Robert hooke

Robert hooke

FRS
Portrait of a Mathematician 1680c.jpg
C. 1680 Portret matematyka autorstwa Mary Beale , przypuszczalnie autorstwa Hooke'a , ale przypuszczalnie również Isaaca Barrowa .
Urodzić się 18 lipca 1635
Słodkowodne, wyspa Wight , Anglia
Zmarł 03 marca 1703 (03.03.1703) (w wieku 67)
Londyn , Anglia
Miejsce odpoczynku Kościół św. Heleny, Bishopsgate
Narodowość język angielski
Alma Mater Wadham College w Oksfordzie
Znany z

Prawo Hooke'a Mikroskopia Ukucie terminu „ komórka ”
Kariera naukowa
Pola Fizyka i Biologia
Instytucje Uniwersytet Oksfordzki
Doradcy akademiccy Roberta Boyle'a
Wpływy Richarda Busby'ego
Podpis
Robert Hooke Signature.png

Robert Hooke FRS ( / h ʊ k / ; 18 lipca 1635 - 3 marca 1703) był angielskim naukowcem , filozofem przyrody i architektem , któremu przypisuje się, że był jednym z dwóch pierwszych naukowców , którzy odkryli mikroorganizmy w 1665 roku przy użyciu mikroskop złożony , który sam zbudował, a drugim naukowcem był Antoni van Leeuwenhoek w 1674. Zubożały badacz naukowy w młodym wieku, zdobył bogactwo i szacunek, wykonując ponad połowę przeglądów architektonicznych po wielkim pożarze Londynu w 1666 roku . Hooke był także członkiem Royal Society i od 1662 był jego kuratorem eksperymentów. Hooke był także profesorem geometrii w Gresham College .

Jako asystent fizyka Roberta Boyle'a Hooke zbudował pompy próżniowe używane w eksperymentach Boyle'a nad prawem gazowym i sam przeprowadził eksperymenty. W 1673 roku Hooke zbudował najwcześniejszy teleskop gregoriański , a następnie obserwował obroty planet Marsa i Jowisza . Książka Hooke'a Micrographia z 1665 roku , w której ukuł termin „ komórka ”, zachęciła do badań mikroskopowych. Zajmuje się optyką , w szczególności załamaniem światła wywnioskował falową teorię światła . Jest to pierwsza zarejestrowana hipoteza materii rozszerzającej się pod wpływem ciepła, składu powietrza z małych cząstek w większych odległościach i ciepła jako energii.

W fizyce zbliżył się do eksperymentalnego potwierdzenia, że ​​grawitacja podlega prawu odwrotności kwadratów , i po raz pierwszy postawił hipotezę takiej relacji również w ruchu planet, zasadę rozwiniętą i sformalizowaną przez Izaaka Newtona w prawie powszechnego ciążenia Newtona . Priorytet nad tym wglądem przyczynił się do rywalizacji między Hooke'em i Newtonem, którzy w ten sposób zantagonizowali spuściznę Hooke'a. W geologii i paleontologii , Hooke zapoczątkował teorię kuli ziemskiej, zakwestionował dosłownie biblijny pogląd na wiek Ziemi, postawił hipotezę wyginięcia gatunków i argumentował, że skamieliny na szczytach wzgórz i gór zostały wyniesione w wyniku procesów geologicznych. W ten sposób obserwując mikroskopijne skamieliny, Hooke zapowiadał teorię ewolucji biologicznej . Pionierska praca Hooke'a w zakresie geodezji i tworzenia map pomógł w opracowaniu pierwszej nowoczesnej mapy w formie planu, chociaż jego plan sieci dla Londynu został odrzucony na rzecz odbudowy wzdłuż istniejących tras. Mimo to Hooke odegrał kluczową rolę w opracowaniu dla Londynu zestawu kontroli planowania, które pozostają wpływowe. W ostatnich czasach nazywany jest „ Leonardo Anglii ”.

Życie i dzieła

Mikroskop Hooke'a , z ryciny w Micrographia

Wczesne życie

Wiele z tego, co wiadomo o wczesnym życiu Hooke'a, pochodzi z autobiografii, którą rozpoczął w 1696 roku, ale nigdy nie ukończył. Wspomina o tym Richard Waller we wstępie do The Posthumous Works of Robert Hooke, MDSRS , wydrukowanej w 1705 r. Dzieło Wallera wraz z Lives of the Gresham Professors Johna Warda ( z listą jego najważniejszych dzieł) i Johnem Aubreyem s Brief Lives , tworzą główne niemal współczesne relacje biograficzne Hooke'a.

Robert Hooke urodził się w 1635 roku w Freshwater na wyspie Wight jako syn Cecily Gyles i Johna Hooke'a, anglikańskiego księdza , wikariusza kościoła Wszystkich Świętych w Freshwater . Dwaj bracia księdza Johna Hooke'a, wujkowie Roberta, również byli ministrami. Rojalista, John Hooke, prawdopodobnie należał do grupy, która udała się, by oddać hołd Karolowi I , gdy uciekł na wyspę Wight. Oczekiwano, że dołączy do kościoła, [ potrzebne źródło ] Robert również zostanie zagorzałym monarchistą. [ potrzebne źródło ] Robert był najmłodszy, o siedem lat, z czwórki rodzeństwa, dwóch chłopców i dwóch dziewczynek. Ich ojciec również prowadził lokalną szkołę, ale przynajmniej częściowo uczył w domu Roberta, słabego zdrowia. Młody Robert Hooke był zafascynowany obserwacją, pracami mechanicznymi i rysunkiem. Zdemontował mosiężny zegar i zbudował drewnianą replikę, która podobno działała „wystarczająco dobrze”. Tworzył własne materiały rysunkowe z węgla, kredy i rudy żelaza .

