正面硬剛牛頓的科學家,兩人直接引發出一場300年大論戰

2021-01-14 向著你的綿綿細雨

對很多人來說,「平凡」是一件,逐漸被接受了的事實,不奢求大富大貴,不奢求聲名遠揚,只求在安逸生活的同時,能夠做好一項事業,但有些人,他們的目光總是落在最高處,他們的人生軌跡和我們截然不同,他們的成就,是我們連想都不敢想的高度,這種落差大概就是,塵沙與星辰的區別吧,我們今天要介紹的這位天才,就是萬點星空中不可忽視的一顆,克裡斯蒂安·惠更斯,被稱為是介於伽利略與牛頓之間,一位重要的物理學先驅,是歷史上最著名的物理學家之一。

也許是缺少一個備受磨難的勵志故事,也許是缺少一個鋒芒畢露的性格,較之牛頓,伽利略的名氣,惠更斯顯然默默無聞的多,但是論起他的成就,絕對會令我們目瞪口呆,惠更斯出生在一個富裕的家庭,父親是大臣和詩人,來往的夥伴也都是,笛卡爾這樣的學界名流,所以惠更斯從小就有充分的時間,與條件去接觸各種知識,最初,惠更斯在萊頓大學,學習法律與數學,並且在學習過程中最先激發了,自己的數學天賦,他對於圓二次曲線,複雜曲線。

概率等問題皆有所研究,並在22歲時就發表了,關於計算圓周長,隋圓弧及雙曲線的著作,但要說起惠更斯,在數學上最突出的成就,還要提起那本《論賭博中的計算》,這是數學界公認的,第一部關於「概率論」的著作,惠更斯在這本書裡,首次提出了「數學期望」的概念,並創立了「惠更斯分析法」,可以說這本書,將概率論整理成了,一個較為完整的體系,因為有不少學者,都將惠更斯稱為,概率論的正式創始人,而這對於惠更斯來說,不過是很平凡的一個研究。

他人生中最「剛」,最高調的一次「戰爭」,還屬那場與牛頓的「光學之爭」,1678年,惠更斯在法國科學院的一次演講中,公開反對了牛頓的光的微粒說,物理學史上著名的微粒說,與波動說之爭正式打響,在這之前,牛頓提出,光是由一顆顆像小彈丸一樣的,機械微粒所組成的粒子流,發光物體接連不斷地,向周圍空間發射,高速直線飛行的光粒子流,一旦這些光粒子進入人的眼睛,衝擊視網膜,就引起了視覺,而這一說法輕而易舉地,解釋了光的反射與傳播現象。

於是被大眾認可和擁護,但是「微粒說」,也有其難以解釋的地方,比如折射現象,於是惠更斯提出了,光的「波動說」,惠更斯認為光是一種機械波,由發光物體振動引起,依靠一種特殊的,叫做「以太」的彈性媒質,來傳播的現象,波動說不但解釋了,幾束光線在空間相遇,不發生幹擾而獨立傳播,還解釋了光的反射和折射現象,兩種有著本質上區別的學說,自然在科學界掀起了,一場激烈爭論,最後「波動說」,再加上牛頓的擁護者眾多。

還是敗下陣來,直到19世紀才重新活躍起來,雖然惠更斯的「波動說」,但對於深受「微粒說」影響的那個年代,惠更斯這看似小小的一步,卻是光學發展的一大步,也正是因為有了惠更斯原理,才有了後來的惠更斯-菲涅爾原理,除去對於理論的一絲不苟,惠更斯的動手能力也很強,在13歲那年,惠更斯就自製了一臺車床,物理不僅僅是一個個理論,更多的是親手實踐得來的經驗,也正是出於這樣的想法,惠更斯在物理學上,最突出的研究誕生了,在惠更斯之前,伽利略就發現了,擺的等時性原理。

但伽利略的「擺的等時性原理」,是存在問題的,比如擺的擺動角度實際上,是會影響擺的周期的,而擅於動手的惠更斯,通過種種實驗發現了,只有在擺動角度比較小的情況下,既然接觸到了「擺」,惠更斯自然順手做了,所有的相關實驗,1656年他把重力擺,引入到了機械鐘上,發明了擺鐘,1658年他提出,著名的單擺周期公式,研究了復擺,及其振動中心的求法,在研究擺的重心升降問題時,發現了物體系的重心,與後來歐勒稱之為轉動慣量的量。

還引入了反饋裝置,在解決碰撞問題時,發現了「活力」守恆原理,這一原理後來成為了,能量守恆的先驅,在研究圓周運動,物體系轉動時的離心力,以及泥球和地球轉動時,變扁等問題時,提出了離心力定理,雖然最終的成品,只有一個小巧了許多的擺鐘,但惠更斯在其中所作出的,種種研究成果,對如今來說都有著,不可忽視的作用,這也是為什麼,他能夠比肩伽利略,牛頓的原因,除了是著名的物理學家。

數學家之外,惠更斯在天文學方面,也有著很大的貢獻,為了更好地進行天文觀測,惠更斯自己動手改良望遠鏡,他設計製造的光學,和天文儀器精巧超群,惠更斯目鏡更是,直到今天還在被使用著,惠更斯對於天文的熱衷,也給他帶來了不菲的收穫,土星的衛星中最大的泰坦星,就是他發現的,為了紀念惠更斯,2004年首個登陸泰坦星的探測器,被命名為「惠更斯號」,惠更斯的這一生,沒有太多複雜的故事,如果將他66年的人生看作一張紙,那麼上面一定被塗得滿滿當當。

且全是科學的色彩,有人說惠更斯很幸運,出生富貴,沒經歷過窮困繚倒,沒受到過傷害,26歲取得法學博士學位,34歲成為皇家學會會員,37歲成為法國科學院院士,他的一生儘是風光,但沒人理解這樣一個傳奇人物,為了科學付出了多少,常人所追求的安逸平和,子孫滿堂,對他來說都未曾擁有過,他從小體弱多病,終生未娶,在他的人生道路上,陪伴他的一直只有科學罷了。

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