Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом

Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом

Авторы:

Жанры: Биографии и мемуары, Научпоп

Цикл: Наука. Величайшие теории №38

Формат: Полный

Всего в книге 43 страницы. Год издания книги - 2015.

Христиан Гюйгенс стоял у истоков современной науки. Этот нидерландский физик и математик получил превосходное образование, которое позволило ему войти в высшие интеллектуальные круги XVII века в период, когда появлялись государственные научные организации и обмен идеями становился все интенсивнее. Гюйгенс был первопроходцем в математическом изучении вероятностей, а его опыт в области механики позволил ему сконструировать маятниковые часы. Но главные достижения ученого относятся к области оптики и исследования природы света, в ходе которого был сформулирован принцип Гюйгенса, позже ставший основой волновой теории света. Ученый также существенно улучшил телескопы, открыл с их помощью Титан, главный спутник Сатурна, и разглядел его кольца.

Читать онлайн Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом



David Blanco Laserna

Гюйгенс Волновая теория света. В погоне за лучом


Пер. с итал. — М.: Де Агостини, 2015. — 168 с.

Еженедельное издание

ISSN 2409-0069

© David Blanco Laserna, 2013 (текст)

© RBA Collecionables S.A., 2013

© ООО «Де Агостини», 2014-2015



Введение

Если на долю каждой нации должен выпасть золотой век, то для Нидерландов таким периодом стало XVII столетие, причем золота в это время голландцам досталось гораздо больше, чем жителям других государств. На крошечной граничащей с морем территории наблюдалась такая концентрация блестящих умов, что она опровергала все законы статистики. Нидерландцы преуспевали в самых разных искусствах и ремеслах, от живописи до оружейного дела, от торговли до навигации, от строительства до литературы и науки. Большинство из них обладало природным любопытством, которое помогало прокладывать мостики от одного вида деятельности к другому, как будто жители страны и в самом деле ощущали себя частью грандиозного совместного проекта.

Философ Барух Спиноза шлифовал линзы для телескопов и микроскопов. Считается, что Антони ван Левенгук, один из основоположников научной микроскопии, был моделью для картин Яна Вермеера «Географ» и «Астроном», а также продемонстрировал художнику возможности камеры-обскуры. Инженер Симон Стевин писал о политике, а государственный деятель Ян де Витт был еще и математиком. Все они смогли раскрыть свои таланты благодаря религиозной терпимости, которая распространялась на знаменитых иностранцев, ставших жертвами цензуры на родине, — таких как Декарт. В Нидерландах печаталось чуть меньше четверти всех книг, издаваемых в Европе.

В этот прекрасный период весь мир, казалось, вращался вокруг Амстердама, Гааги и Делфта, однако Христиан Гюйгенс много лет провел вдалеке от родины — преимущественно в Париже. С ранних лет его учили, как вести себя на большой сцене, которой является весь мир, и в конце концов он затмил на ней своего отца, хотя тот тоже был звездой первой величины. Константин Гюйгенс стал воплощением идеального придворного, о котором мечтал Бальдассаре Кастильоне[>1 Итальянский писатель, автор трактата «О придворном». — Примеч. ред. ]. Это был полиглот, музыкант, одаренный поэт и преданный дипломат при дворе принцев Оранских; с одной стороны, его преданность опиралась на чувство долга Константина, а с другой — была надежным источником дохода. Пытливый ум Константина не делал различий между точными и гуманитарными науками. В своей библиотеке в Гааге он собрал около 3 тысяч томов, десятая часть которых была посвящена физике и математике. Благодаря разностороннему образованию Константин Гюйгенс и в зрелом возрасте был жаден до любых знаний — это качество он передал и своему сыну Христиану. Стремление последнего к непознанному способствовало также завязыванию интереснейших контактов, и в полном собрании сочинений Христиана Гюйгенса почти половину всех томов занимает переписка. Гюйгенс-младший совершенно не походил на смиренного мудреца, в одиночестве корпящего над трактатами. Напротив, он общался с самыми выдающимися представителями научного сообщества, обсуждал свои идеи с Исааком Ньютоном, Готфридом Лейбницем, Робертом Бойлем, Мареном Мерсенном, маркизом Лопиталем, Робертом Гуком и Антони ван Левенгуком. Разветвленная сеть личных контактов, развитие средств коммуникации, появление первых научных журналов и организаций, таких как Лондонское королевское общество и Французская академия наук, которую ученый некоторое время возглавлял, позволяли ему всегда быть в курсе последних открытий.