Po śmierci ojca w 1648 roku Robert odziedziczył 40 funtów. Zabrał to do Londynu w celu rozpoczęcia praktyki i krótko studiował u Samuela Cowpera i Petera Lely'ego , ale zamiast tego został przekonany do wstąpienia do Westminster School przez jej dyrektora, dr Richarda Busby'ego . Hooke szybko opanował łacinę i grekę, opanował Elementy Euklidesa , nauczył się grać na organach [ potrzebne źródło ] i rozpoczął trwające całe życie studiowanie mechaniki . [ potrzebne źródło ]

Oksford

Robert Boyle autorstwa Johanna Kersebooma w Gawthorpe Hall w Lancashire

odbył dwudziestodniowy kurs gry na organach ) zapewnił sobie miejsce jako chórzysta w Christ Church w Oksfordzie . Został zatrudniony jako „asystent chemiczny” dr Thomasa Willisa , dla którego Hooke wzbudził wielki podziw. Tam poznał filozofa przyrody Roberta Boyle'a i uzyskał zatrudnienie jako jego asystent od około 1655 do 1662 roku, konstruując, obsługując i demonstrując „machina Boyleana” Boyle'a, czyli pompę powietrza. W 1659 roku Hooke opisał Wilkinsowi niektóre elementy metody lotu cięższego od powietrza, ale doszedł do wniosku, że ludzkie mięśnie są niewystarczające do tego zadania. W 1662 otrzymał nagrodę im magistra sztuki .

Sam Hooke opisał swoje dni w Oksfordzie jako podstawę jego życiowej pasji do nauki, a przyjaciele, których tam poznał, mieli dla niego ogromne znaczenie w całej jego karierze, zwłaszcza Christopher Wren . Wadham był wtedy pod kierunkiem Johna Wilkinsa , który wywarł głęboki wpływ na Hooke'a i jego otoczenie. Istniało poczucie pilnej potrzeby zachowania pracy naukowej, którą postrzegali jako zagrożoną przez Protektorat . [ Potrzebne źródło ] „Spotkania filozoficzne” Wilkinsa w jego badaniu były wyraźnie ważne, chociaż zachowało się niewiele zapisów, z wyjątkiem eksperymentów, które Boyle przeprowadził w 1658 r. I opublikował w 1660 r. Grupa ta utworzyła zalążek Towarzystwo Królewskie . [ potrzebne źródło ] Hooke opracował pompę powietrza do eksperymentów Boyle'a w oparciu o pompę Ralpha Greatorexa , która została uznana, słowami Hooke'a, „zbyt obrzydliwą, aby wykonać jakąkolwiek wielką sprawę”. Wiadomo, że Hooke miał szczególnie bystre oko i był biegłym matematykiem, z których żaden nie dotyczył Boyle'a. Sugerowano, że Hooke prawdopodobnie dokonał obserwacji i mógł równie dobrze rozwinąć matematykę prawa Boyle'a . Niezależnie od tego jasne jest, że Hooke był cenionym asystentem Boyle'a i obaj darzyli go wzajemnym szacunkiem.

De anima brutorum Willisa , prezent od autora, została wybrana przez Hooke'a z biblioteki Wilkinsa po jego śmierci jako pamiątka na zaproszenie Johna Tillotsona . Ta książka jest teraz w Bibliotece Wellcome . Książka i jej napis na dłoni Hooke'a są świadectwem trwałego wpływu Wilkinsa i jego kręgu na młodego Hooke'a.

Towarzystwo Królewskie

Towarzystwo Królewskie zostało założone w 1660 r., a w kwietniu 1661 r. Towarzystwo debatowało nad krótkim traktatem o podnoszeniu się wody w smukłych szklanych rurach, w którym Hooke donosił, że wysokość podnoszenia się wody była związana z otworem rury (ze względu na to, co jest obecnie określane jako działanie kapilarne ). Jego wyjaśnienie tego zjawiska zostało następnie opublikowane w Micrography Observ. numer 6, w którym również badał naturę „płynności grawitacji”. W dniu 5 listopada 1661 r. Sir Robert Moray zaproponował, aby wyznaczyć kuratora, który zaopatruje społeczeństwo w eksperymenty, i zostało to jednogłośnie przyjęte wraz z imieniem Hooke'a. Jego nominacja nastąpiła 12 listopada, z podziękowaniami dla dr Boyle'a za zwolnienie go do pracy w Towarzystwie.

W 1664 r. Sir John Cutler wyznaczył Towarzystwu roczną gratyfikację w wysokości pięćdziesięciu funtów na rzecz założenia wykładu mechanika , a stypendyści wyznaczyli Hooke'a do tego zadania. W dniu 27 czerwca 1664 r. Został potwierdzony na urząd, a 11 stycznia 1665 r. Został mianowany przez Urząd dożywotnim kustoszem z dodatkową pensją w wysokości 30 funtów do renty Cutlera.

Rola Hooke'a w Towarzystwie Królewskim polegała na demonstrowaniu eksperymentów z wykorzystaniem jego własnych metod lub sugestii członków. Wśród jego najwcześniejszych demonstracji były dyskusje na temat natury powietrza, implozji szklanych baniek, które zostały uszczelnione gorącym powietrzem, oraz wykazanie, że Pabulum vitae i flammae to jedno i to samo. Pokazał również, że można utrzymać psa przy życiu z otwartą klatką piersiową, pod warunkiem, że powietrze jest pompowane do płuc i z nich, i zauważył różnicę między żylnym a tętniczym krew. Były też eksperymenty na temat grawitacji, spadania przedmiotów, ważenia ciał i pomiaru ciśnienia barometrycznego na różnych wysokościach oraz wahadła o długości do 200 stóp (61 m).

Opracowano instrumenty do pomiaru sekundy łuku w ruchu słońca lub innych gwiazd, do pomiaru siły prochu strzelniczego , a w szczególności silnik do cięcia zębów zegarków, znacznie drobniejszych niż można by obsługiwać ręcznie, wynalazek, który został , przez śmierć Hooke'a, w ciągłym użyciu.

W 1663 i 1664 Hooke dokonał obserwacji mikroskopowych, które następnie zebrał w Micrographia w 1665.

20 marca 1664 Hooke zastąpił Arthura Dacresa na stanowisku profesora geometrii Greshama . Hooke otrzymał stopień „doktora fizyki” w grudniu 1691 roku.

