Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Гук, Роберт


13 Portrait of Robert Hooke.JPG

План:


Введення

Роберт Гук ( англ. Robert Hooke ; Роберт Хук, 18 липня 1635, острів Уайт - 3 березня 1703, Лондон) - англійський натураліст, вчений-енциклопедист. Гука можна сміливо назвати одним із батьків фізики, особливо експериментальної, а й у багатьох інших науках йому належать часто одні з перших основоположних робіт і безліч відкриттів.


1. Біографія

Батько Гука, з 7 пасторів, готував його спочатку до духовної діяльності, але зважаючи на слабке здоров'я хлопчика і проявляється їм здатності до заняття механікою призначив його до вивчення годинної майстерності. Згодом, однак, молодий Гук отримав інтерес до наукових занять і внаслідок цього був відправлений у Вестмінстерської школи, де успішно вивчав мови латинський, давньогрецький, Евріт, але особливо цікавився математикою і виявив велику здатність до винаходів з фізики та механіки. Здатність його до занять фізикою і хімією була визнана і оцінена вченими Оксфордського університету, в якому він став займатися з 1653; він спочатку став помічником хіміка Віліса, а потім відомого Роберта Бойля.

  • C 1662 був куратором експериментів при Лондонському Королівському товаристві (з моменту його створення).
  • В 1663 Королівське товариство, визнавши корисність і важливість його відкриттів, зробило його своїм членом.
  • В 1677 - 1683 був секретарем цього товариства.
  • З 1664 - професор Лондонського університету (професор геометрії в Gresham College).
  • В 1665 публікує "мікрографії" [1], де описані його мікроскопічні і телескопічні спостереження, що містить публікацію істотних відкриттів у біології.
  • З 1667 Гук читає "Кутлеровскіе (Cutlerian or Cutler) лекції" з механіки.

Протягом своєї 68-річного життя Роберт Гук, незважаючи на слабкість здоров'я, був невтомний в заняттях, зробив багато наукових відкриттів, винаходів і удосконалень.

Понад 300 років тому він відкрив клітину, жіночу яйцеклітину і чоловічі сперматозоїди.


2. Відкриття

До числа відкриттів Гука належать:

  • відкриття пропорційності між пружними розтягненнями, стисками і вигинами, і виробляють їх напругами ( закон Гука),
  • правильне формулювання закону всесвітнього тяжіння (пріоритет Гука оспорювався Ньютоном, але, мабуть, не в частині формулювання, крім того, Ньютон стверджував про незалежне і більш ранньому відкритті цієї формули, яку, однак, до відкриття Гуком нікому не повідомляв),
  • відкриття квітів тонких пластинок (тобто, в кінцевому підсумку, явища інтерференції світла),
  • ідея про хвилеподібне поширення світла (більш-менш одночасно з Гюйгенсом), експериментальне обгрунтування її відкритою Гуком інтерференцією світла, хвильова теорія світла,
  • гіпотеза про поперечному характері світлових хвиль,
  • відкриття в акустиці, наприклад, демонстрація того, що висота звуку визначається частотою коливань,
  • теоретичне положення про сутність теплоти як руху частинок тіла,
  • відкриття сталості температури танення льоду і кипіння води,
  • закон Бойля (який тут внесок Гука, Бойля і його учня Річарда Таунлі (Richard Townley) - не до кінця ясно),
  • жива клітина (за допомогою вдосконаленого ним мікроскопа; Гуку ж належить сам термін "клітина" - англ. cell),
  • безпосереднє доказ обертання Землі навколо Сонця зміною паралакса зірки γ Дракона (див. Боголюбов) (у другій половині 1669 р.)
Малюнки Місяця і Плеяд з "мікрографії" Гука

і багато іншого.

Перше з цих відкриттів, як стверджує він сам в своєму творі "De potentia restitutiva", опублікованому в 1678, зроблено ним за 18 років до цього часу, а в 1676 було поміщено в іншій його книзі під виглядом анаграми "ceiiinosssttuv", що означає "Ut tensio sic vis". За поясненням автора, вищесказане закон пропорційності застосовується не тільки до металів, а й до дерева, каменів, рогу, кістки, скла, шовку, волосу та ін. В даний час цей закон Гука в узагальненому вигляді служить підставою математичної теорії пружності. Що стосується до інших його відкриттів, то в них він не має такого виключного першості; так, кольору тонких пластинок в мильних бульбашках Бойль відмітив за 9 років раніше, але Гук, спостерігаючи кольори тонких пластинок гіпсу, помітив періодичність кольорів залежно від товщини: постійність температури танення льоду він відкрив не раніше членів Флорентійської академії, але сталість температури кипіння води помічено ним раніше Ренальдіні; ідея про хвилеподібне поширення світла висловлена ​​ним пізніше Гримальді.

