Robert Hooke

Portretul lui Robert Hooke realizat în 2004

Robert Hooke ( apă dulce , 18 iulie 1635 - Londra , 3 martie 1703 ) a fost fizician , biolog , geolog și arhitect englez . A fost unul dintre cei mai mari oameni de știință din secolul al XVII-lea și una dintre figurile cheie ale revoluției științifice . El este amintit în special pentru prima formulare istorică a legii elasticității liniare .

Biografie

Robert Hooke s-a născut în micul oraș Sweetwater , pe Insula Wight , într-o familie de dimensiuni medii (tatăl său, John, era curat al parohiei locale).

În copilărie a arătat o aptitudine excepțională pentru pictură și mecanică, dar starea sa de sănătate slabă l-a împiedicat deseori să se dedice studiului. În 1648 , după moartea tatălui său, s-a mutat la Londra , unde a petrecut mai întâi un an ca ucenic la pictorul Peter Lely și apoi a urmat școala Westminster . Din 1653 a urmat Universitatea din Oxford și din 1657 a fost angajat de Robert Boyle ca asistent personal.

În noiembrie 1662 a fost angajat de Societatea Regală ca curator de experimente , un nou profesionist creat pentru el, ceea ce a făcut din Hooke primul om de știință plătit cu singurul scop de a efectua cercetări. Printre sarcinile prevăzute de contractul de muncă se număra proiectarea și pregătirea, pentru fiecare întâlnire a Societății Regale (care avea loc în mod normal săptămânal), trei sau patru noi experimente pentru a le arăta membrilor. Din 1665, Hooke a devenit și profesor de geometrie la Gresham College .

În anii următori, Hooke s-a alăturat lucrărilor experimentale desfășurate pentru Royal Society (care timp de mulți ani a fost punctul culminant al activității științifice a celebrei instituții engleze) cu o activitate intensă ca teoretician, arhitect și inventator. După marele incendiu din Londra a fost ocupat să reconstruiască orașul. Din 1677 a servit și ca secretar al Societății Regale .

Ultimii câțiva ani au fost marcați de dezacord cu Newton , care a dus la izolarea lui crescândă în mediul științific.

Hooke a inspirat experimentele lui Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) și a fost primul care a folosit numele de „celulă”, observând o bucată de plută (evident formată din celule moarte, deci fără nucleu). Chiar și după mulți ani numele nu a fost schimbat.

Realizări tehnice

Microscopul lui Robert Hooke

Activitatea lui Hooke ca inventator și perfecționator al instrumentelor științifice a fost extrem de bogată. Se poate da o idee despre acest lucru observând, așa cum face Stephen Inwood, că în enciclopedia istorică autoritară a instrumentelor științifice citate în bibliografie numele lui Robert Hooke apare de douăzeci de ori: mai mult decât orice alt inventator din istorie. Aici putem menționa doar câteva dintre realizările sale.

Pompa pneumatică

În anii în care a fost asistent personal al lui Boyle , Hooke a proiectat și a construit un nou tip de pompă pneumatică , care i-a permis o serie de experimente care au dus, printre altele, la ceea ce este acum cunoscut sub numele de legea lui Boyle .

Microscopist Hooke

Desenul lui Hooke al unui purice observat la microscop (din cartea Micrographia )

Unele dintre cele mai faimoase rezultate ale lui Hooke se referă la îmbunătățirile sale la microscop . Microscoapele pe care le-a construit, care au folosit noi sisteme optice și un nou sistem de iluminare, i-au permis o serie de descoperiri prezentate în cartea Micrographia : de la rezultatele despre anatomia insectelor până la faimoasa descoperire, în plută, a acelor cavități, separate prin pereți, pe care i-a numit celule ( celule ), la observațiile cristale esențiale pentru știința emergentă a cristalografiei (la care a contribuit și fundația Hooke realizând modele de pionierat pentru a deduce forma cristalelor macroscopice aranjamentele lor atomice).

Instrumente astronomice și observații

Hooke a proiectat și perfecționat diverse instrumente astronomice. Printre altele, el a adus o contribuție esențială la proiectarea și echiparea Observatorului Greenwich . Fie că prioritatea în invenția telescopului reflectorizant revine lui sau lui Newton este o chestiune de dezbatere. Printre rezultatele astronomice obținute cu instrumentele pe care le-a proiectat se numără descoperirea Marii Pete Roșii de pe planeta Jupiter , care i-a permis să demonstreze rotația lui Jupiter în jurul axei sale și măsurarea perioadei de rotație a lui Marte .

