克里斯蒂安·惠更斯有着怎樣的成就?具體表現在哪些方面
本文已影響8.05K人
本文已影響8.05K人
總括
惠更斯處於富裕寬鬆的家庭和社會條件中,沒受過宗教迫害的干擾,能比較自由地發揮自己的才能.他善於把科學實踐與理論研究結合起來,透徹地解決某些重要問題,形成了理論與實驗結合的工作方法與明確的物理思想,他留給人們的科學論文與著作68種,《全集》有22卷,在碰撞、鐘擺、離心力和光的波動説、光學儀器等多方面作出了貢獻。
數學方面
惠更斯曾首先集中精力研究數學問題,如懸鏈線(他發現懸鏈線既擺線與拋物線的區別)、曳物線、對數螺線等都進行過研究,還在概率論和微積分方面有所成就。
1657年發表的《論賭博中的計算》,就是一篇關於概率論的科學論文(他是概率論的創始人),顯示了他在數學上的造詣。從1651年起,對於圓、二次曲線、複雜曲線、懸鏈線、概率問題等發表了一些論著,他還研究了浮體和求各種形狀物體的重心等問題。
光學方面
惠更斯原理是近代光學的一個重要基本理論。但它雖然可以預料光的衍射現象的存在,卻不能對這些現象作出解釋 ,也就是它可以確定光波的傳播方向,而不能確定沿不同方向傳播的振動的振幅。因此,惠更斯原理是人類對光學現象的一個近似的認識。直到後來,菲涅耳對惠更斯的光學理論作了發展和補充,創立了“惠更斯--菲涅耳原理”,才較好地解釋了衍射現象,完成了光的波動説的全部理論。
惠更斯在1678年給巴黎科學院的信和1690年發表的《光論》一書中都闡述了他的光波動原理,即惠更斯原理.惠更斯原理認為:對於任何一種波,從波源發射的子波中,其波面上的任何一點都可以作為子波的波源,各個子波波源波面的包洛面就是下一個新的波面。 他認為每個發光體的微粒把脈衝傳給鄰近一種瀰漫媒質(“以太”)微粒,每個受激微粒都變成一個球形子波的中心.他從彈性碰撞理論出發,認為這樣一羣微粒雖然本身並不前進,但能同時傳播向四面八方行進的脈衝,因而光束彼此交*而不相互影響,並在此基礎上用作圖法解釋了光的反射、折射等現象《光論》中最精彩部分是對雙折射提出的模型,用球和橢球方式傳播來解釋尋常光和非常光所產生的奇異現象,書中有幾十幅複雜的幾何圖,足以看出他的數學功底。
另外惠更斯在巴黎工作期間曾致力於光學的研究。1678年,他在法國科學院的一次演講中公開反對了牛頓的光的微粒説。他説,如果光是微粒性的,那麼光在交叉時就會因發生碰撞而改變方向。可當時人們並沒有發現這現象,而且利用微粒説解釋折射現象,將得到與實際相矛盾的結果。因此,惠更斯在1690年出版的《光論》一書中正式提出了光的波動説,建立了著名的惠更斯原理。在此原理基礎上,他推倒出了光的反射和折射定律,圓滿的解釋了光速在光密介質中減小的原因,同時還解釋了光進入冰洲石所產生的雙折射現象,認為這是由於冰洲石分子微粒為橢圓形所致。
天文學方面
惠更斯在天文學方面有着很大的貢獻。他設計製造的光學和天文儀器精巧超羣,如磨製了透鏡,改進了望遠鏡(用它發現了土星光環等)與顯微鏡,惠更斯目鏡至今仍然採用,還有幾一十米長的“空中望遠鏡”(無管、長焦距、可消色差)、展示星空的“行星機器”(即今天文館雛型)等.
