Robert Hooke (Svenska)

mekanik

1660 upptäckte Hooke elasticitetslagen som bär hans namn och som beskriver den linjära variationen av spänning med förlängning i en elastisk fjäder. Han beskrev först denna upptäckt i anagramet ”ceiiinosssttuv”, vars lösning han publicerade 1678 som” Ut tensio, sic vis ”som betyder” som förlängningen, så kraften.,”Hookes arbete med elasticitet kulminerade, för praktiska ändamål, i sin utveckling av balansfjädern eller hårfjädern, som för första gången möjliggjorde en bärbar klocka – en klocka – för att hålla tiden med rimlig noggrannhet. En bitter tvist mellan Hooke och Christiaan Huygens om prioriteringen av denna uppfinning var att fortsätta i århundraden efter döden av båda; men en anteckning daterad 23 juni 1670 i Hooke Folio (se Externa länkar nedan), som beskriver en demonstration av en balansstyrd klocka före Royal Society, har hållits för att gynna Hooke påstående.,

Hooke tillkännagav först sin elasticitetslag som ett anagram. Detta var en metod som ibland användes av forskare, som Hooke, Huygens, Galileo och andra, för att fastställa prioritet för en upptäckt utan att avslöja detaljer.

Hooke blev intendent för experiment 1662 till det nybildade Royal Society, och tog ansvar för experiment som utfördes vid sina veckovisa möten. Detta var en position han höll i över 40 år., Även om denna position höll honom i tjock vetenskap i Storbritannien och utanför, det ledde också till några uppvärmda argument med andra forskare, såsom Huygens (se ovan) och särskilt med Isaac Newton och Royal Society Henry Oldenburg. I 1664 Hooke också utnämndes till Professor i Geometri vid Gresham College i London och Cutlerian Universitetslektor i Mekanik.

den 8 juli 1680 observerade Hooke de nodala mönstren i samband med vibrationssätt för glasplattor. Han sprang en båge längs kanten av en glasplatta täckt med mjöl och såg de nodala mönstren dyka upp., I akustik visade han år 1681 det kungliga samhället att musikaliska toner kunde genereras från spinnande mässingskuggar skurna med tänder i särskilda proportioner.

Gravitation

medan många av hans samtidiga trodde på etern som ett medium för överföring av attraktion eller repulsion mellan separerade himmelska kroppar, hävdade Hooke för en lockande gravitationsprincip i Mikrografi (1665)., Hooke ’ s 1666 Royal Society föreläsning om gravitation lade till ytterligare två principer: att alla kroppar rör sig i raka linjer tills deflekteras av någon kraft och att den attraktiva kraften är starkare för närmare kroppar. Dugald Stewart citerade Hookes egna ord på sitt system av världen.

”Jag kommer att förklara”, säger Hooke, i ett meddelande till Royal Society i 1666, ”ett system i världen som skiljer sig mycket från alla ännu mottagna. Det bygger på följande positioner. 1., Att alla de himmelska kropparna inte bara har en gravitation av sina delar till sitt eget rätta centrum, utan att de också ömsesidigt lockar varandra inom sina handlingsområden. 2. Att alla kroppar som har en enkel rörelse, kommer att fortsätta att röra sig i en rak linje, om inte kontinuerligt avböjs från det av någon främmande kraft, vilket får dem att beskriva en cirkel, en ellips eller någon annan kurva. 3. Att denna attraktion är så mycket större som kropparna är närmare. När det gäller den andel i vilken dessa krafter minskar med en ökning av avståndet, jag äger jag har inte upptäckt det….,”

Hookes 1670 Gresham-föreläsning förklarade att gravitation applicerades på” alla himmelska kroppar ” och tillade principerna att gravitationskraften minskar med avstånd och att i avsaknad av sådana kraftkroppar rör sig i raka linjer.

