芭乐视频网页版_芭乐APP最新下载网址进入安卓_芭乐视频在线网_芭乐视频黄在线观看

中學生科技網(wǎng) lgmparts.com 您的位置:首頁>>大百科
閱讀文章

羅伯特·胡克:被遺忘的科學天才

來源:本站 | 作者:admin | 時間:2006-07-15 08:15:36 ]

  16和17世紀的歐洲科學被稱為“新科學”,庫恩將這個時期發(fā)生的科學革命“視為一系列發(fā)生在具體科學內(nèi)部的、在相當程度上相互獨立的較輕微革命的綜合過程”。在這個綜合過程的諸多較輕微革命中,都有羅伯特·胡克這個科學天才的杰出貢獻。

  但是,搜尋一下我們的記憶,我們唯一能夠想起的和羅伯特·胡克有關(guān)的就是中學物理中學過的胡克定律和他首創(chuàng)的“細胞(cell)”一詞。除此以外,我們對胡克一無所知,對他在當時科學上的地位茫然不知。如果有人說,羅伯特·胡克對當時科學的貢獻足以和牛頓、波義耳、惠更斯、雷恩等人相媲美,肯定會讓許多人大感意外并迷惑不解。其實,遺忘胡克及其成就的不僅是我們,即使在他的誕生地英國,他同樣被遺忘了300年?,F(xiàn)在,情況終于有了根本改變,胡克這顆閃亮的科學之星總算得到人們的矚目。為了紀念胡克逝世300周年,英國皇家學會和牛津基督教會學院今年都專門舉行了幾場專題會,英國國家海洋博物館專門舉辦了胡克展,一批講述胡克的專門著作也相繼出版。 中學生科技網(wǎng) http://lgmparts.com

  1635年7月8日(當時英國采用的舊歷為1635年7月18日),胡克誕生于英國威特島的談水鎮(zhèn),他父親是一個受人尊敬的教區(qū)副牧師。胡克從小身體不好,他父親舍不得將他送去要求嚴厲的寄宿學校,自己在家教授胡克。胡克從小就表現(xiàn)出學習和動手天賦,以至于他父親的朋友——藝術(shù)家約翰·霍斯金建議讓胡克以藝術(shù)為終生職業(yè),1648年,胡克的父親去世,年僅13歲的胡克來到倫敦,在當時著名的畫師彼得·萊利(后來成為爵士)那里學習繪畫,掌握繪畫技巧后來到威斯特敏斯特學校求學。學校當時的校長是理查德·巴斯比博士,他任校長之職長達55年,使該校在17世紀成為歐洲知識界最杰出的學校。巴斯比博士很快認識到胡克的天才,據(jù)說胡克只花了一星期就掌握了歐幾里得《幾何學原理》前六卷,在校期間還發(fā)明了飛行器、學會了拉風琴等。胡克和巴斯比博士保持了終生的友誼,胡克還為他巴斯比設(shè)計了私家住宅。中學生科技網(wǎng) http://lgmparts.com 

  1653年,胡克來到牛津基督教會學院任職,據(jù)說因為胡克擁有很好的音樂能力,還在教堂唱詩班唱歌。牛津生活對胡克來說,最大的收獲來自課堂之外。他開始了自己的科學學徒生活,并結(jié)識了很多有影響的有創(chuàng)造性的朋友,其中包括沃德姆學院學監(jiān)約翰·威爾金斯和克里斯托夫·雷恩。著名學者威爾金斯當時是牛津“自然哲學俱樂部”的領(lǐng)頭羊,他和英國歷史上最偉大的建筑大師雷恩一起鼓勵胡克從事天文學、數(shù)學和力學研究。胡克還被著名解剖學家托馬斯·威利斯聘為化學助手,由此獲得的解剖技巧對于他日后研究呼吸有根本性的幫助。但是,與羅伯特·波義耳的相識是他在牛津最重要的經(jīng)歷,并于1658年成為波義耳的助手。胡克從波義耳處獲得了豐富的化學知識和實驗技巧,并以自己作為機械師的天才回饋波義耳,幫助他研究空氣。

  1662年,英國皇家學會成立,胡克成為擔任學會實驗管理員的最佳人選。但是,他并不是與威爾金斯、雷恩、波義耳等人平起平坐的會員,他只是個雇員或“仆人”。1665年,已是皇家學會會員的胡克擔任格雷山姆學院幾何學教授,擁有了開展學術(shù)研究所必須的物理條件,成為英國第一批領(lǐng)取薪俸的科學家之一,開始了其個人獨立的學術(shù)研究。

  胡克是一個全才式的人物,他的貢獻是多方面的。他以驚人的動手技巧和創(chuàng)造能力對當時的天文學、物理學、生物學、化學、氣象學、鐘表和機械、天文學、生理學等學科都做出過重要貢獻,同時在藝術(shù)、音樂和建筑方面也頗有建樹,因此被譽為“英國的達芬奇”和“最后一個文藝復興人”。

  胡克所處的時代是實驗科學興盛的時代,胡克則是這種潮流的弄潮人。胡克的動手技巧令人嘆為觀止,波義耳所用的幾乎所有科學儀器都是胡克制造或設(shè)計的,抽氣機就是一個非常經(jīng)典的例子。胡克還擁有復式顯微鏡、平衡擺輪(機械表擒縱結(jié)構(gòu)的零件之一,利用來回擺動將時間分割為同等區(qū)段的裝置)、格雷高利望遠鏡(由詹姆斯·格雷高利于17世紀60年代提出,但由胡克于1674年首次制造成功)、汽車中的萬向節(jié)等影響深遠、使用廣泛的發(fā)明。

