Жизнь и деятельность роберта гука. Биография Роберта Гука: отец экспериментальной физики

В основе науки о конструкциях, в сущности, стоит задача о том, как получается, что любые неодушевленные твердые тела: сталь, бетон, дерево, пластмасса, способны оказывать сопротивление механической силе или хотя бы выдерживать свой собственный вес? На этот вопрос первым попытался ответить англичанин Роберт Гук . Он понял, что если материал или конструкция оказывает сопротивление действию нагрузки, то это возможно только за счет их ответного действия на тело, создающего эту нагрузку, с силой, равной по величине и противоположной по направлению. Т.е. если ваши ноги давят на пол вниз, то пол давит на них вверх. Если здание давит на фундамент, то и фундамент давит на здание. Это подразумевается в Третьем законе Ньютона, который гласит, что действие и противодействие равны по величине и противоположны по направлениям.

Физик и механик Роберт Гук (18.07.1635 - 03.03.1703) родился в семье священника в деревне Фрешуотер на острове Уайт (Англия). Отец прочил его в священники, но увидев, что мальчик проявляет склонность кизобретению механических игрушек, изменил свое решение и наметил для сына карьеру часового мастера. Однако часовым мастером Р. Гук не стал, хотя, как говорилось выше, одно время и работал над созданием конструкции точного хода часов. Отец Гука умер в 1648 г., когда сыну было 13 лет, и в этом же году Гука определили в частную школу в Вестминстере, где он с успехом изучал физику и математику и древние языки: латинский, древнегреческий и еврейский. Современники Гука рассказывали, что шесть книг «Начала» Евклида он изучил за одну неделю.

В 1653 г. Р.Гук поступил в Оксфордский университет. B студенческие годы Гук входит в кружок ученых, из которых позднее образовалось Лондонское Королевское общество - Академия наук Великобритании. После окончания университета Гук работал ассистентом вначале у химика Р. Уиллиса, а затем у физика Роберта Бойля.

В 1662 г. он был удостоен ученой степени магистра искусств и по рекомендации Р. Бойля получил должность куратора по проведению экспериментов в Лондонском Королевском обществе, которое было организовано в этом же году. В обязанности куратора входило проведение оригинальных и интересных опытов на еженедельных заседаниях общества. В этой должности Гук состоял до 1677 г. Изумительная техническая изобретательность Гука, его великолепное искусство экспериментатора нашли в этой работе хорошее применение. В 1663 г. Р. Гук стал членом Лондонского Королевского общества, а в 1677 г. его секретарем. Эту обязанность он исполнял до 1683 г.

Уже в 1676 г. Гук ясно понимал не только то, что сопротивление твердых тел механическим нагрузкам создается посредством сил противодействия, но и то, что, во-первых, под механическим воздействием каждое тело или конструкция меняет форму, растягиваясь или сжимаясь, а во-вторых, именно это изменение и позволяет твердому телу создавать силу противодействия. Он доказал, что все конструкции под действием нагрузок в различной степени испытывают смещения (деформации).

Далее Гук пришел еще к одной важной мысли – он понял, что под действием нагрузок деформации возникают не только во всей конструкции, но и в самом материале. Атомы или молекулы материала под действием нагрузки отодвигаются или приближаются друг к другу. А так как физико-химические связи, соединяющие атомы материала, очень прочные и жесткие, то это и создает мощное сопротивление даже малым деформациям; другими словами, в материале возникают большие силы противодействия.

Гук проделал множество опытов с самыми разными предметами из самых разных материалов, различной геометрической формы (пружины, куски проволоки, балки). Последовательно подвешивая на них грузы, и измеряя смещения, он показал, что в любой конструкции смещение пропорционально нагрузке . Кроме того, в пределах возможных измерений, большинство твердых тел после снятия нагрузки восстанавливает свою первоначальную форму. Такое поведение материала называется упругим.

Гук в 1679 г. опубликовал результаты своих экспериментов. Статья называлась «Сила сопротивления, или упругость», в ней прозвучало знаменитое утверждение: «uttensiosicvis» – «каково растяжение, такова и сила». Именно эти выводы называют законом Гука, и они легли в основу современных наук ‒ сопротивления материалов, строительной механики и теории упругости.

