英國科學(xué)家圖羅伯特胡克

1、英國科學(xué)家（圖）羅伯特·胡克羅伯特·胡克（Robert Hooke，1635.7.181703.3.3）于1635年7月18日出生于英格蘭南部威特島的弗雷施瓦特。父親是當(dāng)?shù)氐慕虆^(qū)牧師。胡克從小體弱多病，性格怪僻但卻心靈手巧，酷愛擺弄機(jī)械，自制過木鐘、可以開炮的小戰(zhàn)艦等。十歲時(shí)，胡克對機(jī)械學(xué)發(fā)生了強(qiáng)烈的興趣，并為日后在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)方面的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1648年，胡克的父親逝世后，家道中落。十三歲的胡克被送到倫敦一個(gè)油畫匠家里當(dāng)學(xué)徒，后來作過教堂唱詩班的領(lǐng)唱，還當(dāng)過富豪的待從。在威斯特敏斯特學(xué)校校長的熱心幫助下，胡克修完了中學(xué)課程。1653年，胡克進(jìn)入牛津大學(xué)里奧爾學(xué)院作

2、為工讀生學(xué)習(xí)。在這里，他結(jié)識了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來大都成為英國皇家學(xué)會(huì)的骨干。此時(shí)的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動(dòng)小組，并且顯露出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)才能。1655年胡克成為牛津大學(xué)威力斯（1621-1675年，英國醫(yī)學(xué)家、腦及神經(jīng)科專家）的助手，還被推薦到玻意耳的實(shí)驗(yàn)室工作。由于他的實(shí)驗(yàn)才能，1662年被任命為皇家學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)主持人，為每次聚會(huì)安排三、四個(gè)實(shí)驗(yàn)，1663年獲碩士學(xué)位，同年被選為皇家學(xué)會(huì)正式會(huì)員，又兼任了學(xué)會(huì)陳列室管理員和圖書管理員。1665年，胡克擔(dān)任格列夏姆學(xué)院幾何學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授，并從事天文觀測工作。1666年倫敦大火后，他擔(dān)任測量員以及倫敦市政檢查官，參加了倫敦重建工作

3、。1677年至1683年就任英國皇家學(xué)會(huì)秘書并負(fù)責(zé)出版會(huì)刊。學(xué)會(huì)的工作條件使他在當(dāng)時(shí)自然科學(xué)的前沿（如機(jī)械儀器改制、彈性、重力、光學(xué)，乃至生物、建筑、化學(xué)、地質(zhì)等方面）做出了自己的貢獻(xiàn)。1676年，胡克發(fā)表了著名的彈性定律。1703年3月3日，胡克逝世于倫敦，終年68歲。胡克熱愛科學(xué)事業(yè)，并為此奉獻(xiàn)了一生。他研究的面十分廣泛，如建筑、化石、氣象等，他都有所涉獵和貢獻(xiàn)。但作為科學(xué)家的素養(yǎng)，胡克還缺少熟練雄厚的數(shù)學(xué)與邏輯推理功力作為進(jìn)行研究和思維的武器，這樣便不容易從理論和實(shí)踐的結(jié)合上透徹地分析與解決問題。這也是胡克與牛頓、惠更斯相比的遜色之處。胡克于1635年7月18日出生于英格蘭懷特島弗雷什沃

4、特村的一個(gè)牧師家庭。幼年時(shí)他常常頭痛，體弱多病，性格怪僻但卻心靈手巧，酷愛擺弄機(jī)械，自制過木鐘、可以開炮的小戰(zhàn)艦等。十歲時(shí)，胡克對機(jī)械學(xué)發(fā)生了強(qiáng)烈的興趣，并為日后在實(shí)驗(yàn)物理學(xué)方面的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1648年，胡克的父親逝世后，家道中落。十三歲的胡克被送到倫敦一個(gè)油畫匠家里當(dāng)學(xué)徒，后來作過教堂唱詩班的領(lǐng)唱，還當(dāng)過富豪的待從。 在威斯敏斯特中學(xué)校長巴斯比的幫助下，他學(xué)習(xí)拉丁文、希臘文、希伯來文和數(shù)學(xué)，同時(shí)學(xué)習(xí)演奏風(fēng)琴。幾乎在一個(gè)星期里，他貪婪地讀完了歐幾里德的幾何原本前六卷，并馬上把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去。胡克做了十二種機(jī)械結(jié)構(gòu)和三十種飛行方法的設(shè)計(jì)。1653年，胡克從威斯敏斯特中學(xué)畢業(yè)

5、后移居牛津，進(jìn)入牛津大學(xué)里奧爾學(xué)院學(xué)習(xí)。在這里，他結(jié)識了一些頗有才華的科學(xué)界人士。這些人后來大都成為英國皇家學(xué)會(huì)的骨干。此時(shí)的胡克熱心于參加醫(yī)生和學(xué)者活動(dòng)小組，并且顯露出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)才能。 1655年，胡克被推薦給玻意耳當(dāng)助手，在玻意耳的實(shí)驗(yàn)室工作。胡克對玻意耳研究用的空氣泵進(jìn)行了改進(jìn)，這樣玻意耳才得以成功。1662年玻意耳發(fā)表的關(guān)于空氣壓力的玻意耳定律中凝集著胡克的智慧。 1658年，胡克提出可以用彈力代替重力使物體振動(dòng)，即在平衡輪的軸上安一個(gè)彈簧，可以代替重力驅(qū)動(dòng)擺輪，這是現(xiàn)代鐘表設(shè)計(jì)的基本原理。根據(jù)這個(gè)原理制造的確定經(jīng)度的航海時(shí)針到18世紀(jì)才出現(xiàn)。1660年，胡克為此申請了專利，但后來又撤

6、回申請。 1660年牛津?qū)W術(shù)團(tuán)體遷往倫敦，1662年正式命名為英國皇家學(xué)會(huì)，胡克被任命為該學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)管理員。1662年，胡克擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)管理員，使他的聰明才智充分展示出來。他要為每周的會(huì)議提供34個(gè)有重要意義的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，還必須隨時(shí)對會(huì)員們提出的想法作出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 1663年，他獲牛津大學(xué)文學(xué)碩士學(xué)位，并被選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。同年，胡克就起草了皇家學(xué)會(huì)章程草案，規(guī)定學(xué)會(huì)的宗旨是“靠實(shí)驗(yàn)來改進(jìn)有關(guān)自然界諸事物的知識，以及一切有關(guān)的藝術(shù)、制造、實(shí)用機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)和新發(fā)明（不牽涉神學(xué)、形而上學(xué)、道德、政治、語法修辭或邏輯）”。胡克作為該學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)工作與日常事務(wù)操辦人，在長達(dá)20多年的學(xué)會(huì)活

7、動(dòng)中，接觸并深入到當(dāng)時(shí)自然科學(xué)活躍的前沿領(lǐng)域，且均做出了自己的貢獻(xiàn)。 1664年，他任格雷沙姆學(xué)院力學(xué)講師，并任英國皇家學(xué)會(huì)珍寶館館長。1665年他擔(dān)任格雷沙姆學(xué)院幾何學(xué)教授。 1665年，羅伯特·胡克根據(jù)一會(huì)員提供的資料設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜的顯微鏡。有一次，他切了一塊軟木薄片，放在自己制造的顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)軟木片是由很多小室構(gòu)成的，各個(gè)小室之間都有壁隔開，像蜂房似的。胡克給這樣的小室取名為“細(xì)胞”。其實(shí)軟木是由死細(xì)胞構(gòu)成的，只是細(xì)胞壁，沒有原生質(zhì)。但細(xì)胞這個(gè)名詞就此被沿用下來。絕大多數(shù)細(xì)胞都非常微小，超出人的視力極限，觀察細(xì)胞必須用顯微鏡。所以1677年列文·虎克用自己制

8、造的簡單顯微鏡觀察到動(dòng)物的“精蟲”時(shí)，并不知道這是一個(gè)細(xì)胞。 胡克又通過對大量礦物、植物、動(dòng)物的顯微觀察，同年，胡克發(fā)表了顯微圖集一書，其中收集的就有著名的軟木切片細(xì)胞圖。這是在他全部成就中最重要的一部著作，也是歐洲17世紀(jì)最主要的科學(xué)文獻(xiàn)之一。他開始應(yīng)用顯微鏡于生物研究，他將蜜蜂的刺、蒼蠅的腳、鳥的羽毛、魚鱗片以及跳蚤、蜘蛛、草麻等，用顯微鏡詳細(xì)地予以考察比較。他觀察到軟木塞等物品的結(jié)締組織，并使用“細(xì)孔”和“細(xì)胞”來說明，“細(xì)胞”（“cell”）一詞從此被生物界直接采用。胡克的這一發(fā)現(xiàn)，引起了人們對細(xì)胞學(xué)的研究?，F(xiàn)在知道，一切生物都是由無數(shù)的細(xì)胞所組成的。胡克對細(xì)胞學(xué)的發(fā)展作出了極大的貢獻(xiàn)

9、。這本圖集向人們提供了許多鮮為人知的顯微圖畫信息，它涉及化學(xué)、物理、地質(zhì)和生物學(xué)。 同年他還提出，熱是物質(zhì)粒子機(jī)械運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，一切物質(zhì)受熱均膨脹，空氣是由距離較大、相互分開的粒子構(gòu)成，這些結(jié)果都被后人一一證實(shí)。胡克發(fā)明了輪形氣壓計(jì)，這是一種由繞軸旋轉(zhuǎn)的指針記錄壓力的儀器。另外他制造的氣候鐘能將氣壓、溫度、降雨量、濕度和風(fēng)速記錄在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)的記紋鼓上，由此有人稱他是科學(xué)氣象學(xué)的奠基人。 1666年，倫敦發(fā)生大火，燒掉了許多建筑，胡克提出按矩形格式重建倫敦。這一方案雖然未被采納，但得到了倫敦市元老會(huì)的賞識，被任命為三個(gè)負(fù)責(zé)重建倫敦的測量員之一。當(dāng)上測量員以后的10年，是胡克科學(xué)創(chuàng)造的高峰。在這段時(shí)

10、間里，他不僅出色地完成了測量員的工作，而且科學(xué)研究碩果累累。1679年，胡克繼顯微圖集后另一重要的著作問世，它是胡克在17世紀(jì)70年代出版的一組6本系列著作的合訂本，取名卡特勒演講集。 胡克是一位技術(shù)精湛的實(shí)驗(yàn)員，除了改進(jìn)空氣泵和鐘表結(jié)構(gòu)外，他還制造了顯微鏡和改進(jìn)了望遠(yuǎn)鏡，人們稱胡克是17世紀(jì)最偉大的科學(xué)儀器發(fā)明家和設(shè)計(jì)者。另外他對天文學(xué)的貢獻(xiàn)也特別富有價(jià)值，胡克首先在望遠(yuǎn)鏡上安裝了十字標(biāo)線瞄準(zhǔn)器、可變光柵以及可直接讀出望遠(yuǎn)鏡方位的調(diào)節(jié)旋鈕。他是第一個(gè)制造格雷果反射望遠(yuǎn)鏡的人，用這臺望遠(yuǎn)鏡，1664年，他發(fā)現(xiàn)了獵戶星座的第五星，第一個(gè)提出木星繞軸旋轉(zhuǎn)。他還對火星進(jìn)行過詳細(xì)觀察并進(jìn)行描述，這一成

11、果在19世紀(jì)被用作確定火星旋轉(zhuǎn)速度的依據(jù)，肯定了他在天文學(xué)方面的工作。 胡克在顯微圖集中還記錄了他對光學(xué)的研究。他對云母、肥皂泡以及玻璃片間的空氣層等薄且透明的膜中的色彩進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)顏色的變化呈周期性，隨著薄膜厚度的增加，光譜出現(xiàn)重復(fù)。為了解釋這個(gè)現(xiàn)象，他提出了光的波動(dòng)學(xué)說。1672年，他又發(fā)現(xiàn)了衍射現(xiàn)象，并用光的波動(dòng)學(xué)說進(jìn)行解釋。胡克是光的波動(dòng)學(xué)說最早的倡導(dǎo)人之一。 胡克對熱學(xué)和氣象學(xué)作出過貢獻(xiàn)。他曾與惠更斯一起斷定在常壓下冰的熔點(diǎn)和水的沸點(diǎn)是固定不變的，并建議以水的結(jié)冰溫度為溫度計(jì)的零度，即攝氏零度。胡心的吸引力或重力，這些天體不僅把它們自己的部分吸向中心，以使這些部分不至于從它們中飛離出去，而且還吸引著在它們活動(dòng)范圍內(nèi)的其他天體，正如我們看到的地球那樣。 1703年3月3日，胡克逝世于倫敦，終年68歲。 胡克雖沒有取得過很高的學(xué)歷，沒有顯赫的地位，但在長期的實(shí)驗(yàn)研究中獲得豐厚的回報(bào)，使我們更加清楚地認(rèn)識到只要兢兢業(yè)業(yè)地工作，不論職業(yè)好壞，地位高低，均能取得優(yōu)異成績，三百六十行，行行出狀元。 胡克的經(jīng)歷還提醒我們，知識是重要的，正是因?yàn)樗闹R根基不深，使得他不能更加深入地研究，胡克在力學(xué)方面的工作充分地證明了這一點(diǎn)。但胡克對科學(xué)的貢獻(xiàn)是巨大的，他不愧為一位偉大的物理學(xué)家和生物學(xué)家。他在力學(xué)、光學(xué)、天文學(xué)等諸多方面都有重大成就，