Robert Hooke

Mit Hilfe von Mikroskopen gibt es nichts so Kleines, das unserer Untersuchung entgehen könnte; daher gibt es eine neue sichtbare Welt für das Verständnis entdeckt.

Robert Hooke war ein englischer Wissenschaftler und Architekt, ein Universalgelehrter, kürzlich "Englands Leonardo" genannt, der mit Hilfe eines Mikroskops der erste war, der einen Mikroorganismus sichtbar machte. Als verarmter wissenschaftlicher Forscher in seiner jungen Erwachsenheit erlangte er Wohlstand und Ansehen, indem er über die Hälfte der Architekturaufnahmen nach Londons großem Brand von 1666 durchführte. Hooke war auch Mitglied der Royal Society und war seit 1662 deren Kurator für Experimente. Hooke war auch Professor für Geometrie am Gresham College.

Als Assistent des Naturwissenschaftlers Robert Boyle baute Hooke die Vakuumpumpen, die in Boyles Experimenten zum Gasgesetz verwendet wurden, und führte selbst Experimente durch. 1673 baute Hooke das früheste Gregorianische Teleskop und beobachtete dann die Rotationen der Planeten Mars und Jupiter. Hookes Buch Micrographia von 1665 spornte mikroskopische Untersuchungen an. So beobachtete Hooke mikroskopische Fossilien und befürwortete die biologische Evolution. Bei der Untersuchung von Optik, speziell Lichtbrechung, folgerte er eine Wellentheorie des Lichts. Und seine ist die erste aufgezeichnete Hypothese der Wärmeausdehnung von Materie, der Zusammensetzung von Luft aus kleinen Teilchen in größeren Abständen und der Wärme als Energie.

In der Physik approximierte er experimentelle Bestätigung, dass die Schwerkraft einem Inverse-Quadrat-Gesetz folgt, und stellte zuerst eine solche Beziehung in der Planetenbewegung auf, ein Prinzip, das Isaac Newton in Newtons Gravitationsgesetz weiterentwickelte und formalisierte. Priorität über diese Erkenntnis trug zum Rivalität zwischen Hooke und Newton bei, der somit Hookes Vermächtnis antagonisierte. In der Geologie und Paläontologie war Hooke Urheber der Theorie eines terraqueous Globus, bestritt die wörtlich biblische Ansicht des Alters der Erde, stellte die Hypothese des Aussterbens von Organismenarten auf und argumentierte, dass Fossilien auf Hügeln und Bergen durch geologische Prozesse angehoben worden waren. Hookes Pionierarbeit in der Landvermessung und Kartografie förderte die Entwicklung der ersten modernen planformigen Karte, obwohl sein Gittersystem-Plan für London zugunsten eines Wiederaufbaus entlang bestehender Routen abgelehnt wurde. Gleichwohl war Hooke Schlüssel bei der Erstellung einer Reihe von Planungskontrollen für London, die weiterhin einflussreich sind.

Leben und Werke

Vieles von dem, was über Hookes frühes Leben bekannt ist, stammt aus einer Autobiographie, die er 1696 begann, aber nie vollendete. Richard Waller erwähnt sie in seiner Einleitung zu The Posthumous Works of Robert Hooke, M.D. S.R.S., gedruckt 1705. Im Kapitel Of Dr. Dee's Book of Spirits argumentiert Hooke, dass John Dee sich der Trithemian-Steganographie bediente, um seine Kommunikation mit Königin Elisabeth I. zu verbergen. Die Arbeiten von Waller, zusammen mit John Wards Lives of the Gresham Professors mit einer Liste seiner Hauptwerke und John Aubreys Brief Lives, bilden die wichtigsten zeitnahen biografischen Darstellungen von Hooke.

