Robert Hooke

Robert Hooke

FRS
Portrait of a Mathematician 1680c.jpg
c. 1680 Porträtt av en matematiker av Mary Beale , antas vara av Hooke men också antas vara av Isaac Barrow .
Född 18 juli 1635
Sötvatten, Isle of Wight , England
dog 3 mars 1703 (1703-03-03) (67 år)
London , England
Viloplats St Helens kyrka, Bishopsgate
Nationalitet engelsk
Alma mater Wadham College, Oxford
Känd för

Hookes lag Mikroskopi Myntar termen " cell "
Vetenskaplig karriär
Fält Fysik och biologi
institutioner Oxfords universitet
Akademiska rådgivare Robert Boyle
Influenser Richard Busby
Signatur
Robert Hooke Signature.png

Robert Hooke FRS ( / h ʊ k / ; 18 juli 1635 – 3 mars 1703) var en engelsk polymat verksam som vetenskapsman , naturfilosof och arkitekt , som anses vara en av de två första vetenskapsmännen som upptäckte mikroorganismer 1665 med hjälp av en sammansatt mikroskop som han byggde själv, den andra vetenskapsmannen var Antoni van Leeuwenhoek 1674. En fattig forskare i ung vuxen ålder fann han rikedom och aktning genom att utföra över hälften av de arkitektoniska undersökningarna efter Londons stora brand 1666 . Hooke var också medlem i Royal Society och var sedan 1662 dess curator för experiment. Hooke var också professor i geometri vid Gresham College .

Som en assistent till fysikaliska forskaren Robert Boyle byggde Hooke vakuumpumparna som användes i Boyles experiment på gaslag , och själv genomförde experiment. År 1673 byggde Hooke det tidigaste gregorianska teleskopet , och sedan observerade han rotationerna av planeterna Mars och Jupiter . Hookes bok Micrographia från 1665 , där han myntade termen " cell ", stimulerade till mikroskopiska undersökningar. Han undersökte i optik , speciellt ljusbrytning , och drog slutsatsen en vågteori om ljus . Och hans är den första registrerade hypotesen om värmeexpanderande materia, luftens sammansättning av små partiklar på större avstånd och värme som energi.

Inom fysiken, närmade han experimentell bekräftelse på att gravitationen följer en omvänd kvadratlag , och antog först ett sådant förhållande även i planetrörelser, en princip som främjas och formaliseras av Isaac Newton i Newtons lag om universell gravitation . Prioritet framför denna insikt bidrog till rivaliteten mellan Hooke och Newton, som därmed motarbetade Hookes arv. Inom geologi och paleontologi startade Hooke teorin om en jordklot, ifrågasatte den bokstavligen bibliska synen på jordens ålder, antog en hypotes om utrotning av arter och hävdade att fossiler på kullar och berg hade blivit förhöjda av geologiska processer. Genom att observera mikroskopiska fossiler, förebådade Hooke teorin om biologisk evolution . Hookes banbrytande arbete inom lantmäteri och karttillverkning hjälpte utvecklingen av den första moderna plan-form kartan, även om hans rutnät-system plan för London förkastades till förmån för ombyggnad längs befintliga rutter. Trots det var Hooke nyckeln till att för London utforma en uppsättning planeringskontroller som förblir inflytelserika. På senare tid har han kallats "Englands Leonardo ".

Liv och verk

Hookes mikroskop , från en gravyr i Micrographia

Tidigt liv

Mycket av det som är känt om Hookes tidiga liv kommer från en självbiografi som han påbörjade 1696 men aldrig avslutade. Richard Waller nämner det i sin introduktion till The Posthumous Works of Robert Hooke, MDSRS, tryckt 1705. Wallers verk, tillsammans med John Wards Lives of the Gresham Professors (med en lista över hans huvudverk) och John Aubrey ' s Korta liv , bildar de stora nästan samtida biografiska berättelserna om Hooke.

Robert Hooke föddes 1635 i Freshwater på Isle of Wight till Cecily Gyles och John Hooke, en anglikansk präst , kuraten för Freshwater's Church of All Saints . Fader John Hookes två bröder, Roberts farbröder, var också ministrar. En royalist, John Hooke var troligen bland en grupp som gick för att hylla Charles I när han flydde till Isle of Wight. Förväntas gå med i kyrkan, [ citat behövs ] Robert skulle också bli en pålitlig monarkist. [ citat behövs ] Robert var den yngsta, med sju år, av fyra syskon, två pojkar och två flickor. Deras far ledde också en lokal skola, men åtminstone delvis hemundervisad Robert, svag till hälsan. Den unge Robert Hooke fascinerades av observation, mekaniska arbeten och teckning. Han demonterade en mässingsklocka och byggde en träkopia som enligt uppgift fungerade "tillräckligt bra". Han gjorde sitt eget ritmaterial av kol, krita och russel ( järnmalm ) .

Vid sin fars död 1648 ärvde Robert 40 pund. Han tog detta till London med syftet att börja en lärlingsutbildning, och studerade kort med Samuel Cowper och Peter Lely , men övertalades istället att gå in i Westminster School av dess rektor Dr. Richard Busby . Hooke behärskade snabbt latin och grekiska, behärskade Euklids element , lärde sig att spela orgel , [ citat behövs ] och började sina livslånga studier av mekanik . [ citat behövs ]

Oxford

Robert Boyle av Johann Kerseboom , i Gawthorpe Hall , Lancashire

År 1653 säkrade Hooke (som också hade genomfört en kurs på tjugo lektioner på orgel ) en korists plats i Christ Church , Oxford . Han anställdes som "kemisk assistent" till Dr Thomas Willis , för vilken Hooke utvecklade en stor beundran. Där träffade han naturfilosofen Robert Boyle och fick anställning som hans assistent från omkring 1655 till 1662, där han konstruerade, drev och demonstrerade Boyles "machina Boyleana" eller luftpump. År 1659 beskrev Hooke några delar av en metod för tyngre-än-luft-flyg till Wilkins, men drog slutsatsen att mänskliga muskler var otillräckliga för uppgiften. År 1662 tilldelades han en magisterexamen .

Hooke själv karakteriserade hans Oxford-dagar som grunden för hans livslånga passion för vetenskap, och de vänner han fick där var av största vikt för honom under hela hans karriär, särskilt Christopher Wren . Wadham var då under ledning av John Wilkins , som hade en djupgående inverkan på Hooke och de omkring honom. Det fanns en känsla av brådska i att bevara det vetenskapliga arbete som de uppfattade som hotat av Protektoratet . [ citat behövs ] Wilkins "filosofiska möten" i hans studie var helt klart viktiga, även om få register överlevde förutom experimenten Boyle genomförde 1658 och publicerade 1660. Denna grupp fortsatte att bilda kärnan i Royal Society . [ citat behövs ] Hooke utvecklade en luftpump för Boyles experiment baserad på Ralph Greatorex pump, som ansågs, med Hookes ord, "för grov för att utföra någon större materia." Det är känt att Hooke hade ett särskilt skarpt öga och var en skicklig matematiker, vilket inte gällde Boyle. Det har föreslagits att Hooke förmodligen gjort observationerna och kan mycket väl ha utvecklat matematiken i Boyles lag . Oavsett vilket är det tydligt att Hooke var en uppskattad assistent till Boyle och de två behöll en ömsesidig hög aktning.

En chans att överleva Willis banbrytande De anima brutorum , en gåva från författaren, valdes av Hooke från Wilkins bibliotek vid hans död som ett minnesvärde på John Tillotsons inbjudan. Den här boken finns nu i välkomstbiblioteket . Boken och dess inskription i Hookes hand är ett bevis på Wilkins och hans krets bestående inflytande på den unge Hooke.

kungligt samhälle

Royal Society grundades 1660, och i april 1661 debatterade sällskapet en kort traktat om vattnets stigande i slanka glasrör, där Hooke rapporterade att höjdvattenrosen var relaterad till rörets hål (på grund av vad som är nu kallad kapillärverkan ). Hans förklaring av detta fenomen publicerades senare i Micrography Observ. nummer 6, där han också utforskade naturen av "tyngdkraftens flytande". Den 5 november 1661 föreslog Sir Robert Moray att en kurator skulle utses för att förse sällskapet med experiment, och detta antogs enhälligt med Hooke som namngavs. Hans utnämning gjordes den 12 november, med tack till Dr Boyle för att han släppte honom till sällskapets anställning.

År 1664 avgjorde Sir John Cutler en årlig gratifikation på femtio pund på Society for the founding of a Mechanick Lecture , och stipendiaten utsåg Hooke till denna uppgift. Den 27 juni 1664 bekräftades han till ämbetet och den 11 januari 1665 utnämndes han till Curator av ämbetet på livstid med en extra lön på £30 till Cutlers livränta.

Hookes roll på Royal Society var att demonstrera experiment från sina egna metoder eller på förslag från medlemmar. Bland hans tidigaste demonstrationer var diskussioner om luftens natur, implosionen av glasbubblor som hade förseglats med omfattande varmluft, och att demonstrera att Pabulum vitae och flammae var en och samma. Han visade också att en hund kunde hållas vid liv med sin bröstkorg öppen, förutsatt att luft pumpades in och ut ur dess lungor, och noterade skillnaden mellan venöst och arteriellt blod. Det förekom också experiment i ämnet gravitation, fall av föremål, vägning av kroppar och mätning av barometertryck på olika höjder och pendlar upp till 200 fot långa (61 m).

Instrument utarbetades för att mäta en bågsekund i solens eller andra stjärnors rörelse, för att mäta krutets styrka, och i synnerhet en motor för att skära klockor, mycket finare än vad som kunde hanteras för hand, en uppfinning som var , genom Hookes död, i ständig användning.

År 1663 och 1664 gjorde Hooke sina mikroskopiska observationer, som därefter sammanställdes i Micrographia 1665.

Den 20 mars 1664 efterträdde Hooke Arthur Dacres som Gresham-professor i geometri . Hooke fick graden "Doctor of Physic" i december 1691.

