克裏斯蒂安·惠更斯是荷蘭最偉大的數學家、天文學家和物理學家,是經典力學最重要的奠基人之一。
克裏斯蒂安·惠更斯1629年生於荷蘭的海牙,他的祖父和父親都是荷蘭王室中親王的秘書,因此他從小就受到了良好的教育,以後又進入了著名的萊頓大學學習法律和數學,並於1655年獲得法學博士學位。但是,惠更斯的,主要興趣卻不在法律上,而是在科學上。
早在獲取法學博士學位之前,惠更斯就開始進行他的科學研究了。
惠更斯在天文學方麵的研究是相當出色的,卡西尼研究的土星的光環就是他最先發現的。伽利略在很早以前就發現過土星的一種“怪現象”——這顆星有一個十分奇怪的形狀,並時時發生變化,有時是一個長形的橢圓、有時是一個標準的渾圓。但是,由於當時的觀測儀器十分落後,伽利略始終沒有弄清楚這是什麼原因。從1655~1656年期間,惠更斯使用了更好、更精密的觀測儀器,對土星進行了長時間的認真觀測和研究,終於解開了土星的“怪現象”之謎。惠更斯通過長時間的觀測得出了正確的結論:土星的星體被另外一個物體包圍著,這個物體是土星星體的一個同心圓環。最初,惠更斯把他的發現寫成了一句隱語,意思是,土星被一個薄薄的圓環所包圍著,而且這個圓環並不和土星的星體相接觸,隻是與它的黃道斜交。這個隱語一直到1659年才最終解釋並公布出來。這個圓環就是土星的光環。
惠更斯不僅第一個發現了土星的光環,還第一個發現了土星的衛星。為後來多米尼科·卡西尼的工作開辟了道路。
惠更斯的另外一項重大貢獻是為經典力學的建立奠定了基礎。
1656年,惠更斯利用鍾擺的等時性原理製成了世界第一座擺鍾。1673年,惠更斯從他的鍾擺的原理出發,進行了更加深入的研究,出版了他的《擺鍾》一書。在這本書中,他不僅詳細記載了擺鍾的發明,而且開始了他對離心力的研究。他最先提出了離心力與距離和速度的關係問題:
(1)同一物體如果以相同的速度在不同的圓周上運動,離心力與直徑成反比,圓越小,離心力越大。
(2)同一物體如果以不同的速度在相同的圓周上運動,離心力與速度的平方成正比。
惠更斯關於擺的研究,為以後牛頓經典力學中萬有引力定律的建立提供了重要的理論依據。