Ilustracja z Dzieł pośmiertnych Roberta Hooke'a ... opublikowanych w Acta Eruditorum , 1707

Hooke'a i Newcomena

Istnieje szeroko rozpowszechniona, ale pozornie niepoprawna historia, że ​​​​dr Hooke korespondował z Thomasem Newcomenem w związku z wynalezieniem przez Newcomena silnika parowego . Ta historia została omówiona przez Rhysa Jenkinsa, byłego prezesa Newcomen Society, w 1936 r. Jenkins prześledził pochodzenie tej historii w artykule „Silniki parowe” autorstwa dr Johna Robisona (1739–1805) w trzecim wydaniu „ Encyclopædia Britannica”, która mówi Wśród dokumentów Hooke'a, będących w posiadaniu Towarzystwa Królewskiego, można znaleźć kilka uwag na użytek Newcomena, jego rodaka, na temat chełpliwej metody Papina polegającej na przekazywaniu na dużą odległość działania młyna za pomocą rur i że Hooke odwiódł Newcomena od zbudowania maszyny na tej zasadzie. Jenkins zwraca uwagę na szereg błędów w artykule Robisona i kwestionuje, czy korespondentem mógł być w rzeczywistości Newton, z którym Hooke korespondował, a nazwisko zostało błędnie odczytane jako Newcomen. Przeszukanie przez pana HW Dickinsona dokumentów Hooke'a przechowywanych przez Towarzystwo Królewskie, które zostały połączone razem w połowie XVIII wieku, tj. przed czasami Robisona i starannie zachowane od tego czasu, nie ujawniło żadnego śladu jakiejkolwiek korespondencji między Hooke'em a Newcomenem. — podsumował Jenkins ... ta historia musi zostać pominięta w historii silnika parowego, w każdym razie do czasu pojawienia się dowodów z dokumentów.

W latach, które upłynęły od 1936 roku, nie znaleziono takich dowodów, ale historia trwa. Na przykład w książce opublikowanej w 2011 roku jest powiedziane, że w liście z 1703 roku Hooke zasugerował, że Newcomen używa skraplającej się pary do napędzania tłoka.

Osobowość i spory

Podobno [ potrzebne źródło ] Hooke był wiernym przyjacielem i sojusznikiem. Na początku nauki w Wadham College należał do zagorzałych rojalistów , zwłaszcza Christophera Wrena . [ potrzebne źródło ] Jednak rzekomo [ potrzebne źródło ] Hooke był również dumny i często irytowany przez intelektualnych konkurentów. Hooke twierdził, że Oldenburg ujawnił szczegóły wychwytu zegarka Hooke'a . [ potrzebne źródło ] Poza tym Hooke strzegł własnych pomysłów i używał szyfrów . [ potrzebne źródło ]

Z drugiej strony, jako kurator eksperymentów Towarzystwa Królewskiego, Hooke miał za zadanie zademonstrować wiele pomysłów przesłanych do Towarzystwa. Niektóre dowody sugerują, że Hooke później przypisał sobie niektóre z tych pomysłów. [ Potrzebne źródło ] Jednak w tym okresie ogromnego postępu naukowego wiele pomysłów powstało w wielu miejscach mniej więcej jednocześnie. Niezwykle zajęty Hook pozwolił, by wiele jego własnych pomysłów pozostało nierozwiniętych, chociaż inne opatentował. [ potrzebne źródło ]

Co być może ważniejsze, Hooke i Isaac Newton spierali się o uznanie pewnych przełomów w naukach fizycznych, w tym grawitacji, astronomii i optyki. [ potrzebne źródło ] Po śmierci Hooke'a Newton zakwestionował jego dziedzictwo. A jako prezes Towarzystwa Królewskiego Newton rzekomo zniszczył lub nie zachował jedynego znanego portretu Hooke'a. [ potrzebne źródło ] W XX wieku badacze Robert Gunther a Margaret 'Espinasse ożywiła dziedzictwo Hooke'a, umieszczając Hooke'a wśród najbardziej wpływowych naukowców swoich czasów.

Nic z tego nie powinno odwracać uwagi od wynalazczości Hooke'a, jego niezwykłej zdolności eksperymentalnej i jego zdolności do ciężkiej pracy. Jego idee dotyczące grawitacji i jego twierdzenie o pierwszeństwie prawa odwrotnych kwadratów są przedstawione poniżej. Otrzymał wiele patentów na wynalazki i udoskonalenia w dziedzinie elastyczności, optyki i barometrii. Dokumenty Hooke'a Royal Society, ponownie odkryte w 2006 roku (po zniknięciu, gdy Newton przejął władzę) mogą otworzyć nowoczesną ponowną ocenę.

Grawerowanie wszy z Hooke's Micrographia

Wiele napisano o nieprzyjemnej stronie osobowości Hooke'a, poczynając od komentarzy jego pierwszego biografa, Richarda Wallera, że ​​Hooke był „osobiście, ale nikczemny” oraz „melancholijny, nieufny i zazdrosny”. Komentarze Wallera wywarły wpływ na innych pisarzy przez ponad dwa stulecia, tak że obraz Hooke'a jako niezadowolonego, samolubnego, antyspołecznego zrzędy dominuje w wielu starszych książkach i artykułach. Na przykład Arthur Berry powiedział, że Hooke „przypisał sobie zasługę większości odkryć naukowych tamtych czasów”. Sullivan napisał, że Hooke był „całkowicie pozbawiony skrupułów” i posiadał „niespokojną, pełną obaw próżność” w kontaktach z Newtonem. Manuel użył w swoim opisie wyrażenia „kłótliwy, zazdrosny, mściwy”. Bardziej opisany Hooke mający zarówno „cyniczny temperament”, jak i „zgryźliwy język”. Andrade był bardziej sympatyczny, ale nadal używał przymiotników „trudny”, „podejrzany” i „drażliwy”, opisując Hooke'a.

Publikacja pamiętnika Hooke'a w 1935 roku ujawniła nieznane wcześniej szczegóły dotyczące jego relacji społecznych i rodzinnych. Biograf Margaret 'Espinasse argumentowała, że ​​​​„obraz, który jest zwykle malowany, przedstawiający Hooke'a jako ponurego… samotnika, jest całkowicie fałszywy”. Hooke współpracował ze znanymi rzemieślnikami, takimi jak Thomas Tompion , zegarmistrz i Christopher Cocks (Cox), wytwórca instrumentów. Często spotykał Christophera Wrena , z którym miał wiele wspólnych zainteresowań i przyjaźnił się z Johnem Aubreyem . Pamiętniki Hooke'a często wspominają również o spotkaniach w kawiarniach i tawernach oraz o kolacjach z Robertem Boylem. Wielokrotnie pił herbatę ze swoim asystentem laboratoryjnym, Harrym Huntem. Chociaż Hooke w dużej mierze mieszkał sam, z wyjątkiem służących, którzy prowadzili jego dom, jego siostrzenica Grace Hooke i kuzyn Tom Giles mieszkali z nim przez kilka lat jako dzieci.