Illustration från The postumous works of Robert Hooke... publicerad i Acta Eruditorum , 1707

Hooke och Newcomen

Det finns en allmänt rapporterad men till synes felaktig historia att Dr Hooke korresponderade med Thomas Newcomen i samband med Newcomens uppfinning av ångmaskinen . Den här historien diskuterades av Rhys Jenkins, en tidigare president för Newcomen Society, 1936. Jenkins spårade ursprunget till historien till en artikel "Steam Engines" av Dr. John Robison ( 1739–1805 ) i den tredje upplagan av " Encyclopædia Britannica”, som säger. Det finns bland Hookes papper, i Royal Societys ägo, några anteckningar om observationer, för användning av Newcomen, hans landsman, om Papins skrötade metod att överföra på långt avstånd agerandet av en kvarn med hjälp av rör , och att Hooke hade avrådt Newcomen från att bygga en maskin enligt denna princip. Jenkins påpekar ett antal fel i Robisons artikel och ifrågasätter om korrespondenten faktiskt kan ha varit Newton, som Hooke är känd att ha korresponderat med, namnet misstolkades som Newcomen. En sökning av Mr HW Dickinson av Hookes papper som innehas av Royal Society, vilka hade bundits samman i mitten av 1700-talet, dvs före Robisons tid, och omsorgsfullt bevarade sedan , avslöjade inga spår av någon korrespondens mellan Hooke och Newcomen. Jenkins drog slutsatsen ... den här historien måste utelämnas från ångmaskinens historia, i alla fall tills dokumentära bevis kommer.

Under de mellanliggande åren sedan 1936 har inga sådana bevis hittats, men historien består. Till exempel, i en bok som publicerades 2011 sägs det att Hooke i ett brev daterat 1703 föreslog att Newcomen skulle använda kondenserande ånga för att driva kolven.

Personlighet och tvister

Enligt uppgift var allierad . Hooke en trogen vän och Under sin tidiga utbildning vid Wadham College var han bland ivriga rojalister , särskilt Christopher Wren . [ citat behövs ] Ändå påstås [ citat behövs ] Hooke var också stolt och ofta irriterad av intellektuella konkurrenter. Hooke hävdade att Oldenburg hade läckt detaljer om Hookes urflykt . [ citat behövs ] Annars bevakade Hooke sina egna idéer och använde chiffer . [ citat behövs ]

Å andra sidan, som Royal Societys curator för experiment, fick Hooke i uppdrag att demonstrera många idéer som skickats in till Society. Vissa bevis tyder på att Hooke senare tog åt sig äran för några av dessa idéer. [ Citat behövs ] Ändå under denna period av enorma vetenskapliga framsteg utvecklades många idéer på flera ställen ungefär samtidigt. Hook var oerhört upptagen och lät många av sina egna idéer förbli outvecklade, även om andra tog han patent på. [ citat behövs ]

Kanske mer signifikant, Hooke och Isaac Newton tvistade om krediten för vissa genombrott inom fysikalisk vetenskap, inklusive gravitation, astronomi och optik. [ citat behövs ] Efter Hookes död ifrågasatte Newton hans arv. Och som Royal Societys president ska Newton ha förstört eller misslyckats med att bevara det enda kända porträttet av Hooke. Under 1900-talet återupplivade forskarna de mest inflytelserika forskarna Robert Gunther och Margaret 'Espinasse Hookes arv och etablerade Hooke bland på sin tid.

Inget av detta bör distrahera från Hookes uppfinningsrikedom, hans anmärkningsvärda experimentella anläggning och hans förmåga till hårt arbete. Hans idéer om gravitation, och hans anspråk på prioritet för den omvända kvadratlagen, beskrivs nedan. Han beviljades ett stort antal patent för uppfinningar och förfinningar inom områdena elasticitet, optik och barometri. Royal Society's Hooke-papper, som återupptäcktes 2006, (efter att ha försvunnit när Newton tog över) kan öppna upp för en modern omvärdering.

Gravyr av en lus från Hooke's Micrographia

Mycket har skrivits om den obehagliga sidan av Hookes personlighet, till att börja med kommentarer av hans första biograf, Richard Waller, om att Hooke var "personligen, men föraktlig" och "melankolisk, misstänksam och svartsjuk." Wallers kommentarer påverkade andra skribenter i över två århundraden, så att en bild av Hooke som en missnöjd, självisk, asocial skurkroll dominerar många äldre böcker och artiklar. Till exempel sa Arthur Berry att Hooke "hävde kredit för de flesta av den tidens vetenskapliga upptäckter." Sullivan skrev att Hooke var "positivt skrupellös" och hade en "orolig orolig fåfänga" i kontakter med Newton. Manuel använde frasen "kränkt, avundsjuk, hämndlysten" i sin beskrivning. Mer beskrev Hooke som har både ett "cyniskt temperament" och en "frätande tunga." Andrade var mer sympatisk, men använde ändå adjektiven "svår", "misstänksam" och "irritabel" när han beskrev Hooke.

Publiceringen av Hookes dagbok 1935 avslöjade tidigare okända detaljer om hans sociala och familjära relationer. Biografen Margaret 'Espinasse hävdade att "den bild som vanligtvis målas upp av Hooke som en sur... enstöring är helt falsk." Hooke interagerade med kända hantverkare som Thomas Tompion , klockaren, och Christopher Cocks (Cox), en instrumentmakare. Han träffade ofta Christopher Wren , som han delade många intressen med, och hade en varaktig vänskap med John Aubrey . Hookes dagböcker hänvisar också ofta till möten på kaféer och krogar och till middagar med Robert Boyle. Han drack te vid många tillfällen med sin labbassistent, Harry Hunt. Även om Hooke till stor del bodde ensam, förutom tjänarna som drev hans hem, bodde hans systerdotter Grace Hooke och kusin Tom Giles med honom under några år som barn.

