Christiaan Huygens (Den Haag, 14 april 1629 – aldaar, 8 juli 1695) was een vooraanstaande Nederlandse wis-, natuur- en sterrenkundige, uitvinder en schrijver van vroege sciencefiction. Hij was een van de leidende figuren van de zeventiende-eeuwse wetenschap.[1][2][3]
In de wiskunde was hij een pionier van de kansrekening en een wegbereider van de differentiaal- en integraalrekening, hoewel zijn methoden strikt meetkundig bleven. Aan de natuurkunde droeg hij op vele gebieden bij: hij formuleerde als eerste correcte wetten voor de elastische botsing, en uitdrukkingen voor de periode van de mathematische slinger en de middelpuntvliedende kracht in de mechanica. Tevens verklaarde hij in zijn Traité de la lumière (1690) als eerste licht als een golfverschijnsel met het Principe van Huygens-Fresnel, dat vanaf de negentiende eeuw de algemeen aanvaarde optische theorie werd en nu deel uitmaakt van het begrip van de dualiteit van golven en deeltjes. Onderzoek naar de dubbele breking van licht in IJslands kristal bracht Huygens tot het opstellen van een theorie voor gepolariseerd licht. Verder verklaarde hij geluidsverschijnselen met interferentie. Omdat Huygens als eerste wiskundige formules gebruikte in de natuurkunde, wordt hij gezien als de eerste theoretische natuurkundige.
In de sterrenkunde droeg Huygens bij door de telescoop verder te ontwikkelen en het tot dan toe onbegrepen uiterlijk van Saturnus te verklaren als een planeet met ringen. Hij ontdekte de maan Titan bij deze planeet. Als uitvinder heeft Huygens onder meer het slingeruurwerk, het principe van de stoommachine en een buskruitmotor op zijn naam staan. Vanwege zijn speculaties over buitenaards leven wordt Huygens wel gezien als vroege sciencefictionauteur.
Jeugd
Huygens werd in 1629 geboren in Den Haag aan de Lange Houtstraat in een welvarende en voorname familie. Zijn vader, Constantijn Huygens (1596-1687), was diplomaat, topadviseur van de Oranjes en dichter. Christiaan werd vernoemd naar zijn grootvader, de vader van Constantijn. Zijn moeder was Suzanna van Baerle (1599-1637), "Sterre" in de gedichten van vader Constantijn. Ze was geen familie van Barlaeus, maar via haar vader Jan Henrickzn van Baerle wel familie van Susanna Hoefnagel, haar schoonmoeder. Christiaan schreef later over zijn moeder dat ze een grote voorliefde voor de natuurwetenschappen had. Er waren vijf kinderen, in volgorde van geboorte Constantijn junior, Christiaan, Lodewijk, Philip en Suzanna. Toen Huygens acht jaar was, stierf zijn moeder. Haar rol in het gezin werd overgenomen door een nicht.
De kinderen kregen les van gouverneurs in vele vakken: rekenen, muziek, Latijn, Grieks, Frans, Italiaans en logica, maar ook dansen en paardrijden. Huygens blonk uit in alles en converseerde op zijn negende in het Latijn. Hij speelde klavecimbel, luit en viola da gamba. Hij werkte ook graag met de handen, want hij maakte zelf een draaibank.
Vader Constantijn Huygens liet zijn gezin enkele malen schilderen. Er zijn portretten bekend van Christiaan en moeder Suzanna door Caspar Netscher. In 1639 schilderde Adriaen Hanneman Constantijn Huygens omringd door zijn vijf kinderen.
Door toedoen van zijn vader kwam Huygens in contact met vooraanstaande wiskundigen, zoals René Descartes en met de wetenschappelijke bemiddelaar Marin Mersenne. Deze laatste beïnvloedde duidelijk Huygens' opvoeding op het vlak van de wiskunde en vergeleek hem met Archimedes. Huygens kreeg in 1644 wiskundeles van Jan Stampioen, die in 1645 een (bewaard gebleven) studieadvies voor hem opstelde.
