Robert Hooke

mechanica

in 1660 ontdekte Hooke de wet van de elasticiteit die zijn naam draagt en die de lineaire variatie van de spanning met verlenging in een elastische veer beschrijft. Hij beschreef deze ontdekking voor het eerst in het anagram “cellinosssttuv”, waarvan hij de oplossing publiceerde in 1678 als “Ut tensio, SIC vis” wat betekent “als de uitbreiding, dus de kracht.,”Hooke’ s werk aan elasticiteit culmineerde, voor praktische doeleinden, in zijn ontwikkeling van de evenwichtsveer of spiraalveer, die voor het eerst een draagbaar uurwerk – een horloge – in staat stelde om de tijd met redelijke nauwkeurigheid te houden. Een bitter geschil tussen Hooke en Christiaan Huygens over de prioriteit van deze uitvinding was om nog eeuwen na de dood van beiden door te gaan; maar een notitie van 23 juni 1670 in de Hooke Folio (zie Externe links hieronder), waarin een demonstratie van een evenwichtsgestuurd horloge voor de Royal Society wordt beschreven, wordt geacht Hooke ‘ s claim te bevoordelen.,

Hooke kondigde voor het eerst zijn wet van elasticiteit aan als een anagram. Dit was een methode die soms werd gebruikt door wetenschappers, zoals Hooke, Huygens, Galileo, en anderen, om prioriteit te geven aan een ontdekking zonder details te onthullen.Hooke werd conservator van experimenten in 1662 voor de nieuw opgerichte Royal Society, en nam de verantwoordelijkheid voor experimenten uitgevoerd tijdens de wekelijkse bijeenkomsten. Dit was een positie die hij meer dan 40 jaar bekleedde., Hoewel deze positie hem in het midden van de wetenschap in Groot-Brittannië en daarbuiten hield, leidde het ook tot verhitte discussies met andere wetenschappers, zoals Huygens (zie hierboven) en in het bijzonder met Isaac Newton en Henry Oldenburg van de Royal Society. In 1664 werd Hooke ook benoemd tot professor in de meetkunde aan het Gresham College in Londen en Cutlerian docent in mechanica.op 8 juli 1680 observeerde Hooke de knooppatronen die samenhangen met de trillingswijzen van glasplaten. Hij liep een boog langs de rand van een glasplaat bedekt met bloem, en zag de knooppatronen te voorschijn komen., In de akoestiek toonde hij in 1681 aan de Royal Society dat muzikale tonen konden worden gegenereerd uit draaiende koperen tandwielen die met tanden in bepaalde verhoudingen waren gesneden.hoewel veel van zijn tijdgenoten geloofden in de ether als medium voor het overbrengen van aantrekking of afstoting tussen gescheiden hemellichamen, pleitte Hooke voor een aantrekkend principe van zwaartekracht in Micrographia (1665)., Hooke ‘ s 1666 Royal Society lecture on gravity voegde nog twee principes toe: dat alle lichamen in rechte lijnen bewegen tot ze afgebogen worden door een bepaalde kracht en dat de aantrekkingskracht sterker is voor dichterbij gelegen lichamen. Dugald Stewart citeerde Hooke ‘ s eigen woorden over zijn systeem van de wereld.

” I will explain, “zegt Hooke, in een mededeling aan de Royal Society in 1666,” a system of the world very different from any yet received. Het is gebaseerd op de volgende posities. 1., Dat alle hemellichamen niet alleen een zwaartekracht van hun delen naar hun eigen eigenlijke centrum hebben, maar dat ze elkaar ook onderling aantrekken binnen hun werksfeer. 2. Dat alle lichamen met een eenvoudige beweging, zullen blijven bewegen in een rechte lijn, tenzij voortdurend afgebogen van het door een vreemde kracht, waardoor ze beschrijven een cirkel, een ellips, of een andere kromme. 3. Dat deze aantrekking zoveel groter is als de lichamen dichterbij zijn. Wat betreft de verhouding waarin die krachten afnemen door een toename van de afstand, Ik bezit ik heb het niet ontdekt….,”

