역사적 이야기

다재다능한 크리스티안 호이겐스

크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)는 네덜란드의 가장 위대한 학자 중 한 명이었습니다. 다재다능함은 그의 재능이었습니다. 진자시계의 발명이든, 토성의 고리 발견이든, 빛의 파동 이론이든, 사실상 17세기 과학에서 호이겐스의 발견 없이는 어떤 영역도 남지 않았습니다. Kennislink는 유명한 네덜란드인과 '가상 인터뷰'를 진행했습니다.

그의 아버지는 그를 작은 아르키메데스라고 불렀습니다. Christiaan Huygens(1629 – 1695)가 진정한 신동이라는 것이 곧 분명해졌습니다. 9살 때 그는 이미 유창한 라틴어를 구사했고 첫 번째 음악을 작곡했습니다. 그리고 17세의 나이에 그는 이미 진행 중인 과학 토론에 참여하고 있었습니다.

수학은 호이겐스의 삶의 중심이 될 것입니다. 그는 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)가 시작한 노선을 이어갔습니다. 우리 주변의 세계는 수학으로 설명할 수 있는 자연법칙에 의해 규제됩니다. 호이겐스는 수학적 이론으로 일련의 자연 현상 전체를 설명할 수 있었습니다. 이를 통해 그는 현대 자연과학을 형성했습니다. Kennislink는 유명한 학자와 대화할 수 있다는 것이 어떤 것인지 상상했습니다. 여기에서 결과를 읽을 수 있습니다.

친애하는 Huygens 씨, 귀하와 통화하게 되어 영광입니다. 당신은 네덜란드 최고의 학자 중 한 명으로 알려져 있습니다. 어떻게 생각하시나요? “그게 마음에 듭니다. 그리고 나는 그것이 옳다고 생각합니다. 나는 과학에 상당한 기여를 했다는 사실을 부인할 수 없습니다. 나는 겸손이 나의 장점이 아니라는 것을 인정합니다. 나는 오히려 거만하고 우월해 보인다는 비난을 자주 받아왔습니다.”

그것이 당신의 성장 과정과 관련이 있나요? 귀하는 풍부하고 뛰어난 환경에서 왔습니다. "그렇습니다. 아버지 콘스탄틴 호이겐스(Constantijn Huygens)와 할아버지 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)는 둘 다 네덜란드 슈타트홀더의 비서였습니다. 그것은 중요한 정치적 기능이었습니다. 아버지도 그것을 전파하는 것을 좋아했고, 국민보다 높은 존재라고 느꼈습니다.

나는 지적 환경에서 자랐습니다. 아버지도 내가 정치에 입문하는 것을 좋아하셨을 것이다. 그는 법률을 공부하도록 1645년에 콘스탄틴(그의 형, 한 살 위, 편집자)과 나를 라이덴 대학교로 보냈습니다.

그러나 나는 우리가 수강하고 있는 수학에 더 관심이 있었습니다. 이것은 가정 복음 교사인 Jan Jansz Stampioen으로부터 집에서 수업을 받을 때 발생했습니다. 그리스어, 라틴어, 음악, 지리 외에도 수학을 배웠습니다. 나중에 우리는 수학도 배웠습니다. 나는 그 일에 능숙하다는 것을 깨달았습니다. 라이덴에서 공부하는 동안 나는 프랑스 철학자 르네 데카르트의 작품을 알게 되었습니다. 그는 자연을 수학 법칙으로 설명할 수 있는 일종의 기계로 여겼습니다. 그 아이디어가 정말 마음에 들었어요. 공부를 마친 후 나는 내 인생을 수학 연구에 전념하기로 결정했습니다."

당신은 재능이 있었습니다. 나는 당신이 17세에 이미 갈릴레오 갈릴레이의 수학적 증명을 훼손했다는 것을 이해합니다. "맞습니다. 아버지 덕분에 프랑스 수학자 마린 메르센을 만나게 됐어요. 아버지는 나에게 양쪽 끝에 매달린 밧줄의 문제를 소개해 주셨죠. 갈릴레오에 따르면 밧줄은 포물선 모양이에요. 나는 이것이 사실이 아님을 증명할 수 있었지만 나중에 내 해결책도 가짜라는 것을 발견했습니다. 세탁하세요.

Mersenne은 그 당시의 더 많은 문제를 나에게 소개했습니다. 그에게서 나는 다른 사람들이 생각해낸 것에 만족해서는 안 된다는 것을 배웠습니다. 공부를 마친 후 나는 여러 가지 기하학적 문제를 연구하기 시작했습니다. 예를 들어, 원의 넓이를 구하는 문제에서 다른 사람의 작업에 있는 오류를 지적할 수 있었습니다. 나는 1651년에 그것에 관해 출판했는데, 이는 나의 첫 글이었습니다. 돌이켜보면 이것이 제가 이후 작업에서 활용한 수학적 시도였던 것 같습니다."