Hooke nigdy się nie ożenił. Jego pamiętnik odnotowuje, że wykorzystywał seksualnie swoją siostrzenicę Grace, która była pod jego opieką w wieku od 10 do 17 lat, gdy była nastolatką. Hooke miał również stosunki seksualne z kilkoma pokojówkami i gospodyniami domowymi i odnotowuje, że jedna z tych gospodyń domowych urodziła dziewczynkę, ale nie odnotowuje ojcostwa dziecka.

Pod wpływem ogromnego obciążenia pracą Hooke cierpiał na bóle i zawroty głowy oraz napady bezsenności. Podchodząc do nich w tym samym duchu naukowym, który wniósł do swojej pracy, eksperymentował z samoleczeniem, skrupulatnie zapisując objawy, substancje i efekty w swoim dzienniku. Regularnie stosował salmoniak, środki przeczyszczające i opiaty, które z czasem miały coraz większy wpływ na jego zdrowie fizyczne i psychiczne.

W dniu 3 marca 1703 Hooke zmarł w Londynie, będąc niewidomym i przykutym do łóżka w ostatnim roku swojego życia. W jego pokoju w Gresham College znaleziono skrzynię zawierającą 8 000 funtów w pieniądzach i złocie . Chociaż mówił o pozostawieniu hojnego zapisu Towarzystwu Królewskiemu, które nadałoby jego imię bibliotece, laboratorium i wykładom, nie znaleziono testamentu, a pieniądze przeszły na kuzynkę, Elizabeth Stephens. Hooke został pochowany na St Helen's Bishopsgate , ale dokładna lokalizacja jego grobu nie jest znana.

Nauka

Rysunek Hooke'a przedstawiający pchłę

Mechanika

W 1660 roku Hooke odkrył prawo sprężystości , które nosi jego imię i które opisuje liniową zmianę naprężenia wraz z rozciąganiem w sprężystej sprężynie. Po raz pierwszy opisał to odkrycie w anagramie „ceiiinosssttuv”, którego rozwiązanie opublikował w 1678 roku jako „Ut tensio, sic vis”, co oznacza „Jakie przedłużenie, taka siła”. Praca Hooke'a nad elastycznością zakończyła się, ze względów praktycznych, opracowaniem przez niego sprężyny równoważącej lub sprężyna włosowa, która po raz pierwszy umożliwiła przenośnemu czasomierzowi – zegarkowi – odmierzanie czasu z rozsądną dokładnością. Gorzki spór między Hooke'em a Christiaanem Huygensem o pierwszeństwo tego wynalazku miał trwać przez wieki po śmierci obu; ale notatka z 23 czerwca 1670 r. w Hooke Folio (patrz linki zewnętrzne poniżej), opisująca demonstrację zegarka z kontrolą równowagi przed Towarzystwem Królewskim, została uznana za faworyzującą roszczenie Hooke'a.

Struktura komórkowa korka wg Hooke'a

Hooke po raz pierwszy ogłosił swoje prawo sprężystości jako anagram . Była to metoda czasami stosowana przez naukowców, takich jak Hooke, Huygens, Galileo i inni, w celu ustalenia priorytetu odkrycia bez ujawniania szczegółów.

Hooke został Kuratorem Eksperymentów w 1662 roku w nowo założonym Towarzystwie Królewskim i wziął odpowiedzialność za eksperymenty przeprowadzane na jego cotygodniowych spotkaniach. Stanowisko to piastował przez ponad 40 lat. Chociaż ta pozycja utrzymywała go w gąszczu nauki w Wielkiej Brytanii i poza nią, doprowadziła również do gorących sporów z innymi naukowcami, takimi jak Huygens (patrz wyżej), a zwłaszcza z Izaakiem Newtonem i Henrym Oldenburgiem z Towarzystwa Królewskiego . W 1664 Hooke został również mianowany profesorem geometrii w Gresham College w Londynie i Cutlerian wykładowca mechaniki.

W dniu 8 lipca 1680 r. Hooke zaobserwował wzorce węzłowe związane z trybami drgań szklanych płyt. Przeciągnął łuk wzdłuż krawędzi szklanego talerza pokrytego mąką i zobaczył, jak wyłaniają się węzłowe wzory. W dziedzinie akustyki w 1681 roku pokazał Towarzystwu Królewskiemu, że dźwięki muzyczne można generować z wirujących mosiężnych trybików, naciętych zębami w określonych proporcjach.

Grawitacja

Podczas gdy wielu jemu współczesnych wierzyło w eter jako medium do przenoszenia przyciągania lub odpychania między oddzielnymi ciałami niebieskimi, Hooke argumentował za przyciągającą zasadą grawitacji w Micrographia (1665). Wykład Hooke'a z Royal Society z 1666 r. Na temat grawitacji dodał dwie dalsze zasady: wszystkie ciała poruszają się po liniach prostych, dopóki nie zostaną odbite przez jakąś siłę, oraz że siła przyciągania jest silniejsza w przypadku ciał znajdujących się bliżej. [ potrzebne źródło ] Dugald Stewart zacytował własne słowa Hooke'a na temat swojego systemu świata.

„Wyjaśnię”, mówi Hooke, w komunikacie do Towarzystwa Królewskiego w 1666 r., „system świata bardzo różny od dotychczas otrzymanych. Opiera się on na następujących stanowiskach. 1. Wszystkie ciała niebieskie mają nie tylko grawitacja ich części do ich własnego właściwego środka, ale także wzajemnie się przyciągają w swoich sferach działania. 2. Że wszystkie ciała wykonujące prosty ruch będą nadal poruszać się po linii prostej, chyba że będą nieustannie odchylane od niej przez jakaś zewnętrzna siła, która powoduje, że opisują okrąg, elipsę lub inną krzywą. 3. To przyciąganie jest tym większe, im bliżej są ciała. Jeśli chodzi o proporcję, w jakiej siły te zmniejszają się wraz ze wzrostem odległości, posiadam, nie odkryłem tego..."