  對空氣的研究,特別是對于真空和燃燒現(xiàn)象的研究,可以說是當時最熱門的研究前沿之一。但是,要研究空氣,必須擁有性能優(yōu)良的抽氣機。波義耳為此請求當時最著名的抽氣機制造工程師拉爾夫·格雷托雷為他制造一個比馮·格里克的抽氣機更加好用的抽氣機。馮·格里克曾是馬德堡市長,他利用自己發(fā)明的抽氣機在著名的馬德堡半球內(nèi)制造真空環(huán)境,兩隊馬反方向拉金屬球也拉不開,這個實驗使他名噪一時。格雷托雷失敗了。但是,波義耳的助手胡克讓他如愿以償,波義耳在正式出版的論文中親切地將胡克制造的機器稱為“我們的抽氣機”。胡克制造的抽氣機使波義耳研究真空和燃燒理論時如虎添翼。

  在幫助波義耳的同時,胡克自身也對空氣研究發(fā)生了濃厚的興趣,17世紀60年代早期,胡克還形成了自己的燃燒理論。他認為空氣擁有兩種特性不同的成分:可以與其他物質(zhì)反應產(chǎn)生燃燒或爆炸的含“氮”成分,剩下的就是惰性物質(zhì)。

  奠定胡克科學天才聲望的要數(shù)《顯微制圖》一書。該書于1665年1月出版,每本定價為昂貴的30先令,引起轟動。胡克出生之前很久顯微鏡就被發(fā)明和制造出來,但是,顯微鏡發(fā)明后半個多世紀過去了,卻沒有像望遠鏡那樣給人們帶來科學上的重大發(fā)現(xiàn)。直到胡克出版了他的《顯微制圖》一書,科學界才發(fā)現(xiàn)顯微鏡給人們帶來的微觀世界和望遠鏡帶來的宏觀世界一樣豐富多彩。在《顯微制圖》一書中,胡克繪畫的天分得到充分展現(xiàn),書中包括58幅圖畫,在沒有照相機的當時,這些圖畫都是胡克用手描繪的顯微鏡下看到的情景??上У氖?,胡克自己的畫像卻一張也沒有留存下來,據(jù)說唯一的一張胡克畫像毀于牛頓的支持者之手。《顯微制圖》一書為實驗科學提供了前所未有的既明晰又美麗的記錄和說明,開創(chuàng)了科學界借用圖畫這種最有力的交流工具進行闡述和交流的先河,為日后的科學家們所效仿。1684年時任英國皇家學會會長的塞繆爾·佩皮斯就是看到胡克的這本書,對科學發(fā)生了濃厚的興趣,于是立即購買儀器于1665年2月加入皇家學會。他稱贊該書為他一生中所讀過的最具天才的書。

  在所有科學分支當中,胡克對天文學和力學的貢獻是最為重要和廣泛的。中學課本里介紹的胡克定律(彈性定律)是基本力學定律之一,他還很早就發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律中非常重要的平方反比關(guān)系。在天文觀測方面,胡克也毫不遜色。他是與卡西尼、惠更斯一起最早仔細觀測木星表面的天文學家,1664年5月,他在最大的木星上看到一個小圓斑,并斷定那是木星本身帶有的一個永久性標志,而不是木星衛(wèi)星投下的陰影。胡克對月球、彗星、太陽等天體都有獨到的研究,臨死前一年還在研究如何更加精確地測定太陽的直徑。作為一種業(yè)余愛好,胡克很早就熱中于研究飛行,他從小開始制作飛行器,在威斯特敏斯特學校上學時,他就發(fā)明了三十多種飛行方式。可以想象,當時的校長巴斯比博士對此肯定會目瞪口呆的。他從昆蟲的飛行中獲得啟示,致力于發(fā)明人造“肌肉”實現(xiàn)飛翔的夢想。他在日記中記載,他已經(jīng)找到合適的材料,并成功地制作出人造“肌肉”。但是,誰也沒有見過實物,不知他所說是真是假?

  盡管胡克并不貧窮,但是他的日子過得實在不怎么樣,晚年生活更是災難性的。其中主要的原因是在發(fā)現(xiàn)“平方反比關(guān)系”優(yōu)先權(quán)的爭奪中得罪了牛頓。奇怪的是,胡克就像是個倒霉蛋,集聚在他身上的爭議特別多。在發(fā)現(xiàn)螺旋彈簧振動周期的等時性方面,是胡克在先還是惠更斯在先也存在爭論。即使在胡克和其終生好友雷恩之間,仍然有許多未解之謎。通過胡克的日記和朋友間的通信,人們發(fā)現(xiàn)許多原先以為是雷恩設(shè)計的建筑很可能是胡克設(shè)計的,其中包括著名的格林尼治皇家天文臺、為紀念1666年倫敦大火而建造的紀念碑等。有人指出,雷恩的名氣太大了,一提到當時的建筑設(shè)計,人們就想到了雷恩,誰還記得胡克呢?甚至是胡克的為人和脾氣也是一個有爭論的話題。胡克常被描繪成一個憂郁的修道士般的老處男(胡克終身未婚),但是,他的日記顯示出他是一個善于交際的、擁有很多朋友的人,哪一個才是真正的胡克呢?所有這些胡克之謎,都有待學者們進一步的研究。

Copyright ? 中學生科技網(wǎng) All Rights Reserved.

浙ICP備13001441號-2