1655년에 당신은 달과 토성의 고리라는 두 가지 중요한 발견을 했습니다. 그것에 대해 말해 보세요. “나는 망원경에 구면 렌즈를 사용하는 것이 가장 좋으며 데카르트가 생각했던 것처럼 타원형 또는 쌍곡선 렌즈를 사용하는 것이 가장 좋다고 계산했습니다. 나는 이것을 쌍안경에 적용하고 싶었고 1652년과 1653년에 그것을 다루기 시작했습니다. 렌즈 선명화는 그 자체로 예술이었습니다. 1655년 초에 나와 콘스탄틴은 50배까지 확대할 수 있는 약 12피트(4미터 이상) 길이의 망원경을 만들었습니다. 우리가 하늘을 볼 때 처음에는 토성 근처에 별이 있는 것으로 생각했습니다. 하지만 몇 주 동안 그 위치를 추적해 본 결과 달임에 틀림없다는 결론을 내렸습니다.

달을 연구하면서 갈릴레오가 이전에 관찰했던 토성의 '팔을 뻗은 모습'에도 주목했다. 팔은 항상 동일하게 유지되기 때문에 토성은 평평한 고리로 둘러싸여 있어야 한다는 생각이 떠올랐습니다.

나는 모든 세부 사항을 연구했다는 확신이 들 때까지 한동안 두 가지 발견을 혼자만 간직했습니다. 그래서 나는 누군가가 나보다 앞서는 것을 막기 위해 다른 학자들에게 수수께끼를 보냈습니다. 나는 이것에 내 발견을 숨겼습니다. 그래서 아무도 몰랐는데 나중에 제가 최초라는 걸 증명할 수 있었어요."

이러한 발견은 수학적 통찰력으로 망원경이라는 도구를 개선한 후에 이루어졌습니다. 나중에 진자시계로 그런 짓을 또 하신 거죠? “네, 정말 기뻤습니다. 장치를 체계적으로 자세히 이해하여 개선할 수 있다는 점이었습니다. 제가 살던 시절에는 여러 장소의 시계를 동기화할 수 있도록 정확하고 신뢰할 수 있는 시계가 필요했습니다. 이는 해상에서의 거리 결정에도 중요했습니다. 기존 시계에는 추의 도움으로 한 방향과 다른 방향으로 교대로 회전하는 수직 축이 있었습니다. 하지만 무게가 회전 속도에 영향을 미치기 때문에 무게가 줄어들수록 시계는 더욱 부정확해졌습니다.

수직축 대신 진자를 사용하자는 생각이 들었습니다. 일정한 길이의 진자가 항상 같은 속도로 앞뒤로 움직이기 때문입니다. 진자의 운동과 중력, 원심력 등 역할을 하는 힘을 연구해왔습니다. 따라서 나는 진자가 '사이클로이드' 궤도(구르는 고리에 있는 물체의 궤적, ed.)를 따를 때 동일한 연속 운동을 한다는 것을 발견했습니다.

나는 새로운 메커니즘을 설계했고 헤이그의 악기 제작자 사무엘 코스터(Samuel Coster)가 만든 진자시계를 갖게 되었습니다. 이러한 협력이 항상 즐거운 것은 아니었습니다. Coster는 때때로 스스로 개선 사항을 구현할 수 있다고 생각했습니다. 단순한 악기 제작자에게는 적합하지 않습니다!

다행스럽게도 시계는 매우 정확한 것으로 나타났습니다. 하루에 몇 초만 서로 달랐습니다. 이 결과는 아직도 나에게 자부심을 준다. 나는 스헤베닝겐과 위트레흐트(돔)의 탑에 시계를 설치했고 해외에서도 많은 주문을 받았습니다. 나는 시계를 80길더에 팔았는데, 당시로서는 상당한 액수였습니다. 그럼에도 불구하고 나는 시계가 충분히 좋다고 생각하지 않았습니다. 나는 남은 생애를 시계를 개선하기 위해 노력했습니다."

프랑스 'Académie Royale des Sciences' 회원이었을 때 유명해졌고 한동안 파리에서 활동할 수 있었습니다. 네덜란드인에게는 특별한 영예입니다. 그런데 1681년에는 더 이상 그곳에서 환영받지 못했습니다. 왜 그렇습니까?

“저는 아직도 그 일에 대해 매우 분노하고 있습니다. 나는 1663년부터 루이 14세 왕의 초청으로 아카데미 회원이었습니다. 이 과학자 협회에서 우리는 렌즈와 진자에 관해 많은 연구를 했습니다. 불행하게도 저는 가끔 몸이 아파서 헤이그에 있는 집으로 돌아갔습니다.

