文二2019-03-25
惠更斯利用自己研制的望远镜进行了大量的天文观测。因此,他得到的报酬是解开了一个由来已久的天文学之谜。伽利略曾通过望远镜观察过土星,他发现了“土星有耳朵”,后来又发现了土星的“耳朵”消失了。
伽利略以后的科学家对此问题也进行过研究,但都未得要领。“土星怪现象”成为了天文学上的一个谜。当惠更斯将自己改良的望远镜对准这颗行星时,他发现了在土星的旁边有一个薄而平的圆环,而且它很倾向地球公转的轨道平面。
伽利略发现的“土星耳朵”消失,是由于土星的环有时候看上去呈现线状。以后惠更斯又发现了土星的卫星——土卫六,并且还观测到了猎户座星云、火星极冠等。
四、力学方面
惠更斯是创建经典力学的先驱。在力学方面的研究,惠更斯是以伽利略所创建的基础为出发点的。
他在研究摆中阐明了许多动力学概念和规律(包括摆的运动方程,离心力、摆动中心、转动惯量的概念),用摆测量重力加速度,指出物体在地球赤道处受到的离心力是重量的1/289,著有《关于钟摆的运动》。
他同J.沃利斯(1616~1703)和C.雷恩(1632~1723)在同一时期发现弹性体的碰撞规律。
在1668~1669年英国皇家学会碰撞问题征文悬赏中,他是得奖者之一。他详尽地研究了完全弹性碰撞问题(当时叫“对心碰撞”)。死后综合发表于《论物体的碰撞运动》(1703)中,包括5个假设和13个命题。
他纠正了笛卡儿不考虑动量方向性的错误,并首次提出完全弹性碰撞前后的守恒。他还研究了岸上与船上两个人手中小球的碰撞情况并把相对性原理应用于碰撞现象的研究。
大约在1669年,惠更斯就已经提出解决了碰撞问题的一个法则——“活力”守恒原理,它成为能量守恒的先驱。
惠更斯从实践和理论上研究了钟摆及其理论。提出著名的单摆周期公式。在研究摆的重心升降问题时,惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量,还引入了反馈装置——“反馈”这一物理思想今天更显得意义重大。
设计了船用钟和手表平衡发条,大大缩小了钟表的尺寸。他还用摆求出重力加速度的准确值,并建议用秒摆的长度作为自然长度标准。
惠更斯还提出了他的离心力定理,他还研究了圆周运动、摆、物体系转动时的离心力以及泥球和地球转动时变扁的问题等等。这些研究对于后来万有引力定律的建立起了促进作用。
他提出过许多既有趣又有启发性的离心力问题。惠更斯在他的《摆钟论》中还给出了他关于所谓的“离心力”的基本命题。
他提出:一个作圆周运动的物体具有飞离中心的倾向,它向中心施加的离心力与速度的平方成正比,与运动半径成反比。这也是他对有关的伽利略摆动学说的扩充。
后来,惠更斯和胡克还各自发现了螺旋式弹簧丝的振荡等时性,这为近代游丝怀表和手表的发明创造了条件。