Christiaan Huygens

Christiaan Huygens [h'öihens] (hollandikeelne hääldus listen) (14. aprill 1629 Haag – 8. juuli 1695 Haag) oli Madalmaade füüsik, astronoom ja matemaatik. Huygens huvitus eriti loodusteaduste rakenduslikest külgedest ja oli mitme leiutise autor. Huygens ise kirjutas oma nime enamasti kujul "Hugens". Christiaan Huygens pärines mõjukast Hollandi perekonnast. Tema isa Constantin oli riigimees ja diplomaat, keda peeti ka arvestatavaks heliloojaks ja luuletajaks. Constantin pidas sidet kaasaegsete mõjukate teadusringkondadega, olles kirjavahetuses nende tollaseks keskpunktiks olnud Marin Mersenne'iga. Huygensi ema suri sünnitusel, kui Christiaan oli 8-aastane. Christiaan Huygens sai koduse hariduse. Tema matemaatiline ja tehniline taibukus tulid varakult ilmsiks ja vaimustasid ka Huygensite perekonnasõpra René Descartesi, kes Huygensi varast hariduskäiku tublisti mõjutas. Aastatel 1645–1647 õppis Huygens Leideni ülikoolis õigusteadust ja matemaatikat. Tema õpetajaks sai Frans van Schooten. Huygens jätkas õpinguid samadel erialadel 1647–1649 Bredas, kus teda matemaatika alal juhendas John Pell. Umbes samal ajal algas Huygensi iseseisev kirjavahetus Mersenne'iga. 1649 võttis Huygens osa diplomaatilisest ringreisist Euroopas, alustades Taanist ja lõpetades Roomas. Pärast esimeste matemaatiliste tööde avaldamist 1650. aastate esimesel poolel pöördus Huygensi tähelepanu optikale. Ta leidis uusi viise läätsede valmistamiseks ja konstrueeris teleskoope. Enda valmistatud teleskoobi abil Saturni vaadeldes avastas ta 1655 Saturni rõngad ja suurima kaaslase Titani. Samal aastal Pariisi külastades tutvustas Huygens oma avastust sealsetele matemaatikutele, kes omakorda tutvustasid talle Blaise Pascali ja Pierre de Fermat' kirjavahetust tõenäosuse kohta. Hollandisse naasnud Huygens pani kirja töö "Arvutusest hasartmängudes", mis trükiti 1657. aastal esimese tõenäosusteooriat puudutava teosena. Saturni vaatluste tulemused avaldas Huygens 1659 raamatus "Systema Saturnium". Tema tulemusi ja uuringuid ründasid algul teiste hulgas jesuiidid, kuid 1665 olid nad sunnitud Huygensi avastused tõeks tunnistama. Astronoomiavaatlused nõudsid täpset ajaarvestust, mis tõukas Huygensi nimetatud küsimusega tegelema. 1656 patenteeris ta pendelkella, mis võimaldas aega mõõta senisest tunduvalt täpsemini. Pascali 1658. aasta tsükloidiülesannete võistlus viis Huygensi ideeni tsükloidilisest pendlist. Huygens arvas, et kaarte vahel kõikuv pendel oleks merel tavalisest kasutuskõlblikum. Oma uut leiutist kasutas ta merel pikkuskraadi määramiseks. 1661 külastas Huygens Inglismaad, luues sidemeid Londoni Kuningliku Seltsiga, mille liikmeks ta 1663 valiti. 1666 kolis Huygens Jean Baptiste Colberti kutsel Haagist Pariisi, kus asus Kuningliku Teaduste Akadeemia esimeseks presidendiks, resideerides kuninglikus raamatukogus. Haigestunud raskelt, ravis Huygens end 1670–1671 Hollandis ja pöördus siis tagasi Pariisi, kuhu jäi pidama ka puhkenud Prantsusmaa-Hollandi sõja ajaks. Uus haigestumine 1676 ajas ta uuesti Hollandisse, kuid 1678 oli Huygens jälle Pariisis. Pärast Haagi naasmist 1681 ja oma patrooni Colberti surma 1683 ei pidanud Huygens Pariisi minekut enam võimalikuks. 1689–1690 viibis Huygens Inglismaal, kus tutvus Isaac Newtoni ja tema teooriatega. Hollandisse tagasipöördunult pani ta kirja oma valguse laineteooria. Optikas rajas Huygens valguse laineteooria (Huygensi printsiip), uuris kaksikmurdumist, täiustas läätsteleskoopi liitokulaari ehk Huygensi okulaariga. Mehaanikas uuris ta elastsete kehade põrget, tsentripetaaljõudu ja pendli võnkumist. Huygensit loetakse Saturni rõngaste (täpsemalt A- ja B-rõnga) avastajaks, sest rõngaid varem vaadelnud Galileo Galilei ei mõistnud, mida ta näeb. Rõngaste olemust seletas Huygens teoses "Systema Saturnium". Sealsamas käsitleb Huygens teisigi selle perioodi avastusi: Saturni kuud Titani ja Orioni udukogu (M42, avastatud 1656). Peale nimetatute kuuluvad Huygensi astronoomiaavastuste hulka mõned tähtedevahelised udukogud ja kaksiktähed, Marsi polaarmütsid ning tume pinnavorm Marsil, mida nüüd tuntakse Suure Syrti nime all. Ta arvutas esimesena Ole Rømeri vaatlusandmetele tuginedes valguse kiiruse arvulise väärtuse. Huygens üritas planeete otsida ka teiste tähtede juurest. Teda peetakse esimeseks, kes avaldas arvamust, et Marsil ja muudel planeetidel võiks leiduda arukaid olendeid. Huygens oli esimene, kes nägi tõenäosusteooriat tõsise matemaatikavaldkonnana. Blaise Pascali innustusel pani ta oma tulemused kirja teoses "Arvutusest hasartmängudes" (1657). Huygensil on teeneid ka matemaatilises analüüsis. Huygens leiutas 1657. aastal pendelkella (samale aule pretendeeris Vincenzo Viviani) ja võttis 1675. aastal kasutusele balansi. Koos vanema venna Constantijn Huygensiga (1628–1697) valmistas Christiaan Huygens oma aja parimaid teleskoobiläätsesid. Huygens konstrueeris suuri teleskoope ning täiustas läätsteleskoopi liitokulaari ja mikromeetriga. "Cyclometriae" (1651) "De Circuli Magnitudine Inventa" (1654) "De ratiociniis in ludo aleae" ("Arvutusest hasartmängudes", 1657) "Horologium" (1658) "Systema Saturnium" (1659) "Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum" (1673) "Traité de la lumière" (1690) Huygensi läätsteleskoop (e Huygensi refraktor) "Systema Saturnium"