Huygens w Londynie i spotkania z Newtonem (1689)

Pod koniec roku 1688 wojska niderlandzkie pod wodzą Wilhelma Orańskiego wylądowały w Anglii, dokonując przewrotu zwanego Wspaniałą Rewolucją. Stadhouder Niderlandów Wilhelm ożeniony był z Marią, córką króla Jakuba II, był też siostrzeńcem króla, który zdaniem większości poddanych prowadził Anglię ku katolicyzmowi, sojuszowi z Francją i zgubie. Dlatego wezwano na pomoc Wilhelma, protestanta i wroga Francji. Wyprawa udała się nadzwyczaj pomyślnie, ludność witała wojska pomarańczowymi wstążkami, groźba katolicyzmu została zażegnana na dobre, a wydarzenia te ukształtowały system polityczny Zjednoczonego Królestwa.

Starszy brat Christiaana Huygensa Constantyn brał udział w tych wydarzeniach jako sekretarz Wilhelma, rodzina Huygensów związana była z domem Orańskim od pokoleń. Toteż nic dziwnego, że gdy tylko sytuacja polityczna się nieco ustabilizowała, Anglię odwiedził Christiaan Huygens, który właśnie skończył sześćdziesiąt lat i nudził się w Niderlandach pozbawiony kontaktu z żywym środowiskiem naukowym Paryża. W paryskiej Akademii Nauk był najwybitniejszym uczonym, ale nie wystarczało to w zetknięciu z królewską administracją, zresztą protestantów traktowano w katolickiej Francji coraz gorzej, wielu uczonych, rzemieślników i kupców wyjechało, uciekając przed prześladowaniami m.in. do Niderlandów i Anglii. Huygens chciał poznać Isaaca Newtona, z którym jeszcze w latach siedemdziesiątych dyskutował listownie na temat kolorów. W swoim czasie wysłał mu egzemplarz Horologium oscillatorium („Zegar wahadłowy”), później Newton przesłał mu egzemplarz Principiów, które nie mogły nie wywrzeć wrażenia na ceniącym matematykę i ścisłe obserwacje Huygensie. Nie znaczy to, że zgadzał się z Newtonowską teorią grawitacji. Z punktu widzenia Huygensa problem leżał nie tyle w sformułowaniu praw grawitacji, co w zrozumieniu jej przyczyn. Jak większość ówczesnych uczonych pragnął zrozumieć przede wszystkim cząsteczkowy mechanizm grawitacji. Podejście Newtona sprawdziło się z czasem. Do dziś nie potrafimy wyjaśnić „przyczyn” grawitacji, tak samo zresztą jak i pozostałych trzech rodzajów oddziaływań. Musi nam wystarczyć  ich matematyczna teoria.

Uczeni spotkali się na dwóch zebraniach Towarzystwa Królewskiego. Huygens przedstawił swoją falową teorię światła, z którą Newton oczywiście się nie zgadzał. Rzeczywiście, słabym punktem teorii Huygensa była kwestia prostoliniowego rozchodzenia się światła. Natomiast wielkim jego osiągnięciem było wyjaśnienie dwójłomności w kryształach szpatu islandzkiego (kalcytu). W sposób widoczny podwajają one obrazy. Huygens wyjaśnił to rozchodzeniem się dwóch rodzajów fal, oprócz zwyczajnej fali generowanej przez sferyczne fronty falowe, miałaby się tu rozchodzić jeszcze fala o kształcie elipsoidy, której osie związane są z kierunkami w krysztale. Owa fala nadzwyczajna ma taką właściwość, że kierunek promieni (zielony) nie jest prostopadły do kierunku czoła fali (czerwone). W ten sposób promień padający prostopadle na kryształ załamuje się jako promień nadzwyczajny pod niezerowym kątem (drugi promień, zwyczajny, zachowuje się standardowo).

Kierunki osi elipsoidy zaznaczone są na niebiesko. Huygens zastosował tę teorię do kalcytu w sposób ilościowy. Nie prowadził, zdaje się, szerszych badań eksperymentalnych nad tym zjawiskiem. Wyraźnie zabrakło tu środowiska naukowego, które mogłoby opracować dokładniej ideę Huygensa. Newton zaproponował swoje wyjaśnienie zjawisk w kalcycie, naciągane i w dodatku błędne w konfrontacji z doświadczeniem. Huygensowskie wyjaśnienie dwójłomności zostało zapomniane na całe stulecie, dopiero na początku wieku XIX powróciła falowa teoria światła, Augustin Fresnel podał matematycznie kompletne wyjaśnienie dwójłomności i okazało się, że Huygens miał rację. Obaj wielcy rywale, Newton i Huygens, nie potrafili uczyć się od siebie wzajemnie, bo gdyby Huygens docenił znaczenie okresowości fal, jego teoria wyjaśniałyby znacznie więcej. Miał tu znaczenie i fakt, że było jeszcze wypracowanych metod matematycznych dla zjawisk falowych.

Stosunki obu uczonych były przyjazne, Newton właśnie uczył się poruszać w świecie stolicy, nie powrócił już do pracy naukowej na dłużej. Dzięki wstawiennictwu Christiaana Huygensa Isaac Newton został przyjęty przez Wilhelma na audiencji jako kandydat na provosta King’s College w Cambridge. Mimo królewskiej akceptacji Newton nie otrzymał stanowiska, gdyż zdecydowanie sprzeciwili się członkowie College’u. Christiaan Huygens wrócił po kilku tygodniach do Niderlandów, Newtona czekała kariera administracyjna w Mennicy, tytuł szlachecki, wielkie uznanie, dość rzadkie w przypadku uczonych, choć w jego przypadku niewątpliwie zasłużone. Osamotniony w swoim domu na wodzie Hofwijck, Huygens zajął się rozważaniami na temat istot inteligentnych w kosmosie.

Dodaj komentarz