«Новый Архимед»: как Христиан Гюйгенс создал часы с маятником, а также открыл кольца Сатурна и его спутник Титан

С самого рождения Христиан Гюйгенс был вхож в науку — о нем высоко отзывались друзья отца Мерсенн и Декарт. И хоть в семье ожидали знаменитого дипломата, Христиан выбрал другой путь. Именно он стал основоположником теоретической механики и теории вероятностей, а также разгадал тайну Сатурна.

Первые шаги Христиана Гюйгенса в науке

Христиан Гюйгенс родился в 1629 году в Гааге. Его отец Константейн Гюйгенс был дипломатом и служил принцам Оранской династии. Он вел переписки с европейскими интеллектуалами: Галилео Галилеем, Рене Декартом и другими. Научные и философские взгляды Константейна повлияли и на сына.

Мать Сюзанна ван Бэрле умерла, когда Христиану было восемь лет. Мальчик получил домашнее образование — его главным учителем стал отец. Именно Константейн познакомил сына с музыкой, фехтованием и верховой ездой. Были в программе и классические предметы: математика, логика, история.

В возрасте 15 лет Христиану приставили учителя по арифметике и геометрии. Успехами юноши восхищались Декарт и Мерсенн. Отец хотел, чтобы Христиан изучал математику и в институте. Тогда Гюйгенс младший поступил в Лейденский университет и брал дополнительные занятия у видных ученых.

В 1647 году Христиан перевелся в Оранж-колледж в городе Бреда, чтобы продолжить учебу под присмотром отца. Константейн также помог сыну занять должность дипломата графа Людвига Генриха Нассау-Дилленбургского, однако тот решил посвятить себя науке.

Основы математики и маятниковые часы: открытия Христиана Гюйгенса

Отмотаем время немного назад. Еще во время учебы в Лейденском университете Христиан Гюйгенс открыл, что цепная линия на самом деле не является параболой, как считалось раньше. Ученый предложил дать этой линии название «катенария» — оно и по-прежнему используется в математике.

В переписке с Мерсенном Гюйгенс описал основы теории вероятней, аналитической геометрии и волновой теории света. В 1654 году он вернулся в Гаагу и ушел с головой в математику. В эти годы он боролся с депрессией, они же стали самыми продуктивными в его карьере. Христиан Гюйгенс создал теорию эволют и эвольвент, а также написал труд, в котором исследовал циклоиду.

В 1657 году ученый впервые рассказал о механизме часов с маятником. Раньше вместо такого устройства использовались часы с колесами или даже удары собственного пульса. С помощью прибора Гюйгенс сделал множество открытий в области механики. Именно работами Христиана Гюйгенса зачитывался молодой Исаак Ньютон.

От земли — к космосу: как Христиан Гюйгенс разглядел Титан и кольца Сатурна

Вместе с младшим братом Христиан улучшил телескоп. Гюйгенсы создали линзу с 92-кратным увеличением — теперь математик мог рассматривать звездное небо. Уже в 1655 году, наблюдая за движением Сатурна, он увидел то же самое, что ранее видел и Галилео Галилей.

И если предшественник не знал, что за странные скопления опоясывали планету, то Христиан обнаружил, что на орбите Сатурна летают скопления льда. Эти «обломки» не улетали дальше в космос лишь по одной причине: притяжение Сатурна было так велико, что удерживало множество объектов вокруг себя. Среди таких небесных тел Гюйгенс рассмотрел и спутник Титан.

В 1670-е годы Христиан открыл ледяную шапку на Южном полюсе Марса, туманность Ориона и другие космические «облака». Гюйгенс также определил период вращения Марса вокруг оси и впервые попытался найти расстояние от Земли до других звезд. Ученый оказался довольно близок. Так, по его расчетам Сириус располагался на расстоянии 28 тысяч астрономических единиц — это около 20 раз меньше действительного.

В 1680-е годы ученый работал над трактатом о философии Вселенной и один из первых выдвинул гипотезу о внеземной жизни. Труды Гюйгенса были переведены на шесть языков, в том числе русский, по личному указу Петра I. Но научная жизнь Христиана, хоть и была долгой, все же имела конец: в 1690-х годах его здоровье начало ухудшаться. Ученый скончался в 1695 году в возрасте 66 лет.