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시계는 어떻게 발명되었나요?
1655 년 봄, 네덜란드 헤이그라는 아름다운 도시는 이미 밤늦게 깊은 잠을 잤다. 성외의 높은 산에 있는 천문대는 등불이 환하여 사람들이 긴장하게 일하고 있다. 서너 살 된 중년 남자 한 명이 긴 수염과 초췌한 얼굴을 하고 망원경 앞에서 별을 관찰하는 데 정신을 쏟았다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 희망명언) 그의 얼굴에서 볼 수 있듯이, 그는 이미 이렇게 일한 지 여러 날이 되었다. 그는 현재 자신이 설계한 천문 망원경으로 지구의 자매 토성을 관측하고 있다.

나는 그가 양손으로 망원경통을 쥐고 수시로 조정하며 밤하늘의 목표를 온 정신을 집중하여 관찰하고 있는 것을 보았다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 희망명언)

\ "아! 나는 토성의 위성을 보았다! 클릭합니다 그는 갑자기 미친 듯이 소리치기 시작했다. 다른 사람들은 그가 사고를 당했다고 생각하여 서둘러 그의 관찰실로 뛰어갔지만, 문에 들어서자마자 그가 무사하다는 것을 알았다. 그는 아이처럼 춤을 추며 모든 사람에게 토성의 위성을 보았다고 말했다. 갑자기 모든 사람들이 그의 망원경 앞으로 달려가 보았다. 역시 토성의 위성이 모두의 시야에 들어왔다. 모두들 일제히 환호하는 것을 참을 수 없었다.

이 위성은 나중에 타이탄이라고 불렸다. 타이탄을 가장 먼저 관찰한 중년인은 유명한 물리학자, 천문학자, 수학자 호이겐스였다.

호이겐스는 1629 년 4 월 네덜란드 헤이그에서 태어났다. 그의 아버지는 외교관이자 유명한 법학 교수이다. 그는 아동 교육을 매우 중시한다. 그는 호이겐스가 자신의 사업을 계승하고 자라서 단호한 법학자가 되기를 바랐기 때문에 가정교사 한 명을 고용하여 호이겐스에 대한 법률 교육을 했다.

그러나, 똑똑한 호이겐스는 무미건조한 법률 조문에 관심이 없다. 그는 종종 여가 시간을 이용하여 각종 상상 속의 기계 그래픽을 묘사하고, 때로는 스스로 모형을 만든다.

어느 날 선생님은 반에서 가장 어린 학생인 호이겐스가 만든 모형을 우연히 보았다. 그는 화가 나서 욕설을 퍼부었다. "너는 어떻게 이런 쓸모없는 물건에 시간을 낭비할 수 있니?" 나는 반드시 너의 아버지에게 말해야 한다. ""

그 후 선생님은 즉시 호이겐스의 아버지에게 모형을 보여 주면서 호이겐스를 꾸짖게 했다. 뜻밖에도 아버지는 모형을 보고 약간의 처리를 하셨다. 대신, 그는 "잘 했어. 나는 내 아들이 이런 천재를 가질 줄은 몰랐다. " 선생님, 아이의 기질에 맞게 가르쳐야지, 아이에게 관심 없는 것을 배우도록 강요해서는 안 됩니다! ""

호이겐스는 이렇게 개명한 아버지가 있었기 때문에 어려서부터 좋은 가정 교육을 받았다. 그는 아주 일찍 입학하여 자신의 흥미에 따라 자유롭게 발전하여 자신이 좋아하는 이과 서적을 열심히 읽을 수 있었다.

16 세 때 호이겐스는 우수한 성적으로 유명한 라이튼 대학에 입학해 수학 천문학 물리학을 전공했다. 그는 어려서부터 이과 기초를 잘 다졌기 때문에 대학에서 성적이 줄곧 상위권에 올랐다.

65438-0647 부레이더 대학으로 전학 수학과 법률을 공부하다. 1655 년에 호이겐스는 법학 박사 학위를 받았다.

대학을 졸업한 후 호이겐스는 프랑스 파리와 영국 런던으로 출국했다. 외국에서 그는 당시 많은 저명한 전문가 학자들을 만났는데, 그중에는 미적분학 이론을 함께 창립한 뉴턴과 라이프니츠도 포함되어 있었는데, 이는 그가 앞으로 과학적으로 나무를 쌓는 데 도움이 되었을 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

호이겐스 대학을 졸업한 후, 그는 곧 이차 방정식에 관한 수학 저작을 출판하여 학술계의 관심을 불러일으켜 한때 유명해졌다.

얼마 지나지 않아 호이겐스는 광학 연구에 전념하여 빛이 파동으로 전파되는 것을 발견했다. 이 중대한 발견은 학계에서의 그의 지위를 확립하였다. 그러나 호이겐스는 이것에 만족하지 않는다. 그는 늘 자신에게 이렇게 말하도록 격려했다. "지금, 나는 이미 조금 유명해졌다. 나는 이 어려운 명성을 소중히 여기고 더 많은 우주와 자연의 신비를 발견하기 위해 계속 노력해야 한다. " 네, 바로 그가 꾸준한 추구를 했기 때문에, 그는 많은 중요한 과학적 발견을 하게 되었습니다.

1655 년 호이겐스는 자신이 디자인한 소형 망원경으로 토성을 관측해 토성 주위에 후광이 있는 것을 발견했다. 9 년 후 호이겐스는 토성의 여섯 번째 위성인 타이탄, 토성의 가장 큰 위성을 발견했다. 이러한 발견들은 토성에 대한 인류의 연구를 한 걸음 더 나아가게 했다.

게다가, 호이겐스는 성운 연구에 큰 기여를 했다. 그는 오리온의 허리띠 아래에서 대성운을 발견한 세계 최초의 천문학자일 뿐만 아니라 밝은 연녹색 부채모양의 성운으로 둘러싸여 있는 성운도 발견했다.

천문학자들이 하늘의 별을 관찰하고 기록하는 것은 시간의 정확도에 대한 요구가 높다는 것은 잘 알려져 있다. 하지만 호이겐스 시대의 시계 정확도는 매우 낮았고, 그는 이 문제에 완전히 현혹되었다.

어느 날, 시간 오차로 호이겐스는 토성을 관찰할 기회를 놓쳤다. 이것은 그의 사고를 불러일으켰고, 그는 "아무도 더 정확한 시계를 발명할 수 없으니, 내가 왜 연구개발을 시작하지 않겠는가?" 라고 생각했다.

호이겐스는 그가 말한 것을 해냈다. 그는 머리를 쥐어짜고 밤낮으로 애써 마침내 움직일 수 있는 진자시계를 설계하여 인류의 시계에 혁명적인 발전을 가져왔다. 호이겐스의 발명에 관해서는 타이머의 발전을 말해야 한다.

시계가 없을 때까지 사람들이 사용하는 타이밍 도구는' 태양광' 또는' 귀신시계' 라고 불리며, 태양광이 물체에 투사하는 그림자를 이용하여 시간을 잰다. 지금의 해시계와 비슷하다.

최초의 일본 월계수 () 는 점토로 만들어졌으며,' 계계' 라고도 불린다. 토규에는' 규' 라는 태블릿이 있는데, 그 위에는 눈금이 있습니다. 작은 대나무 장대나 대나무 꼬치가 점토판의 한쪽 끝에 꽂혀 있는데, 이를' 시계대' 라고 한다. 시계대의 그림자가 어느 눈금에 떨어지면 언제 나타날지 알 수 있다.

나중에 직사각형의 해시계를 원반 모양으로 만들어 하루를 12 시간으로 나누어 원판에 새긴 후 다시 개선하여 더 정확한 해시계로 만들었다.

해시계의 단점 중 하나는 맑은 날에만 사용할 수 있고, 밤이나 흐린 날이나 비오는 날에는 안 된다는 것이다. 따라서 일부 지역에서는 특별한 양초, 향, 누출 등으로 시간을 잰다. 가장 간단한 누수는 물이 담긴 주전자나 주전자일 뿐, 내벽에는 구멍이 하나 있고, 바닥에는 작은 구멍이 있어 물이 조금씩 새도록 하면 사람들은 수면의 높이에서 시간을 알 수 있다. 또한 누출은 모래시계라고 하는 모래로 시간을 잴 수 있습니다. 하지만 누군가가 관리해야 하고, 정교할수록 비용이 많이 들기 때문에 궁전, 정부기관, 절 등에서만 사용할 수 있습니다. , 그리고 대부분의 사람들은 설치할 수 없습니다; 동시에, 누출의 정확도가 높지 않고 이상적인 타이밍 도구가 아니기 때문에 누군가가 기계시계를 발명했다.

최초의 기계시계는' 탑시계' 라고 불리는데, 대략 13 세기 발명에 성공했다. 이 시계는 높은 탑에 서서, 망치의 힘으로 기어를 움직이며, 기어는 다시 포인터를 움직이며,' 탈진기구' 를 이용하여 기어가 회전하는 속도를 조절하여 더 정확한 시간을 얻는다. 그러나 망치로 구동되는 시계는 탑에만 높이 장착할 수 있어 적합하지 않다. 그래서 독일인 피터 헨리는 1500 년에 스프링 구동 시계를 발명했습니다. 이탈리아 과학자 갈릴레오가 물체가 흔들리는 것을 발견했을 때, 라디안이 아무리 크더라도 앞뒤로 흔들리는 시간은 항상 같았다. 얼마 지나지 않아 그는 그의 발견을 발표했다. 몇 년 후, 호이겐스는 갈릴레오의 논문을 읽고 이렇게 생각했습니다.

"물체의 흔들림이 등시적인 특징을 가지고 있기 때문에, 물체의 스윙 힘으로 시계의 톱니바퀴를 돌리는 것이 더 정확하지 않습니까?"

이를 생각하면 호이겐스는 매우 흥분하여 즉시 타이머로 실험을 했다. 실패, 다시 실패 ... 그는 지칠 줄 모르고 일하며 모든 것에 보답이 있다. 일련의 실험을 거쳐 호이겐스는 마침내 탑시계의 스윙 바퀴를 대체할 시계추기구를 설계했고 1656 년 시계공에게 첫 번째 실용적인 진자를 만드는 데 성공했다.

그러나, 호이겐스는 진자시계의 정확도에 만족하지 않는다. 그는 그의 연구를 계속했고, 곧 그는 톱니바퀴에 스프링을 하나 추가하고, 현재 이른바' 스윙 휠' 로 개선하여 시계의 오차가 하루 2 분을 넘지 않도록 했다. 이듬해 호이겐스는 진자시계의 특허권을 얻어' 진자시계' 라는 책을 출판했다.

호이겐스는 물리학 천문학 수학 방면에서 두드러진 공헌을 한 결과 1663 년 런던 왕립학회의 첫 외국인 회원이 되었다. 호이겐스는 1665 년 루이 14 세의 초청으로 프랑스에 갔다. 이듬해 프랑스 왕립과학원이 설립되어 그는 원사로 당선되었다. 유명한 호이겐스 원리는 프랑스에서 제기된 것이다. 호이겐스의 원리는 광파 이론의 핵심이다.

호이겐스는 평생 자연과학 연구에 힘쓰며 뛰어난 성과를 거두었다. 그는 충성스럽고 겸손하며 진실하다. 한편, 그의 업적은 강인한 끈기, 어려움, 좌절, 권위를 두려워하지 않고 과학적 진리를 고수하는 영웅적인 기개에 기인한다. 한편, 그의 선생님과 아버지의 교육, 특히 데카르트의 빛나는 학술적 사상의 영향과 육성도 빼놓을 수 없다.

학습점

타이탄 위성

타이탄은 토성의 가장 큰 위성이다. 네덜란드 물리학자, 천문학자, 수학자 크리스티안 호이겐스가 1655 년 3 월 25 일 발견한 것은 목성과 갈릴레오에 이어 태양계에서 발견된 첫 번째 위성이다. 태양계에서 유일하게 강력한 대기층을 가진 위성이기 때문에 타임머신으로 간주되어 지구의 초기 상황을 이해하고 지구의 생명이 어떻게 탄생했는지에 대한 신비로운 베일을 벗기는 데 도움이 된다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 태양계명언)