Hooke ‘ s 1670 Gresham lecture legde uit dat zwaartekracht van toepassing was op “alle hemellichamen” en voegde de principes toe dat de zwaartekracht afneemt met de afstand en dat in de afwezigheid van dergelijke krachtlichamen in rechte lijnen bewegen.Hooke publiceerde zijn ideeën over het” systeem van de wereld “opnieuw in enigszins ontwikkelde vorm in 1674, als een aanvulling op”An Attempt to Prove the Motion of the Earth from Observations”. Hooke postuleerde duidelijk Wederzijdse aantrekkingen tussen de zon en planeten, op een manier die toenam met de nabijheid van het aantrekkende lichaam.,

Hooke ‘ s verklaringen tot 1674 maakten echter geen melding van het feit dat een inverse square wet van toepassing is of zou kunnen zijn op deze attracties. Hooke ‘ s zwaartekracht was ook nog niet universeel, hoewel het de universaliteit dichter benaderde dan eerdere hypothesen. Hooke heeft ook geen begeleidend bewijs of wiskundige demonstratie geleverd., Over deze twee aspecten, Hooke verklaarde in 1674: “nu wat deze verschillende graden zijn heb ik nog niet experimenteel geverifieerd “(wat aangeeft dat hij nog niet wist welke wet de zwaartekracht zou kunnen volgen); en over zijn hele voorstel: “Dit ik slechts hint op dit moment”, “met mijn zelf vele andere dingen in de hand die ik eerst zou voltooien, en daarom kan niet zo goed bijwonen” (dat wil zeggen “het vervolgen van dit onderzoek”).in November 1679 begon Hooke een opmerkelijke briefwisseling met Newton (waarvan de volledige tekst nu is gepubliceerd)., Hooke ‘ s ogenschijnlijk doel was om Newton te vertellen dat Hooke was aangesteld om de correspondentie van de Royal Society te beheren.,bogen, of hun opvattingen over de onderzoeken van anderen; en alsof om Newton ‘ s interesse te wekken, vroeg hij wat Newton dacht over verschillende zaken, het geven van een hele lijst, het vermelden van “compounding the celestial motions of the planetts of a direct motion by the rangent and an attractive motion to the central body”, en “my hypothesis of the lawes or causes of springinesse”, en dan een nieuwe hypothese uit Parijs over planetaire bewegingen (die Hooke uitvoerig beschreven), en dan pogingen om nationale enquêtes uit te voeren of te verbeteren, het verschil in breedtegraad tussen Londen en Cambridge, en andere items., Newton ‘ s antwoord bood “een fansy van mijn eigen” over een terrestrisch experiment (niet een voorstel over hemelse bewegingen) die de beweging van de aarde zou kunnen detecteren, door het gebruik van een lichaam eerst opgehangen in de lucht en vervolgens laten vallen om het te laten vallen. Het belangrijkste punt was om aan te geven hoe Newton dacht dat het vallende lichaam experimenteel de beweging van de aarde kon onthullen door zijn richting van afwijking van de verticale, maar hij ging hypothetisch om te overwegen hoe zijn beweging kon doorgaan als de vaste aarde niet in de weg was geweest (op een spiraal pad naar het centrum)., Hooke was het niet eens met Newton ‘ s idee van hoe het lichaam zou blijven bewegen. Een korte verdere correspondentie ontwikkelde zich, en tegen het einde ervan Hooke, schrijven op 6 januari 1679/80 aan Newton, deelde zijn “veronderstelling … dat de aantrekking altijd in een dubbele verhouding staat tot de afstand van het centrum heen en weer, en dus dat de snelheid in een subduplicate verhouding staat tot de aantrekking en bijgevolg, zoals Kepler veronderstelt, weer terug naar de afstand.,”(Hooke ’s gevolgtrekking over de snelheid was eigenlijk onjuist)