Величины деформаций зависят от размеров, геометрической формы конструкции и от материала, из которого эта конструкция изготовлена. Такие материалы, как резина, ткань, деформируются даже под действием очень малых сил, поэтому они менее жесткие, чем дерево, камень, бетон или сталь. И хотя абсолютно твердых тел в природе не существует, некоторые материалы, подобные алмазу, являются очень жесткими. После смерти Гука на протяжении 120 лет наука не нашла путей решения проблемы взаимосвязи между нагрузками и деформациями. хоть и сослужил инженерам очень большую службу, но XVIII столетие на удивление мало продвинуло изучение упругости. Здесь нельзя обойти вниманием влияние личности Ньютона на развитие прочностных наук.

Р. Гук и Исаак Ньютон были единственными членами Королевского общества, не вносившими обязательных в то время для членов общества денежных взносов, поскольку они поддерживали жизнеспособность общества своей деятельностью. В 1664 г. Р. Гук получил должность профессора геометрии в колледже Грешем Лондонского университета. Математика не его призвание, а его заработок. Однако жалованье профессора было столь невелико, что Р. Гук должен быть добиваться катлеровских лекций, финансируемых богатым меценатом Катлером. Когда в 1666 г. в Лондоне произошел грандиозный пожар, уничтоживший большую часть города, для составления планов восстановления города и руководства строительными работами был организован комитет, в состав которого вошел Р. Гук: он занял должность главного инспектора по восстановлению Лондона. Р. Гук был превосходным администратором и талантливым архитектором, хорошо знавший строительное дело и архитектуру. В том, что уже через восемь лет — к 1674 г. Лондон восстал из руин, большая заслуга Р. Гука.

Из научных работ раннего периода наиболее значительной является «Микрография», опубликованная в 1665 г. В ней дано описание опытов по микроскопированию различных объектов. Он был прекрасным микроскопистом и рисовальщиком . Ему многим обязаны биология, в которой он открыл клеточное строение растений . Даже термин «клетка», такой привычный для нас, и тот принадлежит Гуку (предложил его после усовершенствования микроскопа. Одновременно с созданием «Микрографии» Р. Гук работает в области механики, он экспериментально установил закон прямой пропорциональности перемещений приложенным силам.

Р. Гук подошел к формулировке закона тяготения и изучал цвета тонких пластинок раньше И. Ньютона. Он развил идею волновой природы света. Р. Гук разработал основные принципы кинетической теории газов . Он предложил принять за нуль градусов точку замерзания воды . Работая с Р. Бойлем, он построил «пневматическую машину» , - «прабабушку паровой машины» изобретателя Джемса Уатта. Р.Гуку принадлежит конструкция сложного телескопа. В истории земли он отводил большую роль внутренним динамическим процессам, таким, как извержения и землетрясения. Р. Гук был на редкость активным человеком . Он каждодневно испытывал острую потребность в общении с людьми самых различных положений и профессий. Он был завсегдатаем наиболее популярных лондонских кафе , в которых беседовал со знакомыми и незнакомыми людьми по самым разнообразным вопросам науки, техники и политики. На книжных аукционах он годами гонялся за излюбленными редкими книгами. Он приходил на лондонские пристани в часы прибытия кораблей из далеких стран, чтобы в беседах с моряками и купцами из первых рук узнавать коммерческие и политические новости.

Между Ньютоном и Гуком существовала жестокая неприязнь, и даже вражда. (Гук был другом детства короля Англии Карла II, а Ньютон имел скромное происхождение и, вполне вероятно, завидовал Гуку). Ньютон жил на 25 лет дольше Гука и значительную часть этого времени посвятил очернению памяти Гука и его наследия, а так как его авторитет в научном мире был непререкаем, то труды Гука некоторое время не имели последователей.После смерти Р. Гука президентом Общества был избран И. Ньютон, с которым Гук до конца своих дней был в глубокой ссоре. Причиной этого были неоднократные споры о приоритете на открытия и разногласия по некоторым важным научным вопросам. Став президентом Королевского общества, И. Ньютон не стремился сохранить для потомков память о Гуке. В результате оказался навсегда потерянным его портрет, имевшийся в Грешемском колледже, а также уничтожены многочисленные экспериментальные установки, созданные Гуком для проведения опытов на заседаниях Королевского общества.

Великий закон Гука, который постоянно звучит со страниц учебников по , это ли не лучший памятник великому ученому? Кстати, помимо механики, Гук был чрезвычайно талантлив и в других науках. Очень многое было исследовано в физике, астрономии .). Отличный механик , изобретающий и совершенствующий механизмы. Даже в строительстве принес свой вклад в планировку улиц Лондона . В общем, талантлив во всем, за что брался . Э.Н. да Коста Эндрейд, написавший большую биографию Р. Гука, закончил ее так: «Восхищайтесь Р. Гуком, он достоин Вашего восхищения» .

