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罗伯特?虎克

  罗伯特?虎克

  如果一提起虎克定律的话,现在已是众所周知的了。另外,我们在考虑力和变形的关系时,经常普遍地使用这一定律。

  一六三五年七月十八日,罗伯特?虎克(Robert Hooke,1635~1703)生于杜巴海峡的怀特岛的夫赖茨休沃达。

  他进了奥克斯福德大学,在这里学习了两年,但是没有取得学位称号。然而,在这里他结识了罗伯特?波义耳,波义耳(Robert Boyle,1627~1691)因发现了关于气体的压力和体积关系的波义耳一查理定律而十分有名。因此,虎克也踏进了研究生活的第一步。

  他从小就十分喜欢学习。并且还非常聪明。另外,也增长作画。离开奥克斯福德大学后,二十岁时,他加入了以威尔金森为核心的科学家俱乐部,在这个俱乐部里也有二十八岁的罗伯特?波义耳。因此,虎克就当了罗伯特?波义耳的实验助手,协助他搞好实验。

  离开大学当了波义耳的助手后,他为波义耳设计并制造了空气泵。波义耳利用这一装置于一六六0年发现了著名的波义耳定律。但是,据说也有人认为,这一波义耳定律最初也可能是罗伯特?虎克发现的。他的创造力是十分出色的,思考了各种问题。但是,此时他对飞机产生了极大的兴趣,而为人们留下了有关空中飞行装置的各种设想。这一设想终于在二百年后由美国的怀特兄弟实现了。

  一六六零年他发表了有关毛细管现象的论文。同年,成立皇家学会,他也混在著名的学者中间成了皇家学会的创始成员之零。今天还保留着当时皇家学会成立时的名簿,在该名簿中唯独他一人没有学位称号,而称为虎克先生。从那以后,他很快就取得了博士称号。 二十岁时,他开始研究天文学。当时,航海事业十分发达,所以,经度和时间就成了一个大问题。这就促进了钟表技术研究的迅速发展,同时也改进了振子钟。但是,利用重力的振子钟不适于海上航行使用,一到海上就走时不准了。十分需要不使用重力的高质量的钟,也就是说,需要一种在任何姿势下都能准确走时的钟。

  虎克将重锤连在弹簧上,就重锤的大小和弹簧变位的大小的关系进行了实验,结果发现了变形与施加的重量成正例。这就是所说的“虎克定律”,是一六七五年发现的。此外,他还发现了按这一定律的弹簧振动不是由振幅引起的,而具有固定的振动数。

  以这一事实为依据,他创造性地设计了发条钟。而且,装在船舶上的钟表开始使用发条钟,以此取代了振子钟。

  另外,他在生物学方面也留下了巨大的业绩。他自己改进了显微镜,并制造出了高性能的显微镜。当时,在使用显微镜方面他也是最出色的一个人。他通过显微镜观察发现了多种生物,并将其画成草图。同时,他还观察了植物组织、纤维、藻类、微小动物等各种极小物体的结构、运动等情况。

  他还用显微镜观察了化石,证明了化石是远古时代的贝壳、动物和植物生成的。而且,这也是他最先发现的。

  他总结了这一系列的研究成果,于一六六五年出版了巨著《微生物》一书。书中收集了大量的迄今人们没有看到过的出色的插图。据说有关昆虫的研究,他也是绝无伦比的。有关昆虫的羽毛、鱼的鳞翅等,不仅是图示正确,而且,还画出了非常美丽的插图。

  在这些插图中,据说有几张是克里斯特法?连画的。克里斯特法?连是他母亲的兄弟,也就是他的舅舅,他是当时有名的建筑家。

  通过显微镜观察发现的大量事实中,众所周知,最有名的是发现了软木是多孔质。当把软木作成薄切片放在显微镜下观察时,就会发现密集了大量的美丽的小长方型孔穴。他给这种孔穴取名为“细胞”。所说的“细胞”就是小房子的意思。所说的“细胞”,他是为生物组织的残骸取的名字。