in 1686, toen het eerste boek van Newton ’s Principia werd gepresenteerd aan de Royal Society, beweerde Hooke dat hij Newton de” notie “had gegeven van”de regel van de afname van de zwaartekracht, die wederkerig is als de kwadraten van de afstanden van het centrum”. Tegelijkertijd (volgens Edmond Halley ‘ s contemporary report) was Hooke het erover eens dat “de demonstratie van de curven die therby genereerde” geheel Newton was.,een recente beoordeling over de vroege geschiedenis van de inverse kwadratenwet is dat “tegen het einde van de jaren 1660,” de aanname van een “omgekeerde verhouding tussen zwaartekracht en het kwadraat van de afstand vrij algemeen was en door een aantal verschillende mensen om verschillende redenen was aangevoerd”. Newton zelf had in de jaren 1660 aangetoond dat Voor planetaire beweging onder een cirkelvormige aanname, de kracht in de radiale richting een omgekeerde kwadratische relatie had met de afstand tot het centrum., Newton, geconfronteerd in mei 1686 met Hooke ‘ s claim op de inverse square law, ontkende dat Hooke werd gecrediteerd als auteur van het idee, met redenen waaronder het citeren van eerdere werk van anderen voor Hooke., Newton beweerde ook met klem dat zelfs als het was gebeurd dat hij voor het eerst had gehoord van de inverse kwadraat Verhouding van Hooke, wat het niet had, hij nog steeds een aantal rechten zou hebben in het licht van zijn wiskundige ontwikkelingen en demonstraties, die observaties konden worden gebruikt als bewijs van de nauwkeurigheid ervan, terwijl Hooke, zonder wiskundige demonstraties en bewijs ten gunste van de veronderstelling, alleen maar kon raden (volgens Newton) dat het ongeveer geldig was “op grote afstanden van het centrum”.,aan de andere kant, Newton accepteerde en erkende, in alle edities van de Principia, dat Hooke (maar niet uitsluitend Hooke) afzonderlijk de inverse kwadratenwet in het zonnestelsel had gewaardeerd. Newton erkende Wren, Hooke en Halley in dit verband in de Scholium aan stelling 4 in Boek 1., Newton erkende ook aan Halley dat zijn correspondentie met Hooke in 1679-80 zijn sluimerende interesse in astronomische zaken had gewekt, maar dat betekende volgens Newton niet dat Hooke Newton iets nieuws of origineels had verteld: “toch ben ik niet verplicht aan hem voor enig licht in die zaken, maar alleen voor de afleiding die hij me gaf van mijn andere studies om na te denken over deze dingen & voor zijn dogmatiek in het schrijven alsof hij de beweging in de Ellipsis, waardoor ik het wilde proberen.,een van de contrasten tussen de twee mannen was dat Newton voornamelijk een pionier was in de wiskundige analyse en de toepassingen ervan, evenals optische experimenten, terwijl Hooke een creatieve experimentator was van zo ‘ n groot bereik, dat het niet verwonderlijk is om te ontdekken dat hij sommige van zijn ideeën, zoals die over zwaartekracht, onontwikkeld achterliet., Dit op zijn beurt maakt het begrijpelijk hoe in 1759, decennia na de dood van zowel Newton als Hooke, Alexis Clairaut, wiskundige astronoom eminent in zijn eigen recht op het gebied van gravitationele studies, maakte zijn beoordeling na het herzien van wat Hooke had gepubliceerd over gravitatie. “Men moet niet denken dat dit idee … van Hooke verkleint Newton ’s Glorie”, Clairaut schreef;” het voorbeeld van Hooke “dient”om te laten zien wat een afstand Er is tussen een waarheid die wordt gezien en een waarheid die wordt aangetoond”.,Hooke leverde enorm belangrijke bijdragen aan de wetenschap van de tijdwaarneming, omdat hij nauw betrokken was bij de vooruitgang van zijn tijd; de invoering van de slinger als een betere regulator voor klokken, de balansveer om de tijdwaarneming van horloges te verbeteren, en het voorstel dat een precieze Tijdwaarnemer kon worden gebruikt om de lengtegraad op zee te vinden.in 1655 begon Hooke, volgens zijn autobiografische aantekeningen, kennis te maken met de astronomie, door de goede diensten van John Ward., Hooke zette zich in voor de verbetering van de slinger en in 1657 of 1658 begon hij de pendelmechanismen te verbeteren, door het werk van Giovanni Riccioli te bestuderen en door zowel de zwaartekracht als de mechanica van de tijdwaarneming te bestuderen.Henry Sully, die in 1717 in Parijs schreef, beschreef het echappement als een bewonderenswaardige uitvinding waarvan Dr. Hooke, voorheen professor in de meetkunde aan het Gresham College in Londen, de uitvinder was. William Derham schrijft het ook toe aan Hooke.,

Watch balance spring

Hooke noteerde dat hij een manier bedacht om de lengtegraad te bepalen (toen een kritiek probleem voor navigatie), en met de hulp van Boyle en anderen probeerde hij het patent te geven. In het proces, Hooke demonstreerde een zakhorloge van zijn eigen ontwerp, uitgerust met een schroefveer bevestigd aan het prieel van de balans. Hooke ‘ s uiteindelijke falen om voldoende lucratieve voorwaarden voor de exploitatie van dit idee veilig te stellen resulteerde in het worden opgeschort, en blijkbaar veroorzaakte hem om meer jaloers op zijn uitvindingen te worden.,Hooke ontwikkelde de balance spring onafhankelijk van en minstens 5 jaar voor Christiaan Huygens, die zijn eigen werk publiceerde in het tijdschrift De Scavans in februari 1675.

microscopie

Hooke ’s microscoop

Hooke’ s 1665 boek Micrographia, een beschrijving van waarnemingen met microscopen en telescopen, evenals origineel werk in de biologie, bevat het vroegste van een waargenomen micro-organisme, een microfungus Mucor. Hooke bedacht de term cel, wat suggereert dat de plantenstructuur lijkt op honingraatcellen., De met de hand vervaardigde, leren en met goud bewerkte microscoop die hij gebruikte om de observaties voor Micrographia te maken, oorspronkelijk gebouwd door Christopher White in Londen, is te zien in het National Museum of Health and Medicine in Maryland.

Micrographia bevat ook Hooke ‘s, of misschien Boyle en Hooke’ s, ideeën over verbranding. Hooke ‘ s experimenten leidden hem tot de conclusie dat verbranding een stof betreft die vermengd is met lucht, een uitspraak waar moderne wetenschappers het mee eens zouden zijn, maar die in de zeventiende eeuw niet algemeen of helemaal niet begrepen werd., Hooke concludeerde verder dat de ademhaling ook een specifiek onderdeel van de lucht omvat. Partington gaat zelfs zover te beweren dat als”Hooke zijn experimenten op verbranding had voortgezet, het waarschijnlijk is dat hij zuurstof zou hebben ontdekt”.

paleontologie

een van de waarnemingen in Micrographia was van fossiel hout, waarvan hij de microscopische structuur vergeleek met gewoon hout., Dit leidde hem tot de conclusie dat gefossiliseerde objecten zoals versteend hout en fossiele schelpen, zoals Ammonieten, de overblijfselen waren van levende dingen die waren gedrenkt in versteend water beladen met mineralen. Hooke geloofde dat dergelijke fossielen betrouwbare aanwijzingen voor de geschiedenis van het leven op aarde, en, ondanks de bezwaren van hedendaagse naturalisten als John Ray, die vond het concept van uitsterven theologisch onaanvaardbaar, dat in sommige gevallen zouden kunnen vertegenwoordigen soorten die waren uitgestorven door een aantal geologische ramp.,Charles Lyell schreef het volgende in zijn Principles of Geology (1832).

