Первая половина XVII века подарила Европе целую плеяду учёных, изучавших мироздание и одновременно стремившихся понять Первопричину, вызвавшую его из бездны небытия. Среди них – уже знакомые нам французы Эдм Мариотт и Блез Паскаль, англичане Роберт Бойль и Роберт Гук. А дополняет эту интернациональную компанию не менее достойный и яркий персонаж – знаменитый голландский физик, математик и астроном Христиан Гюйгенс.
На западе современных Нидерландов, у берега Северного моря находится один из самых больших голландских городов – Гаага (в переводе с голландского «Графский лес») с населением около полумиллиона жителей. В семнадцатом веке там проживало всего около 16 тысяч человек. Именно здесь 14 апреля 1629 г. в богатой и знатной семье писателя, поэта, композитора, музыканта и, к тому же, политического деятеля (тайного советника принцев Оранских) Константина Гюйгенса родился мальчик – Христиан Гюйгенс ван Зюйлихем. Молодой человек с ранних лет привлекает внимание окружающих недюжинной одарённостью, благодаря которой уже в восемь лет он хорошо владеет латинским языком, легко управляется с четырьмя арифметическими действиями, а остающееся от прочих занятий времени посвящает пению. Два года спустя он уже сочиняет стихи на латыни, а также играет на скрипке. А к двенадцати годам – осваивает игру на лютне и свободно оперирует законами логики, используя их в своих умозаключениях и доказательствах. В это время Генрих Бруно, учитель Христиана, пишет в письме отцу будущего учёного: «Я признаюсь, что Христиана надо назвать чудом среди мальчиков… Он раскрывает свои способности в области механики и конструкций, делает машины удивительные, но вряд ли нужные». Среди удивительных, но «вряд ли нужных» машин, сооружённых Гюйгенсом-юношей, был, между прочим, токарный станок, которым его изготовитель пользовался долгое время. Гюйгенсу явно повезло с учебной литературой: специально для него профессор математики Франциск Схоутен написал учебник, по которому подросток-вундеркинд занимается с четырнадцати до шестнадцати лет. В это же время он «проглатывает» известные в то время трактаты – «Арифметику» Диофанта и «Геометрию» Декарта.
Неудивительно, что благодаря столь серьёзной подготовке, в свои шестнадцать, Гюйгенс становится студентом Лейденского университета, основанного ещё в 1575 г. принцем Вильгельмом Оранским (Молчаливым), предводителем Нидерландской революции во время Восьмидесятилетней войны. Кстати, во времена Гюйгенса это был крупнейший центр кальвинистского образования в Европе. Примерно 230 лет спустя одним из профессоров этого университета будет Хендрик Антон Лоренц – лауреат Нобелевской премии по физике 1902 г. Основными предметами Гюйгенса в университете становятся юриспруденция и математика. Привычка заниматься самостоятельно помогает ему досконально изучить труды Апполония и Архимеда (к слову, открытия Архимеда с детства привлекали внимание Христиана, так что его отец в шутку называл сына «новым Архимедом»). В эти годы Рене Декарт, прочитавший работы Гюйгенса-студента, пишет его профессору письмо, в котором отмечает, что в скором будущем Христиан станет «знаменитым учёным».
