Robert Hooke

С помощью микроскопов нет ничего столь малого, чтобы избежать нашего исследования; таким образом, новый видимый мир открывается для понимания.

Robert Hooke был английским ученым и архитектором, универсалом, недавно названным «английским Leonardo», который с помощью микроскопа первым визуализировал микроорганизм. Малоимущий научный исследователь в молодости, он обрел богатство и уважение, выполнив более половины архитектурных обследований после великого пожара Лондона 1666 года. Hooke был членом Королевского общества и с 1662 года был его куратором экспериментов. Hooke также был профессором геометрии в Gresham College.

Будучи помощником физика Robert Boyle, Hooke построил вакуумные насосы, использованные в экспериментах Boyle по газовому закону, и сам проводил эксперименты. В 1673 году Hooke построил самый ранний телескоп Грегори и затем наблюдал вращение планет Mars и Jupiter. Книга Hooke 1665 года Micrographia стимулировала микроскопические исследования. Таким образом, наблюдая микроскопические ископаемые, Hooke поддержал биологическую эволюцию. Исследуя оптику, в частности преломление света, он вывел волновую теорию света. И его первая записанная гипотеза о расширении тепла вещества, композиции воздуха малыми частицами на больших расстояниях и тепло как энергия.

В физике он приблизительно подтвердил экспериментально, что гравитация подчиняется закону обратных квадратов, и первым выдвинул гипотезу о таком соотношении в движении планет, принцип, который был развит и формализован Isaac Newton в законе всемирного тяготения Newton. Приоритет этого понимания способствовал соперничеству между Hooke и Newton, который таким образом враждебно относился к наследию Hooke. В геологии и палеонтологии Hooke создал теорию террасного земного шара, оспорил буквальное библейское представление о возрасте Земли, выдвинул гипотезу об исчезновении видов организмов и утверждал, что ископаемые на вершинах холмов и гор были подняты геологическими процессами. Пионерская работа Hooke в землемерии и картографии способствовала развитию первой современной карты в плане, хотя его решетчатый план Лондона был отклонен в пользу перестройки вдоль существующих маршрутов. Тем не менее, Hooke был ключевым в разработке для Лондона набора правил планирования, которые остаются влиятельными.

Жизнь и творчество

Большая часть того, что известно о ранней жизни Hooke, происходит из автобиографии, которую он начал в 1696 году, но так и не завершил. Richard Waller упоминает об этом во введении к The Posthumous Works of Robert Hooke, M.D. S.R.S., напечатанной в 1705 году. В главе Of Dr. Dee's Book of Spirits Hooke утверждает, что John Dee использовал Trithemian стеганографию, чтобы скрыть свои коммуникации с Queen Elizabeth I. Работа Waller, наряду с Lives of the Gresham Professors John Ward с перечислением его основных работ и Brief Lives John Aubrey, составляют основные биографические счета Hooke, близкие по времени.

Ранняя жизнь

Robert Hooke родился в 1635 году в Freshwater на острове Wight у Cecily Gyles и John Hooke, англиканского священника, викария Church of All Saints в Freshwater. Отец John Hooke, роялист, два его брата, дяди Hooke по отцовской линии, также были священниками. Ожидалось, что Robert присоединится к церкви, и он также стал бы убежденным монархистом. Robert был самым младшим из четырех братьев и сестер, на семь лет младше, два мальчика и две девочки. Их отец возглавлял местную школу, а также частично обучал Robert на дому, который отличался хрупким здоровьем. Молодой Robert Hooke был очарован наблюдением, механическими работами и рисованием. Он разобрал латунные часы и построил деревянную реплику, которая, как сообщается, работала «достаточно хорошо». Он делал свои собственные материалы для рисования из угля, мела и красного железняка.

После смерти отца в 1648 году Robert унаследовал 40 фунтов. Он отправился с этим в Лондон с целью начать ученичество и некоторое время учился у Samuel Cowper и Peter Lely, но его убедили вместо этого поступить в Westminster School его директором Dr. Richard Busby. Hooke быстро овладел латынью и греческим языком, изучал иврит, овладел Elements Euclid, научился играть на органе.

