Abad ke-17 adalah masa yang sangat menguntungkan bagi ilmu pengetahuan, dengan kemajuan yang dibuat dalam bidang fisika, matematika, kimia, dan ilmu alam. Dalam kurun waktu satu abad, beberapa planet dan bulan diamati untuk pertama kalinya, model yang akurat dibuat untuk memprediksi gerakan planet-planet, dan hukum gravitasi universal dikandung.
Di tengah-tengah ini, nama Christiaan Huygens menonjol di antara yang lainnya. Sebagai salah satu ilmuwan terkemuka di masanya, ia sangat penting dalam pengembangan jam, mekanik, dan optik. Dan di bidang astronomi, ia menemukan Cincin Saturnus dan bulan terbesarnya - Titan. Berkat Huygens, generasi astronom berikutnya terinspirasi untuk menjelajahi Tata Surya bagian luar, yang mengarah ke penemuan bulan-bulan Cronian lainnya, Uranus, dan Neptunus pada abad berikutnya.
Masa muda:
Christiaan Huygens lahir di Den Haag pada 14 April 1629 dari keluarga Belanda yang kaya dan berpengaruh. Christiaan adalah putra kedua Constantijn Huygens dan Suzanna van Baerle, yang menamai Christiaan dengan nama kakek dari pihak ayah. Constantijn - seorang penyair, komposer dan penasihat terkenal untuk House of Orange - berteman dengan banyak filsuf kontemporer, termasuk Galileo Galilei, Marin Mersenne, dan René Descartes.
Koneksi ayahnya dan afiliasi pribadi memungkinkan Christiaan untuk menerima sekolah komprehensif dalam bidang seni dan ilmu pengetahuan dan mengaturnya untuk menjadi seorang penemu dan astronom. Hingga usianya enam belas tahun, Christiaan bersekolah di rumah dan menerima pendidikan liberal, belajar bahasa, musik, sejarah, geografi, matematika, logika, retorika, dan juga menari, pagar dan menunggang kuda.
Pendidikan:
Pada 1645, Christiaan dikirim untuk belajar hukum dan matematika di Universitas Leiden, di selatan Belanda. Setelah dua tahun, Huygens melanjutkan studinya di College of Orange yang baru didirikan di Breda, di mana ayahnya adalah seorang kurator, hingga lulus pada 1649. Sementara ayahnya berharap bahwa ia akan menjadi diplomat, minat Christiaan dalam matematika dan sains terbukti.
Pada 1654, Huygens kembali ke rumah ayahnya di Den Haag, dan mulai mengabdikan dirinya sepenuhnya untuk penelitian. Sebagian besar terjadi di rumah lain milik keluarganya di Hofwijck, tempat ia menghabiskan sebagian besar musim panas. Huygens mengembangkan sejumlah besar koresponden pada saat ini, termasuk Mersenne dan kalangan akademisi yang pernah dikelilingi di Paris.
Pada 1655, Huygens mulai mengunjungi Paris pada banyak kesempatan dan mengambil bagian dalam perdebatan yang diadakan oleh Akademi Montmor - yang telah mengambil alih dari lingkaran Mersenne setelah kematiannya pada tahun 1648. Sementara di Akademi Montmor, Huygens menganjurkan metode ilmiah dan eksperimen terhadap tradisional ortodoksi dan apa yang dilihatnya sebagai sikap amatir.
Pada 1661, Huygens melakukan kunjungan pertamanya ke Inggris, di mana ia menghadiri pertemuan kelompok Gresham College - sebuah komunitas ilmuwan yang dipengaruhi oleh metode ilmiah baru (seperti yang dianut oleh Francis Bacon). Pada 1663, Huygens menjadi Anggota Royal Society, yang menggantikan Gresham Group, dan bertemu dengan para sarjana berpengaruh seperti Isaac Newton dan Robert Boyle, terlibat dalam banyak debat dan diskusi dengan orang lain dari sejenisnya.
Pada 1666, Huygens pindah ke Paris dan menjadi salah satu anggota pendiri Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis Louis XIV yang baru. Sementara di sana, ia menggunakan Observatorium Paris untuk membuat penemuan terbesarnya di bidang astronomi (lihat di bawah), melakukan korespondensi dengan Royal Society, dan bekerja bersama sesama astronom Giovanni Cassini (yang menemukan bulan-bulan Saturnus Iapetus, Rhea, Tethys dan Dione) .