Frühes Leben

Robert Hooke wurde 1635 in Freshwater auf der Insel Wight geboren, Sohn von Cecily Gyles und John Hooke, einem anglikanischen Priester und Vikar der Church of All Saints in Freshwater. Die beiden Brüder von Vater John Hooke, Robers väterliche Onkel, waren ebenfalls Geistliche. John Hooke, ein Royalist, war wahrscheinlich unter einer Gruppe, die King Charles I. Respekt erwiesen, als er sich auf die Insel Wight zurückzog. Da Robert erwartet wurde, in die Kirche einzutreten, würde er auch ein überzeugter Monarchist werden. Robert war der Jüngste, um sieben Jahre, von vier Geschwistern, zwei Jungen und zwei Mädchen. Ihr Vater leitete eine lokale Schule und unterrichtete Robert teilweise zu Hause, der bei Gesundheit schwach war. Der junge Robert Hooke war fasziniert von Beobachtung, mechanischen Werken und Zeichnen. Er zerlegte eine Messinhuhr und baute ein hölzernes Replikat, das berichten den Berichten nach "gut genug" funktionierte. Er fertigte seine eigenen Zeichenmaterialien aus Kohle, Kreide und Roteisenstein an.

Nach dem Tod seines Vaters 1648 erbte Robert 40 Pfund. Er nahm dies mit nach London mit der Absicht, eine Lehre zu beginnen, und studierte kurz bei Samuel Cowper und Peter Lely, wurde aber von dessen Rektor Dr. Richard Busby stattdessen überredet, in die Westminster School einzutreten. Hooke beherrschte schnell Latein und Griechisch, studierte etwas Hebräisch, beherrschte Euklids Elemente, erlernte das Orgelspiel,

Hooke könnte unter einer Gruppe von Schülern gewesen sein, die Busby parallel zu den Hauptkursen der Schule unterrichtete. Zeitgenössische Berichte nennen ihn "nicht viel gesehen" in der Schule, was anscheinend auch auf andere in ähnlicher Stellung zutrifft. Busby, ein eifriger und ausgesprochener Royalist, war nach allen Berichten

Oxford

1653 sicherte sich Hooke, der auch einen Kurs von zwanzig Organstunden absolviert hatte, eine Chorplatz an der Christ Church in Oxford. Er war als "chemischer Assistent" bei Dr Thomas Willis beschäftigt, für den Hooke große Bewunderung entwickelte. Dort traf er den Naturphilosophen Robert Boyle und erhielt von etwa 1655 bis 1662 eine Anstellung als sein Assistent, wobei er Boyles "machina Boyleana" oder Luftpumpe konstruierte, bediente und demonstrierte. Erst 1662 oder 1663 erhielt er einen Master of Arts-Grad. 1659 beschrieb Hooke Wilkins einige Elemente einer Methode des schwerer-als-Luft-Fluges, kam aber zu dem Ergebnis, dass menschliche Muskeln für die Aufgabe unzureichend waren.

Hooke charakterisierte seine Oxford-Zeit selbst als Grundlage seiner lebenslangen Leidenschaft für Wissenschaft, und die Freunde, die er dort knüpfte, waren für ihn während seiner Karriere von größter Bedeutung, besonders Christopher Wren. Wadham stand damals unter der Leitung von John Wilkins, der einen tiefgreifenden Einfluss auf Hooke und diejenigen um ihn herum hatte. Wilkins war auch ein Royalist und bewusst der Turbulenzen und Unsicherheit der Zeit. Es gab einen Sinn der Dringlichkeit bei der Erhaltung der wissenschaftlichen Arbeiten, die sie durch das Protektorat bedroht sahen. Wilkins' "philosophische Treffen" in seinem Studium waren eindeutig wichtig, obwohl nur wenige Aufzeichnungen überdauert haben, außer für die Experimente, die Boyle 1658 durchführte und 1660 veröffentlichte. Diese Gruppe bildete den Kern der Royal Society. Hooke entwickelte eine Luftpumpe für Boyles Experimente basierend auf der Pumpe von Ralph Greatorex, die nach Hookes Worten als "zu grob angesehen wurde, um etwas Großes zu bewirken." Es ist bekannt, dass Hooke ein besonders scharfsichtiges Auge hatte und ein gewandter Mathematiker war, weder von denen auf Boyle zutraf. Es wurde vorgeschlagen, dass Hooke wahrscheinlich die Beobachtungen machte und möglicherweise die Mathematik von Boyles Gesetz entwickelte. Wie dem auch sei, es ist klar, dass Hooke ein geschätzter Assistent für Boyle war und die beiden gegenseitige hohe Wertschätzung behielten.