‘The postume Works of Robert Hooke M. D.,’… verscheen in 1705, met daarin ‘A Discourse of Earthquakes’… Zijn verhandeling… is de meest filosofische productie van dat tijdperk, met betrekking tot de oorzaken van vroegere veranderingen in de organische en anorganische koninkrijken van de natuur., “Hoe triviaal een ding ook is,” zegt hij, ” een rotte schelp kan voor sommigen lijken, toch zijn deze monumenten van de natuur meer bepaalde tekenen van de oudheid dan munten of medailles, aangezien de beste daarvan kunnen worden vervalst of gemaakt door kunst en design, zoals ook boeken, manuscripten en inscripties, zoals alle geleerden zijn nu voldoende tevreden is vaak in praktijk gebracht,”&c.,; ‘en hoewel men moet toegeven dat het zeer moeilijk is om ze te lezen en er een chronologie uit te halen, en om de intervallen van de tijd te vermelden waarin dergelijke of dergelijke catastrofes en mutaties hebben plaatsgevonden, toch is het niet onmogelijk.

Astronomy

een van de meer uitdagende problemen waarmee Hooke werd geconfronteerd, was het meten van de afstand tot een ster (anders dan de zon)., De gekozen ster was Gamma Draconis en de te gebruiken methode was parallax bepaling. Na enkele maanden observeren, in 1669, geloofde Hooke dat het gewenste resultaat was bereikt. Het is nu bekend dat Hooke ‘ s apparatuur veel te onnauwkeurig was om de meting te laten slagen. Gamma Draconis was dezelfde ster die James Bradley in 1725 gebruikte om de aberratie van licht te ontdekken.

Hooke ‘ s activiteiten in de astronomie gingen verder dan de studie van Stellaire afstand. Zijn Micrographia bevat illustraties van de Pleiaden sterrencluster en van maankraters., Hij voerde experimenten uit om te bestuderen hoe dergelijke kraters zich zouden kunnen hebben gevormd. Hooke was ook een vroege waarnemer van de ringen van Saturnus, en ontdekte een van de eerste waargenomen dubbelstersystemen, Gamma Arietis, in 1664.

geheugen

een minder bekende bijdrage, echter een van de eerste in zijn soort, was Hooke ‘ s wetenschappelijk model van het menselijk geheugen. Hooke stelde in een lezing aan de Royal Society in 1682 een mechanistisch model van het menselijk geheugen voor, dat weinig gelijkenis zou vertonen met de voornamelijk filosofische modellen daarvoor., Dit model richtte zich op de componenten van codering, geheugencapaciteit, herhaling, ophalen en vergeten – sommige met verrassende moderne nauwkeurigheid. Dit werk, dat bijna 200 jaar over het hoofd werd gezien, deelde een verscheidenheid aan overeenkomsten met Richard Semons werk uit 1919/1923, waarbij beide ervan werden uitgegaan dat herinneringen fysiek waren en zich in de hersenen bevonden., De interessantere punten van het model zijn dat het (1) aandacht en andere top-down invloeden op codering toelaat; (2) resonantie gebruikt om parallelle, cue-afhankelijke retrieval te implementeren; (3) het geheugen verklaart voor recentheid; (4) Het biedt een enkel-systeem account van herhaling en priming, en (5) de kracht wet van het vergeten kan worden afgeleid uit de veronderstelling van het model op een eenvoudige manier. Deze lezing zou postuum worden gepubliceerd in 1705 omdat het geheugenmodel ongewoon werd geplaatst in een reeks werken over de aard van het licht., Er is gespeculeerd dat dit werk zag weinig recensie als de druk werd gedaan in kleine batches in een post-Newtonian tijdperk van de wetenschap en werd zeer waarschijnlijk geacht verouderd tegen de tijd dat het werd gepubliceerd. Het succes werd verder verstoord door de afwijzing van immateriële zielen door de hedendaagse geheugenpsychologen, die Hooke tot op zekere hoogte inriep met betrekking tot de processen van aandacht, codering en terugwinning.