Hooke gifte sig aldrig. Hans dagbok visar att han sexuellt utnyttjade sin systerdotter Grace, som var i hans vårdnad mellan 10 och 17 år, under hennes tonår. Hooke hade också sexuella relationer med flera pigor och hushållerskor, och registrerar att en av dessa hushållerskor födde en flicka, men han noterar inte barnets faderskap.

Under påfrestningarna av en enorm arbetsbörda led Hooke av huvudvärk, yrsel och anfall av sömnlöshet. När han närmade sig dessa i samma vetenskapliga anda som han tog med sig till sitt arbete, experimenterade han med självmedicinering, flitigt antecknade symtom, substanser och effekter i sin dagbok. Han använde regelbundet sal ammoniak, utrensningar och opiater, vilket verkar ha haft en ökande inverkan på hans fysiska och mentala hälsa över tid.

Den 3 mars 1703 dog Hooke i London, efter att ha varit blind och sängliggande under det sista året av sitt liv. En kista som innehöll £8 000 i pengar och guld hittades i hans rum på Gresham College . Trots att han hade talat om att lämna ett generöst legat till Royal Society, som skulle ha gett hans namn till ett bibliotek, laboratorium och föreläsningar, hittades inget testamente och pengarna gick till en kusin, Elizabeth Stephens. Hooke begravdes vid St Helen's Bishopsgate , men den exakta platsen för hans grav är okänd.

Vetenskap

Hookes teckning av en loppa

Mekanik

År 1660 upptäckte Hooke elasticitetslagen som bär hans namn och som beskriver den linjära variationen av spänning med förlängning i en elastisk fjäder . Han beskrev först denna upptäckt i anagrammet "ceiiinosssttuv", vars lösning han publicerade 1678 som "Ut tensio, sic vis" som betyder "Som förlängningen, så kraften." Hookes arbete med elasticitet kulminerade, för praktiska ändamål, i hans utveckling av balansfjädern eller hårfjädern, som för första gången gjorde det möjligt för en bärbar klocka – en klocka – att hålla tiden med rimlig noggrannhet. En bitter tvist mellan Hooke och Christiaan Huygens om prioriteringen av denna uppfinning var att fortsätta i århundraden efter bådas död; men en anteckning daterad 23 juni 1670 i Hooke Folio (se Externa länkar nedan), som beskriver en demonstration av en balanskontrollerad klocka inför Royal Society, har hållits för att gynna Hookes anspråk.

Cellstruktur av kork av Hooke

Hooke tillkännagav först sin elasticitetslag som ett anagram . Detta var en metod som ibland användes av forskare, som Hooke, Huygens, Galileo och andra, för att fastställa prioritet för en upptäckt utan att avslöja detaljer.

Hooke blev kurator för experiment 1662 till det nygrundade Royal Society, och tog ansvar för experiment som utfördes vid dess veckomöten. Detta var en position han haft i över 40 år. Även om denna position höll honom i vetenskapen i Storbritannien och utanför, ledde den också till en del heta argument med andra vetenskapsmän, såsom Huygens (se ovan) och särskilt med Isaac Newton och Royal Society's Henry Oldenburg . År 1664 utsågs Hooke också till professor i geometri vid Gresham College i London och Cutlerian lektor i mekanik.

Den 8 juli 1680 observerade Hooke de nodalmönster som är förknippade med vibrationssätten för glasplattor. Han körde en båge längs kanten på en glasskiva täckt med mjöl och såg knutmönstren komma fram. Inom akustik visade han 1681 Royal Society att musikaliska toner kunde genereras från snurrande mässingskuggar skurna med tänder i speciella proportioner.

Gravitation

Medan många av hans samtida trodde på etern som ett medium för att överföra attraktion eller repulsion mellan separerade himlakroppar, argumenterade Hooke för en attraherande gravitationsprincip i Micrographia (1665). Hookes 1666 Royal Society- föreläsning om gravitation lade till ytterligare två principer: att alla kroppar rör sig i raka linjer tills de avböjs av någon kraft och att attraktionskraften är starkare för närmare kroppar. [ citat behövs ] Dugald Stewart citerade Hookes egna ord om hans världssystem.

"Jag kommer att förklara", säger Hooke, i ett meddelande till Royal Society 1666, "ett världssystem som skiljer sig mycket från något som ännu har mottagits. Det bygger på följande ståndpunkter. 1. Att alla himmelska kroppar inte bara har en gravitation av deras delar till sitt eget rätta centrum, men att de också ömsesidigt attraherar varandra inom sina verkningssfärer 2. Att alla kroppar som har en enkel rörelse kommer att fortsätta att röra sig i en rät linje, såvida de inte ständigt avböjs från den av någon yttre kraft, som får dem att beskriva en cirkel, en ellips eller någon annan kurva. 3. Att denna attraktion är så mycket större som kropparna är närmare. När det gäller den proportion i vilken dessa krafter minskar med en ökning av avståndet, Jag äger jag har inte upptäckt det...."

Hookes Gresham-föreläsning från 1670 förklarade att gravitation tillämpades på "alla himlakroppar" och lade till principerna att gravitationskraften minskar med avståndet och att i frånvaro av sådana kraftkroppar rör sig i raka linjer.

Hooke publicerade sina idéer om "Världens system" igen i något utvecklad form 1674, som ett tillägg till "Ett försök att bevisa jordens rörelse från observationer". Hooke postulerade tydligt ömsesidiga attraktioner mellan solen och planeterna, på ett sätt som ökade med närhet till den attraherande kroppen.

Hookes uttalanden fram till 1674 nämnde dock inte att en omvänd kvadratisk lag gäller eller kan gälla för dessa attraktioner. Hookes gravitation var inte heller universell ännu, även om den närmade sig universalitet närmare än tidigare hypoteser. Hooke gav inte heller åtföljande bevis eller matematisk demonstration. Om dessa två aspekter, påstod Hooke 1674: "Nu vad dessa flera grader [av gravitationell attraktion] är har jag ännu inte experimentellt verifierat" (vilket indikerar att han ännu inte visste vilken lag gravitationen kan följa); och beträffande hela hans förslag: "Detta antyder jag bara för närvarande", "har mig själv många andra saker i handen som jag först skulle färdigställa, och därför inte så väl kan närvara vid det" (dvs. "åtala denna undersökning").

I november 1679 inledde Hooke en anmärkningsvärd brevväxling med Newton (varav hela texten nu är publicerad). Hookes skenbara syfte var att berätta för Newton att Hooke hade utsetts till att hantera Royal Societys korrespondens. Hooke ville därför höra från medlemmarna om deras forskning, eller deras åsikter om andras forskning; och som för att väcka Newtons intresse frågade han vad Newton tyckte om olika saker, och gav en hel lista och nämnde "att sammansätta planeternas himmelska rörelser av en direkt rörelse av tangenten och en attraktionsrörelse mot centralkroppen", och " min hypotes om lagarna eller orsakerna till fjädring", och sedan en ny hypotes från Paris om planetrörelser (som Hooke beskrev utförligt), och sedan försök att genomföra eller förbättra nationella undersökningar, skillnaden i latitud mellan London och Cambridge, och andra saker. Newtons svar erbjöd "en egen fantasi" om ett jordexperiment (inte ett förslag om himmelska rörelser) som kunde upptäcka jordens rörelse, genom att använda en kropp som först hängde i luft och sedan föll för att låta den falla. Huvudpunkten var att ange hur Newton trodde att den fallande kroppen experimentellt kunde avslöja jordens rörelse genom dess avvikelseriktning från vertikalen, men han fortsatte hypotetiskt med att överväga hur dess rörelse kunde fortsätta om den fasta jorden inte hade varit i vägen ( på en spiralbana till centrum). Hooke höll inte med Newtons idé om hur kroppen skulle fortsätta att röra sig. En kort ytterligare korrespondens utvecklades, och mot slutet av den meddelade Hooke, som skrev den 6 januari 1679|80 till Newton, sin "förmodan... att attraktionen alltid står i en dubblett proportion till avståndet från centrum reciprocall, och följaktligen att hastigheten kommer att vara i en subduplicerad proportion till attraktionen och följaktligen som Kepler antar ömsesidighet till avståndet." (Hookes slutsats om hastigheten var faktiskt felaktig)

År 1686, när den första boken av Newtons Principia presenterades för Royal Society, hävdade Hooke att han hade gett Newton "uppfattningen" om "regeln om gravitationens minskning, ömsesidigt som kvadraterna på avstånden från centrum" . Samtidigt (enligt Edmond Halleys samtida rapport) höll Hooke med om att "demonstrationen av kurvorna genererade därigenom" var helt Newtons.

En nyligen genomförd bedömning av den omvända kvadratlagens tidiga historia är att "i slutet av 1660-talet", antagandet om en "omvänd proportion mellan gravitation och kvadraten av avstånd var ganska vanligt och hade framförts av ett antal olika personer för olika skäl". Newton själv hade på 1660-talet visat att för planetarisk rörelse under ett cirkulärt antagande hade kraft i radiell riktning ett omvänt kvadratiskt förhållande med avståndet från centrum. Newton, som i maj 1686 ställdes inför Hookes anspråk på den omvända kvadratiska lagen, förnekade att Hooke skulle krediteras som författare till idén, och angav skäl inklusive citat av tidigare arbete av andra före Hooke. Newton hävdade också bestämt att även om det hade hänt att han först hade hört talas om den omvända kvadratproportionen från Hooke, vilket den inte hade, skulle han fortfarande ha vissa rättigheter till den med tanke på hans matematiska utveckling och demonstrationer, vilket gjorde det möjligt för observationer att göras. åberopade som bevis på dess riktighet, medan Hooke, utan matematiska demonstrationer och bevis till förmån för antagandet, bara kunde gissa (enligt Newton) att det var ungefär giltigt "på stora avstånd från centrum".

Å andra sidan accepterade och erkände Newton, i alla utgåvor av Principia , att Hooke (men inte uteslutande Hooke) separat hade uppskattat den omvända kvadratlagen i solsystemet. Newton erkände Wren, Hooke och Halley i detta sammanhang i Scholium to Proposition 4 i bok 1. Newton erkände också för Halley att hans korrespondens med Hooke 1679–80 hade återuppväckt hans slumrande intresse för astronomiska frågor, men det betydde inte, enligt till Newton, att Hooke hade berättat för Newton något nytt eller originellt: "Ändå är jag inte tacksam för honom för något ljus i den affären utan bara för den avledning han gav mig från mina andra studier för att tänka på dessa saker och för hans dogmatiska skrift. som om han hade hittat rörelsen i Ellipsis, som fick mig att prova den."

En av kontrasterna mellan de två männen var att Newton i första hand var en pionjär inom matematisk analys och dess tillämpningar samt optiska experiment, medan Hooke var en kreativ experimenterare av så stor omfattning att det inte är förvånande att finna att han lämnade några av hans idéer, som de om gravitation, outvecklade. Detta i sin tur gör det förståeligt hur 1759, decennier efter döden av både Newton och Hooke, Alexis Clairaut , matematisk astronom framstående i sin egen rätt inom gravitationsstudier, gjorde sin bedömning efter att ha granskat vad Hooke hade publicerat om gravitation. "Man får inte tro att denna idé ... om Hooke minskar Newtons ära", skrev Clairaut; "Exemplet Hooke" tjänar "att visa vilket avstånd det är mellan en sanning som skymtas och en sanning som visas".

Horologi

Hooke gjorde oerhört viktiga bidrag till vetenskapen om tidtagning, och var intimt involverad i sin tids framsteg; införandet av pendeln som en bättre regulator för klockor, balansfjädern för att förbättra tidtagningen av klockor och förslaget att en exakt tidtagare skulle kunna användas för att hitta longituden till sjöss .

Ankarrymning

Ankarrymning

År 1655, enligt hans självbiografiska anteckningar, började Hooke bekanta sig med astronomi, genom John Wards goda ämbeten. Hooke tillämpade sig på förbättringen av pendeln och 1657 eller 1658 började han förbättra pendelmekanismerna, studerade Giovanni Ricciolis arbete och fortsatte med att studera både gravitationen och mekaniken i tidtagning.

Henry Sully, som skrev i Paris 1717, beskrev ankarflykten som en beundransvärd uppfinning som Dr Hooke, tidigare professor i geometri vid Gresham College i London, var uppfinnaren av. William Derham tillskriver det också Hooke.

Titta på balans våren

Christiaan Huygens av Caspar Netscher

Hooke registrerade att han tänkt på ett sätt att bestämma longitud (då ett kritiskt problem för navigering), och med hjälp av Boyle och andra försökte han patentera det. I processen demonstrerade Hooke ett eget fickur, försett med en spiralfjäder fäst vid vågens arbor. Hookes slutgiltiga misslyckande med att säkra tillräckligt lukrativa villkor för utnyttjandet av denna idé resulterade i att den lades på hyllan och fick honom uppenbarligen att bli mer avundsjuk på sina uppfinningar. [ citat behövs ]

Hooke utvecklade balansfjädern oberoende av och minst 5 år före Christiaan Huygens , som publicerade sitt eget arbete i Journal de Scavans i februari 1675.

Mikroskopi

Hookes mikroskop

Hookes bok Micrographia från 1665 , som beskriver observationer med mikroskop och teleskop , samt originalarbete inom biologi , innehåller den tidigaste av en observerad mikroorganism, en mikrosvamp Mucor . Hooke myntade termen cell , vilket tyder på växtstrukturens likhet med bikakeceller . Det handgjorda mikroskopet med läder och guld som han använde för att göra observationerna för Micrographia , som ursprungligen konstruerades av Christopher White i London, visas på National Museum of Health and Medicine i Maryland .

Micrographia innehåller också Hookes, eller kanske Boyle och Hookes, idéer om förbränning. Hookes experiment fick honom att dra slutsatsen att förbränning involverar ett ämne som är blandat med luft, ett uttalande som moderna vetenskapsmän skulle hålla med om, men som inte förstods allmänt, om alls, på 1600-talet. Hooke fortsatte med att dra slutsatsen att andning också involverar en specifik komponent i luften. Partington går till och med så långt som att hävda att om "Hooke hade fortsatt sina experiment på förbränning är det troligt att han skulle ha upptäckt syre ".

Paleontologi

Teckningar av månen och Plejaderna från Hookes Micrographia

En av observationerna i Micrographia var fossilt trä , vars mikroskopiska struktur han jämförde med vanligt trä. Detta fick honom att dra slutsatsen att fossiliserade föremål som förstenat trä och fossila skal, som Ammoniter , var resterna av levande varelser som hade blötts i förstenat vatten laddat med mineraler. Hooke trodde att sådana fossiler gav tillförlitliga ledtrådar till den tidigare historien om livet på jorden, och trots invändningar från samtida naturforskare som John Ray som fann begreppet utrotning teologiskt oacceptabelt, att de i vissa fall kan representera arter som hade dött ut genom någon geologisk katastrof.

Charles Lyell skrev följande i hans Principles of Geology (1832).

'The Posthumous Works of Robert Hooke MD'... dök upp 1705, innehållande 'A Discourse of Earthquakes'... Hans avhandling... är den tidens mest filosofiska produktion, med avseende på orsakerna till tidigare förändringar i naturens organiska och oorganiska riken. "Hur en trivial sak än är," säger han, "kan ett ruttet skal tyckas för vissa, men dessa naturmonument är mer säkra tecken på antiken än mynt eller medaljer, eftersom de bästa av dem kan vara förfalskade eller tillverkade av konst och design, liksom även böcker, manuskript och inskrifter, eftersom alla lärda nu är tillräckligt tillfredsställda, har ofta faktiskt praktiserats,' &c.; 'och även om det måste medges att det är mycket svårt att läsa dem och att ta fram en kronologi ur dem, och att ange tidsintervallen då sådana eller sådana katastrofer och mutationer har inträffat, är det ändå inte omöjligt.