Роберт Гук (28 июля 1635 г., остров Уайт - 3 марта 1703 г., Лондон) - английский ученый-энциклопедист, естествоиспытатель. Он является автором многих изобретений, открытий и усовершенствований.

Жизненный путь

Отец готовил Роберта к духовной карьере, но из-за слабого здоровья юноша начал изучать часовое мастерство. Роберт проявлял все больший интерес к научным занятиям, поэтому вскоре начал обучение в Вестминстерской школе. Здесь он изучал древнегреческий, латинский, иврит и математику. Кроме того, уже в то время он проявлял способности к изобретениям по механике и физике. Что же дальше происходило в его жизни?

1653 г. – начинает заниматься в Оксфордском университете. Здесь Гук становится помощником Роберта Бойля.

1662 г. – стал куратором экспериментов при Королевском обществе Лондона.

1663 г. – становится членом упомянутого Королевского общества.

1664 - стал профессором геометрии в Лондонском университете.

1665 г. – публикует «Микрографию», описывающую микроскопические и телескопические наблюдения. Здесь было опубликовано несколько важных биологических открытий.

1677-1683 гг. – являлся секретарем Королевского общества.

Открытия

В перечень открытий Роберта Гука входит:

• открытие пропорциональности между упругими растяжениями, изгибами и сжатиями, и производящими их напряжениями;
• открытие цветов тонких пленок;
• правильное определение закона всемирного тяготения;
• идея о волнообразном распространении света;
• предположение о поперечном характере световых волн;
• демонстрация того, что высота звука обуславливается частотой колебаний;
• открытие постоянства температуры кипения воды и таяния льда;
• открытие живой клетки (Гуку принадлежит термин «клетка»);
• открытие женской яйцеклетки и мужских сперматозоидов;
• обоснование вращения Земли вокруг Солнца.

Изобретения

1656-1658 гг. – изобретение спиральной пружины для регулирования хода часов.

1666 г. – изобретение спиртового уровня. В этом же году Роберт Гук представил перед Королевским обществом изобретенную им модель винтовых зубчатых колёс.

1684 г. – изобрел систему оптического телеграфа.

Гук усовершенствовал:

• барометр;
• телескоп;
• гигрометр;
• регистрирующий дождемер;
• анемометр.

Гук был главным помощником К. Рена при возобновлении Лондона после пожара 1666 г. В качестве архитектора он участвовал в сооружении таких зданий, как Гринвичская обсерватория и лондонский собор св. Павла. Также Р. Гук предложил новую планировку улиц Лондона.

В детстве Гук часто болел. Некоторые врачи утверждали, что он не доживет до 20 лет. В итоге изобретатель прожил 68 лет.

Именно Гук назвал элементарную единицу живого организма «клеткой» (англ. сell). Интересно, что ученый полагал, будто эта частица похожа на кельи монахов.

Изобретатель интересовался наукой дыхания. Однажды он даже поместил себя в специальный герметичный аппарат, из которого постепенно должен был выкачиваться воздух. В результате Гук частично потерял слух.

Бесспорно интересна.Как можно было забыть такого гениального изобретателя? Биография Роберта Гука незабываема!

Кого современники того времени называли «самым изобретательным человеком,который когда-либо жил»? Это был Роберт Гук. Он родился в1635 году. В 1662 году он был назначен куратором экспериментов при Лондонском королевском обществе. В 1677 стал секретарем этого общества. В 1703 году он умер и похоронен в неизвестной могиле на севере Лондона. Ученые и историки приложили не мало усилий в последнее время,чтобы восстановить память о добром имени «забытого гения». Его выдающиеся изобретения все таки были выставлены на экспозицию Гринвичской астрономической обсерваторией. Как так получилось, что человек, который внес огромный вклад в науку, был забыт?

Наследие Гука

Биография Роберта Гука очень яркая. Он много чего изобрел в своей жизни.

