Blog – Prof. Gheorghe Manolea

Personalități din știință și tehnică.

Christiaan Huygens şi….curcubeul !

   Azi, la emisiunea „Personalități din știință și tehnică”, mi-am propus să vă povestesc despre Christiaan Huygens și fenomentul optic cunoscut sub numele de curcubeu.

În copilărie ne-am minunat de curcubeul care apare pe cer după ploaie. Fiecare ştiam o legendă. Curcubeul este brâul Cosânzenei . Sau Curcubeul este brâul  Fecioarei Maria. Altă legendă spune că Sfântul Petru a deschis  uşile Raiului, pentru a mai primi un suflet, iar  o rază de lumina din Rai s-a strecurat pe uşă şi  a ajuns pe pământ. O altă legendă susține că  la capetele Curcubeului sunt comori din aur. Alții susțin că, de fapt, Curcubeul este un şarpe care bea apă din două râuri sau din două bălţi. Unii cred că acest fenomen, Curcubeul,  este mâna lui Dumnezeu peste creștetul nostru, în  semn  că ne protejează.

Tineri fiind, la şcoală, am învăţat că el, curcubeul, este un fenomen optic care ia naştere  datorită dispersiei şi reflexiei luminii solare în picăturile de apă care rămân în atmosferă după ploaie. El este vizibil atunci când Soarele bate din spatele nostru în perdeaua de nori din faţă, lumina reflectându-se pe bolta senină a cerului.

Lumina albă pe care o percepem  venind de la Soare este formată dintr-un număr enorm de radiaţii monocromatice, fiecare de o culoare particulară, iar picăturile de ploaie  descompun lumina solară într-o succesiune de culori: roşu, oranj, galben, verde, albastru, indigo şi violet. Tineri fiind, am memorat această succesiune  sub forma acronimului ROGVAIV.

Trecerea de la legendă la adevăr a fost făcută un fizician, cunoscut în lumea ştiinţifică pentru teoria ondulatorie a luminii,  olandezul Christiaan Huygens.

Christiaan Huygens  s-a născut în data de 14 aprilie 1629  la Haga. Tatăl său, figură ilustră a literaturii olandeze,  a fost secretarul  Ducelui de Orania şi i-a oferit fiului său  cea mai bună educaţie posibilă. La vârsta de 16 ani  a început studiile la Universitatea din Leiden, iar după doi ani s-a  mutat la Colegiul de Orania din oraşul Bremen unde a studiat dreptul şi matematica. După  terminarea studiilor universitare s-a reîntors la Haga unde a început cercetări în  domeniul matematicii, astronomiei şi ştiinţelor naturale. Citise deja lucrarea „ Mesagerul stelar”  scrisă de  Galileo Galilei  din care aflase despre abundenţa corpurilor cereşti existente  dar instrumentele astronomice nu evoluaseră foarte mult. Lucra cu  fratele său şi cu  Baruch Spinoza, filozof dar şi şlefuitor de lentile. În 1656, la vârsta de 27 de ani,  Christiaan Huygens, realizează un ocular mai performant pentru telescopul cu care făcea observaţii astronomice. Cu acesta a reuşit să observe inelele planetei Saturn, menţionate şi de Galileo Galilei ca fiind nişte „ Mânere”   şi a descoperit  unul dintre sateliţii  acestei planete, pe care l-a numit Titan.

În 1659 a descris pentru prima dată suprafaţa planetei Marte.

În 1670 construieşte un strung pentru şlefuirea  lentilelor, cu ajutorul căruia  realizează lentilele plan convexe ale ocularului negativ, imaginat de el ca o combinaţie de lentile,  prin care a eliminat aberaţia cromatică. A estimat distanţa de la Pământ la Soare  ca reprezentând de 12.543 ori diametrul Pământului, valoare ce diferă doar cu 7% de valoarea  estimată  în zilele noastre .

Mai trebuie subliniat că, în lucrarea    Cosmotheoros, apărută la trei ani după moartea sa, făcea o afirmaţie extrem de îndrăzneaţă pentru acea vreme şi anume  că dacă Pământul nu este în centrul universului, aşa cum demonstrase  Copernic  cu 100 de ani înainte, mai precis în 1530, atunci  trebuie să existe fiinţe asemănătoare cu omul şi pe alte planete altfel „ Pământul ar avea o situaţie privilegiată, fiind unica parte a Universului care se poate lăuda cu asemenea vieţuitoare”.

            În cercetările sale astronomice avea nevoie de un instrument  pentru măsurarea timpului şi de aceea unele dintre cercetările sale au fost îndreptate spre măsurarea precisă a timpului. În acest scop el a aplicat mişcarea armonică a pendulului, descrisă de Galilelo Galilei  cu  aproape 50 de ani înainte. După mai multe cercetări, în 1657  şi-a prezentat public primul ceas cu pendul care poate fi considerat stră-străbunicul ceasului deoarece, folosind oscilaţiile regulate ale pendulului pentru a controla mecanismul regulator al ceasului, a reuşit să îmbunătăţească precizia acestuia. După 18  ani de cercetări, în  1675,  a perfecţionat construcţia ceasului prin introducerea roţii de balans. Lucrarea de referinţă a lui Huygens, Orologiul sau Despre mişcarea corpurilor, apărută în 1673, este  un tratat  amplu şi amănunţit asupra pendulului. Acesta include explicaţii asupra forţelor centripetă  şi centrifugă, concepte care vor fi înglobate mai târziu în legea  gravitaţiei a lui Newton.

            Regele Franţei , Ludovic al XVI-lea, l-a invitat  să locuiască în incinta Bibliotecii Regale din Paris, unde a rămas până în 1681. O perioadă  a locuit şi  la Londra unde, în 1663, a fost ales membru al Societăţii Regale. Aici  şi-a prezentat Newton comunicarea asupra luminii. Newton prezenta lumina ca un flux de particule, adică  teoria corpusculară. Huygens  a propus însă teoria luminii propagată ca undă, explicând fenomenele de reflexie şi refracţie. Deşi teoria corpusculară s-a impus, poate şi datorită notorietăţii susţinătorului ei, Newton, în final, după încă 100 de ani de cercetări, teoria lui Huygens , adică teoria ondulatorie , a ieşit învingătoare.

 În 1690, studiind proprietăţile optice ale calcitului, imaginează existenţa reţelei interne a  cristalelor minerale.

A avut contribuţii notabile și  în matematică.

A scris, în 1657,  primul tratat de teoria probabilităţilor intitulat „ Despre raţionament în jocurile de noroc”. A elaborat o teorie a logaritmilor. Faimosul său principiu, despre mişcarea frontului de undă, stă la baza unei  importante ramuri din matematica actuală, geometria de contact. Christiaan  Huygens  a combinat matematica pură cu  matematica aplicată, a combinat matematica pură  cu fizica, a aplicat  matematica  în inginerie.

Ca dovadă de recunoaştere a valorii sale, unii istorici ai ştiinţei îl consideră peChristiaan Huygens  ca pe savantul de la care a început revoluţia ştiinţifică. Contemporanii  noştri au botezat cu numele său  un crater de pe planeta  Marte, un munte de pe Lună. Sonda care a coborât  în data de 14 ianuarie 2005  pe Titan, satelitul natural al planetei Saturn, s-a numit Christiaan Huygens. Un pachet de programe destinat procesării imaginilor  poartă numele Huygens Software.

A murit în data  8 iunie 1695 la Haga.

Așadar, stimați ascultători, episodul de azi l-am început cu enumerarea  semnificației pe care, copii fiind,  i-o dădeam curcubeului. La finalul acestui episod vă reamintesc că, în mitologia greacă Zeița Iris era considerată mesagera curcubeului. Numele ei are semnificația de curcubeu-iris sau mesager-eiris.  Zeița Iris făcea legătura dintre zei și muritori și, de fiecare dată când cobora pe pământ lăsa o urmă pe cer: curcubeul.  În mitologia greacă se spunea  că Zeița Iris a fost pedepsită de către stăpâna ei, Zeița Herra,  ca după fiecare ploaie cu soare să aducă apă cu ulciorul  din râul Styx.

Mențiune.

            Emisiunea „Personalități din știință și tehnică” este difuzată la Radio Sud, pe frecvența 97,4 MHz FM, https://radio-online-romania.com/sud-fm, și  on line  radiosud.ro (ASCULTĂ LIVE), de luni până vineri, la ora 21:00.