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克里斯蒂安·惠更斯

克里斯蒂安·惠更斯(1629年04月14日—1695年07月08日)荷兰物理学家、天文学家、数学家,他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱,是历史上最著名的物理学家之一,他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献,在数学和天文学方面也有卓越的成就,是近代自然科学的一位重要开拓者。他建立向心力定律,提出动量守恒原理,并改进了计时器。
惠更斯
他于1629年4月14 日出生于海牙。父亲是大臣和诗人,与笛卡儿等学界名流交往甚密。惠更斯自幼聪慧,13岁时曾自制一台车床,表现出很强的动手能力。1645~1647年在莱顿大学学习法律与数学;1647~1649年转入布雷达学院深造。在阿基米德等人著作及笛卡儿等人直接影响下,致力于力学、光波学、天文学及数学的研究。他善于把科学实践和理论研究结合起来,透彻地解决问题,因此在摆钟的发明、天文仪器的设计、弹性体碰撞和光的波动理论等 方面都有突出成就。1663年他被聘为英国皇家学会第一个外国会员,1666年刚成立的法国皇家科学院选 他为院士。惠更斯体弱多病,一心致力于科学事业,终生未婚。1695年7月8日在海牙逝世。
惠更斯曾首先集中精力研究数学问题,他在数学上有出众的天才,早在22岁时就发表过关于计算圆周长、椭圆弧及双曲线的著作。他对各种平面曲线,如悬链线、曳物线、对数螺线等都进行过研究,还在概率论和微积分方面有所成就。
1657年发表的《论赌博中的计算》,就是一篇关于概率论的科学论文(他是概率论的创始人),显示了他在数学上的造诣。从1651年起,对于圆、二次曲线、复杂曲线、悬链线、概率问题等发表了一些论著,他还研究了浮体和求各种形状物体的重心等问题。
同时惠更斯原理也是近代光学的一个重要基本理论。它虽然可以预料光的衍射现象的存在,却不能对这些现象作出解释,也就是它可以确定光波的传播方向,而不能确定沿不同方向传播的振动的振幅。因此,惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来,菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充,创立了“惠更斯--菲涅耳原理”,才较好地解释了衍射现象,完成了光的波动说的全部理论。
惠更斯在天文学方面也有着很大的贡献。他设计制造的光学和天文仪器精巧超群,如磨制了透镜,改进了望远镜与显微镜,惠更斯目镜至今仍然采用,还有几一十米长的“空中望远镜”展示星空的“行星机器”(即今天文馆雏型)等。
惠更斯对摆的研究是他所完成的最出色的物理学工作。在1668~1669年英国皇家学会碰撞问题征文悬赏中,他是得奖者之一。他详尽地研究了完全弹性碰撞问题(当时叫“对心碰撞”)。死后综合发表于《论物体的碰撞运动》中,包括5个假设和13个命题。他纠正了笛卡儿不考虑动量方向性的错误,并首次提出完全弹性碰撞前后的守恒。他还研究了岸上与船上两个人手中小球的碰撞情况并把相对性原理应用于碰撞现象的研究。
在力学方面的研究,惠更斯是以伽利略所创建的基础为出发点的。在《论摆钟》一书中还论述了关于碰撞的问题。大约在1669年,惠更斯就已经提出解决了碰撞问题的一个法则——“活力”守恒原理,它成为能量守恒的先驱。惠更斯继承了伽利略的单摆振动理论,并在此基础上进一步研究。他把几何学带进了力学领域,用令人钦佩的方法处理力学问题,得到了人们的充分肯定。
 

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