Комплимент Декарта был не напрасным: в 1651 г., в возрасте 22 лет, Гюйгенс издаёт трактат «Об определении длины дуг окружности, эллипса и гиперболы». Три года спустя выходит в свет ещё одна его работа – «Об определении величины окружности», ставшая неоценимым вкладом в определение отношения длины окружности к её диаметру (вычисление числа π). Вслед за этими исследованиями появляются другие труды, среди которых особенное место занимает опубликованный в 1657 г. трактат «О расчётах при игре в кости» – одно из первых исследований в теории вероятностей. Занимаясь, помимо математики, ещё и физикой, Гюйгенс вместе с Робертом Гуком определяет постоянные точки термометра – точку таяния льда и точку кипения воды. А ещё он старается усовершенствовать объективы телескопов, стремясь увеличить их светосилу и устранить хроматическую аберрацию. Результатом этих усилий стало появление прибора, дающего рекордное по тем временам, 92-кратное увеличение. Кстати, благодаря этим изысканиям, в 1655 г. Гюйгенс открывает спутник Сатурна – Титан, вычисляет период его обращения и обнаруживает, что Сатурн опоясан тонким кольцом, нигде к нему не прилегающим и наклонным к эклиптике. Подробности своих наблюдений учёный излагает в 1659 г. в трактате «Система Сатурна». Полноты ради, в нём же он описывает туманность в созвездии Ориона и рассказывает о полосах на поверхностях Марса и Юпитера. Более того, как пушкинский королевич «мимоходом пленяет грозного царя», так и Гюйгенс в 1657 г. изобретает первые маятниковые часы, снабжённые спусковым механизмом, благодаря которому часы шли не затухая. Десять лет спустя учёный разработал балансир и заменил маятник пружиной так, что можно было сделать часы маленького размера. Аналогичное приспособление до сих пор используется в некоторых часах. А в 1675 г. Гюйгенс запатентовал карманные часы, подарив первые часы такой модели королю Франции Людовику XIV. Изобретению часов посвящена его очередная книга – «Маятниковые часы», ставшая позже настольной книгой Ньютона. Примечательно, что благодаря надёжности в работе, точности хода (погрешность не превышала 10 секунд в сутки) и относительной дешевизне созданные Гюйгенсом часы вскоре получили широкое распространение во всем мире. Справедливости ради, заметим, что изобретение учёным часов – не просто дань моде или ответ на актуальные вызовы эпохи: просто астрономические наблюдения вынуждали искать удобный, а главное – точный способ измерения времени. К слову, работа над часами способствовала доскональному изучению Гюйгенсом движения маятника с описанием оного на языке формул (в частности, формулы для периода колебаний математического маятника), о чем сегодня известно каждому школьнику.
В 1665 г. тридцатишестилетний Гюйгенс перебирается в Париж: Французской Академии наук нужен председатель, которым учёный и становится на следующие 16 лет. Примечательно, что двумя годами ранее он стал первым иностранным членом Лондонского королевского общества.
Как говорится, в гостях – хорошо, а дома – лучше: в 1681 г. Гюйгенс возвращается на родину. Теперь его страсть – оптика. В 1681–1687 гг. он занимается шлифовкой объективов с огромными фокусными расстояниями – в 37, 54, 63 метра. Кроме того, он изготавливает окуляр, названный впоследствии его же именем, который используется в оптике до сих пор. По случаю оптических открытий, естественно, появляется очередная книга – «Трактат о свете». Именно в нем в 1690 г. Гюйгенс излагает свою волновую теорию света, применяя её к объяснению оптических явлений – распространению, отражению и преломлению света. Стоит добавить, что опубликованные работы учёного составляют 22 тома, из которых 10 томов содержат переписку, а остальные 12 посвящены математике, механике, оптике, астрономии.
Умер Гюйгенс в том же городе, где и родился 8 июля 1695 г. Спустя три года после его смерти был опубликован последний трактат учёного – «Космотеорос» (интересно, что уже в 1717 г. по приказанию царя Петра I его переведут на русский язык). В этой книге он излагает свои духовные взгляды, унаследованные от родителей-протестантов и выношенные им на протяжении всей жизни. Будучи сторонником идеи Разумного Замысла и противником эволюционистских взглядов, Гюйгенс заявляет: «Я полагаю, что никто из живущих не станет отрицать, что появление и развитие растений и животных является подлинным чудом, которое настолько же превышает теорию их возникновения из безжизненной кучи неодушевлённых тел, насколько горы возвышаются над морями. В этом более, чем в чём либо ином, видны перст Божий и мудрость Божественного замысла». Опираясь на наблюдения, логику и Священное Писание, Гюйгенс выступает против известных ему атеистов и агностиков его эпохи, подтверждая весомость и истинность Божьего управления зримыми и привычными для нас земными реалиями.
Вот почему кредо знакомого нам теперь голландского мыслителя – «Поклонимся и почтим Бога – Творца всего сущего, будем восхищаться и наслаждаться Его силой и мудростью, которая отображается и проявляется во всей Вселенной, и приведём в замешательство тех, кто считает, будто земля и все на ней возникло путём перетасовки атомов без какого бы ни было разумного начала» – следует взять на вооружение каждому настоящему исследователю Вселенной.
В память о Гюйгенсе его имя получил космический зонд, который осенью 1997 г. был отправлен к Титану. Автоматическая космическая станция «Кассини» после пяти лет полёта доставила его на орбиту Сатурна. Там зонд отделился от станции и продолжил полёт самостоятельно. 14 января 2005 г. «Гюйгенс» успешно вошёл в атмосферу Титана и совершил посадку на его поверхность. Он передал на Землю более 500 мегабайт информации с данными об атмосфере и грунте этого спутника Юпитера, в том числе около 350 фотографий. Таким образом, аппарат, носящий имя великого учёного, через 350 лет достиг открытого им космического тела.