Гук был великолепным изобретателем и ученым.Что же он изобрел? Универсальный шарнир, который используется до сих пор в автомобилях; универсальную пружину-волосок для часов; ирисовую диафрагму, которая регулирует размер объектива. Он построил для Роберта Бойля воздушный насос, знаменитого английского химика и физика. Его закон,названный его именем, служит до сих пор для описания упругости пружин. Иследовав с помощью своего прибора пробку, ввел термин «клетка» и описал ее клеточное строение. Этот термин помог в дальнейшем обозначать основы жизнедеятельности и строения всех живых растений и животных.Еще одним из выдающихся творений Гука –проект усовершенствованного сложного микроскопа. Позднее по этому проекту был построен микроскоп Лондонский, а его конструктор -Кристофер Кок.
В 1665 году было издано сочинение Гука «Микрография» т.е. «маленькие рисунки». Этот вклад принес раннюю славу Гуку.Что интересного в этой работе?В ней были представлены искусно и точно выполненные изображения насекомых, которых рассматривал Гук в микроскоп. Рисунок блохи - самый известный. Она красовалась на гравюре размером в 30 на 45 сантиметров, одетая «броню» со всеми ее шипами, коготками и щетинками. Когда дамы видели этот рисунок падали в обморок! Почему? Для многих было потрясением узнать, что нередко эти крохотные насекомые селятся на теле человека.
Когда Гук сравнил кончик иглы, увеличенный под микроскопом и материалами природы, написал:

«Микроскоп предоставляет нам бесчисленные доказательства того,что волоски,щетинки и когти насекомых,шипы,крючки,и волоски растений в тысячи раз острее и тоньше всего,что сделано руками человека,а их идеальная форма и гладкость ярко свидетельствует о всемогуществе творца».

Британская энциклопедия отметила:

«Впервые с помощью микроскопа был открыт удивительный мир,в котором живые организмы представлены во всей поистине невероятной сложности».

Когда Гук исследовал окаменелости под микроскопом, понял, что это останки давно умерших организмов. В 17 веке Сэмюэл Пипс - писатель, автор «Дневников» и современник Гука высказался о сочинениях «Микрография»:

«Это самая занимательная и оригинальная книга,которую я когда-либо читал».

Да, «Микрография» была настоящим кладезем интересных научных наблюдений.

Лондон после пожара.

В 1666 году в Лондоне был сильный пожар. Надзирателем за восстановлением города был назначен Гук. Вместе со своим другом Кристофором Реном - ученым, который смотрел за королевскими зданиями, Гук трудился над планом восстановления. Лондонский мемориал в высоту 62 метра, в память о пожаре - один из проектов Гука. Он собирался использовать эту безопорную каменную колонну, самую высокую в мире, для того,чтобы проверить свою теорию гравитации. Дом Монтэгю - британский музей, также был построен, с помощью Гука и его проекта. Хоть и приписывается Рену создание Гринвичской астрономической обсерватории, все таки большую часть проекта выполнил именно Гук.
Будучи прекрасным астрономом Роберт Гук одним из первых построил зеркальный телескоп. Он был назван в честь шотландского астронома и математика Джеймса Грегори. Именно Гук определил, что Юпитер вращается вокруг своей оси. Изображения Марса на рисунках Гука использовались два века спустя, чтобы определять скорость вращения этой планеты. Да,биография Гука совмещает множество сфер человеческой деятельности, начиная с астронома и до архитектора.

Биография Роберта Гука. Почему его забыли?

Забыт Почему?

После 22-х лет, как Гук написал "Микрографию", 1687 году Исаак Ньютон опубликовал "Математические начала натуральной философии». Он вышел спустя 22 года после «Микрографии». В этом труде Ньютон описал законы движения, а также закон гравитации. Основные идеи теории гравитации до Ньютона сформулировал Гук. Это отмечает Алан Чапмен. И еще, заняться исследованием природы света, Ньютона побудили именно труды Гука.
Поле разногласия по поводу вопроса гравитации и оптики, между этими двумя учеными произошел разрыв. Ньютон после этого удалил все,что ссылалось на Гука и его труды, в своем труде «Математические начала». Также, известно,что Ньютон попытался стереть из истории имя Гука и его вклад в науку, а когда Ньтон стал президентом Королевского общества, все инструменты Гука, сделанные вручную, бумаги и его единственный портрет, исчезли. Спустя два столетия имя Гука было предано забвению, а его слава померкла.
Однако, как это не парадоксально, знаменитые слова Ньютона:

были обращены именно к Гуку. Да, действительно, Роберт Гук был великим астроном, архитектором, естествоиспытателем, зодчим и изобретателем. Он настоящий гигант своего времени! Биографию Роберта Гука действительно нельзя забыть!

Английский естествоиспытатель, физик.

Гук, Хук (Hooke) Роберт (18.7.1635, о. Уайт, - 3.3.1703, Лондон), английский естествоиспытатель, член Лондонского королевского общества (1663). В 1653 поступил в Оксфордский университет, где впоследствии стал ассистентом Р. Бойля. С 1665 профессор Лондонского университета, в 1677-83 секретарь Лондонского Королевского общества.

