luyuanhong 发表于 2023-8-5 00:28

惠更斯:他的一生,犹如没有白雪公主的童话故事

惠更斯:他的一生,犹如没有白雪公主的童话故事

来源:襄子的箱子

作者:余襄子

如果有一天,你不再为生计发愁,且拥有了一定的自由时间,你会做什么?

先别急着回答,我们来看看今天要讲的大物理学家惠更斯。



克里斯蒂安·惠更斯于 1629 年 4 月 14 日出生于荷兰的海牙,他是含着金钥匙出生的,上面还有一个哥哥。惠更斯的祖孙三代似乎是国王秘书专业户,和当时的荷兰国王走得很近。从祖父开始,这个家庭就非常重视教育。因此,惠更斯的父亲,包括他们哥俩个,从小就接受优质的教育,这也为他日后的成就奠定了扎实的基础。

惠更斯的祖父人脉圈子很广,当时的笛卡儿、费马、梅森等大数学家都与祖父有过密切的交往。甚至在惠更斯小的时候,他就见过笛卡儿。惠更斯的父亲为自己的两个宝贝儿子请了家教,一直到惠更斯 16 岁为止,他就已掌握了多门语言,且兴趣广泛,对物理、数学、天文都有了庞大的知识储备。

16 岁时,惠更斯前往莱顿大学学了两年的法律与数学,靠着家族的庞大关系网,他非常幸运地与梅森通信,并学习当时先进的数学知识,更有机会与大牛们一起切磋。惠更斯不仅智商高,良好的成长环境也让他成了一个翩翩君子,情商也很高。

两年之后,惠更斯和哥哥一起转到了新成立的位于布雷达的奥兰治学院学法律,这所学校就是惠更斯父亲创办的。

一路上走来,惠更斯顺风顺水,简直就是一个完美的童话故事,只可惜,这个童话故事缺少了一位白雪公主,因为惠更斯终身未婚,这未免让我们这些后人看来深感遗憾。

大学毕业后,惠更斯原本是要继承家族传统,去给国王当秘书,但幸运的是,1650 年,威廉二世国王去世了,这似乎是给了惠更斯一个脱离的机会。自此之后,他开始游历欧洲,他此后的人生可以分为两个 16 年。第一个 16 年,他以“民间科学家”的身份在欧洲到处游走,第二个 16 年,他作为英国皇家科学院的成员继续研究学术。想来,惠更斯的一生都是幸福的,他从来没有为生计发愁过,因为家里庞大的资金为他提供了坚实的保障。

从另一个角度讲,惠更斯啃了很多年老,但他啃老啃得如此清新脱俗,如此潇洒自在,实在是让我们这些后辈叹为观止。

在第一个 16 年中,惠更斯就做出了卓越的贡献。比如,1650 年,他完成流体静力学手稿;1651 年,完成了《双曲线、椭圆和圆的求积定理》,并纠正了前人的圆求积公式;1652 年,他将弹性碰撞规律公式化,并开始研究几何光学;1654 年,他完成了《圆大小的发现》;1655 年,他与哥哥一起磨镜片,制造出了当时最先进的显微镜和望远镜;1655 年至 1656 年冬天,他首次发现了土星的卫星,并辨识了土星光环;1656 年,他发明了摆钟;1657 年,他发表了论文《论赌博中的计算》,从而使他成为概率论的创始人之一;1658 年,他出版了《时钟》一书;1659 年,他发现了摆线等时性,并提出渐曲线和摆动中心理论。从 1659 年开始,惠更斯醉心于离心力研究。1660 年后,他又将大量时间用于研究“如何利用摆钟在海上确定经纬度”等。



除了这些研究之外,惠更斯到处拜访当时的名流,甚至还给莱布尼兹当起了老师,将他带入了数学领域。

一直到 1666 年,巴黎皇家科学院正式成立,惠更斯应邀成为首批院士。自此之后,惠更斯从海牙搬到了巴黎,此后,他便一直在巴黎待到了 1681 年。

这么多年,惠更斯一直单身。

从物理学的角度看,惠更斯在光学领域占据了一席之地,而且他勇敢挑战了当时的大牛牛顿。一直以来,人们对光究竟是什么都搞不清楚,牛顿认为,光是粒子,是从光源发出来的一种物质微粒,这可以很好地解释光的直线性和反射性。然而,尽管如此,“粒子说”并不能解释光为何会有折射性,以及几束光相遇后,为啥还能像什么事都没发生过一样继续向前传播。难道它们不会相撞吗?

惠更斯非常欣赏牛顿,尤其是那本《自然哲学之数学原理》更是让他高山仰止。但惠更斯对牛顿的“微粒说”表示怀疑。1678 年,惠更斯公布了自己的《惠更斯光论》,提出了“光的波动学说理论”,严格地说是“光的脉冲理论”。


《自然哲学之数学原理》彩图珍藏版


《自然哲学之数学原理》红皮版


《自然哲学之数学原理》学生版

惠更斯认为,光是一种机械波,由光源物体震动引起,并且在一种名为“以太”的介质中传播,这种“波动说”可以很好地解释“粒子说”所面临的两个困难,但它也有自己的缺陷,比如无法解释光的颜色问题和直线性传播等。

由于当时的牛顿已经如雷贯耳,几乎成了正确的代名词,因此在很长的一段时间里,“微粒说”占据了主流,在整个 18 世纪称霸一方。



惠更斯是一个具有独立思考能力的人,他不会因为“微粒说”有牛顿的背书而对此深信不疑,相反,他有自己的想法,也有着怀疑精神。

此后的两百年间,“微粒说”和“波动说”互相角力,一直到 21 世纪初才被量子力学统一起来,是为“波粒二象性”。



惠更斯一生著作等身,给后人留下的科学论著多达 68 种,其《全集》有 22 卷之巨。除此之外,他不会局限于理论,他还会亲自动手去做,因此他还是一个发明家,比如他是机械钟(摆钟)和许多天文仪器的发明者。

由于后来法国与荷兰交战,惠更斯于 1681 年回到了祖国荷兰。回到故乡后,惠更斯不但继续研究光学,而且还制造了多架钟表,并亲自将钟表应用于数次长距航海活动中,还完成了《被发现的天上世界》一书。

1695 年 7 月 8 日,惠更斯于海牙逝世,享年 67 岁,终生未婚。

惠更斯的一生,犹如一个没有白雪公主的童话故事。

本文来源:襄子的箱子

本文作者:余襄子



《惠更斯光论》

[荷兰]惠更斯 著

科学元典 2023-08-03 20:00 发表于安徽
页: [1]
查看完整版本: 惠更斯:他的一生,犹如没有白雪公主的童话故事