Hooke publicerade sina idéer om ”världens System” igen i något utvecklad form 1674, som ett tillägg till ”ett försök att bevisa jordens rörelse från observationer”. Hooke tydligt postulerade ömsesidiga attraktioner mellan solen och planeterna, på ett sätt som ökade med närhet till den lockande kroppen.,

Hookes uttalanden upp till 1674 nämnde dock inte att en omvänd kvadratisk lag gäller eller kan gälla för dessa attraktioner. Hookes gravitation var ännu inte universell, även om den närmade sig universaliteten närmare än tidigare hypoteser. Hooke tillhandahöll inte heller medföljande bevis eller matematisk demonstration., På dessa två aspekter uppgav Hooke i 1674: ”nu vad dessa flera grader är jag har ännu inte experimentellt verifierat” (vilket indikerar att han ännu inte visste vilken lag gravitationen kan följa); och när det gäller hela hans förslag: ”detta jag bara antyda för närvarande”, ” med mig själv många andra saker i handen som jag först skulle compleat, och därför kan inte så väl delta i det ”(dvs ”åtala denna undersökning”).

i November 1679 initierade Hooke en anmärkningsvärd skriftväxling med Newton (varav den fullständiga texten nu publiceras)., Hooke ’ s skenbara syfte var att berätta för Newton att Hooke hade utsetts att hantera Royal Society korrespondens.,valv, eller deras åsikter om de undersökningar av andra, och det är som om att vässa Newtons intresse, frågade han vad Newton trodde om olika frågor, vilket ger en hel lista, utan att nämna ”compounding den himmelska rörelser planetts av en direkt rörelse av tangens och en attraktiv rörelse mot det centrala organet”, och ”min hypotes om lawes eller orsakerna till springinesse”, och sedan en ny hypotes från Paris om planeternas rörelser (som Hooke som beskrivs på längden), och sedan arbetet med att genomföra eller förbättra nationella undersökningar, den skillnad i latitud mellan London och Cambridge, och andra objekt., Newtons svar erbjöd ”en fansy av min egen” om ett markbundet experiment (inte ett förslag om himmelska rörelser) som kan upptäcka jordens rörelse, genom att använda en kropp som först suspenderades i luften och sedan föll för att låta den falla. Huvudpunkten var att indikera hur Newton trodde att den fallande kroppen kunde experimentellt avslöja jordens rörelse genom sin avvikande riktning från vertikalen, men han gick hypotetiskt för att överväga hur dess rörelse kunde fortsätta om den fasta jorden inte hade varit i vägen (på en spiralväg till centrum)., Hooke höll inte med Newtons idé om hur kroppen skulle fortsätta att röra sig. En kort ytterligare korrespondens utvecklades, och mot slutet av det Hooke, som skrev den 6 januari 1679/80 till Newton, kommunicerade hans ” antagande … att attraktionen alltid är i en dubbel proportion till avståndet från centrum fram och tillbaka, och följaktligen att hastigheten kommer att vara i en subduplicate proportion till attraktionen och följaktligen som Kepler antar fram och tillbaka till Avståndet.,”(Hookes slutsats om hastigheten var faktiskt felaktig)

år 1686, när den första boken av Newtons principiella presenterades för Royal Society, hävdade Hooke att han hade gett Newton ”begreppet” av ”regeln om minskningen av gravitationen, som är ömsesidigt som kvadraterna av avstånden från mitten”. Samtidigt (enligt Edmond Halleys samtida rapport) enades Hooke om att ”demonstrationen av kurvorna genererade therby” var helt Newtons.,

en ny bedömning om den omvända kvadratiska rättens tidiga historia är att” i slutet av 1660-talet ”var antagandet om en” omvänd andel mellan gravitation och kvadraten av avstånd ganska vanligt och hade avancerats av ett antal olika personer av olika skäl”. Newton själv hade visat på 1660-talet att för planetarisk rörelse under ett cirkulärt antagande hade kraft i radiell riktning en omvänd kvadratisk relation med avstånd från centrum., Newton, inför maj 1686 med Hooke påstående om inverse square law, förnekade att Hooke skulle krediteras som författare av idén, vilket gav skäl inklusive citat av tidigare arbete av andra före Hooke., Newton hävdade också bestämt att även om det hade hänt att han först hade hört talas om den omvända kvadratiska andelen från Hooke, som den inte hade, skulle han fortfarande ha vissa rättigheter till det med tanke på hans matematiska utveckling och demonstrationer, vilket möjliggjorde observationer som kunde åberopas som bevis på dess noggrannhet, medan Hooke, utan matematiska demonstrationer och bevis till förmån för antagandet, bara kunde gissa (enligt Newton) att det var ungefär giltigt ”på stora avstånd från centrum”.,

å andra sidan accepterade och erkände Newton, i alla utgåvor av Principien, att Hooke (men inte uteslutande Hooke) separat hade uppskattat den inverse square law i solsystemet. Newton erkände Wren, Hooke och Halley i detta sammanhang i Scholium till Proposition 4 i bok 1., Newton erkände också Halley att hans korrespondens med Hooke 1679-80 hade återuppväckt sitt vilande intresse för astronomiska frågor, men det betydde inte, enligt Newton, att Hooke hade berättat för Newton något nytt eller original: ”men är jag inte betraktad för honom för något ljus i den verksamheten men bara för avledning han gav mig från mina andra studier att tänka på dessa saker & för hans dogmatik skriftligen som om han hade hittat rörelsen i ellipsen, som lutade mig för att prova det.,”

en av kontrasterna mellan de två männen var att Newton främst var en pionjär inom matematisk analys och dess tillämpningar samt optiska experiment, medan Hooke var en kreativ experimenterare av så stort utbud, att det inte är förvånande att finna att han lämnade några av sina idéer, som de om gravitation, outvecklad., Detta gör det i sin tur förståeligt hur i 1759, årtionden efter dödsfallet av både Newton och Hooke, Alexis Clairaut, matematisk astronom framstående i sin egen rätt inom gravitationsstudier, gjorde sin bedömning efter att ha granskat vad Hooke hade publicerat om gravitation. ”Man får inte tro att denna idé … av Hooke minskar Newtons ära”, skrev Clairaut; ”exemplet på Hooke ”tjänar”för att visa vad ett avstånd finns mellan en sanning som är glimt och en sanning som demonstreras”.,

Horologi

Hooke gjorde oerhört viktiga bidrag till vetenskapen om tidtagning, som var intimt involverad i tidens framsteg; införandet av pendeln som en bättre regulator för klockor, balansfjädern för att förbättra klockans tidtagning och förslaget att en exakt tidtagare skulle kunna användas för att hitta longituden till sjöss.

Anchor escapement

år 1655, enligt hans självbiografiska anteckningar, började Hooke bekanta sig med astronomi, genom John Ward: s goda kontor., Hooke tillämpade sig på förbättringen av pendeln och år 1657 eller 1658 började han förbättra pendelmekanismerna, studera Giovanni Ricciolis arbete och fortsätta att studera både gravitation och tidsmekaniken.

Henry Sully, som skrev i Paris 1717, beskrev ankarflykten som en beundransvärd uppfinning av vilken Dr. Hooke, tidigare professor i geometri i Gresham College i London, var uppfinnaren. William Derham också tillskriver det Hooke.,

Watch balance spring

Hooke registrerade att han tänkte på ett sätt att bestämma longitud (då ett kritiskt problem för navigering) och med hjälp av Boyle och andra försökte han patentera det. I processen demonstrerade Hooke en fickur av sin egen utformning, utrustad med en spolfjäder fäst vid balans arbour. Hookes slutliga misslyckande med att säkra tillräckligt lukrativa villkor för utnyttjandet av denna idé resulterade i att den var hyllad och uppenbarligen fick honom att bli mer avundsjuk på hans uppfinningar.,

Hooke utvecklade balansfjädern oberoende av och minst 5 år före Christiaan Huygens, som publicerade sitt eget arbete i tidskriften de Scavans i februari 1675.

mikroskopi

Hookes 1665 bokmikrografi, som beskriver observationer med mikroskop och teleskop, liksom det ursprungliga arbetet i biologi, innehåller den tidigaste av en observerad mikroorganism, en mikrofungusmukor. Hooke myntade termen cell, vilket tyder på växtstruktur likhet med honeycomb celler., Det handgjorda, läder-och guldverktygsmikroskopet han använde för att göra observationerna för Mikrografi, som ursprungligen konstruerades av Christopher White i London, visas på National Museum of Health and Medicine i Maryland.

