Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Γεννημένος στη Χάγη της Ολλανδίας ο Christiaan Huygens – Κρίστιααν Χόιχενς –από νεαρή ηλικία είχε δείξει ότι ήταν ένας ερευνητής με πολλά ταλέντα. Κατασκεύασε φακούς και τηλεσκόπια, στα 26 του ανακάλυψε τον δορυφόρο Τιτάνα του Κρόνου , επινόησε και κατασκεύασε το ισόχρονο εκκρεμές, ανέπτυξε δραστηριότητες στη Μηχανική. Πριν από τα τριάντα του διατύπωσε τους νόμους του φαινομένου κρούση υποστηρίζοντας την άποψη του Καρτέσιου ότι αυτό που διατηρείτια κατά την κρούση είναι η ορμή του συστήματος , απέδειξε την εξίσωση για την κεντρομόλο δύναμη, υπήρξε ένας από τους θεμελιωτές της Μηχανικής του στερεού σώματος εισάγοντας και μια έννοια- «πρόγονο» της ροπής αδράνειας, στην οποία θα δώσει τελικό ορισμό εβδομήντα χρόνια αργότερα ο Euler. O Newton στο Principia θα αναφερθεί σε αυτόν με αφορμή τη Διατήρηση της ορμής αλλά θα «αξιοποιήσει» και την εξίσωση για την κεντρομόλο.

Μετά τα τριάντα του χρόνια έκανε καριέρα κυρίως στο Παρίσι.

Τo 1676 στο Παρίσι στο βιβλίο του - γραμμένο στα γαλλικά, Traité de la Lumière – Πραγματεία για το Φως – διατύπωσε μια σχετικά ολοκληρωμένη θεωρία με την οποία θα ήταν δυνατόν να ερμηνευτούν τα γνωστά τότε φωτεινά φαινόμενα – η ανάκλαση, η διάθλαση και η διπλή διάθλαση στη λεγόμενη ισλανδική κρύσταλλο. Βασίστηκε στην ιδέα ότι το φως είναι ΚΥΜΑ

Αρχή του Huygens

Για την ερμηνεία των φαινομένων αυτών πρότεινε μία Αρχή για τη διάδοση

όχι μόνο του φωτός αλλά όλων γενικά των κυμάτων.

Κάθε σημείο μιας ισοφασικής επιφάνειας κύματος μπορεί να θεωρηθεί πηγή κύματος

Η μετά χρόνο t νέα ισοφασική επιφάνεια

θα είναι η περιβάλλουσα όλων

των ισοφασικών επιφανειών.

Με βάση την αρχή αυτή μπορεί να δοθεί ερμηνεία στους πειραματικούς νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης.

ημπ = c₁t/AC

ημδ = c₂t/AC

ημπ/ημδ= c₁/ c₂

Μια διαφορετική ερμηνεία στα ίδια φαινόμενα είχε προταθεί από τον Γάλλο Pierre Fermat, ο οποίος χωρίς να «αγγίξει» το ερώτημα τι είναι φως είχε αποδείξει μαθηματικά ότι οι νόμοι ανάκλασης και διάθλασης είναι συνέπεια της Αρχής του ελάχιστου χρόνου, συνέπεια του ότι το φως ακολουθεί τον πιο σύντομο δρόμο.

Η κυματική θεωρία του Huygens είχε βέβαια και τα αδύνατα σημεία της. Τα τρία που φώτισε ο Νεύτων αρνούμενος να την αποδεχτεί αλλά και την απάντηση στο ερώτημα «εφόσον τα φωτεινά κύματα είναι κύματα όπως εκείνα της θάλασσας, ποιος είναι ο ωκεανός γι αυτά όταν το φως διαδίδεται στο κενό;» . Αντίστοιχο ερώτημα για τα ηχητικά κύματα δεν είχε τεθεί διότι οι φυσικοί είχαν βεβαιωθεί ότι ο ήχος δεν διαδίδεται στο κενό.

Την ίδια περίπου εποχή ο 13 χρόνια νεώτερος Ισαάκ Νεύτων ενδιαφέρθηκε σοβαρά για τα ζητήματα του φωτός. Στο κλασικό βιβλίο του OPTICS, που πρωτοεμφανίστηκε το 1675 αλλά σε ολοκληρωμένη μορφή το 1703, παρουσίασε μία από τις πρώτες συστηματικές μελέτες για το φως. Σε αυτήν ομολογεί ότι « ΕΑΝ ΗΜΟΥΝ ΥΠΟΧΡΕΩΜΕΝΟΣ ΝΑ ΑΠΟΔΕΧΤΩ ΜΙΑ ΘΕΩΡΙΑ, Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΘΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΑ, ΕΙΝΑΙ ΑΥΤΗ ΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΟΡΑΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΦΩΤΕΙΝΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ. ΕΙΝΑΙ Η ΠΛΕΟΝ ΑΛΗΘΟΦΑΝΗΣ» .

Στην ίδια πραγματεία του θα επιτεθεί στην άποψη ότι «το φως είναι ΚΥΜΑ» η οποία είχε στο μεταξύ παρουσιαστεί από τον Huygens. Η επίθεσή του γίνεται με πειστικά επιχειρήματα. Την απορρίπτει φωτίζοντας τρεις από τις σοβαρές αδυναμίες τις οποίες πράγματι παρουσίαζε. Την απουσία περιεχομένου στην έννοια «περιοδική ταλάντωση», τη δυσκολία της στο να ερμηνεύσει τη δημιουργία σκιάς, την ιδέα των κάθετων ταλαντώσεων στη φωτεινή ακτίνα.

Σε όλον σχεδόν τον 18ο αιώνα η εργασία του Christiaan Huygens για τον ΚΥΜΑΤΙΚΟ χαρακτήρα του φωτός αγνοήθηκε εντυπωσιακά.

Ελάχιστες ήταν οι εργασίες που αναφέρθηκαν σ’ αυτήν και ουσιαστικά επί 100 περίπου χρόνια κανείς δεν πρόσθεσε τίποτε στην κυματική θεωρία του.

Παρά την ισοδυναμία που παρουσίαζαν τα επιχειρήματα των δύο πλευρών για τη φύση του φωτός, η σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα κυριάρχησε στην ευρωπαϊκή σκέψη σε όλη τη διάρκεια του αιώνα.

Για μία ακόμα φορά η δύναμη της αυθεντίας κυριολεκτικά καθοδήγησε τις περισσότερες από τις πειραματικές προσπάθειες και τις θεωρητικές συνθέσεις προς τη μία μόνο κατεύθυνση.

εξέλιξη αυτή ήταν ένα είδος κανόνα που συνοδευόταν από μερικές εξαιρέσεις.

Ο Euler για παράδειγμα υπερασπίστηκε την κυματική θεωρία αλλά δεν κατάφερε να κλονίσει την εδραιωμένη πεποίθηση για τη σωματιδιακή υπόσταση του φωτός.

Η κυματική θεωρία φαινόταν ότι θα ήταν για πάντα ανίσχυρη να αντιπαρατεθεί στο νευτωνικό αναντίρρητο.

Στα ευρωπαϊκά Πανεπιστήμια οι φοιτητές διδάσκονταν ότι ή «αλήθεια» για το φως ήταν αυτό που είχε υποστηρίξει ο Νεύτων.

Ωστόσο, εκατό περίπου αργότερα οι Ευρωπαίοι με πρωτοπόρους τον Άγγλο Thomas Young ( το 1803) και τον Γάλλο Augustin-Jean FRESNEL ( το 1814) επανέφεραν την κυματική θεωρία μέσα από τις απόψεις του Christiaan Huygens. Τον 19^ο αιώνα η πεποίθηση των Ευρωπαίων για τη φύση του φωτός ήταν ότι «η διάδοση του φωτός γίνεται με ΚΥΜΑΤΑ».