Разносторонний учёный и изобретатель, Г. затронул в своих работах многие разделы естествознания. В 1659 построил воздушный насос, совместно с Х. Гюйгенсом установил (около 1660) постоянные точки термометра - таяния льда и кипения воды. Усовершенствовал барометр, зеркальный телескоп, применил зрительную трубу для измерения углов, сконструировал прибор для измерения силы ветра, машину для деления круга и другие приборы.

Большое значение имело открытие Г. в 1660 закона пропорциональности между силой, приложенной к упругому телу, и его деформацией (см. Гука закон). Г. высказал идею, что все небесные тела тяготеют друг к другу и дал общую картину движения планет. Он предвосхитил закон всемирного тяготения И. Ньютона; в 1679 высказал мнение, что если сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, то планета должна двигаться по эллипсу. Г. придерживался волновой теории света и оспаривал корпускулярную; теплоту считал результатом механического движения частиц вещества.

С помощью усовершенствованного им микроскопа Г. наблюдал структуру растений и дал чёткий рисунок, впервые показавший клеточное строение пробки (термин «клетка» был введён Г.), а также описал строение клеток бузины, укропа, моркови и др.

Г. высказывал мысли об изменении земной поверхности, которое, по его мнению, повлекло изменение фауны. Г. считал, что окаменелости - это остатки прежде живших существ, по которым можно воспроизвести историю Земли.

Г. был известен также как архитектор. По его проектам было построено несколько зданий, главным образом в Лондоне.

Английского естествоиспытателя Роберта Гука по праву называет одним из величайших отцов физической науки. Именно его авторству приписывают основополагающие открытия и научные работы. Это и исследование живой клетки, и идея о световых волнах, и изучение акустики.

Биография

Будущий экспериментатор из острова Уайт вошёл в этот мир 18 июля 1635 года. Несмотря на то, что его отец был священником, мальчик с детства интересовался наукой, успешно осваивал языки в Вестминстерской школе, а затем Оксфордском университете.

Естествоиспытатель, который был помощником самого Роберта Бойля, стал членом Лондонского королевского общества, профессором университета и не уставал изучать математику и физику. В области его изучения присутствовали также основы биологии - в 1665 году вышла «Микрография» с описанием микро- и телескопических наблюдений за человеческими клетками. Гук впервые ввел понятие клетки, причем произошло это почти случайно, в ходе изучения обычной пробки. Учёный обнаружил, что материал, обладающий высокой плавучестью, состоит из маленьких ячеек, которые он и назвал клетками.

Изобретения и открытия

Robert Hooke был известен как человек разносторонне развитый: его интересовало практически все тайное и неизученное. Наверное, именно эта природная склонность мотивировала учёного изучить точные температуры таяния и кипения воды, а также чётко сформулировать тонкости . Исследователь также описал общую картину движения планет.

А число его изобретений и вовсе кажется бесконечным. Это зеркальный телескоп и гигрометр, прибор для измерения силы ветра и часы с регулирующей пружиной, машина для деления круга и система оптического телеграфа. Также учёному приписывают изобретение воздушного насоса. По сообщениям современников - последним его изобретением был морской барометр.

Знаменитая ссора с Ньютоном

Гук вошёл в историю науки благодаря многим своим достижениям. Но особую популярность ему принесла ссора с . Некоторые историки уверены, что последний действительно использовал гипотезы Гука о гравитации и свете, выдавая за свои. Учёный обвинил коллегу в плагиате, Ньютон же продолжал настаивать на своём. Два известных физика постоянно критиковали друг друга во взглядах на те или иные физические явления - говорят, Ньютон даже пытался сжечь рукописи Гука. Однако и тот, и другой всё равно вошли в историю науки.

Эксперименты, родом из детства

В детстве будущий исследователь часто болел - врачи не давали ему более двух десятков лет жизни. Но это не мешало мальчику мастерить часы и механические модели. Ещё одним хобби изобретателя была архитектура. Он помогал восстанавливать Лондон после большого пожара 1666 года, самостоятельно построил множество зданий, в частности, Гринвичскую обсерваторию, участвовал в перепланировке улиц города.

Интересовался исследователь и наукой дыхания - да так азартно, что даже поместил себя в специальный герметичный аппарат. Эксперимент значительно подорвал здоровье учёного – он сильно повредил уши и частично лишился слуха.

Уйдя из жизни незаслуженно забытым, Гук оставил наследие, ускорившее развитие человечества.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя