克里斯蒂安·惠更斯

克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens，1629年4月14日－1695年7月8日），又译海更士、海更斯，荷兰物理学家、天文学家、工程师、发明家与数学家，是17世纪科学革命的关键人物。

作为物理学家，惠更斯建立了向心力定律，提出了动量守恒原理与惠更斯原理，在光学、力学领域做出了开创性的贡献；作为天文学家，惠更斯发现了土卫六、猎户座大星云、火星极冠与土星环；作为工程师与发明家，惠更斯改进了望远镜的设计，发明了摆钟与火药发动机（内燃机的雏形）；作为数学家，惠更斯发展了渐屈线理论，提出了单摆周期公式，并被认为是概率论的奠基者。

## 生平

惠更斯于1629年4月14日出生在海牙，是家中的第二个儿子。其父康斯坦丁·惠更斯为外交官，是数学家笛卡尔、梅森和诗人多恩的朋友，家境富裕。其母为苏珊娜·范巴尔勒，1627年4月6日与其父结婚，1637年去世。惠更斯幼年在家接受私人家教，16岁后跟随哥哥进入莱顿大学学习法律与数学，两年后又转到布雷达的奥兰治学院（Oranjecollege）继续学习。学生时代他接受过笛卡尔的指导。1651年发表了第一篇论文，内容为求解曲线所围区域的面积。1655年成为法学博士，1663年成为英国皇家学会会员，1666年成为荷兰科学院院士，同一年在路易十四的邀请下成为法国皇家科学院院士。利用1672年竣工的巴黎天文台，他进一步进行了多次天文观测。

1672年，惠更斯与莱布尼兹结识，并指导后者学习数学。莱布尼兹对此极为感激，两人维持了一辈子的友谊。

1678年他介绍荷兰数学家和物理学家尼古拉斯·哈特苏克认识了法国科学家如尼古拉·马勒伯朗士和乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼。1684年，他出版了《Astroscopia Compendiaria》，介绍了他新发明的空中望远镜。

1681年，惠更斯在罹患重病后搬回海牙。他试图在1685年返回法国，但南特敕令的废止使他未能返回。

1689年，惠更斯在读过《原理》后造访英国，并出席了皇家学会的会议。他和牛顿在会议上讨论了重力与冰洲石的双折射现象。

1695年7月8日，惠更斯去世于海牙，被埋葬在圣雅各堂。

惠更斯终生未婚。

## 成就

惠更斯一生研究成果丰富，在多个领域都有所建树，许多重要著作是在他逝世后才发表的，《惠更斯全集》（Oeuvres complètes de Christiaan Huygens）共有22卷，由荷兰科学院编辑出版。

### 数学

在布莱兹·帕斯卡鼓励他之后，惠更斯1657年发表了《论赌博中的计算》（De Ratiociniis in Ludo Aleae），被认为是概率论诞生的标志。同时对二次曲线、复杂曲线、悬链线、曳物线、对数螺线等平面曲线都有所研究。发现了摆线也是最速降线。

### 物理学

#### 力学

- 在《摆式时钟或用于时钟上的摆的运动的几何证明》、《摆钟论》等论文中提出了钟摆摆动周期的公式：$T=2\pi\sqrt[]{\frac{\ell}{g}}$。1656年设计并制造出了利用摆取代重力齿轮的摆钟。
- 研究了完全弹性碰撞，证明了碰撞前后能量和动量的守恒。研究成果在其死后发表于《论物体的碰撞运动》一文中。

#### 光学

- 创立了光的波动说，把以太作为光传播的介质，在《光论》一书中提出了惠更斯原理。解释了冰洲石的双折射现象。

### 天文学

惠更斯研究了透镜的相关物理原理，并发明了惠更斯目镜。1655年惠更斯提出，土星被一个坚硬的环围住，一个薄又扁，向黄道倾斜的环。他用自制的折射望远镜，首次发现了土星的卫星——土卫六，同年，惠更斯观察到了猎户座大星云并将它画了下来。1659年，他的画被公布在Systema Saturnium里。同年利用自己磨制的望远镜，发现了土星的光环。

他用他的现代望远镜成功地把星云分成不同的恒星。惠更斯并发现了几个星云和一些双星。

## 外星生物

惠更斯相信外星生命的存在。1695年，他在过世前完成著作《Cosmotheoros》，惠更斯谈论关于他对外星生物的想法。惠更斯觉得其他星球的生物和地球上的生物极为相似。他认为外星生物需要可用的液态水，因此水的性质会因星球之间的差别而不同，像是地球上的水在木星会迅速结冰，而在金星上则会蒸发。惠更斯甚至提及在木星和火星表面上的亮点和令人注意的暗处。他的解释只成立于有水和冰的星球。

## 纪念

- 惠更斯号：登陆在土星卫星土卫六上，是卡西尼-惠更斯号的一部分。
- 小行星2801（惠更斯）：位于木星与火星之间小行星带的小行星。
- 惠更斯：一个火星上的陨石坑。
- 惠更斯山：是在月球亚平宁山脉上的一座山。
- 惠更斯软件（暂译）：是指一种显微镜图像处理包。
- 惠更斯目镜：一种可以修正色差的目镜。
- 惠更斯－菲涅耳原理：用一个简单的模型，研究波传播的问题。
- 惠更斯小波：是纯量绕射的数学基础。
- W.I.S.V.惠更斯：位于代尔夫特理工大学的荷兰研究协会，从事数学和电脑科学的研究。
- 惠更斯实验室：总部位于荷兰莱顿大学物理系。
- 惠更斯超级电脑：位于荷兰阿姆斯特丹SARA的国家超级电脑。
- 惠更斯建筑：位于荷兰诺德群克，首先被建造在太空商业公园的对面ESTEC。
- 惠更斯建筑：位于荷兰奈梅亨，Radboud大学科学系的主要建筑之一。

## 外部链接

- Treatise on Light translated into English by Silvanus P. Thompson, Project Gutenberg etext.
- De Ratiociniis in Ludo Aleae or The Value of all Chances in Games of Fortune, 1657 Christiaan Huygens' book on probability theory. An English translation published in 1714. Text pdf file.
- Horologium oscillatorium（German translation, pub. 1913）on the pendulum clock
- ΚΟΣΜΟΘΕΩΡΟΣ (Cosmotheoros). (English translation of Latin, pub. 1698; subtitled The celestial worlds discover'd: or, Conjectures concerning the inhabitants, plants and productions of the worlds in the planets.)
- Traité de la lumière or Treatise on light（English translation, pub. 1912 and again in 1962）
- Systema Saturnium 1659 text a digital edition of Smithsonian Libraries
- On Centrifugal Force （1703）
- Huygens' work at WorldCat
- Christiaan Huygens biography and achievements
- Portraits of Christiaan Huygens

### 介绍

- Huygensmuseum Hofwijck in Voorburg, Netherlands, where Huygens lived and worked.
- Huygens Clocks exhibition from the Science Museum, London
- LeidenUniv.nl, Exhibition on Huygens in University Library Leiden

### 其他

- Huygens and music theory Huygens–Fokker Foundation—on Huygens' 31 equal temperament and how it has been used
- Christiaan Huygens on the 25 Dutch Guilder banknote of the 1950s.
- How to pronounce "Huygens"

## 基本资料

- 原文名：Christiaan Huygens
- 原文名：nl
- 出生日期：1629年4月14日
- 出生地：荷兰共和国海牙
- 逝世日期：1695年7月8日
- 逝世地：荷兰共和国海牙
- 墓地：海牙圣雅各堂
- 国籍：荷兰共和国
- 研究领域：物理学、天文学、数学、自然哲学、测时学
- 机构：伦敦皇家学会、法国科学院
- 母校：莱顿大学、昂热大学
- 受影响自：伽利略·伽利莱、勒内·笛卡儿、弗兰斯·范斯霍滕
- 施影响于：哥特佛莱德·莱布尼兹、艾萨克·牛顿