Hooke мог быть среди группы учеников, которых Busby обучал параллельно с основными курсами школы. Современные рассказы называют его «не слишком видимым» в школе, что, кажется, справедливо и для других в подобном положении. Busby, рьяный и откровенный роялист, по всем рассказам был

Oxford

В 1653 году Hooke, который также прошел курс из двадцати уроков на органе, получил место певчего в Christ Church, Oxford. Он был назначен в качестве «химического ассистента» к Dr Thomas Willis, которого Hooke высоко уважал. Там он встретил естествоиспытателя Robert Boyle и получил работу его помощника примерно с 1655 по 1662 год, строя, работая и демонстрируя воздушный насос Boyle «machina Boyleana». Только в 1662 или 1663 году ему была присвоена степень магистра искусств. В 1659 году Hooke описал некоторые элементы метода полета тяжелее воздуха Wilkins, но пришел к выводу, что человеческие мышцы недостаточны для этой задачи.

Сам Hooke характеризовал свои дни в Oxford как основу его пожизненной страсти к науке, и друзья, которых он завел там, были чрезвычайно важны для него на протяжении всей его карьеры, в частности Christopher Wren. Wadham тогда находилась под руководством John Wilkins, который оказал глубокое влияние на Hooke и его окружение. Wilkins также был роялистом и остро осознавал беспорядки и неопределенность времени. Была ощущение срочности в сохранении научной работы, которую они воспринимали как находящуюся под угрозой Protectorate. «Философские встречи» Wilkins в его кабинете явно были важны, хотя сохранилось мало записей, кроме экспериментов, которые провел Boyle в 1658 году и опубликовал в 1660 году. Эта группа впоследствии сформировала ядро Royal Society. Hooke разработал воздушный насос для экспериментов Boyle, основанный на насосе Ralph Greatorex, который Hooke считал «слишком грубым для выполнения каких-либо значительных задач». Известно, что у Hooke было особенно острое зрение и он был опытным математиком, чего не было у Boyle. Было высказано предположение, что Hooke, вероятно, делал наблюдения и мог хорошо разработать математику закона Boyle. Независимо от этого, ясно, что Hooke был ценным помощником Boyle, и эти двое сохраняли взаимное высокое уважение.

Случайно сохранившийся экземпляр пионерской работы Willis De anima brutorum, подарок от автора, был выбран Hooke из библиотеки Wilkins после его смерти в качестве сувенира по приглашению John Tillotson. Эта книга сейчас находится в Wellcome Library. Книга и ее надпись рукой Hooke являются свидетельством длительного влияния Wilkins и его круга на молодого Hooke.

Royal Society

Royal Society была основана в 1660 году, и в апреле 1661 года общество обсуждало короткий трактат о подъеме воды в узких стеклянных трубках, в котором Hooke сообщил, что высота подъема воды была связана с диаметром трубки из-за того, что сейчас называется капиллярным действием. Его объяснение этого явления впоследствии было опубликовано в Micrography Observ. выпуск 6, в котором он также исследовал природу «текучести гравитации». 5 ноября 1661 года Sir Robert Moray предложил, чтобы был назначен куратор для обеспечения общества экспериментами, и это было единогласно одобрено с назначением Hooke. Его назначение произошло 12 ноября с признанием благодарности Dr. Boyle за освобождение его на службу Society.

В 1664 году Sir John Cutler выделил ежегодное вознаграждение в пятьдесят фунтов Society для создания Mechanick Lecture, и Fellows назначили Hooke на эту должность. 27 июня 1664 года он был подтвержден в должности, а 11 января 1665 года был назван куратором по должности на всю жизнь с дополнительной зарплатой в размере £30 к ежегодному вознаграждению Cutler.

Роль Hooke в Royal Society заключалась в демонстрации экспериментов из его собственных методов или по предложению членов. Среди его первых демонстраций были дискуссии о природе воздуха, имплозии стеклянных пузырьков, которые были запечатаны горячим воздухом, и демонстрация того, что Pabulum vitae и flammae были одним и тем же. Он также продемонстрировал, что собака может оставаться живой с открытой грудной клеткой, при условии, что воздух нагнетается и выкачивается из ее легких, и отметил разницу между венозной и артериальной кровью. Были также эксперименты по вопросам гравитации, падения объектов, взвешивания тел и измерения барометрического давления на разных высотах, и маятники до 200 ft длиной 61 m.

Были разработаны приборы для измерения секунды дуги в движении солнца или других звезд, для измерения мощности пороха, и в частности двигатель для резки зубцов часов, намного более тонкие, чем можно было бы сделать вручную, изобретение, которое, к смерти Hooke, находилось в постоянном использовании.

В 1663 и 1664 годах Hooke создал свои микроскопические наблюдения, впоследствии собранные в Micrographia в 1665 году.

20 марта 1664 года Hooke унаследовал Arthur Dacres в качестве профессора геометрии Gresham. Hooke получил степень «Doctor of Physic» в декабре 1691 года.

Hooke и Newcomen

Существует широко известная, но, похоже, неправильная история о том, что Dr Hooke переписывался с Thomas Newcomen в связи с изобретением Newcomen паровой машины. Эта история была обсуждена Rhys Jenkins, бывшим президентом Newcomen Society, в 1936 году. Jenkins проследил происхождение рассказа до статьи «Steam Engines» Dr. John Robison 1739–1805 в третьем издании «Encyclopædia Britannica», которая говорит: среди бумаг Hooke, находящихся в собственности Royal Society, можно найти некоторые заметки наблюдений для использования Newcomen, его соотечественником, о хваленом методе Papin передачи действия мельницы на большое расстояние посредством труб, и что Hooke отговорил Newcomen от возведения машины по этому принципу. Jenkins указывает на ряд ошибок в статье Robison и ставит под вопрос, мог ли корреспондент на самом деле быть Newton, с которым Hooke, как известно, переписывался, причем имя было неправильно прочитано как Newcomen. Поиск Mr. H W Dickinson бумаг Hooke, хранящихся в Royal Society, которые были переплетены в середине XVIII века, то есть до времени Robison, и тщательно сохранены с тех пор, не выявил никаких следов какой-либо переписки между Hooke и Newcomen. Jenkins пришел к выводу... этот рассказ должен быть исключен из истории паровой машины, по крайней мере до появления документальных доказательств.

В течение прошедших лет с 1936 года такие доказательства так и не были найдены, но рассказ сохранился. Например, в книге, опубликованной в 2011 году, говорится, что в письме от 1703 года Hooke предложил Newcomen использовать конденсирующий пар для привода поршня.

Личность и споры

По слухам, Hooke был верным другом и союзником. В его ранней подготовке в Wadham College он находился среди рьяных роялистов, в частности Christopher Wren. Но, якобы, Hooke также был горд и часто раздражен интеллектуальными конкурентами. Hooke утверждал, что Oldenburg утекал детали спускового механизма часов Hooke.[citation needed] В остальном Hooke охранял свои собственные идеи и использовал шифры.

С другой стороны, в качестве куратора экспериментов Royal Society, Hooke была возложена задача продемонстрировать множество идей, отправленных в Society. Некоторые доказательства предполагают, что Hooke впоследствии присвоил себе кредит за некоторые из этих идей.

Возможно, более значительно, Hooke и Isaac Newton спорили о приоритете в некоторых прорывах в физической науке, включая гравитацию, астрономию и оптику. В XX веке исследователи Robert Gunther и Margaret 'Espinasse возродили наследие Hooke, установив Hooke среди наиболее влиятельных ученых его времени.

Ничто из этого не должно отвлекать от изобретательности Hooke, его замечательного экспериментального мастерства и его способности много работать. Его идеи о гравитации и его требование приоритета для закона обратных квадратов изложены ниже. Ему было выдано большое количество патентов на изобретения и усовершенствования в области эластичности, оптики и барометрии. Документы Royal Society Hooke, переоткрытые в 2006 году после исчезновения при взятии Newton, могут открыть современную переоценку.

Много написано об неприятной стороне личности Hooke, начиная с комментариев его первого биографа, Richard Waller, что Hooke был «в личности, но презрен» и «меланхоличен, недоверчив и ревнив». Комментарии Waller повлияли на других писателей более двух столетий, так что картина Hooke как недовольного, эгоистичного, антиобщественного ворчуна доминирует во многих старых книгах и статьях. Например, Arthur Berry сказал, что Hooke «требовал кредит за большинство научных открытий того времени». Sullivan писал, что Hooke был «положительно без морали» и обладал «беспокойным опасливым van