Astronomi

Hooke noterade skuggorna (a och b) som kastades av både jordklotet och ringarna på varandra i denna teckning av Saturnus .

Ett av de mer utmanande problemen som Hooke tog itu med var mätningen av avståndet till en stjärna (annan än solen). Stjärnan som valdes var Gamma Draconis och metoden som skulle användas var parallaxbestämning . Efter flera månaders observation, 1669, trodde Hooke att det önskade resultatet hade uppnåtts. Det är nu känt att Hookes utrustning var alldeles för oprecis för att mätningen skulle lyckas. Gamma Draconis var samma stjärna som James Bradley använde 1725 när han upptäckte ljusets aberration .

Hookes aktiviteter inom astronomi sträckte sig bortom studiet av stjärnavstånd. Hans Micrographia innehåller illustrationer av Plejadernas stjärnhop samt av månkratrar . Han utförde experiment för att studera hur sådana kratrar kan ha bildats. Hooke var också en tidig observatör av Saturnus ringar och upptäckte ett av de första observerade dubbelstjärnesystemen, Gamma Arietis , 1664.

Minne

Ett mindre känt bidrag, men ett av de första i sitt slag, var Hookes vetenskapliga modell av mänskligt minne . Hooke föreslog i en föreläsning för Royal Society 1682 en mekanistisk modell av mänskligt minne, som inte skulle ha föga likheter med de huvudsakligen filosofiska modellerna före den. Denna modell behandlade komponenterna kodning, minneskapacitet, upprepning, hämtning och glömma – några med överraskande modern noggrannhet. Detta arbete, som förbisetts i nästan 200 år, delade en rad likheter med Richard Semons verk från 1919/1923, båda förutsatt att minnen var fysiska och lokaliserade i hjärnan. Modellens mer intressanta poäng är att den (1) tillåter uppmärksamhet och andra uppifrån-och-ned-influenser på kodning; (2) den använder resonans för att implementera parallell, cue-beroende hämtning; (3) det förklarar minne för nycens; (4) den erbjuder en enkelsystemsredovisning av upprepning och priming, och (5) maktlagen för att glömma kan härledas från modellens antagande på ett enkelt sätt. Denna föreläsning skulle publiceras postumt 1705 eftersom minnesmodellen ovanligt placerades i en serie verk om ljusets natur. Det har spekulerats i att detta arbete sågs lite grann eftersom tryckningen gjordes i små partier i en post-newtonsk tid av vetenskap och ansågs troligen föråldrad när den publicerades. Ytterligare störande av dess framgång var samtida minnespsykologers förkastande av immateriella själar, vilket Hooke åberopade till viss del när det gäller processerna för uppmärksamhet, kodning och återhämtning.

Arkitektur

Kyrkan St Mary Magdalene i Willen, Milton Keynes

Hooke var lantmätare till City of London och chefsassistent till Christopher Wren , i vilken egenskap han hjälpte Wren att återuppbygga London efter den stora branden 1666, och arbetade även med designen av Londons Monument till elden, Royal Greenwich Observatory , Montagu House . i Bloomsbury och Bethlem Royal Hospital (som blev känt som "Bedlam"). Andra byggnader designade av Hooke inkluderar The Royal College of Physicians (1679), Ragley Hall i Warwickshire, Ramsbury Manor i Wiltshire och församlingskyrkan St Mary Magdalene i Willen i Milton Keynes, Buckinghamshire . Hookes samarbete med Christopher Wren inkluderade också St Paul's Cathedral , vars kupol använder en konstruktionsmetod som Hooke tänkt på. Hooke deltog också i utformningen av Pepys Library , som innehöll manuskripten till Samuel Pepys dagböcker, den vanligast citerade ögonvittnesskildringen av den stora branden i London.

Hooke och Wren är båda angelägna astronomer, monumentet designades för att tjäna en vetenskaplig funktion som ett teleskop för att observera transiter , även om Hookes karakteristiskt exakta mätningar efter färdigställandet visade att rörelsen av kolonnen i vinden gjorde den oanvändbar för detta ändamål. Arvet av detta kan observeras i konstruktionen av spiraltrappan, som inte har någon central pelare, och i observationskammaren som förblir på plats under marknivå.

i branden föreslog Hooke att designa om Londons gator på ett rutmönster med breda boulevarder och artärer, ett mönster som senare användes i Haussmanns renovering av Paris, Liverpool och i många amerikanska städer. Detta förslag omintetgjordes av argument om äganderätt, eftersom fastighetsägare i smyg flyttade sina gränser. Hooke var efterfrågad för att lösa många av dessa tvister, på grund av hans kompetens som lantmätare och hans takt som skiljedomare. [ citat behövs ]

Likheter

Porträtt trodde en tid vara Hooke, men nästan säkert Jan Baptist van Helmont

Det finns inget autentiserat porträtt av Robert Hooke. Denna situation har ibland tillskrivits de hetsiga konflikterna mellan Hooke och Newton, även om Hookes biograf Allan Chapman avvisar som en myt påståendena att Newton eller hans akolyter medvetet förstörde Hookes porträtt. Den tyske antikvarien och forskaren Zacharias Conrad von Uffenbach besökte Royal Society 1710 och hans redogörelse för hans besök nämner specifikt att han visades porträtten av 'Boyle och Hoock' (som sades vara goda likheter), men medan Boyles porträtt överlever, Hookes porträtt. har uppenbarligen gått förlorad. På Hookes tid träffades Royal Society på Gresham College, men inom några månader efter Hookes död blev Newton sällskapets president och planer lades för en ny mötesplats. När flytten till nya kvarter äntligen gjordes några år senare, 1710, försvann Hookes Royal Society-porträtt och har ännu inte hittats.