Instrumente meteorologice

Barometrul lui Hooke

Hooke este inventatorul barometrului , anemometrului , higrometrului și al altor dispozitive utile pentru meteorologie . Ideea de a utiliza măsurători ale presiunii atmosferice pentru prognoza meteo și ideea de a folosi temperatura gheții se întoarce la el.

Lucrează la ceas

Hooke a lucrat ani de zile la perfecționarea ceasului mecanic, pentru a crea un instrument care poate fi folosit pe nave și, prin urmare, util pentru determinarea longitudinii . În această ispravă a concurat cu Huygens . Nu este ușor să se determine care dintre cei doi oameni de știință are prioritate în invenția ceasului mecanic portabil modern, bazat pe un arc și o roată de echilibru .

Principalele rezultate științifice

Optică

Realizările lui Hooke ca perfector al microscoapelor și telescoapelor au fost însoțite de investigații de mare importanță asupra științei opticii , care a constituit unul dintre motivele ciocnirii cu Newton . În timp ce Newton și-a apărat teoria corpusculară a opticii de-a lungul vieții sale, Hooke a fost unul dintre fondatorii opticii undelor , datorită studiilor sale privind difracția (pe care Hooke a numit-o flexiune ) și fenomenele de interferență . În special, Hooke a fost responsabil pentru descoperirea acelor fenomene de interferență care astăzi se numesc inele Newton . Hooke a fost cel care a pus în cele din urmă bazele pentru umrografie . ^[1]

Celula

În 1665 a fost primul care a identificat celula prin tăierea unei secțiuni subțiri de plută și, observând-o la microscop, a văzut numeroase indentări care seamănă cu mici celule goale pe care le-a numit celule (Din latina cèllula, cella, celletta, „cameră ")

Gravitația și dinamica

În 1670 ^[2] Hooke a propus să explice mișcarea planetelor și cometelor cu o nouă mecanică bazată pe trei ipoteze: că toate corpurile cerești se atrag reciproc; că corpurile se mișcă cu mișcare rectilinie uniformă dacă nu sunt deviate de forțe; că forțele de atracție scad odată cu distanța. Legea matematică prin care forța atracției scade odată cu distanța a fost specificată de el în anii următori, în special într-o prelegere despre lumina din 1681 ^[3] , în care a specificat că forța trebuia să scadă odată cu pătratul distanței . Hooke a înțeles, de asemenea, că legile lui Kepler trebuiau deduse din această lege, dar nu a putut face deducerea. Acest pas decisiv a fost făcut de Newton în Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , dar contribuția lui Hooke la aranjamentul newtonian fusese cu siguranță importantă.

Geologie și paleontologie

Hooke era foarte interesat de fosile . Într-o perioadă în care erau încă considerați în general „ciudați ai naturii”, el susținea că sunt rămășițele speciilor dispărute și că distribuția lor actuală ar putea oferi informații despre modificările geologice care i-au fost sugerate și de lungul său studiu al cutremurelor . În acest caz, acestea au fost idei care datează din antichitate (în special la Eratostene ), dar sprijinirea lor în secolul al XVII-lea a făcut din Hooke un pionier și în domeniile geologiei și paleontologiei . De asemenea, el a fost primul care a emis ipoteza, pe baza schimbărilor climatice deductibile din distribuția fosilelor , că axa Pământului și -a schimbat poziția în trecut.

Chimie, anatomie și fiziologie

Pentru a identifica componenta aerului esențială pentru ardere (și respirație) Hooke a pornit de la observația că praful de pușcă se poate dezumfla chiar și în absența aerului. El a dedus că substanța activă din combustie era conținută acolo. Apoi, eliminând ceilalți constituenți, l-a localizat în salpetru : a fost un pas semnificativ spre descoperirea oxigenului.

Printre lucrările sale de anatomie, el s-a ocupat în special de structura ochiului . Pentru a explica modul în care funcționează, el a construit un ochi artificial pe care l-a echipat, în imitația irisului , cu prima diafragmă cu amplitudine variabilă: un dispozitiv pe care l-a considerat util și în unele dispozitive optice.

Experimentele sale de vivisecție pe câini, efectuate în colaborare cu Richard Lower și apoi continuate de aceștia, au condus la o clarificare a rolului jucat de plămân în circulația sângelui .

Legea lui Hooke

Cea mai cunoscută realizare a sa în fizică este, fără îndoială, descoperirea legii care reglementează forța elastică, care în onoarea sa se numește legea lui Hooke . Se formulează spunând că un corp elastic, cum ar fi un arc, suferă o deformare direct proporțională cu forța aplicată acestuia. Constanta de proporționalitate k, numită și constantă elastică a arcului, depinde de natura materialului în sine.