他把大量的精力放在了研製和改進光學儀器上。當惠更斯還在荷蘭的時候,就曾和他的哥哥一起以前所未有的精度成功地設計和磨製出了望遠鏡的透鏡,進而改良了開普勒的望遠鏡。惠更斯利用自己研製的望遠鏡進行了大量的天文觀測。因此,他得到的報酬是解開了一個由來已久的天文學之謎。伽利略曾通過望遠鏡觀察過土星,他發現了“土星有耳朵”,後來又發現了土星的“耳朵”消失了。伽利略以後的科學家對此問題也進行過研究,但都未得要領。“土星怪現象”成為了天文學上的一個謎。當惠更斯將自己改良的望遠鏡對準這顆行星時,他發現了在土星的旁邊有一個薄而平的圓環,而且它很傾向地球公轉的軌道平面。伽利略發現的“土星耳朵”消失,是由於土星的環有時候看上去呈現線狀。以後惠更斯又發現了土星的衞星--土衞六,並且還觀測到了獵户座星雲、火星極冠等。
力學方面
惠更斯是創建經典力學的先驅。在力學方面的研究,惠更斯是以伽利略所創建的基礎為出發點的。他在研究擺中闡明瞭許多動力學概念和規律(包括擺的運動方程,離心力、擺動中心、轉動慣量的概念),用擺測量重力加速度,指出物體在地球赤道處受到的離心力是重量的1/289,著有《關於鐘擺的運動》(1673)。他同J.沃利斯(1616~1703)和C.雷恩(1632~1723)在同一時期發現彈性體的碰撞規律。
在1668~1669年英國皇家學會碰撞問題徵文懸賞中,他是得獎者之一。他詳盡地研究了完全彈性碰撞問題(當時叫“對心碰撞”)。死後綜合發表於《論物體的碰撞運動》(1703)中,包括5個假設和13個命題。他糾正了笛卡兒不考慮動量方向性的錯誤,並首次提出完全彈性碰撞前後的守恆。他還研究了岸上與船上兩個人手中小球的碰撞情況並把相對性原理應用於碰撞現象的研究。大約在1669年,惠更斯就已經提出解決了碰撞問題的一個法則——“活力”守恆原理,它成為能量守恆的先驅。
惠更斯從實踐和理論上研究了鐘擺及其理論。提出著名的單擺週期公式。在研究擺的重心升降問題時,惠更斯發現了物體系的重心與後來歐勒稱之為轉動慣量的量,還引入了反饋裝置——“反饋”這一物理思想今天更顯得意義重大。設計了船用鍾和手錶平衡發條,大大縮小了鐘錶的尺寸。他還用擺求出重力加速度的準確值,並建議用秒擺的長度作為自然長度標準。
惠更斯還提出了他的離心力定理,他還研究了圓周運動、擺、物體系轉動時的離心力以及泥球和地球轉動時變扁的問題等等。這些研究對於後來萬有引力定律的建立起了促進作用。他提出過許多既有趣又有啟發性的離心力問題。惠更斯在他的《擺鐘論》中還給出了他關於所謂的“離心力”的基本命題。他提出:一個作圓周運動的物體具有飛離中心的傾向,它向中心施加的離心力與速度的平方成正比,與運動半徑成反比。這也是他對有關的伽利略擺動學説的擴充。
後來,惠更斯和胡克還各自發現了螺旋式彈簧絲的振盪等時性,這為近代遊絲懷錶和手錶的發明創造了條件。
威廉姆·斯坦利·傑文斯理論成就有哪些?解決了什麼問題
古斯塔夫·克里姆特代表作品有哪些?都有着什麼含義
阿加莎·克里斯蒂的代表作有哪些?其中最出名的是哪一本?
米克爾·伊達爾哥·科斯蒂亞對墨西哥有着怎樣的貢獻?最後怎麼死的
巴洛克藝術:約翰·塞巴斯蒂安·巴赫簡介及其代表作品
菲德爾·卡斯特羅有着哪些執政措施?又有着怎樣的成就
安娜·路易斯·斯特朗有哪些軼事趣聞?關於她的評價是怎樣的
克里斯蒂安·埃裏克森還能踢球嗎?
斯巴達克斯的演員有哪些
阿加莎·克里斯蒂有着怎樣的寫作風格?創作特點是什麼
包豪斯的歷史意義體現在哪些方面
法國著名軍事工程師:塞巴斯蒂安·勒普雷斯特雷·德·沃邦
弗朗西斯·斯科特·基·菲茨傑拉德有着怎樣的感情生活?他是怎麼死的
赫爾曼·莫里斯·薩克斯怎麼死的?薩克斯戰死在女人的戰場上
丹麥國王克里斯蒂安十世的妻子:亞歷山德琳·奧古斯特
愛因斯坦發明了什麼 愛因斯坦有哪些成就
馬里斯·揚頌斯有哪些軼事趣聞?對世界有着怎樣的貢獻
關於阿加莎·克里斯蒂的評價如何?對社會有着怎樣的影響
成人斯蒂爾病的治療方法有哪些
普布利烏斯·奎因克提裏烏斯·瓦盧斯是誰?普布利烏斯·奎因克提裏烏斯·瓦盧斯最後怎麼死的
荷蘭病理學家克里斯蒂安·艾克曼出生
威廉·華萊士對蘇格蘭有着怎樣的影響?具體是哪些方面
路易斯·蒙巴頓在二戰中有着怎樣的表現?路易斯·蒙巴頓怎麼死的
英國巴林銀行倒閉
也速幹:父親被害,丈夫被殺,她卻投身仇人懷抱
西施在歷史上是真實存在的嗎?她是什麼結局
喀喇汗王朝有着怎樣的政治制度?是怎樣管轄臣民的
朝鮮女人為什麼從來都不穿褲子只穿裙子
宋太宗趙光義懿德皇后簡介 宋太宗符皇后簡介
淝水之戰北府兵逆天以少勝多,謝玄為何創立北府兵?
項羽的“勇”是匹夫之勇嗎?解析項羽的作戰過
東周列國志第六十九回:楚靈王挾詐滅陳蔡,晏平仲巧辯服荊
紀信的後世紀念 為保劉安漢後人立廟以祀 歷代王朝都有
古代青樓和妓院有什麼區別 青樓最早起源於什麼時候
故宮祕史:花季宮女為何要勒死嘉靖皇帝
紅樓夢賈寶玉和史湘雲之間是什麼樣的感情
馮婉貞最後怎麼樣了?是什麼結局?
毛利元就為什麼會被稱為“戰國謀神”?