17世纪的欧洲，一间不大的实验室中。一位名叫惠更斯的科学家目不转睛地盯着一个单摆，一边看着它来回摆动，一边拿着秒表计算着时间，还不时的拿着笔在纸上演算。终于，演算纸上得出一个大大的9.8，惠更斯将其用笔圈了几个圈，然后长长地出了一口气，微微地笑了。——这个数值，就是他经过长期的实验和演算，得出的地球重力加速度值。惠更斯，终于造出了他想象中的钟——精确、方便，完成了他小时候就有的愿望：更好的更准的测量时间。换句话说，为了拯救时间。
事实上，很长时间以来，时间的测量一直是摆在人类面前的一道难题。古代计时装置诸如沙漏、日晷等均不能在原理上保持精确。直到伽利略发现了摆的等时性，惠更斯将这个规律运用于计时器，制成了世界上第一架计时摆钟，人类才进入一个新的计时时代。
摆钟的出现凝聚了伽利略和惠更斯这两位科学家的智慧和心血，是他们通过观察思考和实验才成功的。
早在1583年，天主教堂里一盏盏摆动的吊灯就吸引了伽利略，他经常出神地凝视这些左右摆动的吊灯，并且用右手指按住左腕的脉搏，默默地计算吊灯摆动的次数。他注意到那些摇摆不定的吊灯，尽管摆动的幅度各不相同，但只要悬绳一样长，其摆动的周期便会相同。这些吊灯从来就没有被人注意过，更没有人知道它们在摆动。但在伽利略眼中，这些普普通通的现象里蕴涵着深刻的科学道理。伽利略通过观察和计算提出了单摆振动的等时性。所谓等时性，就是单摆从一端摆动到另一端与从另一端摆回所需时间相等，当单摆的运动逐渐慢下来时，所走的距离越来越小，单摆能调整它的速度，以便使摆动等时。这个原理的提出为后来惠更斯研制钟摆提供了理论上的依据。
惠更斯，1629年4月14日出生于海牙。父亲是大臣和诗人，与R·笛卡儿等学界名流交往甚密。惠更斯自幼聪慧，13岁时曾自制一台车床，表现出很强的动手能力。1645～1647年在莱顿大学学习法律与数学，1647～1649年转入布雷达学院深造。在阿基米得等人著作及笛卡儿等人直接影响下，致力于力学、光学、天文学及数学的研究。他善于把科学实践和理论研究结合起来，透彻地解决问题，因此在摆钟的发明、天文仪器的设计、弹性体碰撞和光的波动理论等方面都有突出成就。1663年他被聘为英国皇家学会第一个外国会员，1666年刚成立的法国皇家科学院选他为院士。惠更斯体弱多病，一心致力于科学事业，终生未婚。1695年7月8日在海牙逝世。
当时，惠更斯的兴趣集中在对天体的观察上，在实验中，他深刻体会到了精确计时的重要性，因而便致力于精确计时器的研究。当年伽利略曾经证明了单摆运动与物体在光滑斜面上的下滑运动相似，运动的状态与位置有关。惠更斯进一步确证了单摆振动的等时性并把它用于计时器上，制成了世界上第一架计时摆钟。这架摆钟由大小、形状不同的一些齿轮组成，利用重锤作单摆的摆锤，由于摆锤可以调节，计时就比较准确。在他随后出版的《摆钟论》一书中，惠更斯详细地介绍了制作有摆自鸣钟的工艺，还分析了钟摆的摆动过程及特性，首次引进了“摆动中心”的概念。他指出，任一形状的物体在重力作用下绕一水平轴摆动时，可以将它的质量看成集中在悬挂点到重心之连线上的某一点，以将复杂形体的摆动简化为较简单的单摆运动来研究。
惠更斯在他的《摆钟论》中还给出了他关于所谓的“离心力”的基本命题。他提出：一个做圆周运动的物体具有飞离中心的倾向，它向中心施加的离心力与速度的平方成正比，与运动半径成反比。这也是他对有关的伽利略摆动学说的扩充。
在研制摆钟时，惠更斯还进一步研究了单摆运动，他制作了一个秒摆（周期为2秒的单摆），导出了单摆的运动公式：
πl〖〗在精确地取摆长为3.0565英尺时，他算出了重力加速度为9.8米／秒2。这一数值与现在我们使用的数值是完全一致的。
后来，惠更斯和胡克还各自发现了螺旋式弹簧丝的振荡等时性，这为近代游丝怀表和手表的发明创造了条件。
与此同时，惠更斯在光学方面也有着很大的贡献，惠更斯原理是近代光学的一个重要基本理论。但它虽然可以预料光的衍射现象的存在，却不能对这些现象作出解释，也就是它可以确定光波的传播方向，而不能确定沿不同方向传播的振动的振幅。因此，惠更斯原理是人类对光学现象的一个近似的认识。直到后来，菲涅耳对惠更斯的光学理论作了发展和补充，创立了“惠更斯—菲涅耳原理”，才较好地解释了衍射现象，完成了光的波动说的全部理论。
惠更斯在1678年给巴黎科学院的信和1690年发表的《光论》一书中都阐述了他的光波动原理，即惠更斯原理。惠斯原理认为：对于任何一种波，从波源发射的子波中，其波面上的任何一点都可以作为子波的波源，各个子波波源波面的包洛面就是下一个新的波面。他认为每个发光体的微粒把脉冲传给邻近一种弥漫媒质（“以太”）微粒，每个受激微粒都变成一个球形子波的中心。他从弹性碰撞理论出发，认为这样一群微粒虽然本身并不前进，但能同时传播向四面八方行进的脉冲，因而光束彼此交汇而不相互影响，并在此基础上用作图法解释了光的反射、折射等现象。《光论》中最精彩部分是对双折射提出的模型，用球和椭球方式传播来解释寻常光和非常光所产生的奇异现象，书中有几十幅复杂的几何图，足以看出他的数学功底。
另外，惠更斯在巴黎工作期间曾致力于光学的研究。1678年，他在法国科学院的一次演讲中公开反对了牛顿的光的微粒说。他说，如果光是微粒性的，那么光在交叉时就会因发生碰撞而改变方向。可当时人们并没有发现这现象，而且利用微粒说解释折射现象，将得到与实际相矛盾的结果。因此，惠更斯在1690年出版的《光论》一书中正式提出了光的波动说，建立了著名的惠更斯原理。在此原理基础上，他推导出了光的反射和折射定律，圆满地解释了光速在光密介质中减小的原因，同时还解释了光进入冰洲石所产生的双折射现象，认为这是由于冰洲石分子微粒为椭圆形所致。