Micrographia innehåller också Hooke ’s, eller kanske Boyle och Hooke’ s, idéer om förbränning. Hookes experiment ledde honom att dra slutsatsen att förbränning innebär ett ämne som blandas med luft, ett uttalande som moderna forskare skulle hålla med om, men det förstod inte allmänt, om alls, på sjuttonhundratalet., Hooke fortsatte med att dra slutsatsen att andning också innebär en specifik del av luften. Partington går till och med så långt som att hävda att om ”Hooke hade fortsatt sina experiment på förbränning är det troligt att han skulle ha upptäckt syre”.

paleontologi

en av observationerna i Mikrografi var av fossilt trä, vars mikroskopiska struktur han jämförde med vanligt trä., Detta ledde honom att dra slutsatsen att fossiliserade föremål som förstenat trä och fossila skal, såsom ammoniter, var resterna av levande saker som hade dränkts i förstenat vatten lastat med mineraler. Hooke trodde att sådana fossil gav tillförlitliga ledtrådar till livets historia på jorden, och trots invändningarna från samtida naturalister som John Ray som fann begreppet utrotning teologiskt oacceptabelt, att de i vissa fall kunde representera arter som hade blivit utrotade genom någon geologisk katastrof.,

Charles Lyell skrev följande i sina geologiska principer (1832).

’Robert Hooke M. D. Posthumous verk,’… dök upp i 1705, som innehåller ”en diskurs av jordbävningar”… Hans avhandling… är den mest filosofiska produktionen av den åldern, när det gäller orsakerna till tidigare förändringar i naturens organiska och oorganiska riken., ”Men trivialt en sak”, säger han, ” ett ruttet skal kan tyckas för vissa, men dessa naturens Monument är mer vissa tokens av antiken än mynt eller medaljer, eftersom det bästa av dem kan förfalskas eller göras av konst och design, som kan också böcker, manuskript och inskriptioner, eftersom alla de lärda nu är tillräckligt nöjda har ofta praktiserats,”&C.,”och även om det måste beviljas att det är mycket svårt att läsa dem och att ta upp en kronologi ur dem, och att ange tidsintervallen där sådana eller sådana katastrofer och mutationer har hänt, men det är inte omöjligt.

Astronomi

ett av de mer utmanande problem som Hooke tog itu med var mätningen av avståndet till en stjärna (annan än solen)., Den valda stjärnan var Gamma Draconis och den metod som ska användas var parallaxbestämning. Efter flera månaders observation trodde Hooke 1669 att det önskade resultatet hade uppnåtts. Det är nu känt att Hookes utrustning var alldeles för oprecis för att mätningen skulle lyckas. Gamma Draconis var samma stjärna James Bradley som användes 1725 för att upptäcka avvikande ljus.

Hookes verksamhet inom astronomi sträcker sig bortom studien av stjärnans avstånd. Hans Mikrografi innehåller illustrationer av Pleiades star cluster samt av månkratrar., Han utförde experiment för att studera hur sådana kratrar kunde ha bildats. Hooke var också en tidig observatör av Saturnus ringar och upptäckte ett av de första observerade dubbelstjärniga systemen, Gamma Arietis, 1664.

minne

ett mindre känt bidrag, men en av de första i sitt slag, var Hookes vetenskapliga modell av mänskligt minne. Hooke i en 1682 föreläsning till Royal Society föreslog en mekanistisk modell av mänskligt minne, vilket skulle ha liten likhet med de huvudsakligen filosofiska modellerna före den., Denna modell tog upp komponenterna i kodning, minneskapacitet, upprepning, hämtning och glömma – några med överraskande modern noggrannhet. Detta arbete, förbisett i nästan 200 år, delade en mängd likheter med Richard Semons arbete 1919/1923, båda förutsatt att minnen var fysiska och belägna i hjärnan., Modellens mer intressanta punkter är att det (1) möjliggör uppmärksamhet och andra top-down-influenser på kodning; (2) Det använder resonans för att implementera parallell, cue-beroende hämtning; (3) Det förklarar minne för recency; (4) Det erbjuder ett enda systemkonto för upprepning och priming, och (5) kraftlagen att glömma kan härledas från modellens antagande på ett enkelt sätt. Denna föreläsning skulle publiceras postumt 1705 eftersom minnesmodellen var ovanligt placerad i en serie verk om ljusets natur., Det har spekulerats om att detta arbete såg lite granskning eftersom utskriften gjordes i små satser i en post-newtonisk vetenskapsålder och troligen ansågs föråldrad när den publicerades. Ytterligare störa dess framgång var samtida minne psykologer avslag på immateriella själar, som Hooke åberopas till viss del när det gäller processerna för uppmärksamhet, kodning och hämtning.