Robert Hooke

Grâce aux microscopes, rien n'est si petit qu'il puisse échapper à notre enquête ; d'où il y a un nouveau monde visible découvert à l'entendement.

Robert Hooke était un scientifique et architecte anglais, un polymathe, récemment appelé « le Léonard de Vinci anglais », qui, en utilisant un microscope, a été le premier à visualiser un microorganisme. Chercheur scientifique appauvri au début de l'âge adulte, il a trouvé la richesse et l'estime en effectuant plus de la moitié des relevés architecturaux après le grand incendie de Londres de 1666. Hooke était aussi membre de la Royal Society et depuis 1662 en était le conservateur des expériences. Hooke était aussi professeur de géométrie au Gresham College.

En tant qu'assistant du physicien Robert Boyle, Hooke a construit les pompes à vide utilisées dans les expériences de Boyle sur la loi des gaz, et a lui-même mené des expériences. En 1673, Hooke a construit le premier télescope grégorien, puis il a observé les rotations des planètes Mars et Jupiter. Le livre de Hooke de 1665, Micrographia, a stimulé les investigations microscopiques. Ainsi, en observant des fossiles microscopiques, Hooke a approuvé l'évolution biologique. En enquêtant sur l'optique, spécifiquement la réfraction de la lumière, il a déduit une théorie ondulatoire de la lumière. Et la sienne est la première hypothèse enregistrée de la dilatation de la matière par la chaleur, de la composition de l'air par de petites particules à des distances plus grandes, et de la chaleur comme énergie.

En physique, il a approximé une confirmation expérimentale que la gravité obéit à une loi du carré inverse, et a d'abord émis l'hypothèse d'une telle relation dans le mouvement planétaire aussi, un principe approfondi et formalisé par Isaac Newton dans la loi de Newton de la gravitation universelle. La priorité sur cette perspicacité a contribué à la rivalité entre Hooke et Newton, qui a ainsi antagonisé l'héritage de Hooke. En géologie et paléontologie, Hooke a originé la théorie d'un globe terraqué, a contesté la vision littéralement biblique de l'âge de la Terre, a émis l'hypothèse de l'extinction des espèces d'organismes, et a argumenté que les fossiles au sommet des collines et des montagnes avaient été élevés par des processus géologiques. Les travaux pionniers de Hooke en arpentage des terres et en cartographie ont aidé le développement du premier plan-forme moderne, bien que son plan de système de grille pour Londres ait été rejeté en faveur de la reconstruction selon les trajets existants. Néanmoins, Hooke a été essentiel dans l'élaboration pour Londres d'un ensemble de contrôles de planification qui restent influents.

Vie et travaux

Une grande partie de ce qu'on sait de la jeunesse de Hooke provient d'une autobiographie qu'il a commencée en 1696 mais n'a jamais terminée. Richard Waller la mentionne dans son introduction aux Posthumous Works of Robert Hooke, M.D. S.R.S., imprimées en 1705. Dans le chapitre Of Dr. Dee's Book of Spirits, Hooke argue que John Dee a utilisé la stéganographie de Trithème pour dissimuler sa communication avec la Reine Élisabeth I. Le travail de Waller, ainsi que les Lives of the Gresham Professors de John Ward avec une liste de ses principaux travaux et les Brief Lives de John Aubrey, forment les principaux récits biographiques quasi-contemporains de Hooke.

Jeunesse

Robert Hooke est né en 1635 à Freshwater sur l'île de Wight de Cecily Gyles et John Hooke, un prêtre anglican, vicaire de la Church of All Saints de Freshwater. Le père John Hooke, deux frères, les oncles paternels de Robert, étaient aussi des ministres. Royaliste, John Hooke figurait probablement parmi un groupe qui est allé rendre hommage à Charles I alors qu'il s'échappait vers l'île de Wight. Censé rejoindre l'église, Robert aussi deviendrait un monarchiste convaincu. Robert était le plus jeune, de sept ans, de quatre frères et sœurs, deux garçons et deux filles. Leur père dirigeait aussi une école locale, et a au moins partiellement instruit Robert à la maison, fragile en santé. Le jeune Robert Hooke était fasciné par l'observation, les mécanismes et le dessin. Il a démonté une horloge en laiton et a construit un réplica en bois qui aurait fonctionné « assez bien ». Il a confectionné ses propres matériaux de dessin à partir de charbon de bois, de craie et de minerai de fer rouge.