Studie
Huygens studeerde rechten en wiskunde aan de universiteit Leiden van 1645 tot 1647, onder meer bij de stimulerende wiskundige Frans van Schooten, een aanhanger van Descartes. Ook Johan de Witt en Hendrik van Heuraet studeerden wiskunde bij Van Schooten. Na deze twee jaren zette Huygens samen met zijn broer Lodewijk zijn studie voort aan het, door Prins van Oranje Frederik Hendrik in 1646 gestichte, Bredase College van Oranje, de Illustere school en Collegium Auriacum (Breda), waarvan zijn vader curator was. Van maart 1647 tot augustus 1649 studeerde hij aan deze hogeschool. Hij woonde in huis bij de hoogleraar in de rechten, J.H. Dauber (1600-1672). Wiskunde kreeg hij van de Engelse wiskundige John Pell (1611-1685). Op aanbeveling van zijn vader begon hij ook een briefwisseling met de Franse wiskundige Mersenne. Het was de bedoeling dat Christiaan zijn rechtenstudie zou afmaken met het oog op een diplomatieke carrière, maar de wiskunde trok hem meer. Hij bleef corresponderen met Van Schooten en legde geen academische examens af. Zoals toen niet ongebruikelijk werd ten slotte een academische titel voor Huygens en zijn broer Lodewijk gekocht, een doctoraat in de rechten aan de universiteit van Angers in Frankrijk. Huygens voerde deze titel echter nooit.
Wetenschappelijke carrière
In 1649 trad Huygens op als secretaris van graaf Hendrik van Nassau-Siegen tijdens een gezantschapsreis naar Denemarken voor verlaging van de tol van de Sont. Huygens ging mee in de vergeefse hoop om Descartes te kunnen ontmoeten. Daarna zag hij af van een diplomatieke carrière en wijdde zich aan de wetenschap, gefinancierd door een jaargeld van zijn vader.
In 1649 schreef hij zijn eerste werk, De iis quae liquido supernatant ('Over de delen die boven de vloeistof uitsteken'), over hydrostatica. Zijn eerste publicatie werd Theoremata de quadratura hyperboles, ellipsis et circuli: stellingen over de kwadratuur (oppervlakte) van hyperbolen, ellipsen en cirkels. In de jaren vijftig van de zeventiende eeuw raakte hij steeds meer geïnteresseerd in natuurkundige problemen. Dankzij Huygens nam het inzicht in optica, het slingeruurwerk (1658) en kansrekening aanzienlijk toe. Zijn waarnemingen met behulp van zijn uitvinding, het Huygens-oculair verschenen in 1659 in een publicatie over de planeet Saturnus.
In 1663 bezocht hij Parijs en Londen. De Royal Society benoemde hem tot lid in 1663. In 1666 verhuisde Huygens naar Parijs, waar hij benoemd was tot onderzoeksdirecteur bij de Franse Academie van Wetenschappen (Académie des sciences), opgericht door Jean-Baptiste Colbert om Frankrijk tot het middelpunt van cultuur en wetenschappelijk onderzoek te maken. Huygens kreeg een appartement in de bibliotheek tot zijn beschikking waar ook de zittingen plaatsvonden van het geleerde gezelschap.
In het observatorium van Parijs zette Huygens zijn sterrenkundige waarnemingen voort. Hij stimuleerde onder meer het wiskundig onderzoek van Leibniz. In 1672 verklaarde Lodewijk XIV de oorlog aan Huygens' vaderland, waar zijn broer en vader in dienst stonden van Oranje, maar Christiaan Huygens bleef op zijn post, zich bewust van zijn delicate positie. In 1678 introduceerde hij Nicolaas Hartsoeker aan Franse geleerden als Nicolas Malebranche en Giovanni Cassini.