирао овај проблем помоћу геометријских метода (рана употреба рачунице) и утврдио да је време потребно исто, без обзира на почетну тачку. Даље је решио проблем како израчунати време клатна, описујући реципрочни однос између центра осцилације и тачке тачке. У истом је раду анализирао стожасто клатно - тежину на жици која се креће у кругу и користи концепт центрифугалне силе.
Хуигенс је такође заслужан за развијање пролећног сата за равнотежу, у истом периоду као и Роберт Хооке (1675). Полемика о томе ко је први трајала је вековима, али широко је веровање да се Хуигенов развој догодио независно од Хооке-овог.
Хуигенс је упамћен и по свом доприносу оптику, посебно по својој таласној теорији светлости. Те теорије су први пут објављене 1678. паришкој Академији наука, а објављене су 1690. у његовим „Траите де ла лумиере“ (“Трактат о светлости“). У њему је тврдио ревидирану верзију Десцартесових погледа, у којој је светлост брзина бесконачна и шири се помоћу сферних таласа емитованих дуж таласне фронте.
Такође објављен 1690. године био је Хуиген-ов трактат о гравитацији, “Дисцоурс де ла причина де ла песантеур ” (“Дискурс о узроку гравитације„), Која је садржавала механичко објашњење гравитације засновано на картезијанским вртлозима. То је представљало одступање од Невтонове теорије гравитације, коју је Хуиген сматрао лишеном било каквог математичког принципа, упркос општем обожавању Невтона.
Остали Хуигенсови изуми укључивали су његов дизајн мотора са унутрашњим сагоревањем 1680. године који је понестао барута, мада прототипови никада нису изграђени. Хуигенс је такође изградио три телескопа свог сопственог дизајна, жаришних дуљина од 37,5, 55 и 64 метра (123, 180 и 210 стопа), који су касније представљени Краљевском друштву.
Смрт и наслеђе:
Хуигенс се 1681. године вратио у Хаг након што је патио од озбиљне депресије болести која га је мучила целог живота. Покушао је да се врати у Француску 1685. године, али опозив Нантовског едикта - који је дозволио француским протестантима (Хугеноти) слободу да практикују своју религију - то је спречио. Када му је отац умро 1687., наследио је Хофвијцк, који је наредног лета вратио у дом.
1689. године посетио је Енглеску, трећи и последњи пут, видевши Исааца Невтона још једном ради размене идеја о покрету и оптикама. Умро је у Хагу, 8. јула 1695. године, након лошег здравља, и сахрањен је у Гроти Синт-Јацобскерк - Великој или Цркви Светог Џејмса, знаменитој протестантској цркви у Хагу.
Због свог животног рада и доприноса у многим областима науке, Хуигену је одликована на различите начине. Као признање за своје време на Универзитету Леиден, изграђена је лабораторија Хуигенс, која је дом одељења за физику овог универзитета. Европска свемирска агенција (ЕСА) такође је створила зграду Хуигенс која се налази преко пута Европског свемирског истраживачког и технолошког центра (ЕСТЕЦ) у свемирском пословном парку у Ноордвијку, Холандија.
Универзитет Радбоунд, смештен у Нијмегену, Холандија, такође има зграду названу по Хуигенс-у, која је једна од главних зграда научног одељења универзитета. Кости Цхристиаан Хуигенс Цоллеге, средња школа која се налази у Еиндховену, Холандија, такође је названа у његову част, као и Хуиген Сцхоларсхип Програм - специјална бурза за међународне и холандске студенте.
Ту је и двоелементни окуларни окулар за телескопе које је дизајнирао Хуигенс, а који је због тога познат и као Хуигениан окулар. Пакет за обраду слике под микроскопом, познат као Хуигенс Софтваре, такође је именован у његову част. У част и Цхристиаана и његовог оца, још једног реномираног холандског научника и научника, холандски национални суперкомпјутер у Амстердаму створио је суперкомпјутер Хуигенс.
И због његовог доприноса пољу астрономије, многи небески објекти, обележја и возила добили су име по Хуигенс-у. Ови укључују Астероид 2801 Хуигенс, Хутернов кратер на Марсу и Монс Хуигенс, планина на Месецу. И наравно, ту је сонда Хуигенс, земља која се користила за истраживање површине Титана, као део мисије Цассини-Хуигенс на Сатурн.
Спаце Магазине има много занимљивих чланака о Цхристиаан Хуигенс-у и његовим открићима. На пример, ево једног признатог 375. рођендана Цхристиаана Хуигенс-а, чланака о Сатурновом месечевом титану и детаља о Хуиген-овој мисији и ономе што је открило о Титановој атмосфери.
Астрономи Цаст такође има информативан подцаст о овој теми, епизода 230: Цхристиаан Хуигенс и епизода 150: телескопи, следећи ниво
За више информација погледајте НАСА-ино страницу за истраживање соларног система на Цхристиаан Хуигенс-у и биографију Цхристиаан Хуигенс-а.
