Сергей Капица. История науки. Естествознание 17 века

 

 

Гюйгенс - Маятниковые часы. Принцип Гюйгенса

 

Мы приводим предисловие к замечательной книге Гюйгенса «Маятниковые часы» (1673) и предисловие к его «Трактату о свете» (1690), в котором изложен принцип построения волновой поверхности, позволивший описать тожество явлений по распространению света, его отражению и преломлению. Появление волновой, а затем и электромагнитной теории света только подтвердило правильность и плодотворность этого важнейшего принципа – принципа Гюйгенса – в физической оптике.

 

МАЯТНИКОВЫЕ ЧАСЫ ИЛИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ДВИЖЕНИЮ МАЯТНИКОВ, ПРИСПОСОБЛЕННЫХ К ЧАСАМ

 

Прошло 15 лет с тех пор, как я опубликовал брошюру об изобретенных мною в то время часах.

 

Но так как я сделал с того времени много усовершенствований в своей работе, то решил изложить их в новой книге. Эти усовершенствования следует признать главнейшей частью изобретения и его теоретическим обоснованием, которого до сих пор не было. Простой маятник нельзя считать надежным и равномерным измерителем времени, так как время его колебания зависит от размаха: большие размахи требуют большего времени, чем малые.

 

Однако при помощи геометрии я нашел новый, до сих пор не известный, способ подвешивания маятников. Я исследовал кривизну некоторой кривой, которая удивительным образом подходит для обеспечения равенства времени качания маятника. После того как я заставил маятник часов колебаться по этой кривой, ход часов стал чрезвычайно правильным и надежным, как показали испытания на суше и на море. Великая польза этих часов для астрономии и мореплавания может считаться установленной. Эта кривая – та, которую описывает в воздухе гвоздь, вбитый в обод колеса, при качении колеса. Математики нашего времени называют ее циклоидой; из‑за разных других ее свойств она исследовалась многими, а мною – в виду ее пригодности для измерения времени, которую я обнаружил, исследуя ее по строгим методам науки и не подозревая ее применимости. Я уже давно сообщил о своем открытии некоторым друзьям, сведущим в этой области (я сделал это открытие вскоре после выхода первого издания «Часов»). Теперь я снабдил его возможно' более точными доказательствами и предаю его гласности. Эти доказательства я считаю главнейшей частью книги.

 

 

Для проведения этих доказательств потребовалось укрепить и, где‑нужно, дополнить учение великого Галилея о падении тел. Наиболее желательным плодом, как бы величайшей вершиной этого учения, и является открытое мною свойство циклоиды.

 

Для применения моего изобретения к маятникам мне необходимо было установить новую теорию, а именно, теорию образования новых линий, при посредстве развертывания кривых линий. Здесь я столкнулся с задачей сравнения длины кривых и прямых линий. Я изучил этот вопрос несколько далее, чем нужно было для моей цели, так как теория показалась мне изящной и новой.

 

Я показываю полезность применения в часах сложного маятника. Для изучения его природы я должен был произвести исследование о центре качания, исследование, которое уже было предпринято несколькими учеными, но пока без особого успеха. Я здесь доказал ряд теорем относительно линий, площадей и тел, которые заслуживают, как мне кажется, внимания. Но всему этому я предпосылаю описание механического устройства часов и применение маятника в форме, оказывающейся наиболее удобной для астрономических целей. По этому образцу легко строить часы для других целей, введя необходимые изменения. Выдающийся успех изобретения привел к тому, что обычно происходит и что я и предвидел; теперь несколько лиц претендуют на эту честь, если не для себя, то скорее для одного из своих соотечественников, нежели для меня.

 

Я считаю необходимым выступить, наконец, здесь против этих несправедливых притязаний. Для этой цели мне совершенно достаточно подтвердить, что 16 лет тому назад я сам придумал конструкцию часов и изготовил часы. В то время никто ни устно, ни в печати не упоминал о подобных часах, и слухов никаких не было (я говорю о применении простого маятника к часам; относительно циклоиды никто, я полагаю, не станет возбуждать спора). В следующем году (пятьдесят восьмом этого столетия) я опубликовал рисунок и описание часов и разослал в разных направлениях как экземпляры часов, так и брошюру. Эти факты столь общеизвестны, что не нуждаются пи в свидетельстве ученых, ни в официальных актах Генеральных Штатов Голландии, которые я мог бы получить.

 

Отсюда видно, что надо думать о тех, которые 7 лет спустя публикуют совсем то же устройство часов в своих книгах как свое собственное изобретение или изобретение своих друзей. Некоторые утверждают, что Галилей пытался сделать это изобретение, но не довел дело до конца; эти лица скорее уменьшают славу Галилея, чем мою, так как выходит, что я с большим успехом, чем он, выполнил ту же задачу.

 

Если же утверждать, как это сделал недавно один ученый, что дело было доведено до конца или Галилеем или его сыном и что часы этого рода были сделаны и демонстрированы, то кто может поверить таким утверждениям? Крайне невероятно, чтобы такое полезное изобретение могло оставаться в неизвестности 8 лет, пока я не извлек его на свет божий. Если они утверждают, что изобретение нарочно держали в тайне, то они должны признать, что такой довод может привести каждый, кто хочет приписать себе изобретение. Это еще требует доказательства и даже после доказательства пе имело бы ко мне никакого отношения, если бы одновременно не было бы доказано, что то, что было неизвестно никому, стало известно одному мне. Это я должен был сказать в свою защиту. Теперь перейдем к описанию часов.

 

Гюйгенс

Гюйгенс

 

К содержанию: Сергей Петрович Капица: Жизнь науки

 

Смотрите также:

 

Немного истории. кто изобрел двигатель - первые машины и моторы

Для эпохи Гюйгенса это была сверхнеобычная «махина» (термины «двигатель» или «машина» еще не появились),

 

 Вернадский. Несколько слов о ноосфере. Принцип Гюйгенса.

 

Волновые свойства. Принцип Гюйгенса – Френеля   Дисперсия света, Исаак Ньютон

Принцип Гюйгенса – Френеля состоит... Волновую природу света подтверждает и явление дисперсии света