Ідею ж про універсальну силі тяжіння, слідуючи Кеплеру, Гук мав з середини 1660-х років, потім, ще недостатньо певній формі, він висловив її в 1674 в трактаті "Спроба докази руху Землі" [2], але вже в листі 6 січня 1680 Ньютону Гук вперше ясно формулює закон всесвітнього тяжіння і пропонує Ньютону, як математично більш компетентному дослідникові, строго математично обгрунтувати його, показавши зв'язок з першим законом Кеплера для некруговой орбіт (цілком імовірно, вже маючи наближене рішення). З цього листа, наскільки зараз відомо, починається документальна історія закону всесвітнього тяжіння. Безпосередніми попередниками Гука називають Кеплера, Бореллі і Булліальда, хоча їхні погляди досить далекі від ясної правильного формулювання. Ньютону також належать деякі роботи по тяжінню, що передували результатами Гука, проте більшість найважливіших результатів, про які пізніше згадував Ньютон, у всякому разі не було їм нікому повідомлено.

В. І. Арнольд у книзі "Гюйгенс і Барроу, Ньютон і Гук" аргументує, зокрема документально, твердження, що саме Гуком був відкритий закон всесвітнього тяжіння ( закон зворотних квадратів для центральної гравітаційної сили), і навіть цілком коректно обгрунтований їм для випадку кругових орбіт, Ньютон же доробив це обгрунтування для випадку орбіт еліптичних (за ініціативою Гука: останній повідомив йому свої результати і попросив зайнятися цим завданням). Наведені там цитати Ньютона, яка оспорює пріоритет Гука, говорять лише про те, що Ньютон надавав своїй частині докази незрівнянно більшу значимість (в силу її труднощі і т. д.), але аж ніяк не заперечує приналежність Гуку формулювання закону. Таким чином, пріоритет формулювання і первинного обгрунтування слід віддати Гуку (якщо, звичайно, не кому-то до нього), і він же, судячи з усього, ясно сформулював Ньютону завдання завершення обгрунтування. Ньютон, втім, стверджував, що зробив це ж відкриття незалежно і раніше, але він нікому про це не повідомляв, і не залишилося жодних документальних свідчень цього, крім того, у кожному разі, Ньютон закинув роботи по цій темі, які відновив, за його визнанням, під впливом листа Гука.

Ряд сучасних авторів вважають, що головним внеском Гука в небесну механіку було представлення руху Землі у вигляді суперпозиції руху по інерції (по дотичній до траєкторії) і падіння на Сонце як тяжіє центр, що надало, зокрема, серйозний вплив на Ньютона. Зокрема, цей спосіб розгляду давав безпосередню базу для з'ясування природи другого закону Кеплера (збереження моменту імпульсу при центральній силі), що стало ключем і до повного вирішення кеплерових завдання.

Малюнок Сатурна, зроблений за спостереженнями Гука

У згаданій вище книзі Арнольда вказується, що Гуку належить відкриття закону, який у сучасній літературі прийнято називати законом Бойля, причому стверджується, що сам Бойль не тільки не заперечує це, але явно про це пише (самому ж Бойлю належить лише першість публікації). Втім, реальний внесок Бойля і його учня Річарда Таунлі (Richard Townley) у відкриття цього закону міг бути і досить великий.

За допомогою вдосконаленого ним мікроскопа Гук спостерігав структуру рослин і дав чіткий малюнок, вперше показав клітинну будову пробки (термін "клітина" був введений Гуком). У своїй роботі "мікрографії" (Micrographia, 1665) він описав клітини бузини, кропу, моркви, привів зображення дуже дрібних об'єктів, таких як око мухи, комара і його личинки, детально описав клітинну будову пробки, крила бджоли, цвілі, моху. У цій же роботі Гук виклав свою теорію кольорів, пояснив забарвлення тонких шарів віддзеркаленням світла від їх верхньої і нижньої меж. Гук дотримувався хвильової теорії світла і оскаржував корпускулярну; теплоту вважав результатом механічного руху частинок речовини.


3. Винаходи

Мікроскоп Гука (гравюра з "мікрографії")
Барометр Гука

Винаходи Гука вельми різноманітні. По-перше, слід сказати про спіральної пружині для регулювання ходу годинника; винахід це було зроблено ним протягом часу від 1656 до 1658. За вказівками Гука годинниковий майстер Томпсон зробив для Карла II перші години з регулюючою пружиною. Нідерландська механік, фізик і математик Християн Гюйгенс застосував регулюючу спіраль пізніше Гука, але незалежно від нього; зачіпляються частини (echappement), придумані ними, неоднакові. Ідею про застосування конічного маятника до регулювання годин Гук приписував собі і оскаржував першість у Гюйгенса.

В 1666 він винайшов спиртовий рівень, в 1665 представив королівському суспільству малий квадрант, в якому алідада переміщалася допомогою мікрометренного гвинта, так що представлялася можливість відраховувати хвилини і секунди, далі, коли знайдено було зручним замінити діоптр астрономічних інструментів трубами, він запропонував поміщати в окуляр нитяну сітку. Взагалі Гук зробив чимало удосконалень в конструкції телескопів діоптричні і катоптричні; скла він шліфував сам і багато займався спостереженнями, між іншим, він звернув увагу на плями на поверхні Юпітера і Марса і по руху їх визначив, одночасно з Джованні Кассіні, швидкості обертань цих планет навколо осей.