À la mort de son père en 1648, Robert a hérité de 40 livres. Il a apporté cela à Londres dans le but de commencer un apprentissage, et a étudié brièvement avec Samuel Cowper et Peter Lely, mais a été persuadé d'entrer plutôt à Westminster School par son directeur Dr. Richard Busby. Hooke a rapidement maîtrisé le latin et le grec, a étudié l'hébreu un peu, a maîtrisé les Éléments d'Euclide, a appris à jouer de l'orgue,

Hooke figurait peut-être parmi un groupe d'étudiants que Busby enseignait en parallèle aux cours principaux de l'école. Les récits contemporains le disent « peu vu » à l'école, apparemment vrai pour d'autres positionnés de même. Busby, un royaliste ardent et déclaré, était selon tous les témoignages

Oxford

En 1653, Hooke, qui avait aussi suivi une série de vingt leçons sur l'orgue, a obtenu une place de choriste à Christ Church, Oxford. Il a été employé comme « assistant chimiste » du Dr Thomas Willis, pour lequel Hooke a développé une grande admiration. Là, il a rencontré le philosophe naturel Robert Boyle, et a obtenu un emploi comme son assistant d'environ 1655 à 1662, construisant, exploitant et démontrant la « machina Boyleana » ou pompe à air de Boyle. Ce n'est que vers 1662 ou 1663 qu'il a reçu un diplôme de Master of Arts. En 1659, Hooke a décrit à Wilkins certains éléments d'une méthode de vol plus lourd que l'air, mais a conclu que les muscles humains étaient insuffisants pour la tâche.

Hooke lui-même caractérisait ses jours à Oxford comme le fondement de sa passion pour la science tout au long de sa vie, et les amis qu'il s'y fit étaient d'une importance primordiale pour lui tout au long de sa carrière, particulièrement Christopher Wren. Wadham était alors sous la direction de John Wilkins, qui a eu un impact profond sur Hooke et ceux qui l'entouraient. Wilkins était aussi royaliste, et profondément conscient des troubles et de l'incertitude de l'époque. Il y avait un sentiment d'urgence à préserver le travail scientifique qu'ils percevaient comme étant menacé par le Protectorat. Les « réunions philosophiques » de Wilkins dans son bureau étaient clairement importantes, bien que peu de documents subsistent sauf pour les expériences que Boyle a menées en 1658 et publiées en 1660. Ce groupe allait former le noyau de la Royal Society. Hooke a développé une pompe à air pour les expériences de Boyle basée sur la pompe de Ralph Greatorex, qui était considérée, selon les paroles de Hooke, « trop grossière pour accomplir quelque chose de grand ». On sait que Hooke avait un regard particulièrement aiguisé, et était un mathématicien adepte, dont ni l'un ni l'autre ne s'appliquait à Boyle. Il a été suggéré que Hooke a probablement fait les observations et aurait bien pu développer les mathématiques de la loi de Boyle. Quoi qu'il en soit, il est clair que Hooke était un assistant précieux pour Boyle et que les deux entretenaient une estime mutuelle élevée.

Une copie survivante par hasard du De anima brutorum pioneering de Willis, un cadeau de l'auteur, a été choisie par Hooke dans la bibliothèque de Wilkins à sa mort comme un souvenir à l'invitation de John Tillotson. Ce livre se trouve maintenant à la Wellcome Library. Le livre et son inscription de la main de Hooke témoignent de l'influence durable de Wilkins et de son cercle sur le jeune Hooke.

Royal Society

La Royal Society a été fondée en 1660, et en avril 1661 la société a débattu d'un court traité sur la montée de l'eau dans des tubes de verre minces, dans lequel Hooke a rapporté que la hauteur à laquelle l'eau montait était liée à l'alésage du tube en raison de ce qu'on appelle maintenant l'action capillaire. Son explication de ce phénomène a été par la suite publiée dans Micrographia Observ. numéro 6, dans lequel il a aussi exploré la nature de « la fluidité de la gravité ». Le 5 novembre 1661, Sir Robert Moray a proposé qu'un conservateur soit nommé pour fournir à la société les expériences, et cela a été adopté à l'unanimité avec Hooke nommé. Sa nomination a été faite le 12 novembre, avec des remerciements enregistrés au Dr. Boyle de l'avoir libéré pour l'emploi de la Société.

En 1664, Sir John Cutler a établi une gratification annuelle de cinquante livres à la Société pour la fondation d'une Mechanick Lecture, et les Fellows ont nommé Hooke pour cette tâche. Le 27 juin 1664, il a été confirmé au poste, et le 11 janvier 1665, il a été nommé Conservateur par Bureau à vie avec un salaire supplémentaire de 30 £ à la rente de Cutler.

Le rôle de Hooke à la Royal Society était de démontrer des expériences selon ses propres méthodes ou à la suggestion des membres. Parmi ses premières démonstrations figuraient des discussions sur la nature de l'air, l'implosion de bulles de verre qui avaient été scellées avec de l'air chaud complet, et la démonstration que le Pabulum vitae et flammae étaient une seule et même chose. Il a aussi démontré qu'un chien pouvait rester vivant le thorax ouvert, pourvu que l'air soit pompé dans et hors de ses poumons, et noté la différence entre le sang veineux et artériel. Il y avait aussi des expériences sur la gravité, la chute d'objets, la pesée de corps et la mesure de la pression barométrique à différentes hauteurs, et les pendules jusqu'à 200 ft long 61 m.