Wykład Hooke'a Greshama z 1670 r. Wyjaśnił, że grawitacja dotyczy „wszystkich ciał niebieskich” i dodał zasady, że siła grawitacji maleje wraz z odległością i że w przypadku braku takiej mocy ciała poruszają się po liniach prostych.

Hooke ponownie opublikował swoje pomysły na temat „Systemu świata” w nieco rozwiniętej formie w 1674 r. Jako dodatek do „Próby udowodnienia ruchu Ziemi na podstawie obserwacji”. Hooke wyraźnie postulował wzajemne przyciąganie się Słońca i planet w sposób, który wzrastał wraz ze zbliżaniem się przyciągającego ciała.

Oświadczenia Hooke'a do 1674 roku nie wspominały jednak, że prawo odwrotnych kwadratów ma lub może mieć zastosowanie do tych atrakcji. Grawitacja Hooke'a również nie była jeszcze uniwersalna, chociaż zbliżała się do uniwersalności bardziej niż poprzednie hipotezy. Hooke również nie dostarczył towarzyszących dowodów ani demonstracji matematycznej. W odniesieniu do tych dwóch aspektów Hooke stwierdził w 1674 r.: „Teraz, jakie są te kilka stopni [przyciągania grawitacyjnego], jeszcze nie zweryfikowałem eksperymentalnie” (wskazując, że nie wiedział jeszcze, jakiemu prawu może podlegać grawitacja); a co do całej jego propozycji: "To tylko sugeruję w tej chwili", "mając w ręku wiele innych rzeczy, które najpierw bym wypełnił, i dlatego nie mogę tak dobrze w tym uczestniczyć" (tj. "ścigając to śledztwo").

W listopadzie 1679 Hooke zainicjował niezwykłą wymianę listów z Newtonem (której pełny tekst jest obecnie opublikowany). Pozornym celem Hooke'a było poinformowanie Newtona, że ​​Hooke został wyznaczony do zarządzania korespondencją Towarzystwa Królewskiego. Dlatego Hooke chciał usłyszeć od członków o ich badaniach lub ich opiniach na temat badań innych; i jakby chcąc wzbudzić zainteresowanie Newtona, zapytał, co Newton myśli o różnych sprawach, podając całą listę, wspominając o „połączeniu ruchów niebieskich planet z ruchem bezpośrednim przez styczną i ruchem przyciągającym w kierunku ciała centralnego” oraz „ moja hipoteza praw lub przyczyn sprężystości”, a następnie nowa hipoteza z Paryża dotycząca ruchów planet (którą Hooke obszernie opisał), a następnie wysiłki mające na celu przeprowadzenie lub ulepszenie badań krajowych, różnica szerokości geograficznej między Londynem a Cambridge oraz inne przedmioty. Odpowiedź Newtona zawierała „moje własne fanaberie” na temat ziemskiego eksperymentu (nie propozycji dotyczącej ruchów ciał niebieskich), który mógłby wykryć ruch Ziemi za pomocą ciała najpierw zawieszonego w powietrzu, a następnie upuszczonego, aby spadło. Głównym celem było wskazanie, w jaki sposób Newton sądził, że spadające ciało może eksperymentalnie ujawnić ruch Ziemi na podstawie kierunku odchylenia od pionu, ale poszedł dalej hipotetycznie, aby rozważyć, w jaki sposób jego ruch mógłby być kontynuowany, gdyby stała Ziemia nie przeszkadzała ( spiralną ścieżką do centrum). Hooke nie zgodził się z pomysłem Newtona na to, jak ciało będzie się dalej poruszać. Rozwinęła się krótka dalsza korespondencja i pod jej koniec Hooke, pisząc 6 stycznia 1679|80 do Newtona, przekazał swoje „przypuszczenie… że prędkość będzie w podwojonej proporcji do przyciągania, a w konsekwencji, jak przypuszcza Kepler, odwrotność do odległości”. (Wnioskowanie Hooke'a o prędkości było w rzeczywistości błędne)

Principia Newtona została przedstawiona Towarzystwu Królewskiemu, Hooke twierdził, że przekazał Newtonowi „pojęcie” „zasady zmniejszania grawitacji, będącej wzajemnie kwadratami odległości od Centrum” . W tym samym czasie (zgodnie ze współczesnym raportem Edmonda Halleya ) Hooke zgodził się, że „demonstracja krzywych wygenerowana w ten sposób” była w całości dziełem Newtona.

Niedawna ocena wczesnej historii prawa odwrotnych kwadratów jest taka, że ​​„pod koniec lat 60. powody”. Sam Newton wykazał w latach sześćdziesiątych XVII wieku, że dla ruchu planet przy założeniu kołowym siła działająca w kierunku promieniowym ma zależność odwrotną do kwadratu z odległością od środka. Newton, w obliczu w maju 1686 r. Roszczenia Hooke'a dotyczącego prawa odwrotnych kwadratów, zaprzeczył, że Hooke miał być uznany za autora pomysłu, podając powody, w tym cytowanie wcześniejszych prac innych przed Hooke'em. Newton stanowczo twierdził również, że nawet gdyby zdarzyło się, że po raz pierwszy usłyszał o odwrotnej proporcji od Hooke'a, a tak się nie stało, nadal miałby do niej pewne prawa ze względu na swój matematyczny rozwój i demonstracje, które umożliwiły obserwacje jako dowód jego dokładności, podczas gdy Hooke, bez matematycznych demonstracji i dowodów na korzyść tego przypuszczenia, mógł tylko zgadywać (według Newtona), że jest w przybliżeniu ważny „w dużych odległościach od centrum”.

Z drugiej strony Newton zaakceptował i przyznał we wszystkich wydaniach Principia , że ​​Hooke (ale nie tylko Hooke) oddzielnie docenił prawo odwrotnych kwadratów w Układzie Słonecznym. Newton potwierdził w tym kontekście Wrena, Hooke'a i Halleya w Scholium do Twierdzenia 4 w Księdze 1. Newton przyznał również Halleyowi, że jego korespondencja z Hooke'em w latach 1679-1680 obudziła jego uśpione zainteresowanie sprawami astronomicznymi, ale to nie znaczy, według Newtonowi, że Hooke powiedział Newtonowi cokolwiek nowego lub oryginalnego: „nie jestem mu jednak winien żadnego światła w tej sprawie, ale tylko za odwrócenie uwagi od innych moich studiów, abym pomyślał o tych rzeczach i za jego dogmatyczność w piśmie jakby znalazł ruch w wielokropku, co skłoniło mnie do spróbowania”.