Eine zufällig erhalten gebliebene Kopie von Willis' Pionierwerk De anima brutorum, ein Geschenk des Autors, wurde von Hooke aus Wilkins' Bibliothek bei seinem Tod auf Einladung von John Tillotson als Andenken ausgewählt. Dieses Buch befindet sich jetzt in der Wellcome Library. Das Buch und seine Inschrift in Hookes Handschrift sind ein Zeugnis für den anhaltenden Einfluss von Wilkins und seinem Kreis auf den jungen Hooke.

Royal Society

Die Royal Society wurde 1660 gegründet, und im April 1661 diskutierte die Gesellschaft ein kurzes Traktat über das Aufsteigen von Wasser in schmalen Glaspfeifen, in dem Hooke berichtete, dass die Höhe, zu der Wasser aufstieg, mit dem Durchmesser der Pfeife verbunden war, was jetzt als Kapillarwirkung bezeichnet wird. Seine Erklärung dieses Phänomens wurde anschließend in Micrographia Observ. Ausgabe 6 veröffentlicht, in der er auch die Natur der "Flüssigkeit der Schwerkraft" erkundete. Am 5. November 1661 schlug Sir Robert Moray vor, dass ein Kurator ernannt werden sollte, um die Gesellschaft mit Experimenten zu versorgen, und dies wurde einstimmig verabschiedet, wobei Hooke benannt wurde. Seine Ernennung erfolgte am 12. November, mit Danksagungen an Dr. Boyle für seine Freigabe zur Beschäftigung der Gesellschaft.

1664 legte Sir John Cutler eine jährliche Gratifikation von fünfzig Pfund auf die Gesellschaft fest zur Gründung einer Mechanick Lecture, und die Fellowships ernannten Hooke zu dieser Aufgabe. Am 27. Juni 1664 wurde er in das Amt bestätigt, und am 11. Januar 1665 wurde er zum Kurator von Amts wegen auf Lebenszeit mit einem zusätzlichen Gehalt von £30 auf Cutlers Rente ernannt.

Hookes Rolle in der Royal Society bestand darin, Experimente aus seinen eigenen Methoden oder auf Vorschlag von Mitgliedern zu demonstrieren. Unter seinen frühesten Demonstrationen waren Diskussionen über die Natur der Luft, die Implosion von Glaskugeln, die mit umfassend heißer Luft versiegelt worden waren, und der Nachweis, dass die Pabulum vitae und flammae ein und dasselbe waren. Er demonstrierte auch, dass ein Hund bei geöffnetem Thorax am Leben gehalten werden konnte, sofern Luft in und aus seinen Lungen gepumpt wurde, und bemerkte den Unterschied zwischen venösem und arteriellem Blut. Es gab auch Experimente zum Thema Schwerkraft, das Fallen von Objekten, das Wiegen von Körpern und das Messen des Luftdrucks in verschiedenen Höhen, und Pendel bis zu 200 ft Länge 61 m.

Instrumente wurden entwickelt, um eine Bogensekunde in der Bewegung der Sonne oder anderer Sterne zu messen, um die Stärke von Schießpulver zu messen, und insbesondere eine Maschine zum Schneiden von Zahnrädern für Uhren, viel feiner als von Hand möglich war, eine Erfindung, die bei Hookes Tod in ständiger Verwendung war.

1663 und 1664 produzierte Hooke seine Mikroskopie-Beobachtungen, später in Micrographia 1665 zusammengestellt.

Am 20. März 1664 folgte Hooke Arthur Dacres als Gresham Professor of Geometry nach. Hooke erhielt im Dezember 1691 den Grad "Doctor of Physic".

Hooke und Newcomen

Es gibt eine weit verbreitete, aber anscheinend falsche Geschichte, dass Dr. Hooke mit Thomas Newcomen im Zusammenhang mit Newcomens Erfindung der Dampfmaschine korrespondierte. Diese Geschichte wurde von Rhys Jenkins, einem ehemaligen Präsidenten der Newcomen Society, 1936 diskutiert. Jenkins führte den Ursprung der Geschichte auf einen Artikel "Steam Engines" von Dr. John Robison 1739–1805 in der dritten Ausgabe der "Encyclopædia Britannica" zurück, die besagt: Es sind unter Hookes Papieren, im Besitz der Royal Society, einige Notizen von Beobachtungen zu finden, für die Verwendung von Newcomen, seinem Landsmann, über Papins gerühmte Methode, die Wirkung einer Mühle auf große Entfernung durch Rohre zu übertragen, und dass Hooke Newcomen davon abgeraten hatte, eine Maschine nach diesem Prinzip zu errichten. Jenkins weist auf eine Reihe von Fehlern in Robisons Artikel hin und stellt die Frage, ob der Korrespondent tatsächlich Newton gewesen sein könnte, mit dem Hooke bekannt korrespondiert hat, und der Name möglicherweise falsch als Newcomen gelesen wurde. Eine Suche von Herrn H W Dickinson unter Hookes Papieren, die von der Royal Society gehalten werden, die in der Mitte des 18. Jahrhunderts zusammengebunden wurden, d. h. vor Robisons Zeit, und seitdem sorgfältig bewahrt wurden, ergab keinen Hinweis auf eine Korrespondenz zwischen Hooke und Newcomen. Jenkins kam zu dem Ergebnis ... diese Geschichte muss aus der Geschichte der Dampfmaschine gestrichen werden, zumindest bis dokumentarische Beweise vorliegen.

In den Jahren seit 1936 wurde kein solcher Beweis gefunden, aber die Geschichte hält sich. Zum Beispiel wird in einem 2011 veröffentlichten Buch gesagt, dass Hooke in einem Brief vom 1703 vorschlug, dass Newcomen kondensierten Dampf verwenden sollte, um den Kolben anzutreiben.

Persönlichkeit und Streitigkeiten

Dem Ruf nach war Hooke ein standhafter Freund und Verbündeter. In seiner frühen Ausbildung am Wadham College befand er sich unter eifrigen Royalisten, besonders Christopher Wren. Doch angeblich war Hooke auch stolz und oft durch intellektuelle Konkurrenten verärgert. Hooke argumentierte, dass Oldenburg Details von Hookes Uhrenentkommung geleakt hatte.[citation needed] Ansonsten behielt Hooke seine eigenen Ideen für sich und verwendete Chiffren.

Andererseits war Hooke als Kurator für Experimente der Royal Society beauftragt, viele in die Gesellschaft eingereichte Ideen zu demonstrieren. Einige Beweise deuten darauf hin, dass Hooke anschließend für einige dieser Ideen Anerkennung beanspruchte.

Vielleicht noch signifikanter stritten sich Hooke und Isaac Newton um Anerkennung für bestimmte Durchbrüche in der Naturwissenschaft, einschließlich Gravitation, Astronomie und Optik. Im 20. Jahrhundert belobten Forscher Robert Gunther und Margaret 'Espinasse Hookes Vermächtnis und etablierten Hooke unter den einflussreichsten Wissenschaftlern seiner Zeit.

Nichts davon sollte von Hookes Erfindungsreichtum, seiner bemerkenswerten experimentellen Fähigkeit und seiner Arbeitsfähigkeit ablenken. Seine Ideen über Gravitation und sein Anspruch auf Priorität für das Inverse-Quadrat-Gesetz sind unten aufgeführt. Ihm wurde eine große Anzahl von Patenten für Erfindungen und Verbesserungen in den Bereichen Elastizität, Optik und Barometrie gewährt. Die Hooke-Papiere der Royal Society, 2006 wiederentdeckt, nachdem sie verschwunden waren, als Newton die Kontrolle übernahm, könnten eine moderne Neubewertung eröffnen.

Vieles wurde über die unangenehme Seite von Hookes Persönlichkeit geschrieben, angefangen mit Kommentaren seines ersten Biographen, Richard Waller, dass Hooke "in Person, aber verachtenswert" und "melancholisch, misstrauisch und eifersüchtig" war. Wallers Kommentare beeinflussten andere Schriftsteller über mehr als zwei Jahrhunderte, so dass ein Bild von Hooke als verdrossener, egoistischer, unsozialer Griesgram die meisten älteren Bücher und Artikel dominiert. Zum Beispiel sagte Arthur Berry, dass Hooke "sich Anerkennung für die meisten wissenschaftlichen Entdeckungen der Zeit beanspruchte." Sullivan schrieb, dass Hooke "positiv gewissenlos" und possessiv war mit einer "unruhigen besorgten van