Karyanya dengan Akademi memberinya pensiun lebih besar daripada anggota lain dan apartemen di gedungnya. Terlepas dari kunjungan sesekali ke Belanda, ia tinggal di Paris dari tahun 1666 hingga 1681 dan berkenalan dengan ahli matematika dan filsuf Jerman Gottfried Wilhelm Leibniz, yang dengannya ia tetap bersahabat selama sisa hidupnya.
Prestasi dalam Astronomi:
Dari 1652-53, Huygens mulai mempelajari lensa bola dari sudut pandang teoretis, dengan tujuan akhir memahami teleskop. Pada 1655, bekerja sama dengan saudaranya Constantijn, ia mulai menggiling dan memoles lensa sendiri, dan akhirnya merancang apa yang sekarang disebut lensa mata Huygenian - sebuah teleskop mata yang terdiri dari dua lensa.
Pada 1660-an, karyanya dengan lensa memungkinkannya untuk bertemu secara sosial dengan Baruch Spinoza - filsuf, sarjana, dan rasionalis Belanda yang terkenal - yang menjadikannya profesional. Dengan menggunakan perbaikan-perbaikan yang ia perkenalkan dalam lensa, yang pada gilirannya ia gunakan untuk membangun teleskopnya sendiri, Huygens mulai mempelajari planet, bintang, dan alam semesta.
Pada 1655, menggunakan 50 teleskop pembiasan daya yang ia rancang sendiri, ia menjadi astronom pertama yang mengidentifikasi Saturns Rings, yang ia ukur dengan benar bentuk empat tahun kemudian. Dalam karyanyaSaturnium Systema (1659), ia mengklaim Saturnus "dikelilingi oleh cincin datar tipis, tidak menyentuh tempat, dan cenderung ke ekliptika."
Itu juga pada 1655 bahwa ia menjadi astronom pertama yang mengamati bulan terbesar Saturnus - Titan. Pada saat itu, ia menamai bulan Saturni Luna (Bahasa Latin untuk “bulan Saturnus”) yang ia gambarkan dalam risalahnya yang berjudul De Saturni Luna Observatio Nova (“Pengamatan Baru terhadap Bulan Saturnus ”).
Pada tahun yang sama, ia menggunakan teleskop modernnya untuk mengamati Nebula Orion dan berhasil membaginya menjadi bintang-bintang yang berbeda. Dia juga menghasilkan ilustrasi pertama - yang dia juga menerbitkan di Saturnium Systema pada 1659. Karena ini, wilayah interior yang lebih cerah bernama Wilayah Huygenian untuk menghormatinya.
Sesaat sebelum kematiannya pada tahun 1695, Huygens selesai Cosmotheoros, yang diterbitkan secara anumerta pada tahun 1698 (karena proposisi yang agak sesat). Di dalamnya, Huygens berspekulasi tentang keberadaan kehidupan di luar bumi di planet lain, yang dia bayangkan akan mirip dengan Bumi. Spekulasi seperti itu tidak jarang terjadi pada saat itu, sebagian berkat model Copernicus (heliosentris).
Tetapi Huygens menjelaskan lebih lanjut, menyatakan bahwa ketersediaan air dalam bentuk cair sangat penting bagi kehidupan dan bahwa sifat-sifat air harus bervariasi dari satu planet ke planet lain agar sesuai dengan kisaran suhu. Dia mengambil pengamatannya tentang bintik-bintik gelap dan cerah di permukaan Mars dan Jupiter sebagai bukti air dan es di planet-planet itu.
Mengatasi kemungkinan tantangan Alkitab, ia berpendapat bahwa kehidupan di luar bumi tidak dikonfirmasi atau ditolak oleh Alkitab, dan mempertanyakan mengapa Tuhan akan menciptakan planet lain jika mereka tidak dimaksudkan untuk dihuni seperti Bumi. Dalam buku ini juga Huygens mempublikasikan metodenya untuk memperkirakan jarak bintang, berdasarkan asumsi (kemudian terbukti salah) bahwa semua bintang sama terang seperti Matahari.
Pada 1659, Huygens juga menyatakan apa yang sekarang dikenal sebagai hukum gerak Newton yang kedua dalam bentuk kuadratik. Pada saat itu, ia memperoleh apa yang sekarang menjadi rumus standar untuk gaya sentripetal, yang diberikan oleh objek yang menggambarkan gerakan melingkar, misalnya pada string yang dilekatkan padanya. Dalam bentuk matematika, ini dinyatakan sebagai Fc = mv² / r, di mana m massa benda, v kecepatan dan r jari-jari.
Publikasi formula umum untuk gaya ini pada 1673 - meskipun terkait dengan karyanya di jam pendulum dan bukan astronomi (lihat di bawah) - adalah langkah penting dalam mempelajari orbit dalam astronomi. Ini memungkinkan transisi dari hukum gerakan planet ketiga Kepler ke hukum gravitasi terbalik.
Prestasi Lainnya:
Ketertarikannya, sebagai astronom, dalam pengukuran waktu yang akurat juga membawanya pada penemuan pendulum sebagai pengatur jam. Penemuan jam pendulumnya, yang ia prototipe pada akhir 1656, merupakan terobosan dalam ketepatan waktu, memungkinkan jam yang lebih akurat daripada yang tersedia pada saat itu.
Pada 1657, Huygens mengontrak pembuat jam di Den Haag untuk membangun jamnya dan mengajukan paten lokal. Di negara-negara lain, seperti Perancis dan Inggris, ia kurang berhasil, dengan para desainer akan mencuri desainnya untuk digunakan sendiri. Namun, karya Huygen yang diterbitkan pada konsep memastikan bahwa ia dikreditkan dengan penemuan ini. Jam pendulum gaya Huygens tertua yang diketahui adalah tahun 1657 dan dapat dilihat di Museum Boerhaave di Leiden (diperlihatkan di atas).
Pada 1673, Huygens diterbitkan Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum (Teori dan Desain Jam Pendulum), karya utamanya tentang pendulum dan horologi. Di dalamnya, ia membahas masalah yang diajukan oleh para ilmuwan sebelumnya yang menganggap pendulum tidak isokron - yaitu periode mereka tergantung pada lebar ayunan mereka, dengan ayunan lebar membutuhkan waktu sedikit lebih lama daripada ayunan sempit.
Huygens menganalisis masalah ini menggunakan metode geometris (penggunaan awal kalkulus), dan menentukan bahwa waktu yang dibutuhkan adalah sama, terlepas dari titik awalnya. Selain itu, ia memecahkan masalah bagaimana menghitung periode pendulum, menggambarkan hubungan timbal balik antara pusat osilasi dan titik pivot. Dalam karya yang sama, ia menganalisis pendulum berbentuk kerucut - beban pada tali yang bergerak dalam lingkaran yang menggunakan konsep gaya sentrifugal.
Huygens juga dikreditkan karena mengembangkan jam tangan keseimbangan, dalam periode yang sama dengan Robert Hooke (1675). Kontroversi tentang siapa yang pertama telah berlangsung selama berabad-abad, tetapi secara luas diyakini bahwa perkembangan Huygen terjadi secara independen dari Hooke.
Huygens juga diingat karena kontribusinya pada optik, terutama untuk teori gelombang cahaya. Teori-teori ini pertama kali dikomunikasikan pada 1678 ke Paris Academy of Sciences dan diterbitkan pada 1690 dalam bukunya “Traité de la lumière“ (“Risalah tentang Cahaya"). Di dalamnya, ia mengemukakan versi pandangan Descartes yang direvisi, di mana kecepatan cahaya tidak terbatas dan diperbanyak dengan menggunakan gelombang bola yang dipancarkan di sepanjang bagian depan gelombang.
Juga diterbitkan pada 1690 adalah risalah Huygen tentang gravitasi, "Wacana de la sebab de la pesanteur ” (“Wacana tentang Penyebab Gravitasi“), Yang berisi penjelasan gravitasi secara mekanis berdasarkan vortisitas Cartesian. Ini mewakili penyimpangan dari teori gravitasi Newton, yang - meskipun mengagumi Newton secara umum - dipegang oleh Huygen untuk tidak memiliki prinsip matematika apa pun.
Penemuan lain oleh Huygens termasuk desain mesin pembakaran internal pada tahun 1680 yang kehabisan bubuk mesiu, meskipun tidak ada prototipe yang pernah dibuat. Huygens juga membangun tiga teleskop dari desainnya sendiri, dengan panjang fokus 37,5, 55 dan 64 meter (123, 180, dan 210 kaki), yang kemudian dipresentasikan kepada Royal Society.
Kematian dan Warisan:
Huygens pindah kembali ke Den Haag pada tahun 1681 setelah menderita serangan penyakit depresi yang serius, yang telah mengganggunya sepanjang hidupnya. Dia berusaha untuk kembali ke Prancis pada 1685, tetapi pencabutan Edict of Nantes - yang memungkinkan kebebasan Protestan Perancis (The Huguenot) untuk mempraktikkan agama mereka - menghalangi hal ini. Ketika ayahnya meninggal pada tahun 1687, ia mewarisi Hofwijck, yang ia buat rumahnya pada tahun berikutnya.
Pada 1689, ia melakukan kunjungan ketiga dan terakhirnya ke Inggris, melihat Isaac Newton sekali lagi untuk bertukar gagasan tentang gerak dan optik. Dia meninggal di Den Haag pada 8 Juli 1695, setelah menderita sakit, dan dimakamkan di Grote of Sint-Jacobskerk - Great atau St. James Church, sebuah gereja Protestan yang terkenal di Den Haag.
Untuk pekerjaan seumur hidupnya dan kontribusinya pada banyak bidang ilmu pengetahuan, Huygen telah dihormati dalam berbagai cara. Sebagai penghargaan atas waktunya di Leiden University, Laboratorium Huygens dibangun, yang merupakan rumah dari departemen Fisika universitas. European Space Agency (ESA) juga menciptakan bangunan Huygens, yang terletak di seberang Pusat Penelitian dan Teknologi Antariksa Eropa (ESTEC) di taman Space Business di Noordwijk, Belanda.
Radbound University, yang terletak di Nijmegen, Belanda, juga memiliki gedung yang dinamai Huygens, yang merupakan salah satu bangunan utama dari departemen sains universitas. Christiaan Huygens College, sebuah sekolah menengah yang berlokasi di Eindhoven, Belanda, juga dinamai untuk menghormatinya, demikian juga Program Beasiswa Huygen - beasiswa khusus untuk siswa internasional dan Belanda.
Ada juga lensa okuler dua elemen untuk teleskop yang dirancang oleh Huygens, yang oleh karena itu dikenal sebagai lensa mata Huygenian. Paket pemrosesan gambar mikroskop, yang dikenal sebagai Huygens Software, juga dinamai untuk menghormatinya. Untuk menghormati Christiaan dan ayahnya, seorang sarjana dan ilmuwan Belanda terkenal lainnya, fasilitas Superkomputer Nasional Belanda di Amsterdam menciptakan Superkomputer Huygens.
Dan karena kontribusinya di bidang astronomi, banyak benda langit, fitur dan kendaraan dinamai Huygens. Ini termasuk Asteroid 2801 Huygens, kawah Huygens di Mars, dan Mons Huygens, sebuah gunung di Bulan. Dan tentu saja, ada probe Huygens, pendarat yang digunakan untuk mensurvei permukaan Titan, sebagai bagian dari misi Cassini-Huygens ke Saturnus.
Space Magazine memiliki banyak artikel menarik tentang Christiaan Huygens dan penemuannya. Misalnya, ini adalah ulang tahun ke-375 Christiaan Huygens yang diakui, sebuah artikel tentang Titan Bulan Saturnus, dan perincian tentang misi Huygen dan apa yang diungkapkannya tentang atmosfer Titan.
Pemain Astronomi juga memiliki beberapa podcast informatif tentang masalah ini, Episode 230: Christiaan Huygens dan Episode 150: Teleskop, Level Selanjutnya
Untuk informasi lebih lanjut, lihat halaman Eksplorasi Tata Surya NASA tentang Christiaan Huygens dan biografi Christiaan Huygens.