Jednym z kontrastów między tymi dwoma mężczyznami było to, że Newton był przede wszystkim pionierem analizy matematycznej i jej zastosowań, a także eksperymentów optycznych, podczas gdy Hooke był twórczym eksperymentatorem o tak dużym zasięgu, że nie jest zaskakujące, że pozostawił po sobie część jego idee, takie jak te dotyczące grawitacji, były nierozwinięte. To z kolei czyni zrozumiałym, że w 1759 roku, dekady po śmierci zarówno Newtona, jak i Hooke'a, Alexis Clairaut , astronom matematyczny, wybitny sam w sobie w dziedzinie badań grawitacji, dokonał oceny po przejrzeniu tego, co Hooke opublikował na temat grawitacji. „Nie należy myśleć, że ten pomysł… Hooke'a umniejsza chwałę Newtona”, napisał Clairaut; „Przykład Hooke'a” służy „pokazaniu, jaka jest odległość między prawdą, która jest dostrzegana, a prawdą, która jest wykazywana”.

Horologia

Hooke wniósł niezwykle ważny wkład w naukę mierzenia czasu, będąc głęboko zaangażowanym w postęp swoich czasów; wprowadzenie wahadła jako lepszego regulatora zegarów, sprężyny balansowej poprawiającej pomiar czasu zegarków oraz propozycja zastosowania precyzyjnego chronometrażysty do określania długości geograficznej na morzu .

Wyciek kotwicy

Wyciek kotwicy

W 1655 roku, zgodnie z jego notatkami autobiograficznymi, Hooke zaczął poznawać astronomię za pośrednictwem Johna Warda. Hooke poświęcił się ulepszaniu wahadła iw 1657 lub 1658 zaczął ulepszać mechanizmy wahadła, studiując prace Giovanniego Riccioli , a następnie badając zarówno grawitację, jak i mechanikę pomiaru czasu.

Henry Sully, pisząc w Paryżu w 1717 r., opisał wychwyt kotwicy jako godny podziwu wynalazek, którego wynalazcą był dr Hooke, były profesor geometrii w Gresham College w Londynie. William Derham również przypisuje to Hooke'owi.

Oglądaj wiosnę równowagi

Christiaan Huygens autorstwa Caspara Netschera

Hooke odnotował, że wymyślił sposób określania długości geograficznej (wówczas problem krytyczny dla nawigacji) iz pomocą Boyle'a i innych próbował go opatentować. W trakcie Hooke zademonstrował zegarek kieszonkowy własnego pomysłu, wyposażony w sprężynę śrubową przymocowaną do trzpienia wagi. Ostateczne niepowodzenie Hooke'a w zapewnieniu wystarczająco lukratywnych warunków na wykorzystanie tego pomysłu spowodowało, że został on odłożony na półkę i najwyraźniej spowodował, że stał się bardziej zazdrosny o swoje wynalazki. [ potrzebne źródło ]

Hooke opracował sprężynę równoważącą niezależnie i co najmniej 5 lat przed Christiaanem Huygensem , który opublikował swoją własną pracę w Journal de Scavans w lutym 1675 roku.

Mikroskopia

Mikroskop Hooke'a

Książka Hooke'a Micrographia z 1665 roku , opisująca obserwacje za pomocą mikroskopów i teleskopów , a także oryginalne prace z biologii , zawiera najwcześniejszy obserwowany mikroorganizm, mikrogrzyb Mucor . Hooke ukuł termin komórka , sugerując podobieństwo struktury rośliny do komórek plastra miodu . Ręcznie wykonany, skórzany i obity złotem mikroskop, którego użył do obserwacji dla Micrographia , pierwotnie skonstruowany przez Christophera White'a w Londynie, jest wystawiony w Narodowe Muzeum Zdrowia i Medycyny w Maryland .

Micrographia zawiera również pomysły Hooke'a, a może Boyle'a i Hooke'a, dotyczące spalania. Eksperymenty Hooke'a doprowadziły go do wniosku, że spalanie obejmuje substancję zmieszaną z powietrzem, z czym zgodziliby się współcześni naukowcy, ale nie było to powszechnie rozumiane, jeśli w ogóle, w XVII wieku. Hooke doszedł do wniosku, że oddychanie obejmuje również określony składnik powietrza. Partington posuwa się nawet do twierdzenia, że ​​gdyby „Hooke kontynuował swoje eksperymenty ze spalaniem, prawdopodobnie odkryłby tlen ”.

Paleontologia

Rysunki Księżyca i Plejad z Micrographia Hooke'a

Jedna z obserwacji w Micrographia dotyczyła skamieniałego drewna , którego mikroskopijną strukturę porównał do zwykłego drewna. To doprowadziło go do wniosku, że skamieniałe przedmioty, takie jak skamieniałe drewno i skamieniałe muszle, takie jak amonity , były pozostałościami żywych istot, które zostały namoczone w skamieniałej wodzie pełnej minerałów. Hooke uważał, że takie skamieliny dostarczają wiarygodnych wskazówek co do przeszłej historii życia na Ziemi i pomimo sprzeciwu współczesnych przyrodników, takich jak John Ray , który odkrył koncepcję wymierania teologicznie nie do przyjęcia, że ​​w niektórych przypadkach mogą reprezentować gatunki, które wyginęły w wyniku jakiejś katastrofy geologicznej.

Charles Lyell napisał co następuje w swoich Zasadach geologii (1832).

„Dzieła pośmiertne Roberta Hooke'a MD”… ukazały się w 1705 roku i zawierały „Dyskurs o trzęsieniach ziemi”… Jego traktat… jest najbardziej filozoficznym dziełem tamtej epoki, jeśli chodzi o przyczyny wcześniejszych zmian w organiczne i nieorganiczne królestwa natury. „Bez względu na to, jak błaha może się niektórym wydawać spróchniała skorupa, te pomniki przyrody są pewniejszymi znakami starożytności niż monety czy medale, ponieważ najlepsze z nich mogą być sfałszowane lub wykonane przez sztukę i projekt, podobnie jak książki, rękopisy i inskrypcje, ponieważ wszyscy uczeni są obecnie wystarczająco zadowoleni, często faktycznie praktykowano” itd .; „i chociaż trzeba przyznać, że bardzo trudno jest je odczytać i wydobyć z nich chronologię oraz określić przedziały czasu, w których miały miejsce takie lub takie katastrofy i mutacje, to jednak nie jest to niemożliwe.

Astronomia

Hooke zauważył cienie (a i b) rzucane przez kulę ziemską i pierścienie na tym rysunku Saturna .

Jednym z trudniejszych problemów, z jakimi borykał się Hooke, był pomiar odległości do gwiazdy (innej niż Słońce). Wybraną gwiazdą była Gamma Draconis , a zastosowaną metodą było określenie paralaksy . Po kilkumiesięcznych obserwacjach, w 1669 roku, Hooke uznał, że zamierzony rezultat został osiągnięty. Obecnie wiadomo, że sprzęt Hooke'a był zbyt nieprecyzyjny, aby pomiar się powiódł. Gamma Draconis była tą samą gwiazdą, James Bradley użył w 1725 roku do odkrycia aberracji światła .

Działalność Hooke'a w astronomii wykraczała poza badanie odległości między gwiazdami. Jego Micrographia zawiera ilustracje gromady gwiazd Plejady , jak również księżycowych kraterów . Przeprowadzał eksperymenty, aby zbadać, w jaki sposób mogły powstać takie kratery. Hooke był również wczesnym obserwatorem pierścieni Saturna i odkrył jeden z pierwszych zaobserwowanych układów podwójnych gwiazd , Gamma Arietis , w 1664 roku.

Pamięć

Mniej znanym wkładem, choć jednym z pierwszych tego rodzaju, był naukowy model ludzkiej pamięci opracowany przez Hooke'a . Hooke w wykładzie dla Towarzystwa Królewskiego z 1682 roku zaproponował mechanistyczny model ludzkiej pamięci, który w niewielkim stopniu przypominałby wcześniejsze, głównie filozoficzne modele. Model ten odnosił się do elementów kodowania, pojemności pamięci, powtarzania, odzyskiwania i zapominania – niektóre z zaskakującą współczesną dokładnością. Ta praca, pomijana przez prawie 200 lat, miała wiele podobieństw z Richardem Semonem pracy z lat 1919/1923, obie zakładały, że wspomnienia są fizyczne i zlokalizowane w mózgu. Bardziej interesujące punkty modelu to to, że (1) pozwala on na uwagę i inne odgórne wpływy na kodowanie; (2) wykorzystuje rezonans do implementacji równoległego, zależnego od cue wyszukiwania; (3) wyjaśnia pamięć o niedawności; (4) oferuje jednosystemowe ujęcie powtórzeń i torowania oraz (5) potęgowe prawo zapominania można wyprowadzić z założenia modelu w prosty sposób. Wykład ten miał zostać opublikowany pośmiertnie w 1705 r., ponieważ model pamięci został niezwykle umieszczony w serii prac poświęconych naturze światła. Spekulowano, że ta praca nie była recenzowana, ponieważ drukowano w małych partiach w postnewtonowskiej epoce nauki i najprawdopodobniej uznano ją za nieaktualną do czasu jej publikacji. Dalszą przeszkodą w jego sukcesie było odrzucenie niematerialnych dusz przez współczesnych psychologów pamięci, do czego Hooke w pewnym stopniu odwoływał się w odniesieniu do procesów uwagi, kodowania i odzyskiwania.

Architektura

Kościół św Marii Magdaleny w Willen, Milton Keynes

Hooke był inspektorem City of London i głównym asystentem Christophera Wrena , w ramach którego pomógł Wrenowi odbudować Londyn po wielkim pożarze w 1666 roku, a także pracował nad projektem londyńskiego pomnika ognia , Royal Greenwich Observatory , Montagu House w Bloomsbury i Bethlem Royal Hospital (który stał się znany jako „Bedlam”). Inne budynki zaprojektowane przez Hooke'a to The Royal College of Physicians (1679), Ragley Hall w Warwickshire, Ramsbury Manor w Wiltshire i kościół parafialny św Marii Magdaleny w Willen w Milton Keynes, Buckinghamshire . Współpraca Hooke'a z Christopherem Wrenem obejmowała także katedrę św. Pawła , której kopuła wykorzystuje metodę konstrukcji wymyśloną przez Hooke'a. Hooke brał również udział w projektowaniu Biblioteki Pepysa , w której znajdowały się rękopisy pamiętników Samuela Pepysa , najczęściej cytowanych relacji naocznych świadków Wielkiego Pożaru Londynu.

Hooke i Wren, obaj zapaleni astronomowie, Monument został zaprojektowany, aby pełnić funkcję naukową jako teleskop do obserwacji tranzytów , chociaż charakterystycznie precyzyjne pomiary Hooke'a po ukończeniu wykazały, że ruch kolumny na wietrze sprawił, że nie nadawała się do tego celu. Spuściznę tego można zaobserwować w konstrukcji spiralnych schodów , które nie mają centralnej kolumny, oraz w komorze obserwacyjnej, która pozostaje na miejscu poniżej poziomu gruntu.

W odbudowie po Wielkim Pożarze Hooke zaproponował przeprojektowanie londyńskich ulic na wzór siatki z szerokimi bulwarami i arteriami [ potrzebne źródło ] , wzór wykorzystany następnie podczas renowacji Paryża , Liverpoolu i wielu amerykańskich miast przez Haussmanna . Ta propozycja została udaremniona przez spory o prawa własności, ponieważ właściciele nieruchomości potajemnie przesuwali swoje granice. Hooke był poszukiwany do rozstrzygnięcia wielu z tych sporów ze względu na swoje kompetencje geodety i takt arbitra. [ potrzebne źródło ]

Podobieństwa

Przez pewien czas Portret był uważany za Hooke'a, ale prawie na pewno Jan Baptist van Helmont

Nie istnieje żaden uwierzytelniony portret Roberta Hooke'a. Sytuację tę czasami przypisywano gorącym konfliktom między Hooke'em a Newtonem, chociaż biograf Hooke'a, Allan Chapman, odrzuca jako mit twierdzenia, że ​​​​Newton lub jego akolici celowo zniszczyli portret Hooke'a. Niemiecki antykwariusz i uczony Zacharias Conrad von Uffenbach odwiedził Towarzystwo Królewskie w 1710 roku, a jego relacja z tej wizyty wyraźnie wspomina, że ​​pokazano mu portrety „Boyle'a i Hoocka” (o których mówiono, że są dobrymi podobiznami), ale chociaż portret Boyle'a przetrwał, portret Hooke'a ewidentnie zaginął. W czasach Hooke'a Towarzystwo Królewskie spotykało się w Gresham College, ale w ciągu kilku miesięcy po śmierci Hooke'a Newton został prezesem Towarzystwa i zaczęto planować nowe miejsce spotkań. Kiedy w końcu kilka lat później, w 1710 r., Przeprowadzka do nowej kwatery, portret Hooke'a Towarzystwa Królewskiego zaginął i jeszcze go nie odnaleziono.

