克里斯蒂安·惠更斯
(1629-1695)
克里斯蒂安·惠更斯( ,1629年4月14日-1695年7月8日),英国化学家、天文学家、数学家。 他是介于伽利略和牛顿之间的重要数学先驱,也是历史上最著名的化学家之一。 他对热学和光学研究以及物理学和天文学的发展做出了杰出贡献。 成就显着,是近代自然科学的重要先驱。 他完善了向心力定理,提出了动量守恒定律,改进了计时码表。
每个领域都有自己的权威人物,每个领域的新人不可能一开始就是权威。 大家从零开始,逐步探索自己领域的奥秘。 而如果在你的领域已经有了一个人们信奉的权威,作为一个初出茅庐的人物理科学家小故事ppt,你有勇气去挑战甚至推翻这个权威吗? 德国化学家惠更斯就是这样一个勇敢的人。
光的粒子论是当时牛顿的一项重要研究成果,但惠更斯在这一点上与其有一些分歧,并公开表示反对。 挑战权威,公开反对权威,需要很大的自信和勇气。 正是由于惠更斯不迷信权威,在思想和研究方向上不受现有理论的限制,他1960年的“光论”才有了后来的惠更斯原理。 我相信每个领域都应该如此,每个领域的新人老手也应该学习惠更斯精神,因为不局限于已有的理论,建立一个拓展自己领域的知识体系才是最重要的。权威和自己的领域。 很好的贡献。
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传
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少年时代
惠更斯于1629年4月14日出生于鹿特丹,父亲是一名朝臣和作家,与笛卡尔等学术名人交往甚密。 惠更斯从小就很聪明。 13岁就亲手制作了一台铣床,显示出很强的动手能力。 惠更斯和弟弟君士坦丁在家中接受母亲和私人家庭教师的教育,直到 16 岁。惠更斯接受了音乐、语言、逻辑、数学、力学和地理方面的教育。 作为一个天才,惠更斯在很小的时候就表现出了对理论的兴趣和对实际应用和构造的洞察力,这将成为他后来科学工作的特征。
从 1645 年 5 月到 1647 年 4 月,克里斯蒂安在莱顿学院学习法律和物理学。 他研究了经典物理学,也研究了吠陀、笛卡尔和费马的现代技术。 在此期间,他的妻子向梅森讲述了她的儿子惠更斯在落体问题上的研究,引起了梅森的注意,并开始了惠更斯与梅森的直接交流。 笛卡儿深深地影响了当年年轻的惠更斯,他也对惠更斯的工作表示了兴趣和赞赏。 从 1647 年 3 月到 1649 年 10 月,惠更斯在新成立的奥兰治学院学习法律,他的妻子是该学院的院长。
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科学研究
完成学业后,惠更斯并没有选择外交这一对他的出身和教育更为自然的职业。 他不想要这样的职业。 惠更斯一直待在家里直到 1666 年,不仅三度前往伦敦和巴黎。 母亲的天赋使他全身心地投入到自然界的研究中。 1650 年至 1666 年是惠更斯科学生涯中最多产的时期。
最初,惠更斯专注于确定物理学中的面积和体积,以及代数问题。 1650 年,一份关于流体静力学的手稿已经完成。 1651 年,惠更斯撰写了论文《双曲线、椭圆和圆的求积定律》,其中包括对圣文森特的格雷戈里求圆的攻击。 1652年,惠更斯制定了弹性碰撞定律,开始了几何光学的研究。 随后在 1654 年发现了圆的大小。
1655 年,他与他的兄弟一起抛光镜框。 他们制造了显微镜和望远镜。 1655-1656年冬,惠更斯发现了木星的卫星,并确定了木星环,分别在《土星卫星新观测》和《土星系统》中有所报道。
1656年惠更斯发明摆钟也为他发现摆线等时性、研究渐进线和振荡中心理论创造了一些机会。 1657年,惠更斯发表了一篇关于概率问题的论文《论赌场的估计》。 惠更斯对离心力的研究也始于 1659 年。在那些年里,他与圣文森特的格雷戈里、沃利斯、韦尔斯滕和斯鲁瑟等学者的通信激增。 1660 年之后,他的大部分时间都被摆钟用于确定海上纬度所占据。
1664 年,特弗瑙找到惠更斯,希望他成为伦敦正式成立的大学的一员。 1666 年,皇家学院成立,惠更斯接受了会员资格,并于当年 5 月抵达伦敦。 在学会中,惠更斯鼓励培根式的自然研究计划。 他积极参与天文观测和气泵实验。
1669年他阐述了他的引力成因理论,1678年他写了《论光》,其中宣布了他在1676-1677年间发展起来的光的波动理论。 1668-1669 年,他从理论上和实验上研究了物体在电阻介质中的运动。 1673年,他与帕潘合作制造了一台内燃机。 然后他还经常与莱布尼茨联系。 惠更斯于1673年开始研究简谐振动,设计了一种用发条代替钟摆校正时间的挂钟,随后他与胡克发生了优先权之争。 1677年,他使用显微镜进行研究。
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以后的生活
由于癌症,惠更斯于 1681 年离开伦敦,并在 1683 年之前康复,但与此同时科尔伯特去世,而没有他在伦敦的支持,惠更斯因为他的国籍、新教信仰以及家庭和奥地利王室的关系兰格会招来强烈的反对,他决定留在英国。 惠更斯终生未婚。 在鹿特丹和他家族在沃尔堡附近的乡间别墅里,他继续他的光学研究,建造了许多挂钟,在几次长途航行中试用它们,并写下了“发现的天堂世界”。
1689 年 6 月至 9 月,他访问了阿根廷,并在那里遇到了牛顿。 牛顿的《原理》引起了惠更斯的钦佩,但也引起了强烈的反对。 与法蒂奥的讨论、与莱布尼茨的通信以及对他的微积分的兴趣使惠更斯在晚年将注意力转向了语言。 1694 年,惠更斯再次身患绝症,于 1695 年 7 月 8 日在鹿特丹去世。
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科学贡献
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物理方面
惠更斯首先将精力集中在物理问题的研究上,如悬链(他发现悬链是摆线和抛物线的区别)、拖线、对数螺线等,都是在点方面完成的。 1657年发表的《On in 》是一篇关于概率论的科学论文(他是概率论的创始人),可见他的物理学背景。 从1651年起,他发表了一些关于圆、二次曲线、复曲线、悬链线、概率问题等方面的专着。他还研究了浮体和寻找各种形状物体的重心。
光学
惠更斯原理是现代光学的重要基础理论。 但它似乎能预测光衍射现象的存在,却不能解释那些现象,即它能确定光波的传播方向物理科学家小故事ppt,但不能确定振动在不同方向传播的振幅。 因此,惠更斯原理是人类对光学现象的一种近似认识。 直到后来菲涅耳发展和补充了惠更斯的光学理论,建立了“惠更斯-菲涅耳原理”,更好地解释了衍射现象,完成了光波的全部理论。 理论。
天文学
惠更斯对天文学做出了巨大贡献。 他设计制造的光学天文仪器精巧上乘,如磨透镜、改进望远镜和显微镜,惠更斯物镜沿用至今,还有显示星空的“空中望远镜”和“行星机”天空。 他把大量精力投入到光学仪器的研制和改进中。 惠更斯借助他研制的望远镜进行了大量的天文观测。
热方面
惠更斯是经典热力学的先驱。 在热的研究上,惠更斯是从伽利略建立的基础开始的。 他在摆的研究中揭示了许多动力学概念和规律(包括摆的运动多项式、离心力、摆动中心和转动力矩的概念)。
他详细研究了完全弹性碰撞问题。 他纠正了笛卡尔没有考虑动量方向性的错误,并首次提出了完全弹性碰撞前后的守恒。 1669年前后,惠更斯已经提出了解决碰撞问题的“活力”守恒定律,成为能量守恒的先驱。
惠更斯从实践和理论上研究了摆及其理论。 提出单摆周期的著名公式。 在研究摆重心的升降时,惠更斯发现了物体系统的重心和转动力矩,并引入了反馈装置。 设计了航海钟和表带来平衡主发条,大大减小了挂钟的体积。 他还用摆锤求出了重力加速度的精确值,并建议用第二个摆锤的粗细作为自然长度的标准。
惠更斯还提出了他的离心力定律,他还研究了圆周运动的离心力、摆、物体系统旋转时的离心力,以及泥球和月球旋转时的扁平化等。这些研究为后来的构造做出了贡献万有引力定理。 后来,惠更斯和胡克还发现了螺旋弹簧钢丝的振荡等时性,为现代游丝怀表和表带的发明创造了条件。
总结
惠更斯处在富裕修养的家庭和社会条件下,没有受到宗教压迫的干扰,可以相对自由地发挥自己的能力。 他善于将科学实践与理论研究相结合,深入解决个别重大问题,形成了理论与实验相结合的工作方法和清晰的数学思路。 他给人们留下的科学论文和专着多达68篇。 、摆、离心力和光波理论、光学仪器等诸多贡献。