Model tipic grafic al legii lui Hooke

Plecând de la enunțul furnizat inițial de Hooke, ecuația care exprimă forța elastică exercitată de un arc solicitat longitudinal, în tracțiune sau compresie, de-a lungul unei axe ${\hat {x}}$ ${\ displaystyle {\ hat {x}}}$ ${\ hat x}$ Și:

\mathbf {F} =-k_{E}\Delta l\cdot {\hat {\mathbf {x} }}

{\ displaystyle \ mathbf {F} = -k_ {E} \ Delta l \ cdot {\ hat {\ mathbf {x}}}}

{\ displaystyle \ mathbf {F} = -k_ {E} \ Delta l \ cdot {\ hat {\ mathbf {x}}}}

de aici și forța $\mathbf {F}$ ${\ displaystyle \ mathbf {F}}$ $\ mathbf F$ cu care arcul reacționează la solicitare este direct proporțional cu alungirea $\Delta l$ ${\ displaystyle \ Delta l}$ $\ Delta l$ de primăvară. Constanta $k_{E}$ ${\ displaystyle k_ {E}}$ ${\ displaystyle k_ {E}}$ reprezintă constanta elastică longitudinală a arcului, exprimată în ${\textstyle [\mathrm {N\cdot m^{-1}} ]}$ ${\ textstyle [\ mathrm {N \ cdot m ^ {- 1}}]}$ ${\ textstyle [\ mathrm {N \ cdot m ^ {- 1}}]}$ .

Valabilitatea legii lui Hooke pentru un arc poate fi verificată și în laborator folosind echipamente simple. În general, scopul experimentului este de a determina valoarea constantei elastice longitudinale k a unui arc.

Arhitect Hooke

Cupola Catedralei Sf. Pavel

O altă clădire proiectată de Hooke: Ragley Hall

Ilustrație pentru recenzia lucrărilor postume ale lui Robert Hooke ... publicate în Acta Eruditorum din 1707

După incendiul care a distrus o mare parte din orașul Londra în septembrie 1666, Hooke a fost implicat activ în lucrările de reconstrucție, atât ca arhitect privat, cât și ca membru al comisiilor desemnate în acest scop de autoritățile orașului și de parlament. În ambele roluri a colaborat intens cu Christopher Wren . O parte din activitatea privată s-a desfășurat de fapt la angajarea lui Wren , care a plătit în mod regulat pentru lucrările de proiectare arhitecturală ale lui Hooke pentru studioul său timp de mulți ani.

În ciuda faptului că nu a avut nici o experiență anterioară pe această temă, Hooke a reușit rapid să introducă idei noi în toate fazele lucrărilor de reconstrucție: a proiectat noi instrumente pentru topografie, a conceput noi detalii de construcție (ferestrele cu caneluri care există încă sunt, de exemplu, invenție) și, mai presus de toate, a adus contribuții importante la știința construcției : studiind statica arcurilor cu metode matematice, a introdus utilizarea catenarului în arhitectură .

În ceea ce privește munca sa arhitecturală mai adecvată, aceasta a fost mult timp umbrită de faima colaboratorului și angajatorului său Christopher Wren și a fost reevaluată relativ recent ^[4] . Printre clădirile proiectate de Hooke, pe lângă reședințele private, precum Ragley Hall , există multe biserici și clădiri publice, inclusiv Spitalul Regal Bethlem și Colegiul Regal al Medicilor . Printre fructele colaborării dintre Hooke și Wren se află Observatorul Greenwich , celebrul Monument al Marelui Foc și Catedrala Sf. Pavel , care datorează lui Hooke în special structura domului (cu secțiunea în formă de catenară ).

Alte interese

Varietatea excepțională a intereselor lui Hooke face imposibilă listarea lor. Iată câteva exemple de subiecte despre care a citit rapoarte către Royal Society : noi metode cartografice , utilizarea și efectele canabisului , modul în care unele insecte merg pe apă, proiectarea unei mașini de fabricat trabucuri, noi metode de conservare a cărnii, un sistem pentru a transmite mesaje de la distanță, în limba chineză.

Hooke a dezvoltat, de asemenea, un model de funcționare a memoriei și a devenit interesat de proiectarea unui limbaj științific universal. Cea mai importantă contribuție a sa în domeniul filosofic este un eseu despre metoda științifică în care elaborează o algebră universală , formată din reguli și proceduri pe care oamenii de știință ar fi trebuit să le urmeze pentru a obține legile naturii din observații și experimente . ^[5]

Amintirea lui Hooke

În ultimii ani ai vieții sale, când înfrângerea din disputa care îl opusese lui Newton era acum clară, Hooke era îngrijorat de teama de a fi complet uitat. Nu a fost o frică neîntemeiată. Anul morții sale, 1703 , a fost și anul alegerilor lui Isaac Newton pentru președinția Royal Society . În anii următori, pe măsură ce influența lui Newton asupra cercurilor științifice engleze a devenit hegemonie necontestată, memoria rivalului său antic a fost ștearsă în mod sistematic. Multe dintre realizările sale nu numai că au fost atribuite altora, dar portretul său a fost chiar eliminat din sediile Societății Regale .