Zachowały się dwa współczesne pisemne opisy wyglądu Hooke'a. Pierwszy został nagrany przez jego bliskiego przyjaciela Johna Aubreya , który opisał Hooke'a w średnim wieku i u szczytu jego twórczych mocy:

Jest średniego wzrostu, trochę przygarbiony, blady na twarzy, a jego twarz jest niewiele niższa, ale jego głowa jest jak smalec, jego brzuch jest pełny i wyskakujący, i nie jest szybki; szary eie. Ma delikatną głowę o włosach brązowych i doskonale wilgotnych lokach. On jest i zawsze był umiarkowany i umiarkowany w barwnikach itp.

Drugi to raczej niepochlebny opis Hooke'a jako starca, napisany przez Richarda Wallera:

Jeśli chodzi o jego Osobę, był tylko nikczemny, będąc bardzo krzywym, chociaż słyszałem od niego i innych, że był ciasny do około 16 roku życia, kiedy po raz pierwszy wypadł na złe, dzięki częstym ćwiczeniom z Turn-Lath. .. Zawsze był bardzo blady i szczupły, a później tylko Skóra i Kości, ze Skromnym Aspektem, Jego Oczy były szare i pełne, z ostrym, pomysłowym Spojrzeniem, gdy był młodszy; nos, ale cienki, średniej wysokości i długości; jego usta są wrednie szerokie, a górna warga wąska; jego podbródek ostry, a czoło duże; jego głowa średniej wielkości. Nosił swoje własne Włosy w kolorze ciemnego brązu, bardzo długie i zaniedbane, opadające na jego twarz, nieobcięte i proste...

Time opublikował portret, rzekomo przedstawiający Hooke'a, 3 lipca 1939 r. Jednak kiedy źródło zostało wyśledzone przez Ashleya Montagu , okazało się, że nie ma weryfikowalnego związku z Hooke'em. Co więcej, Montagu odkrył, że dwa współczesne pisemne opisy wyglądu Hooke'a zgadzały się ze sobą, ale żaden z nich nie pasował do Time'a .

W 2003 roku historyk Lisa Jardine stwierdziła, że ​​niedawno odkryty portret przedstawiał Hooke'a, ale to twierdzenie zostało obalone przez Williama B. Jensena z University of Cincinnati . Portret zidentyfikowany przez Jardine'a przedstawia flamandzkiego uczonego Jana Baptistę van Helmonta .

Inne możliwe podobizny Hooke'a to:

  • Pieczęć używana przez Hooke'a przedstawia niezwykły profil głowy mężczyzny, który według niektórych przedstawia Hooke'a.
  • Grawerowana strona tytułowa wydania Chambers' Cyclopedia z 1728 r . Przedstawia rysunek popiersia Roberta Hooke'a. Stopień, w jakim rysunek jest oparty na rzeczywistym dziele sztuki, jest nieznany.
  • Okno pamiątkowe istniało w St Helen's Bishopsgate w Londynie, ale było to formalne renderowanie, a nie podobieństwo. Okno zostało zniszczone podczas zamachu bombowego w Bishopsgate w 1993 roku .

W 2003 roku malarka-amatorka historii, Rita Greer, rozpoczęła samofinansujący się projekt mający na celu upamiętnienie Hooke'a. Jej projekt miał na celu stworzenie jego wiarygodnych obrazów, zarówno malowanych, jak i rysowanych, które jej zdaniem pasują do opisów jego współczesnych, Johna Aubreya i Richarda Wallera. Obrazy Greera przedstawiające Hooke'a, jego życie i twórczość zostały wykorzystane w programach telewizyjnych w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych, w książkach, czasopismach i PR.

W 2019 roku dr Larry Griffing, profesor nadzwyczajny na Texas A&M University , przypuszczał, że współczesny portret słynnej malarki Mary Beale - nieznanej opiekunki i określany jako „Portret matematyka” - to w rzeczywistości Hooke, zauważając, że fizyczne cechy opiekuna na portrecie pasują do jego. Rysunek wskazuje na rysunek przedstawiający ruch eliptyczny, który wydaje się pasować do niepublikowanego manuskryptu stworzonego przez Hooke'a. Obraz zawiera również aranżację przedstawiającą tę samą zasadę. Griffing uważa, że ​​budynki widoczne na zdjęciu pochodzą z zamku Lowther , obecnie w Kumbrii , i wyraźnie jego kościół św. Michała. Kościół został odnowiony w ramach jednego z zamówień architektonicznych Hooke'a, z którym Beale zapoznałby się na zlecenie rodziny Lowther. Griffing teoretyzuje, że obraz był kiedyś własnością Towarzystwa Królewskiego, ale został celowo porzucony, gdy Newton jako jego prezes przeniósł oficjalną rezydencję Towarzystwa w 1710 roku.

upamiętnienia

Tablica pamiątkowa Hooke'a w Opactwie Westminsterskim

Pracuje

  • 1678 copy of Hooke's Lectures de potentia restitutiva

    1678 kopia Hooke'a Lectures de potentia restitutiva

  • Title page of Lectures de potentia restitutiva

    Strona tytułowa Lectures de potentia restitutiva

  • First page of Lectures de potentia restitutiva

    Pierwsza strona Lectures de potentia restitutiva

  • Figure from Lectures de potentia restitutiva

    Rysunek z Lectures de potentia restitutiva

  • Figure from Lectures de potentia restitutiva

    Rysunek z Lectures de potentia restitutiva

Zobacz też

Notatki

Źródła i dalsze lektury

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Hooke&oldid=1143817959 ”