  然而,今天把活着组织也原样地使用了“细胞”这一词汇,对于生物学来说,这一词汇是十分重要的。

  另外,该书中还记述了有关组成薄膜的颜色问题等,还涉及到了有关光学的重要问题。

  就在这个时候,他还发明了气压计。而且,某种程度地解释了气压和天气的关系。设计湿度计,也是这个时期的事情。

  一六六六年九月,伦敦发生了大火。有关伦敦的重建计划问题,国王任命建筑家连为最高负责人,虎克也被伦敦市任命为其实行的负责人。当时,虎克才三十一岁。他协助连,终于成功地完成了这一伟大事业。

  建筑家克利斯特法?连所设计的建筑物,几乎大部分保存下来了,但是,虎克设计的建筑物只保留下来一个,这就是“大火纪念堂”。

  此时,虎克发挥了自己的创造力,将酒精密封在玻璃管里发明了水平仪。另外,他还动了一番脑筋,研究了新型砖瓦的生产法。

  在这段时间,据说他还观察了火星的斑点变化。他还使狗的肺肌肉停止运动,人工使用风箱送进空气使狗继续生存,并取得了成功。,进行了类似于今天的人工心肺的实验。

  从皇家学会成立不久的一六六四年到一六七七年一直担任事务局长的奥尔登巴格,和虎克合不来,对虎克敬而远之。牛顿也是皇家学会的会员,然而,不喜欢和别人争论。但是,虎克却不同,喜欢争论,每日和波义耳、连等人在咖啡馆争论有关科学的问题,视为乐趣。因此,虎克怎么也和牛顿会不来。奥尔登巴格经常站在牛顿一边,所以,虎克在皇家学会经常处于不利的地位。

  一六七四年,惠更斯发明了发条钟,为此,向是家学会申请登记。但是,虎克却提出异议说,“这种发条钟自己很早以前就发明了。”然而,奥尔登巴格忽视他的意见。一六七七年,奥尔登巴格去世后,虎克就任了事务局长这一职务。

  一六三八年,物理学家、同时又是生物学家的莫利努出席是家学会集会,他曾就当时所会见的知名人士写过信。在该信中是这样记述虎克的,“他是世界上性格最乖僻的人,每当皇家学会的学者任何人一发表发明和发现时,虎克总是要说,我很早以前就知道那种事情。所以,谁都不喜欢他。”

  虎克是一个性格乖僻的人,这一评价一直持续了二百多年。但是,一九三五年,发表了过去不被人们所知的虎克日记,使人们大大地改变了对虎克的认识,重新评价了他的为人和功绩。

  在同一时代活跃的人物牛顿,采用数学彻底地解释了自然现象,创立了数学性质的完整的定律。然而,虎克与牛顿同时独立发现了“反二项式定理,”同时也发现了牛顿环。然而,他未能将这些统一成一个定律。

  但是,如果从他的目的明确、眼光灵敏来说,他确实是一个天才,具有罕见的出色的能力。极旺盛的创造力驱使他不能集中精力搞一个问题。

  另外,虎克出身于平民,这也使他在各方面处于不利的地位。牛顿是地主,是庄园主。

  他还是怄偻病患者,这也对他的性格有很大的影响。他个子不高,脸色苍白,瘦得象皮包骨。嘴大,下巴突出,头发蓬松。也许这种身体长相的劣等感的缘故,使虎克嫉妒心很重,自尊心很强,这就是他的性格。而且,只要脑袋里有点东西,一点也装不住,会立即告诉别人。

  因为他深知自己的容貌不如他人,所以,他从不画自己的画像。因此,能够确认的他的画像只有一张。那是不是唯一的一张,目前还不清楚。 虎克晚年,长期患头痛病和失眠,十分苦恼,终于和盲人一样。一七0三年三月三日,罗伯特?虎克在伦敦去世,终年六十八岁。

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