В 1684 винайшов першу в світі систему оптичного телеграфу.

Винайшов безліч різних механізмів, зокрема для побудови різних геометричних кривих (еліпсів, парабол). Запропонував прототип теплових машин.

Крім того, він винайшов оптичний телеграф, термометр-Мініма, вдосконалений барометр, гігрометр, анемометр, реєструючий дощомір; робив спостереження з метою визначити вплив обертання Землі на падіння тіл і займався багатьма фізичними питаннями, наприклад, про впливи чуприна, зчеплення, про зважування повітря, про питому вагу льоду, винайшов особливий ареометр для визначення ступеня прісність річкової води (water-poise). В 1666 Гук представив Королівському товариству модель винайдених ним гвинтових зубчастих коліс, описаних ним згодом в "Lectiones Cutlerianae" ( 1674). Ці гвинтові колеса відомі тепер під ім'ям Вайтових коліс. Карданова зчленування, що служить для підвісу ламп і компасних коробок на судах, Гук застосував для передачі обертань між двома валами, пересічними під довільним кутом.

Встановивши сталість температур замерзання і кипіння води, разом з Гюйгенсом, близько 1660 запропонував ці точки в якості реперних для шкали термометра.


4. Інші досягнення

Гук був головним помічником Крістофера Рена при відновленні Лондона після великого пожежі 1666. У співпраці з Реном і самотужки збудував в якості архітектора безліч будинків (наприклад, Грінвічському обсерваторію, церква Вілленского приходу в Мілтон Кінсі, див. малюнки). Зокрема, співпрацював з Реном в будівництві лондонського Собору св.Павла, купол якого побудований з використанням методу, придуманого Гуком. Вніс серйозний внесок в містобудування, запропонувавши нову схему планування вулиць при відновленні Лондона.


5. Твори

У 1665 році він опублікував книгу під назвою Micrographia, що містить опис ряду досліджень з використанням мікроскопа і телескопа, а також оригінальних спостережень у біології.

6. Гук або ван Гельмонт?

Раніше вважалося, що це портрет Гука, але зараз дослідники вважають, що це ван Гельмонт

Як виглядав Роберт Гук, невідомо. Тривалий час вважалося, що на портреті, опублікованому 3 липня 1939 в журналі "Тайм", зображений Гук. Лайза Джардін навіть помістила його на обкладинку своєї книги про Гуке. Проте пізніше дослідники прийшли до висновку, що на портреті зображений фламандський хімік і фізіолог Ян Баптиста ван Гельмонт ( 1580 - 1644). [3]


Примітки

  1. Micrographia: or, Some physiological descriptions of minute bodies made ​​by magnifying glasses. With observations and inquiries thereupon. By R. Hooke - posner.library.cmu.edu / Posner / books / pages.cgi? call = 576.09_H78M_1665 & layout = vol0/part0/copy0
  2. Robert Hooke, An Attempt to Prove the Motion of the Earth by Observations. - www.roberthooke.com/motion_of_the_earth_001.htm
  3. Євангеліє від Гука - www.peskosyp.ru/1101.html

Література

  • В. І. Арнольд, "Гюйгенс і Барроу, Ньютон і Гук" - ilib.mccme.ru / djvu / arnold / ngbg.htm. М., Наука, 1989 р., 96 с.
  • А. М. Боголюбов, "Роберт Гук (1635-1703)" - bourabai.georisk.kz / hooke / book.htm. М.: Наука, 1984.
  • Філоновіч С., "Роберт Гук", Квант, 1985, № 7. - kvant.mirror1.mccme.ru/1985/07/robert_guk.htm
  • LD Patterson, Hooke's Gravitation Theory and Its Influence on Newton. I: Hooke's Gravitation Theory, Isis, Vol. 40, No. 4 (Nov., 1949), pp. 327-341. Online - links.jstor.org / sici? sici = 0021-1753 (194911) 40:4 <327: HGTAII> 2.0.CO; 2-1
  • LD Patterson, Hooke's Gravitation Theory and Its Influence on Newton. II: The Insufficiency of the Traditional Estimate, Isis, Vol. 41, No. 1 (Mar., 1950), pp. 32-45. Online - links.jstor.org / sici? sici = 0021-1753 (195 003) 41:1 <32: HGTAII> 2.0.CO; 2-X
  • C. Wilson, Newton's Orbit Problem: A Historian's Response, The College Mathematics Journal, Vol. 25, No. 3 (May, 1994), pp. 193-200, doi: 10.2307/2687647. Online - links.jstor.org / sici? sici = 0746-8342 (199 405) 25:3 <193: NOPAHR> 2.0.CO; 2-W
  • Early Science and Medicine, Volume 10, No. 4, December 2005. - www.springerlink.com/content/uj8568505769/ Випуск журналу, що містить ряд статей про внесок Гука в теорію гравітації (автори Niccol Guicciardini, Michael Nauenberg, Ofer Gal, Domenico Bertoloni Meli).

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Гук
Гук (прізвисько)
Роберт II
Роберт I
Роберт
Редфорд, Роберт
Капа, Роберт
Де Ніро, Роберт
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru