В течение своей 68-летней жизни Роберт Гук, несмотря на слабость здоровья, был неутомим в занятиях, сделал много научных открытий, изобретений и усовершенствований.
Более 300 лет назад он открыл клетку , женскую яйцеклетку и мужские сперматозоиды.
Открытия
К числу открытий Гука принадлежат:
- открытие пропорциональности между упругими растяжениями, сжатиями и изгибами, и производящими их напряжениями (закон Гука),
- правильная формулировка закона всемирного тяготения (приоритет Гука оспаривался Ньютоном , но, по-видимому, не в части формулировки; кроме того, Ньютон утверждал о независимом и более раннем открытии этой формулы, которую, однако, до открытия Гуком никому не сообщал),
- открытие цветов тонких пластинок (то есть, в конечном итоге, явления интерференции света),
- идея о волнообразном распространении света (более или менее одновременно с Гюйгенсом), экспериментальное обоснование её открытой Гуком интерференцией света, волновая теория света,
- гипотеза о поперечном характере световых волн,
- открытия в акустике, например, демонстрация того, что высота звука определяется частотой колебаний,
- теоретическое положение о сущности теплоты как движения частиц тела,
- открытие постоянства температуры таяния льда и кипения воды,
- закон Бойля (каков здесь вклад Гука, Бойля и его ученика Ричарда Таунли (Richard Townley) - не до конца ясно),
- живая клетка (с помощью усовершенствованного им микроскопа; Гуку же принадлежит сам термин «клетка» - англ. cell),
- непосредственное доказательство вращения Земли вокруг Солнца изменением параллакса звезды γ Дракона (см.Боголюбов) (во второй половине г.)
Рисунки Луны и Плеяд из «Микрографии» Гука
и многое другое.
Первое из этих открытий, как утверждает он сам в своём сочинении «De potentia restitutiva », опубликованном в , сделано им за 18 лет до этого времени, а в было помещено в другой его книге под видом анаграммы «ceiiinosssttuv », означающей «Ut tensio sic vis ». По объяснению автора, вышесказанный закон пропорциональности применяется не только к металлам, но и к дереву, камням, рогу, костям, стеклу, шёлку, волосу и проч. В настоящее время этот закон Гука в обобщённом виде служит основанием математической теории упругости . Что касается до прочих его открытий, то в них он не имеет такого исключительного первенства; так, цвета тонких пластинок в мыльных пузырях Бойль заметил за 9 лет ранее; но Гук, наблюдая цвета тонких пластинок гипса, подметил периодичность цветов в зависимости от толщины: постоянство температуры таяния льда он открыл не ранее членов флорентийской академии, но постоянство температуры кипения воды подмечено им ранее Ренальдини; идея о волнообразном распространении света высказана им позже Гримальди.
Идею же об универсальной силе тяготения, следуя Кеплеру , Гук имел с середины 1660-х годов, затем, ещё в недостаточно определённой форме, он выразил её в в трактате «Попытка доказательства движения Земли » , но уже в письме 6 января 1680 года Ньютону Гук впервые ясно формулирует закон всемирного тяготения и предлагает Ньютону, как математически более компетентному исследователю, строго математически обосновать его, показав связь с первым законом Кеплера для некруговых орбит (вполне вероятно, уже имея приближённое решение). С этого письма, насколько сейчас известно, начинается документальная история закона всемирного тяготения. Непосредственными предшественниками Гука называют Кеплера , Борелли и Буллиальда, хотя их взгляды достаточно далеки от ясной правильной формулировки. Ньютону также принадлежат некоторые работы по тяготению, предшествовавшие результатам Гука, однако большинство самых важных результатов, о которых позднее вспоминал Ньютон, во всяком случае не было им никому сообщено.
См. также
Примечания
Литература
- В. И. Арнольд, «Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук» . М., Наука, 1989 г., 96 с.
- А. Н. Боголюбов, «Роберт Гук (1635-1703)» . М.: Наука, 1984.
- L.D. Patterson, Hooke’s Gravitation Theory and Its Influence on Newton. I: Hooke’s Gravitation Theory, Isis, Vol. 40, No. 4 (Nov., 1949), pp. 327–341. Online
- L.D. Patterson, Hooke’s Gravitation Theory and Its Influence on Newton. II: The Insufficiency of the Traditional Estimate, Isis, Vol. 41, No. 1 (Mar., 1950), pp. 32–45. Online
- C. Wilson, Newton’s Orbit Problem: A Historian’s Response, The College Mathematics Journal, Vol. 25, No. 3 (May, 1994), pp. 193–200, doi:10.2307/2687647. Online
- Early Science and Medicine, Volume 10, No. 4, December 2005. Выпуск журнала, содержащего ряд статей о вкладе Гука в теорию гравитации (авторы Niccolò Guicciardini, Michael Nauenberg, Ofer Gal, Domenico Bertoloni Meli).
Ссылки
- Robert Hooke (1635-1708) Сайт, посвященный Роберту Гуку
- Michael Nauenberg homepage. Страница известного историка науки, содержащего ссылки на его статьи о вкладе Гука в теорию тяготения.
- Allan Chapman, England’s Leonardo: Robert Hooke (1635-1703) and the art of experiment in Restoration England
Категории:
- Персоналии по алфавиту
- Учёные по алфавиту
- Родившиеся 18 июля
- Родившиеся в 1635 году
- Родившиеся на острове Уайт
- Умершие 3 марта
- Умершие в 1703 году
- Умершие в Лондоне
- Астрономы по алфавиту
- Физики по алфавиту
- Физики Великобритании
- Астрономы Великобритании
- Выпускники Оксфордского университета
Wikimedia Foundation . 2010 .
Трудно поверить, но открытие живой клетки стало результатом изучения физического явления.
Вклад Роберта Гука в науку
Введение в употребление слова «клетка» применительно к составной части структуры живых тканей связано с именем английского естествоиспытателя и ученого Роберта Гука. Это неудивительно, ведь именно он более 300 лет назад открыл растительные клетки, а также женские яйцеклетки и мужские сперматозоиды. Он по праву считается основателем экспериментальной физики. Кроме того, в своих многочисленных работах он сделал множество открытий, принадлежащих к разным областям науки и техники. Например, Гук открыл закон пропорциональности между упругими растяжениями и производящими их напряжениями (закон Гука), более точно сформулировал закон всемирного тяготения, привел доказательство вращения Земли вокруг Солнца, изобрел спиральную пружину для регулировки хода часов, спиртовой уровень, оптический телеграф, усовершенствовал микроскоп, телескоп, барометр, описал прообраз паровой машины и многое другое.
Этапы биографии
Первоначально родители готовили Гука к духовной деятельности, но из-за слабости здоровья и интереса к занятию механикой его отправили изучать часовое мастерство. Далее Гук проявил интерес к занятию наукой и был направлен в Вестминстерскую школу, где он довольно успешно изучал языки, интересовался математикой и показал способность к открытиям по механике и физике. Способности Гука впоследствии были хорошо оценены в Оксфордском университете, в котором он приступил к занятиям в 1653 году.
«Микрография» и открытие клетки
Открытие клетки Робертом Гуком стало следствием изучения физических свойств такого материала, как пробка. В частности, Гука интересовала причина высокой плавучести пробки. В попытках выяснить это было произведено множество наблюдений, в которых делались тонкие срезы пробки с дальнейшим их изучением под микроскопом. В результате ученый обнаружил, что пробка состоит из множества очень маленьких ячеек, напоминавших ему монашеские кельи в монастырях. Эти ячейки он впервые назвал клетками. Результаты данных наблюдений Гук опубликовал в сентябре 1664 года в своей книге «Микрография». В ней описываются наблюдения ученого с использованием микроскопа и различных линз. Данная книга известна также благодаря своим медным гравюрам с изображениями микромира, некоторые из которых больше размера самой книги. Помимо наблюдения клетки в книге описываются удаленные планетные тела, происхождение полезных ископаемых, вопросы теории света и другие интересные автору явления.
Результаты дальнейших исследований клеток
Книга «Микрография» вызвала интерес в научных кругах того времени и стала бестселлером. Вслед за Гуком наблюдения за клетками растений продолжили другие исследователи. В частности, итальянский врач и микроскопист М. Мальпини (1675) и английский ботаник Н. Грю (1682) создали представление клетки в виде крошечных «мешочков», заполненных «питательным соком», подтвердив тем самым клеточное строение растений. А в 1674 году голландским микроскопистом Антонием ван Левенгуком были открыты одноклеточные организмы и живые клетки. В капле воды он обнаружил амебы, инфузории и бактерии, а также впервые наблюдал такие животные клетки, как эритроциты и сперматозоиды. После усовершенствования микроскопа в XIX веке были предприняты попытки изучения внутреннего строения клетки. В 1802-1833 годах был введен термин «протоплазма», описано ядро растительной клетки, выявлено ядро яйцеклетки у птиц. С тех пор главным в клетках стало считаться их содержимое, а не мембрана. Затем в 1858-1875 годах немецкими зоологами Т. Шванном и М. Шлейденом была сформирована клеточная теория строения живых организмов, которая впоследствии была дополнена исследованиями Р. Вихрова и И.Д. Чистякова, исправившими ряд заложенных в нее первоначально ошибок. Клеточная теория впоследствии стала общепризнанным в биологии обобщением, доказывающим благодаря клеточной структуризации единство основных принципов строения и развития растительного и животных миров.
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.
1 из 15
Презентация на тему: Роберт Гук
№ слайда 1
Описание слайда:
РОБЕРТ ГУК Роберт Гук (англ. Robert Hooke; Роберт Хук, 18 июля 1635, остров Уайт - 3 марта 1703, Лондон) - английский естествоиспытатель, учёный-энциклопедист. Гука можно смело назвать одним из отцов физики, в особенности экспериментальной, но и во многих других науках ему принадлежат зачастую одни из первых основополагающих работ.
№ слайда 2
Описание слайда:
Биография Отец Гука, пастор, готовил его первоначально к духовной деятельности, но ввиду слабого здоровья мальчика и проявляемой им способности к занятию механикой предназначил его к изучению часового мастерства. Впоследствии, однако, молодой Гук получил интерес к научным занятиям и вследствие этого был отправлен в Вестминстерскую школу, где успешно изучал языки латинский, древнегреческий, еврейский, но в особенности интересовался математикой и выказал большую способность к изобретениям по физике и механике. Способность его к занятиям физикой и химией была признана и оценена учёными Оксфордского университета, в котором он стал заниматься с 1653 года; он сначала стал помощником химика Виллиса, а потом известного Бойля.
№ слайда 3
Описание слайда:
C 1662 был куратором экспериментов при Лондонском Королевском обществе (с момента его создания).В 1663 Королевское общество, признав полезность и важность его открытий, сделало его своим членом.В 1677–1683 был секретарём этого общества.С 1664 – профессор Лондонского университета (профессор геометрии в Gresham College).В 1665 публикует «Микрографию», где описаны его микроскопические и телескопические наблюдения, содержащую публикацию существенных открытий в биологии.С 1667 Гук читает "Кутлеровские (Cutlerian or Cutler) лекции" по механике.
№ слайда 4
Описание слайда:
Открытия К числу открытий Гука принадлежат:открытие пропорциональности между упругими растяжениями, сжатиями и изгибами, и производящими их напряжениями (закон Гука),правильная формулировка закона всемирного тяготения (приоритет Гука оспаривался Ньютоном, но, по-видимому, не в части формулировки; кроме того, Ньютон утверждал о независимом и более раннем открытии этой формулы, которую однако до открытия Гуком никому не сообщал),открытие цветов тонких пластинок (то есть в конечном итоге явления интерференции света),идея о волнообразном распространении света (более или менее одновременно с Гюйгенсом), экспериментальное обоснование её открытой Гуком интерференцией света, волновая теория цвета,гипотеза о поперечном характере световых волн,
№ слайда 5
Описание слайда:
открытия в акустике, например, демонстрация того, что высота звука определяется частотой колебаний,теоретическое положение о сущности теплоты как движения частиц тела,открытие постоянства температуры таяния льда и кипения воды,закон Бойля (каков здесь вклад Гука, Бойля и его ученика Ричарда Таунли (Richard Townley) - не до конца ясно),живая клетка (с помощью усовершенствованного им микроскопа; Гуку же принадлежит сам термин "клетка" - англ. cell),непосредственное доказательство вращения Земли вокруг Солнца изменением параллакса звезды γ Дракона (во второй половине 1669 г.)Рисунки Луны и Плеяд из «Микрографии» Гука и многое другое.
№ слайда 6
Описание слайда:
Идею же об универсальной силе тяготения, следуя Кеплеру, Гук имел с середины 1660-х годов, затем, ещё в недостаточно определённой форме, он выразил её в 1674 в трактате «Попытка доказательства движения Земли», но уже в письме 6 января 1680 года Ньютону Гук впервые ясно формулирует закон всемирного тяготения и предлагает Ньютону, как математически более компетентному исследователю, строго математически обосновать его, показав связь с первым законом Кеплера для некруговых орбит (вполне вероятно, уже имея приближённое решение). С этого письма, насколько сейчас известно, начинается документальная история закона всемирного тяготения. Непосредственными предшественниками Гука называют Кеплера, Борелли и Буллиальди, хотя их взгляды достаточно далеки от ясной правильной формулировки. Ньютону также принадлежат некоторые работы по тяготению, предшествовавшие результатам Гука, однако большинство самых важных результатов, о которых позднее вспоминал Ньютон, во всяком случае не было им никому сообщено
№ слайда 7
Описание слайда:
Ряд современных авторов полагают, что главным вкладом Гука в небесную механику было представление движения Земли в виде суперпозиции движения по инерции (по касательной к траектории) и падения на Солнце как тяготеющий центр, что оказало, в частности, серьёзное влияние на Ньютона. В частности, этот способ рассмотрения давал непосредственную базу для выяснения природы второго закона Кеплера (сохранения момента импульса при центральной силе), что явилось ключом и к полному решению Кеплеровой задачи.
№ слайда 8
Описание слайда:
Гуку принадлежит открытие закона, который в современной литературе принято называть законом Бойля, причём утверждается, что сам Бойль не только не оспаривает это, но явно об этом пишет (самому же Бойлю принадлежит лишь первенство публикации). Впрочем, реальный вклад Бойля и его ученика Ричарда Таунли (Richard Townley) в открытие этого закона мог быть и достаточно велик.
№ слайда 9
Описание слайда:
Изобретения Изобретения Гука весьма разнообразны. Во-первых, следует сказать о спиральной пружине для регулирования хода часов; изобретение это было сделано им в течение времени от 1656 до 1658. По указаниям Гука часовой мастер Томпсон сделал для Карла II первые часы с регулирующей пружиной. Нидерландский механик, физик и математик Христиан Гюйгенс применил регулирующую спираль позже Гука, но независимо от него; зацепляющие части (echappement), придуманные ими, неодинаковы. Идею о применении конического маятника к регулированию часов Гук приписывал себе и оспаривал первенство у Гюйгенса.
№ слайда 10
Описание слайда:
В 1666 он изобрёл спиртовой уровень, в 1665 представил королевскому обществу малый квадрант, в котором алидада перемещалась с помощью микрометренного винта, так что представлялась возможность отсчитывать минуты и секунды; далее, когда найдено было удобным заменить диоптры астрономических инструментов трубами, он предложил помещать в окуляр нитяную сетку. Вообще Гук сделал немало усовершенствований в конструкции телескопов диоптрических и катоптрических; стёкла он шлифовал сам и много занимался наблюдениями; между прочим, он обратил внимание на пятна на поверхности Юпитера и Марса и по движению их определил, одновременно с Джованни Кассини, скорости вращений этих планет вокруг осей.
№ слайда 11
Описание слайда:
№ слайда 12
Описание слайда:
Кроме того, он изобрёл оптический телеграф, термометр-минима, усовершенствованный барометр, гигрометр, анемометр, регистрирующий дождемер; делал наблюдения с целью определить влияние вращения земли на падение тел и занимался многими физическими вопросами, о взвешивании воздуха, об удельном весе льда, изобрёл особый ареометр для определения степени пресности речной воды. В 1666 Гук представил Королевскому обществу модель изобретённых им винтовых зубчатых колёс, описанных им впоследствии в «Lectiones Cutlerianae» (1674). Эти винтовые колёса известны теперь под именем Вайтовых колёс.
№ слайда 13
Описание слайда:
Другие достижения Гук был главным помощником Кристофера Рена при восстановлении Лондона после великого пожара 1666. В сотрудничестве с Реном и самостоятельно построил в качестве архитектора множество зданий (например, Гринвичскую обсерваторию, церковь Вилленского прихода в Милтон Кинсе). В частности, сотрудничал с Реном в строительстве лондонского Собора св. Павла, купол которого построен с использованием метода, придуманного Гуком. Внёс серьёзный вклад в градостроительство, предложив новую схему планировки улиц при восстановлении Лондона.
№ слайда 14
Описание слайда:
№ слайда 15
Описание слайда:
Гук или ван Гельмонт? Как выглядел Роберт Гук, неизвестно. Длительное время считалось, что портрет, опубликованный 3 июля 1939 года в журнале «Тайм», принадлежит Гуку. Лайза Джардин даже поместила его на обложку своей книги о Гуке. Однако позже исследователи пришли к заключению, что на портрете изображён фламандский химик и физиолог Ян Баптиста ван Гельмонт (1580-1644).
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.
