物理學家胡克的貢獻

羅伯特·胡克(1635 . 7 . 18—1703 . 3)於1635年7月出生於英國南部的威特島弗雷施瓦特。父親是當地的教區牧師。胡克從小體弱多病，性格古怪卻又心靈手巧，喜歡擺弄機械，制作木制鐘表和可以開火的小戰艦。十歲時，胡克對力學產生了濃厚的興趣，為以後實驗物理的發展打下了良好的基礎。1648年，虎克的父親去世後，他的家族就沒落了。十三歲的胡克被送到倫敦壹個油畫家家裏當學徒，後來他是教堂唱詩班的主唱，他也是富人的仆人。在威斯敏斯特學校校長的熱心幫助下，胡克完成了中學課程。1653年，胡克進入牛津大學裏奧學院勤工儉學。在這裏，他遇到了壹些有才華的科學家。這些人後來大多成為皇家學會的骨幹。這時，虎克熱衷於參加醫生和學者的活動，並顯示出他獨特的實驗天賦。1655年，胡克成為牛津大學威利斯的助手(1621-1675，英國內科醫生、大腦和神經學家)，被推薦到波義耳的實驗室工作。因為他的實驗能力，在1662被任命為皇家學會的實驗主任，為每壹方安排了三四個實驗，在1663獲得了碩士學位。同年，他被選為皇家學會的正式會員，並兼任該學會的展覽室管理員和圖書管理員。65438年至0665年，虎克在格萊特暹羅學院擔任幾何和地質學教授，從事天文觀測工作。1666倫敦大火後，他在倫敦做過測量員和城市檢查員，參與了倫敦的重建工作。從1677到1683，成為皇家學會的秘書，負責刊物的出版。社會的工作條件使他能夠對當時的自然科學前沿(如機械儀器改革、彈性、引力、光學，甚至生物學、建築學、化學、地質學等)做出自己的貢獻。).1676年，胡克發表了著名的彈性定律。1703年3月3日，胡克在倫敦去世，享年68歲。胡克熱愛科學，並將壹生都奉獻給了科學。他的研究範圍很廣，如建築、化石、氣象學等。，而且他也有涉獵，有所貢獻。但是，作為壹名科學家，胡克仍然缺乏嫻熟的數學和邏輯推理能力作為研究和思考的武器，因此不容易從理論和實踐的結合上透徹地分析和解決問題。這也是虎克與牛頓、惠更斯相比的劣根性。胡克於7月1635日出生在懷特島弗雷切水村的壹個牧師家庭。他小時候經常頭疼，體弱多病，性格古怪卻又心靈手巧，喜歡擺弄機械，制作木制鐘表和可以開火的小戰艦。十歲時，胡克對力學產生了濃厚的興趣，為以後實驗物理的發展打下了良好的基礎。1648年，虎克的父親去世後，他的家族就沒落了。十三歲的胡克被送到倫敦壹個油畫家家裏當學徒，後來他是教堂唱詩班的主唱，他也是富人的仆人。在威斯敏斯特中學校長巴斯比的幫助下，他學習了拉丁語、希臘語、希伯來語和數學，同時還學會了演奏風琴。在幾乎壹周的時間裏，他貪婪地閱讀了歐幾裏得《幾何原本》的前六卷，並立即將數學知識應用於機械設計。胡克設計了十二種機械結構和三十種飛行方法。1653年，胡克從威斯敏斯特中學畢業後，移居牛津，進入牛津大學裏奧學院。在這裏，他遇到了壹些有才華的科學家。這些人後來大多成為皇家學會的骨幹。這時，虎克熱衷於參加醫生和學者的活動，並顯示出他獨特的實驗天賦。1655年，胡克被推薦給波義耳，作為助手在波義耳的實驗室工作。胡克改進了波義耳研究中使用的空氣泵，使波義耳獲得了成功。1662年，波義耳發表了關於氣壓的波義耳定律，凝聚了胡克的智慧。1658年，虎克提出物體可以靠彈力而不是重力振動，即在擺輪的軸上安裝壹個彈簧，可以代替重力驅動擺輪，這是現代鐘表設計的基本原理。根據這壹原理，確定經度的航海時針直到18世紀才出現。1660，Hook為此申請了專利，但後來撤回了申請。1660年，牛津學術團體遷至倫敦。1662年，正式命名為皇家學會，胡克被任命為學會實驗管理員。從65438年到0662年，虎克擔任皇家學會的實驗管理員，充分顯示了他的聰明才智。他會為周會提供3 ~ 4個有意義的實驗，同時必須隨時對成員提出的想法進行實驗驗證。1663年獲得牛津大學文學碩士學位，並當選為英國皇家學會會員。同年，胡克起草了《皇家學會章程草案》，規定學會的宗旨是“通過實驗提高關於自然事物的知識，以及所有相關的藝術、制造、實用機械、發動機和新發明(不涉及神學、形而上學、道德、政治、語法、修辭學或邏輯學)”。胡克作為學會實驗工作和日常事務的管理者，在20多年的學會活動中，壹直接觸和深入當時活躍的自然科學前沿領域，做出了自己的貢獻。