Recent a existat o reevaluare notabilă a operei lui Hooke: în special multe publicații au apărut în 2003, cu ocazia celui de-al treilea centenar al morții sale. Cu toate acestea, iluzia de a fi găsit un portret al lui a dispărut rapid. După toate probabilitățile, nu vom putea cunoaște niciodată trăsăturile omului care a îndrăznit să-l contrazică pe Newton.

Hooke este una dintre figurile de frunte din trilogia romancierului Ciclului Baroc Neal Stephenson , în special în primul volum, Quicksilver (Quicksilver) (2003).

Asteroidul 3514 Hooke îi este dedicat.

Mulțumiri

	Membru al Societății Regale

Lucrări

Hooke, Robert, Micrographia Dover, 2003.
Hooke, Robert, Experimente și observații filozofice , Frank Cass & Co, Londra, 1967 (reeditare facsimilă a ediției din 1726).
Hooke, Robert, O încercare de a demonstra mișcarea Pământului prin observații (disponibil online aici ).
Lucrările postume ale lui Robert Hooke , ediția a doua, Frank Cass & Co, Londra, 1971.

Notă

^(EN) Hooke, R., "Of a New Property in the Air" , Micrographia, Observația LVIII, 217-219, Londra (1665).
^ În lucrarea O încercare de a dovedi mișcarea Pământului prin observații .
^ Opere postume , pp. 107-118.
^ Indicațiile bibliografice în acest sens sunt în lucrarea lui Alison Stoesser-Johnston citată în bibliografie.
^ O schemă generală sau o idee pentru starea actuală a filosofiei naturale și modul în care pot fi remediate defectele acesteia ( Opere postume , pp. 1-70).

Bibliografie

Jim Bennett și colab., Leonardo din Londra, Viața și opera lui Robert Hooke , Oxford University Press, 2003. ISBN 0-19-852579-6 .
Stephen Inwood, Omul care știa prea mult , Pan Books, 2002. ISBN 0-330-48829-5 . (Lansat în SUA sub titlul Geniul Uitat )
Lisa Jardine, Viața curioasă a lui Robert Hooke: Omul care măsura Londra , Harper Collins Publishers, 2003. ISBN 0-00-714944-1 .
Bud Robert, Warner Deborah, (eds), Instruments of Science: An Historical Encyclopaedia , Londra - New York, Garland Science, 1998.
Stoesser-Johnston, Alison, Robert Hooke și Holland: influență olandeză asupra arhitecturii lui Hooke . Doctoraalsscripties Bouwkunst. Rijksuniversiteit Utrecht (1997).

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikisource conține o pagină dedicată lui Robert Hooke
Wikisource conține o pagină în limba engleză dedicată lui Robert Hooke
Wikicitată conține citate de la sau despre Robert Hooke
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Robert Hooke

linkuri externe

( RO ) Un site dedicat lui Robert Hooke de la școala sa: Westminster College , la roberthooke.org.uk .

Controlul autorității	VIAF (EN) 32.063.971 · ISNI (EN) 0000 0001 1023 7616 · Europeana agent / base / 147024 · LCCN (EN) n50028929 · GND (DE) 118 774 883 · BNF (FR) cb123064502 (data) · BNE (ES) XX1155272 (data) · ULAN (EN) 500 017 976 · NLA (EN) 35.205.028 · BAV (EN) 495/265563 · CERL cnp01337305 · NDL (EN, JA) 00.649.724 · WorldCat Identities (EN) lccn-n50028929

Portal Biografii

Portalul de fizică

Portalul Științelor Pământului

[1] (EN) Hooke, R., "Of a New Property in the Air" , Micrographia, Observația LVIII, 217-219, Londra (1665).

[2] În lucrarea O încercare de a dovedi mișcarea Pământului prin observații .

[3] Opere postume , pp. 107-118.

[4] Indicațiile bibliografice în acest sens sunt în lucrarea lui Alison Stoesser-Johnston citată în bibliografie.

[5] O schemă generală sau o idee pentru starea actuală a filosofiei naturale și modul în care pot fi remediate defectele acesteia ( Opere postume , pp. 1-70).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]