Az Orion-köd és a Szaturnusz gyűrűjének felfedezője

Huygens 1629. április 14-én született egy jómódú és befolyásos hágai polgárcsalád második fiaként. Diplomata apja, az orániai herceg titkos tanácsosa számos korabeli tudóssal, köztük Galileo Galileivel, a matematikus Marin Mersenne-nel és René Descartes-tal folytatott levelezést. Fiát is felvilágosultan nevelte, Huygensre a legnagyobb és döntő befolyást Descartes gyakorolta.

A leideni Egyetemen, majd Bredában matematikát és jogot tanult, s bár apja diplomatának szánta, idejét egyre inkább a fizika és a matematika tanulmányozásának szentelte. Foglalkozott a gravitációval és zeneelmélettel, első, a hidrosztatikáról írt tudományos publikációját 1649-ben jelentette meg, 1654-ben egy új módszerrel megadta a pi addigi legpontosabb értékét.

A fénytan és a csillagászat iránt is érdeklődő Huygens testvérével együtt a 17. század elején feltalált távcső tökéletesítésével is foglalkozott, ennek során kidolgozta a távcső elméletét, és megfogalmazta a fénytörés törvényét, amelyből levezethető a lencsék fókusztávolsága. Újfajta lencsecsiszolási és -polírozási eljárással épített távcsövükkel 1655-ben felfedezte a később Titánnak elnevezett legnagyobb Szaturnusz-holdat, 1656-ban meglátta a Nagy Orion-ködben lévő csillagokat, 1659-ben elsőként jött rá, hogy a Galilei által a Szaturnusz körül megfigyelt alakzatok valójában gyűrűk.

A pontos időmérés akkortájt nagy kihívást jelentett, az órák megbízhatatlanok voltak. Huygens Galilei munkásságára támaszkodva - aki felvetette, hogy az inga állandó lengésidejére alapozva kellene az óra szabályozóművét elkészíteni - 1657-ben megépítette az első működőképes ingaórát. A találmányt szabadalmaztatta is, de sok pénzt nem látott belőle, mert külföldön egyszerűen nem vették figyelembe jogait. Az ingaóra elméleti hátterét csak 16 évvel később, 1673-ban publikálta Horologium Oscillatorium című művében, összefoglalva a görbék matematikai elméletét, a matematikai inga lengésidejét, leírta a centrifugális erőt és kimondta, hogy az egyenletes körmozgás fenntartásához állandó erő kell.

A forgó testekről és a fénytanról alkotott elméletei is maradandó értékűek. Legismertebb munkája, az 1678-ban megírt Traité de la lumiere (Értekezés a fényről) csak 1690-ben látott napvilágot, mivel azt remélte, hogy lesz ideje a tudomány nyelvére, latinra lefordítani. Ebben fejtette ki a fény hullámelméletét, a fényterjedés természetére jellemző Huygens-elvet, miszerint a hullámfelület minden pontja másodlagos hullámok kiindulópontja, a hullámfelület ezek közös burkolófelülete. A hullámelmélet alapján sikerrel magyarázta meg a fényvisszaverődés, a fénytörés és a kettőstörés törvényeit. Jóllehet a korban Newton részecske-elmélete volt az uralkodó, 1819-ben Augustin-Jean Fresnel tökéletesítette Huygens elméletét, amely azóta Huygens-Fresnel-elvként ismert. A mai kvantummechanika szerint a fény hullám- és részecsketulajdonságokat egyaránt mutat.

Huygens vezette be a kristálytengely fogalmát, felfedezte a fény polarizációját. Konstruált zsebórát és egy saját maga által alkotott zenei skála alapján működő hangszert is. Kidolgozta a fizikai inga, valamint a rugalmas ütközés elméletét, az angol Robert Hooke-kal hőtani kutatásokat is végzett, hőmérőjük alappontjának a víz forráspontját tették meg, s kimutatta, hogy a víz fagyás közben kiterjed.

Ő írta - 1657-ben - az első nyomtatásban megjelent valószínűségszámítási művet is, A kockajátékokra vonatkozó megfontolásokról címmel. Számos újdonságra talált az ívhossz- és területszámításban. Felfedezte a lánctörtek (közelítő törtek) néhány fontos tulajdonságát, sok érintő- és szélsőérték-feladatot oldott meg. A centrifugális erőre vonatkozó megállapításai segítettek Newtonnak az általános gravitáció elméletének megfogalmazásakor.

Huygens kora legtekintélyesebb fizikusai közé számított, kortársai emberként is nagyra tartották. Szigorú kritikus hírében állt, de mások teljesítményét tisztelte. Leginkább a tudománynak élt, de nem remeteként, a világtól elzárkózva: fennmaradtak szépasszonyokhoz írt szerelmes versei, valamint egy "sci-fi" műve is, amelyben a földönkívüli élet lehetőségéről elmélkedett.

1663-ban ő lett a brit Royal Society első külföldi tagja, három évvel később 1666-ban XIV. Lajos francia király meghívására a Francia Tudományos Akadémia alapító tagjai között is ott volt. Sok tudóssal levelezett, 1689-ben Londonban Newtont is meglátogatta, s 1649-ben, amikor Dániában járt diplomáciai küldetésen, Stockholmba is át akart hajózni, hogy találkozzon Descartes-tal, de a francia tudós még ezelőtt meghalt.

Életének utolsó öt évében sokat betegeskedett, magány és búskomorság gyötörte. 1695 márciusában még módosított végakaratán, majd július 8-án súlyos szenvedések után halt meg szülővárosában.

Munkássága jelentősen előre vitte a tudományt, vele lett a fizika mai értelemben egyetemi szintű szaktudomány. Huygenst tekintik az első elméleti fizikusnak, a modern matematikai fizika megalapítójának. Fizikai munkásságáért a tudományos forradalom egyik legnagyobb tudósaként tartják számon, az elért eredmények tekintetében csak Newton vetekedhet vele. Huygens nevét viselte az Európai Űrügynökség (ESA) űrszondája, amely elsőként szállt le a Szaturnusz Titán holdjának felszínére 2005-ben, róla nevezték el a Hold egyik hegyét és a Mars egyik kráterét.