Des instruments ont été conçus pour mesurer une seconde d'arc dans le mouvement du soleil ou d'autres étoiles, pour mesurer la force de la poudre à canon, et en particulier un moteur pour couper les dents des montres, beaucoup plus fines que ce qui pouvait être géré à la main, une invention qui, à la mort de Hooke, était en usage constant.

En 1663 et 1664, Hooke a produit ses observations de microscopie, par la suite rassemblées dans Micrographia en 1665.

Le 20 mars 1664, Hooke a succédé à Arthur Dacres en tant que professeur de géométrie de Gresham. Hooke a reçu le diplôme de « Docteur en Physique » en décembre 1691.

Hooke et Newcomen

Il y a une histoire largement rapportée mais apparemment incorrecte selon laquelle le Dr Hooke correspondait avec Thomas Newcomen en relation avec l'invention du moteur à vapeur de Newcomen. Cette histoire a été discutée par Rhys Jenkins, un ancien président de la Newcomen Society, en 1936. Jenkins a retracé l'origine de l'histoire à un article « Steam Engines » par Dr. John Robison 1739–1805 dans la troisième édition de l'« Encyclopædia Britannica », qui dit Il y a à trouver parmi les papiers de Hooke, en la possession de la Royal Society, quelques notes d'observations, pour l'usage de Newcomen, son compatriote, sur la méthode prétendument innovante de Papin de transmettre à une grande distance l'action d'un moulin au moyen de tuyaux, et que Hooke avait dissuadé Newcomen d'ériger une machine sur ce principe. Jenkins souligne un certain nombre d'erreurs dans l'article de Robison, et se demande si le correspondant aurait pu être Newton, avec lequel Hooke est connu pour avoir correspondre, le nom étant mal lu comme Newcomen. Une recherche de M. H W Dickinson des papiers de Hooke détenus par la Royal Society, qui avaient été reliés ensemble au milieu du 18e siècle, c'est-à-dire avant l'époque de Robison, et soigneusement conservés depuis, n'a révélé aucune trace de correspondance entre Hooke et Newcomen. Jenkins a conclu ... cette histoire doit être omise de l'histoire du moteur à vapeur, en tout cas jusqu'à ce que des preuves documentaires se présentent.

Au cours des années qui ont suivi 1936, aucune preuve de ce type n'a été trouvée, mais l'histoire persiste. Par exemple, dans un livre publié en 2011, il est dit que dans une lettre datée de 1703, Hooke a suggéré que Newcomen utilise la vapeur condensée pour conduire le piston.

Personnalité et différends

Selon la réputation, Hooke était un ami et allié solide. Dans sa première formation au Wadham College, il figurait parmi des royalistes ardents, particulièrement Christopher Wren. Pourtant, prétendument, Hooke était aussi fier, et souvent irrité par les rivaux intellectuels. Hooke a prétendu qu'Oldenburg avait divulgué les détails de l'échappement de montre de Hooke.[citation needed] Sinon, Hooke gardait ses propres idées et utilisait des chiffres.

D'autre part, en tant que conservateur des expériences de la Royal Society, Hooke avait la tâche de démontrer de nombreuses idées envoyées à la Société. Certaines preuves suggèrent que Hooke a par la suite assumé le crédit pour certaines de ces idées.

Peut-être plus significativement, Hooke et Isaac Newton ont disputé le crédit de certaines avancées en sciences physiques, y compris la gravitation, l'astronomie et l'optique. Au 20e siècle, les chercheurs Robert Gunther et Margaret 'Espinasse ont relancé l'héritage de Hooke, établissant Hooke parmi les scientifiques les plus influents de son époque.

Rien de tout cela ne devrait détourner l'attention de l'ingéniosité de Hooke, de sa remarquable capacité expérimentale, et de sa capacité au travail acharné. Ses idées sur la gravitation, et sa réclamation de priorité pour la loi du carré inverse, sont décrites ci-dessous. Il a reçu un grand nombre de brevets pour des inventions et des perfectionnements dans les domaines de l'élasticité, de l'optique et de la barométrie. Les papiers de Hooke de la Royal Society, redécouverts en 2006, après avoir disparu quand Newton a pris les rênes, pourraient ouvrir une réévaluation moderne.

Beaucoup a été écrit sur le côté désagréable de la personnalité de Hooke, commençant par les commentaires de son premier biographe, Richard Waller, que Hooke était « en personne, mais méprisable » et « mélancolique, méfiant et jaloux ». Les commentaires de Waller ont influencé d'autres écrivains pendant plus de deux siècles, de sorte qu'une image de Hooke comme un grognon mécontent, égoïste et antisocial domine de nombreux livres et articles plus anciens. Par exemple, Arthur Berry a dit que Hooke « revendiquait le crédit de la plupart des découvertes scientifiques de l'époque ». Sullivan a écrit que Hooke était « positivement malhonnête » et possédant un « air appréhensif inquiet