1664年，格雷欣學院力學講師，皇家學會珍寶館館長。1665年，他是格雷欣學院的幾何教授。從65438到0665，羅伯特·胡克根據壹位成員提供的資料，設計了壹臺結構相當復雜的顯微鏡。有壹次，他割下壹塊軟木塞，放在自制的顯微鏡下觀察。他發現軟木塞是由許多小房間組成的，這些小房間被墻隔開，就像蜂窩壹樣。胡克把這樣壹個小房間命名為“牢房”。其實木栓是由死細胞組成的，只有細胞壁，沒有原生質。但是“細胞”這個術語從那以後就壹直被使用。絕大多數細胞非常小，超出了人類視覺的極限，觀察細胞必須使用顯微鏡。所以在1677年，當萊文·胡克用自己制作的簡易顯微鏡觀察動物的“精子”時，他並不知道這是壹個細胞。胡克還通過顯微鏡觀察，觀察到了大量的礦物、植物和動物。同年，虎克出版了《顯微圖譜》壹書，收集了著名的軟木切片細胞圖。這是他所有成果中最重要的壹部作品，也是17世紀歐洲最重要的科學文獻之壹。他開始將顯微鏡應用於生物學研究。他用顯微鏡仔細檢查和比較了蜜蜂的刺、蒼蠅的腳、鳥的羽毛、魚鱗、跳蚤、蜘蛛、草和大麻。他觀察了軟木等物體的結締組織，用“孔”和“細胞”來解釋，“細胞”壹詞被生物學直接采用。胡克的發現引起了人們對細胞學的研究。現在我們知道所有生物都是由無數細胞組成的。胡克對細胞學的發展做出了巨大貢獻。這本地圖集為人們提供了很多鮮為人知的顯微圖片信息，涉及化學、物理、地質、生物等領域。同年，他還提出，熱是物質粒子機械運動的結果，所有物質受熱都會膨脹，空氣是由相距很遠的粒子組成的。這些結果得到了後人的證實。胡克發明了輪式氣壓計，這是壹種通過指針繞軸旋轉來記錄壓力的儀器。此外，他的氣候鐘可以在同壹個轉鼓上記錄氣壓、溫度、降雨量、濕度和風速，因此有人稱他為科學氣象學的創始人。1666年，倫敦發生了壹場大火，燒毀了許多建築。胡克提議以長方形的形式重建倫敦。這個方案雖然沒有被采納，但得到了倫敦市議會的贊賞，被任命為負責重建倫敦的三名測量師之壹。成為測量員後的10年，是胡克科學創造的巔峰。在此期間，他不僅出色地完成了測量員的工作，而且取得了豐碩的科研成果。1679年，虎克繼Microatlas之後的另壹部重要作品問世，是虎克於17年70年代出版的壹套六部系列作品，命名為《卡特勒講義》。胡克是壹個熟練的實驗者。除了改進氣泵和時鐘的結構，他還制作了顯微鏡，改進了望遠鏡。人們稱虎克為17世紀最偉大的科學儀器發明家和設計者。此外，他對天文學的貢獻尤為可貴。胡克首先安裝了壹個十字準星瞄準器、壹個可變光柵和壹個可以直接讀取望遠鏡方位的調節旋鈕。他是制造格雷果反射望遠鏡的第壹人。用這個望遠鏡，在1664年，他發現了獵戶座第五顆星，是第壹個提出木星繞軸旋轉的人。他還對火星進行了詳細的觀測和描述，並將這壹成果作為確定19世紀火星自轉速度的依據，肯定了他在天文學方面的工作。胡克還把他對光學的研究記錄在了微距攝影中。他在雲母、肥皂泡、玻璃片間的空氣層等薄而透明的薄膜中觀察顏色，發現顏色呈周期性變化，光譜隨著薄膜厚度的增加而重復。為了解釋這壹現象，他提出了光的波動理論。1672年，他又發現了衍射現象，並用光的波動理論進行了解釋。胡克是光的波動理論的最早倡導者之壹。胡克對熱學和氣象學做出了貢獻。他和惠更斯壹起得出結論:冰的熔點和水的沸點在常壓下是固定的，並提出水的凍結溫度應該是溫度計的零度，即零攝氏度。胡鑫引力或萬有引力，這些天體不僅將自己的部分吸引到中心，使這些部分不會飛離它們，還會吸引活動範圍內的其他天體，就像我們看到的地球壹樣。1703年3月3日，胡克在倫敦去世，享年68歲。虎克雖然沒有取得很高的學歷，沒有顯赫的地位，但他在長期的實驗研究中獲得了豐厚的回報，讓我們更加清醒地認識到，只要認真工作，無論事業好壞，地位高低，都能取得優異的成績，360行，我們就是狀元。虎克的經歷也提醒我們，知識固然重要，也正因為他的知識基礎不深，所以無法深入學習。胡克在力學方面的工作充分證明了這壹點。但是胡克對科學的貢獻是巨大的。他不愧為偉大的物理學家和生物學家。他在力學、光學、天文學等許多方面都取得了巨大的成就。他設計發明的科學儀器在當時是無與倫比的，他本人也被稱為皇家學會的“眼睛和手”。