Решающая научная битва произошла в небесной сфере, и главным ее оружием был телескоп. Первые заслуги Гюйгенса связаны с продолжением дела Галилея и решением задач, возникших в результате наблюдений за Сатурном. В самых простых изображениях звездного неба мы видим три символа: окружности, обозначающие спутники или планеты, многоугольники с разным количеством углов — звезды, и круги вокруг кольца. Этот последний символ появился позже остальных и был введен именно Гюйгенсом в 1656 году. Разрешение его телескопа не позволяло различить кольца Сатурна, и заслуга ученого состоит в том, что он смог эти кольца представить, ведомый лишь собственным опытом и знаниями. Также Гюйгенс открыл первый спутник этой планеты, Титан, и с удивительной точностью установил масштаб Солнечной системы. Его открытия были плодом длительных теоретических изысканий. Гюйгенс изучал небо при помощи своих телескопов, но прежде чем сконструировать приборы, он сформулировал законы геометрической оптики, определяющие траекторию лучей света, проходящих через ряд линз. Эта теоретическая основа помогла ученому максимально использовать возможности инструмента. Он разработал составные линзы, корректировавшие сферическую аберрацию, и микрометр, превращавший телескоп в измерительный инструмент. В 1660-х годах к Гюйгенсу пришло понимание, что его знания о такой материи, как свет, на первый взгляд довольно глубокие, на самом деле оставались поверхностными и описательными. Тогда ученый начал исследовать природу этого явления. Его подход открыл дорогу весьма смелой теории, которая сегодня считается зачатком волновой модели света и на основе которой смогли оформиться более сложные концепции Френеля, Юнга и Максвелла. Гюйгенс считал, что свет — это волна, которая расходится кругами (на самом деле сферическими волнами). Возбуждение частиц света передается глазу наблюдателя посредством длинной цепи столкновений между частицами материи. Так называемый принцип Гюйгенса стал примером тонкого математического подхода к физическим явлениям и использовался в качестве теоретической основы для понимания загадочного поведения исландского шпата. Эта разновидность прозрачного кальцита, обнаруженная в рудниках Хельгустадира, демонстрирует феномен двойного лучепреломления: проходя через минерал, луч света раздваивается.


С этой книгой читают
Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция

Майкл Фарадей родился в XVIII веке в бедной английской семье, и ничто не предвещало того, что именно он воплотит в жизнь мечту об освещенном и движимом электроэнергией мире. Этот человек был, вероятно, величайшим из когда-либо живших гениев экспериментальной физики и химии. Его любопытство и упорство позволили раскрыть множество тайн электричества и магнетизма, а также глубинную связь этих двух явлений. Фарадей изобрел электродвигатель и динамо-машину — два устройства, революционно изменившие промышленность, а также сделал другие фундаментальные открытия.


Тайна за тремя стенами. Пифагор. Теорема Пифагора

Пифагор Самосский — одна из самых удивительных фигур в истории идей. Его картина гармоничного и управляемого числами мира — сплав научного и мистического мировоззрения — оказала глубочайшее влияние на всю западную культуру. Пифагор был вождем политической и религиозной секты (первой группы такого рода, о которой нам известно), имевшей огромный вес в разных регионах Греции. Ему приписывается одно из важнейших открытий древности: равенство суммы квадратов катетов и квадрата гипотенузы в прямоугольном треугольнике.


Счастливая ты, Таня!

Автору этих воспоминаний пришлось многое пережить — ее отца, заместителя наркома пищевой промышленности, расстреляли в 1938-м, мать сослали, братья погибли на фронте… В 1978 году она встретилась с писателем Анатолием Рыбаковым. В книге рассказывается о том, как они вместе работали над его романами, как в течение 21 года издательства не решались опубликовать его «Детей Арбата», как приняли потом эту книгу во всем мире.


Вацлав Гавел. Жизнь в истории

Со времен Макиавелли образ политика в сознании общества ассоциируется с лицемерием, жестокостью и беспринципностью в борьбе за власть и ее сохранение. Пример Вацлава Гавела доказывает, что авторитетным политиком способен быть человек иного типа – интеллектуал, проповедующий нравственное сопротивление злу и «жизнь в правде». Писатель и драматург, Гавел стал лидером бескровной революции, последним президентом Чехословакии и первым независимой Чехии. Следуя формуле своего героя «Нет жизни вне истории и истории вне жизни», Иван Беляев написал биографию Гавела, каждое событие в жизни которого вплетено в культурный и политический контекст всего XX столетия.


Красное зарево над Кладно

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


На пути к звездам

Из этой книги вы узнаете о главных событиях из жизни К. Э. Циолковского, о его юности и начале научной работы, о его преподавании в школе.


Небо вокруг меня

Автор книги Герой Советского Союза, заслуженный мастер спорта СССР Евгений Николаевич Андреев рассказывает о рабочих буднях испытателей парашютов. Вместе с автором читатель «совершит» немало разнообразных прыжков с парашютом, не раз окажется в сложных ситуациях.


Осколки. Краткие заметки о жизни и кино

Начиная с довоенного детства и до наших дней — краткие зарисовки о жизни и творчестве кинорежиссера-постановщика Сергея Тарасова. Фрагменты воспоминаний — как осколки зеркала, в котором отразилась большая жизнь.


Цыгане
Жанр: Поэзия

Albert Glatigny (1839-1873)Геннадий ИльницкийЖанр: Поэтические переводыИз сборника: «Переводы».


Земля в цвету

Эта книга рассказывает, как в жестокой борьбе с мракобесием и лженаукой создавалась наука о человеческой власти над живой природой; о корифеях русского естествознания Тимирязеве, Докучаеве, Мичурине, Вильямсе; о советской агробиологической мичуринской науке и разгроме менделизма-морганизма. Книга говорит о работах ученых-мичуринцев с академиком Т. Д. Лысенко во главе, о чудесных победах на колхозных полях, об изменении природы нашей страны по сталинскому плану и о небывалой в истории массовой, народной науке, возникшей в СССР.


Песнь валькирии

Мир застрял в безвременье, где люди поклоняются новому милосердному богу, но в глубине души чувствуют другого, могучего и древнего, из тела которого прорастают деревья. Время магии не закончится, пока не умрет великий волк, убивший Одина, — бессмертный волк, который сам — Смерть. Их битва должна состояться вновь, когда двадцать четыре руны, рассеянные по свету, соединятся в одном теле, когда Один вновь обретет былую силу, когда валькирии допоют свою песнь и доплетут звездные нити судьбы. А пока бессмертные хранители рун берегут свою тайну и готовятся к величайшей битве…


Царица Савская
Автор: Тоска Ли

Ибо крепка, как смерть, любовь…X век до Рождества Христова. Легенды рассказывают, что однажды царица пустыни отправилась на север с караваном сокровищ, чтобы своими глазами увидеть могущественного царя и испытать его загадками. Но истинная история царицы Савской и царя Соломона известна лишь им двоим…Слава о богатствах Сабы и сиянии ее правительницы достигла ушей царя Соломона. Окруженный сотнями жен и наложниц, он мечтает о ней — женщине, чья мудрость равна ее красоте. Но царские жены и наложницы не смогли стерпеть того, что чужеземка отнимает у них возлюбленного.


Другие книги автора
Эйнштейн. Теория относительности. Пространство – это вопрос времени

Альберт Эйнштейн – один из самых известных людей прошлого века. Отгремело эхо той бурной эпохи, в которую ученому выпало жить и творить, эхо мировых войн и ядерных атак, но его гениальные открытия и сегодня не потеряли остроты: закон взаимосвязи массы и энергии, выраженный знаменитой формулой Е = mc² , поистине пионерская квантовая теория и особенно теория относительности, навсегда изменившая наши, до того столь прочные, представления о времени и пространстве.


На волне Вселенной. Шрёдингер. Квантовые парадоксы

Эрвин Шрёдингер сформулировал знаменитый мысленный эксперимент, чтобы продемонстрировать абсурдность физической интерпретации квантовой теории, за которую выступали такие его современники, как Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Кот Шрёдингера, находящийся между жизнью и смертью, ждет наблюдателя, который решит его судьбу. Этот яркий образ сразу стал символом квантовой механики, которая противоречит интуиции точно так же, как не поддается осмыслению и ситуация с котом, одновременно живым и мертвым. Шрёдингер проиграл эту битву, но его имя навсегда внесено золотыми буквами в историю науки благодаря волновому уравнению — главному инструменту для описания физического мира в атомном масштабе.Прим.