Två samtida skriftliga beskrivningar av Hookes utseende har överlevt. Den första spelades in av hans nära vän John Aubrey , som beskrev Hooke i medelåldern och på höjden av sina kreativa krafter:

Han är bara av medelstor växt, något krokigt, blekt ansikte, och hans ansikte bara lite under, men hans huvud är stort, hans ansikte full och poppar, och inte kvick; en grå eie. Han har ett känsligt hår, brunt och en utmärkt fuktig lock. Han är och var alltid tempererad och måttlig i färgning osv.

Den andra är en ganska föga smickrande beskrivning av Hooke som en gammal man, skriven av Richard Waller:

När det gäller sin person var han bara föraktlig, eftersom han var väldigt sned, men jag har hört från honom själv och andra att han var sträng till omkring 16 års ålder när han först blev snett, genom att ofta öva, med en vänd-ribba. .. Han var alltid mycket blek och mager, och senare intet annat än hud och ben, med en mager aspekt, hans ögon gråa och fylliga, med ett skarpt genialiskt utseende medan han var yngre; hans näsa men smal, av en måttlig höjd och längd; hans mun medelvida och öfverläppen tunn; hans haka skarp och pannan stor; hans huvud av medelstor storlek. Han bar sitt eget hår i mörkbrun färg, mycket långt och hängande försummat över ansiktet oklippt och smalt...

Time publicerade ett porträtt, förmodligen av Hooke, den 3 juli 1939. Men när källan spårades av Ashley Montagu befanns den sakna en verifierbar koppling till Hooke. Dessutom fann Montagu att två samtida skrivna beskrivningar av Hookes utseende stämde överens med varandra, men att ingendera matchade Tidens porträtt .

År 2003 hävdade historikern Lisa Jardine att ett nyligen upptäckt porträtt var av Hooke, men detta påstående motbevisades av William B. Jensen från University of Cincinnati . Porträttet som identifierats av Jardine föreställer den flamländska forskaren Jan Baptist van Helmont .

Andra möjliga likheter med Hooke inkluderar följande:

  • En sigill som används av Hooke visar ett ovanligt profilporträtt av en mans huvud, som vissa har hävdat porträtterar Hooke.
  • Den graverade frontispicen till 1728 års upplaga av Chambers' Cyclopedia visar en teckning av en byst av Robert Hooke. I vilken utsträckning teckningen är baserad på ett verkligt konstverk är okänt.
  • Ett minnesfönster fanns vid St Helen's Bishopsgate i London, men det var en formgivning, inte en likhet. Fönstret förstördes i Bishopsgate-bombningen 1993 .

År 2003 inledde den amatörhistoriska målaren Rita Greer ett självfinansierat projekt för att hedra Hooke. Hennes projekt syftade till att producera trovärdiga bilder av honom, både målade och tecknade, som hon tror passar in i beskrivningarna av honom av hans samtida John Aubrey och Richard Waller. Greers bilder av Hooke, hans liv och arbete har använts för TV-program i Storbritannien och USA, i böcker, tidskrifter och för PR.

2019 antog Dr. Larry Griffing, docent vid Texas A&M University , att ett samtida porträtt av den berömda målaren Mary Beale – av en okänd sitter och kallad "Porträtt av en matematiker" – faktiskt var Hooke, och noterade att den fysiska särdragen hos sitter i porträttet matchar hans. Figuren pekar på en teckning av elliptiska rörelser som verkar matcha ett opublicerat manuskript skapat av Hooke. Till tavlan hör också ett orreri som föreställer samma princip. Griffing tror att byggnader som ingår i bilden är av Lowther Castle , nu i Cumbria , och särskilt dess Church of St Michael. Kyrkan renoverades under en av Hookes arkitektoniska uppdrag, som Beale skulle ha blivit bekant med när den beställdes av familjen Lowther. Griffing teoretiserar att målningen en gång skulle ha ägts av Royal Society, men övergavs medvetet när Newton som dess president flyttade sällskapets officiella residens 1710.

Åminnelse

Hooke minnestavla i Westminster Abbey

Arbetar

  • 1678 copy of Hooke's Lectures de potentia restitutiva

    1678 kopia av Hookes Lectures de potentia restitutiva

  • Title page of Lectures de potentia restitutiva

    Titelsidan för Lectures de potentia restitutiva

  • First page of Lectures de potentia restitutiva

    Första sidan av Lectures de potentia restitutiva

  • Figure from Lectures de potentia restitutiva

    Figur från Lectures de potentia restitutiva

  • Figure from Lectures de potentia restitutiva

    Figur från Lectures de potentia restitutiva

Se även

Anteckningar

Källor och vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Robert_Hooke&oldid=1143817959 "