1681년에 병이 들자 나는 갑자기 돌아올 필요가 없었습니다. 이것이 당신이 내 직위의 누군가와 상호작용하는 방식이었나요? 내가 남을 잘 이끌지도, 다른 사람에게 영감을 주지도 못했다고 합니다. 동의합니다. 저는 과학자들과 약간의 갈등을 겪었지만 제가 틀렸다는 것을 인정하기가 어렵습니다. 아마도 프랑스와 네덜란드가 전쟁 중이라는 사실과 관련이 있을 것입니다."

당신은 체질이 약했습니다. 하지만 아프다고 해서 집에서 새로운 이론을 연구하는 것을 막지는 못했습니다. 빛의 파동 이론, 호이겐스의 원리와 같습니다. “당신의 시대에는 그렇게 부르나요 (유쾌하게 빛납니다, 에드.)? 나는 젊은 영국인 아이작 뉴턴의 새로운 이론 때문에 빛의 본질에 대해 생각하게 되었습니다. 그는 빛은 다양한 색상으로 구성되어 있으며 각 색상에는 고유한 굴절률이 있다고 주장했습니다. 그래서 프리즘을 이용하면 색을 분리할 수 있습니다. 저는 아이슬란드 크리스탈에서 본 이상한 종류의 굴절을 설명할 수 있는 빛 이론을 생각해내고 싶었습니다. 빛이 크리스탈에 떨어지면 이중 이미지가 보이는 것입니다.

나는 빛이 공간에서 팽창하여 일정한 속도를 갖는 것이라고 가정했습니다. 빛이 모든 방향에서 같은 속도를 갖지 않는다는 가정을 통해 수정의 이상한 굴절을 설명할 수 있었습니다.

따라서 빛은 직선이 아니라 공간 위로 퍼지는 파동의 집합체입니다. 마치 물웅덩이에 조약돌을 던지면 파도가 일어나는 것과 같습니다. 각 물질 조각은 광파가 전파되는 새로운 광원입니다. 전체 파면은 개별 파동의 합입니다. 파동이론을 통해 굴절의 법칙을 도출할 수 있었습니다."

뉴턴은 당신의 라이벌이었어요. 그는 당신의 쌍안경보다 더 나은 반사 망원경을 발명했습니다. 그리고 그는 그의 유명한 작품인 프린키피아를 출판했습니다. , 1687년에 그는 역학을 확장했습니다. 뉴턴에 대해 어떻게 생각하시나요?

“그의 망원경은 나에게 실망스러웠습니다. 이 때문에 렌즈의 착색된 가장자리를 제거하기 위해 제가 했던 모든 작업은 헛수고가 되었습니다. 그러나 나는 또한 그의 발견의 결과를 깨달았고 그것에 감사했습니다. 그의 작품인 프린키피아(Principia)도 마찬가지로 인상적이었습니다. 그것은 아름다운 수학이었고 중심 힘의 영향을 받는 물체의 운동에 관한 그의 이론은 경외심을 불러일으켰습니다.

하지만 몸이 서로를 끌어당긴다는 그의 생각은 나에게 너무 미쳤다. 매력의 원리는 자연에 대한 나의 기계적 견해와 맞지 않았습니다. 나는 중력의 개념을 기계적으로 설명하려고 노력했고 심지어 뉴턴과 그것에 대해 논의하기 위해 런던까지 여행했습니다. 서로 의견은 달랐지만 즐거운 만남이었습니다. 나는 중력에 대한 나의 생각을 적어서 빛의 파동 이론과 함께 Traité de la lumière라는 작품에 출판했습니다. (그의 중력 이론은 나중에 거부되었습니다.)"

앞서 언급한 시계와 뷰어 외에도 많은 것들을 디자인하셨습니다. 그리고 공상과학 소설도 시도하셨군요. “저는 기술과 관련된 모든 것에 관심이 있었고 새로운 것에 쉽게 주의가 산만해졌습니다. 내가 또 뭘 디자인한 거지? 화약 엔진, 진공 펌프, 풍속과 기압계, 기포 수준기, 우리 가족이 특히 좋아했던 마술 랜턴, 그리고 심지어 내가 위험을 무릅쓰고 타본 마차까지. 또한 저의 큰 취미인 음악 분야에서도 저는 거부할 수 없었습니다. 즐겁게 연주할 수 있는 새로운 하프시코드를 디자인했습니다.

"SF"라는 말이 무슨 뜻인지 모르겠습니다. 그 단어는 저에게 낯설습니다. 하지만 아마도 당신은 우주에 관한 나의 최신 작품인 코스모테로스를 언급하고 있는 것 같습니다. . 이게 발매된 줄은 몰랐네요! 나는 그 책에서 생명체가 존재할 수 있는 다른 행성에 대해 추측했습니다. 내 생각에 지구는 태양 주위를 공전하는 행성 중 하나일 뿐이므로 지구에는 생명체가 존재하고 다른 행성에는 생명체가 존재하지 않을 가능성이 거의 없어 보였습니다."