胡克[hooke]一問

胡克Robert Hooke (1635～1703)

英國物理學家。 1635年7月18日生於英國懷特島的弗雷斯沃特村，1703年3月3日卒於倫敦。 　　

胡克在1653年進入牛津大學，後在該校成為R.玻意耳的助手。 1662年任倫敦皇家學會實驗所的評議員，次年選為皇家學會會員。 1665年成為格雷沙姆學院教授，(1677～1683)年任皇家學會秘書。 　　

胡克建立了彈性體變形與力成正比的定律。 1660年他在實驗中發現螺旋彈簧伸長量和所受拉伸力成正比。 1676年在他的《關於太陽儀和其他儀器的描述》(A Description of Helioscopes and Other Instruments)一文中用字謎形式發表這一結果，謎面是ceiiinosssttuv。 1678年在他的小冊子《勢能的恢復──論說明彈跳體能力的彈簧》(Lecturse de Potentia Restituva, or of SpringExplaining the Powerof Springing Bodies)一文中公佈了謎底：ut tensio sic vis,這句拉丁文的意思是“伸長量和力成正比”。這是關於彈性體胡克定律的最早形式。 　　

胡克對萬有引力定律的發現起了重要作用。 1679年他寫信給I.牛頓，信中認為天體的運動是由於有中心引力拉住的結果，而且認為引力與距離平方應成反比。按照這個想法，地球表面拋體的軌道應該是橢圓，如果地球能穿透，物體將回到原處，而不像牛頓所說的，物體的軌跡是一條螺旋線，最終將繞到地心。牛頓對此沒有復信，但接受了胡克的觀點，以後在J.開普勒關於行星運動的第三定律基礎上用數學方法導出了萬有引力定律。 1686年牛頓將載有萬有引力定律的《自然哲學的數學原理》卷一的稿件送給英國皇家學會時，胡克希望牛頓在序言中能對他的勞動成果“提一下”，但遭到牛頓的斷然拒絕。這是後來胡克控告牛頓剽竊他的成果的來由。 　　

胡克其他科學貢獻很多。他用顯微鏡觀察軟木結構中的“微孔”或“細胞(cell)”（1665年發表），這是生物學中“細胞”一詞的起源。他在1672年發現光的衍射現象，並採用光波理論解釋這種現象。他認為熱是物質粘性機械運動的結果。胡克製造過各種機械，包括萬向接頭在內。 1666年倫敦大火以後，他在重建城市中設計了一些重要建築物。

-----------------------------------------------------------------------------------------

胡克 Hooke (1635~1703)

胡克是英國的物理學家及天文學家，他生於1935年7月18日的一個牧師的家庭，自小體弱多病，但卻喜歡自製機械玩具，這使他日後成為一位傑出的實驗物理學家。

13歲時胡克的父親去世後，為了生活，他需要四出工作，幸的一中學校長的收留，使他有機會學習中學課程，這使他的機械設計日益精進。

1653年，胡克進入了牛津大學，畢業後，他成為玻意耳的助手，並為玻意耳製造差不多所有的實驗用品及儀器。後來，他更提出以彈簧代替單擺作為計時工具。

在17世紀，所有重要的實驗儀器都差不多是胡克所設計的，如真空泵、鐘錶、顯微鏡、光柵等等。

胡克研究的題目非常之廣泛，如顯微鏡生物學 ( 細胞一詞就是由他提出的 )、建築學、化石研究、氣象、行星運動的原理及萬有引力等。當中更有以他命名的胡克定律，這定律指出：在彈性限度內，彈簧的彈力與彈簧所伸長 ( 或壓縮 )的長度成正比。

羅伯特胡克（1635年7月18日－1703年3月3日）也可譯羅伯特虎克，英國博物學家，發明家。在物理學研究方面，他提出了描述材料彈性的基本定律-胡克定律，且提出了萬有引力的平方反比關係。在機械製造方面，他設計製造了真空泵，顯微鏡和望遠鏡，並將自己用顯微鏡觀察所得寫成《顯微術》一書，細胞一詞即由他命名。在新技術發明方面，他發明的很多設備至今仍然在使用。除去科學技術，胡克還在城市設計和建築方面有著重要的貢獻。但由於與艾薩克牛頓的論爭導致他去世後少為人知，近來對胡克的研究逐漸興起。胡克也因其興趣廣泛，貢獻重要而被某些科學史家稱為「倫敦的萊奧納多（達文西）」。





目錄[隱藏]

1 早年
2 早期研究
3 顯微鏡與望遠鏡
4 技術革新與胡克定律
5 建築師虎克
6 虎克與牛頓
7 晚年和身後
8 參考文獻



[編輯] 早年
虎克生於英國懷特島西端的Freshwater，父親約翰虎克是當地的助理牧師。虎克從小就表現出對機械製造和繪畫的濃厚興趣和創造力，畫家約翰霍斯金斯曾看到過小虎克在用他自己從煤炭，紅土和白堊作出的顏料作畫，認為他有繪畫天賦。1648年虎克父親去世，虎克到倫敦謀生，在約翰霍斯金斯推薦下，成為肖像畫家彼得雷利（Peter Lely）的學徒。不久虎克離開畫室進入威斯敏斯特學校讀書。校長理察巴斯比很看重他的天賦，免除了他的學費，後來兩人成了很好的朋友。虎克在威斯敏斯特學校學習了拉丁文，希臘文和歐幾里德的《幾何原本》等。約翰威爾金斯（John Wilkins）和天文學家塞斯沃德（Seth Ward）也注意到虎克在機械製作上的創造力和技巧，並且引導他開始學習物理，天文，和醫藥化學。1653年虎克得到牛津大學教堂的唱詩班的工作。

[編輯] 早期研究


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b4/Boyle-hooke.jpg/200px-Boyle-hooke.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
波義耳－虎克牆，兩人最早的實驗室所在
1655年物理學家，化學家羅伯特波義耳應主持牛津大學改革的威爾金斯的邀請，前往牛津建立實驗室。虎克得以與波義耳相識，並成了羅伯特波義耳的研究助手。1658－1661年波義耳和虎克對德國發明家奧托格裡克發明的氣泵進行改進，併進行了氣體的壓強和體積的研究，提出了波義耳定律。同時虎克接受了波義耳在《懷疑派的化學家》一書中對四元素說的反駁，並注意到了燃燒的放熱現象，他將其與某些物質的溶解放熱相類比，認為燃燒是可燃物中含有的「硫素」溶解於空氣的過程，但並未發表。
1662年，在皇家學會會長羅伯特默雷（Robert Moray）和波義耳的提議下，虎克任皇家學會的試驗負責人，負責維護試驗儀器，驗證和演示實驗。由於皇家學會初創，沒有資金來源。虎克拿不到薪水，只能仍靠在唱詩班的工作度日。為了解決窘境，虎克設計了一些實驗，在國王面前演示，爭取到了王室對皇家學會的一些資助。1664年開始虎克開始擔任格雷漢姆學院的幾何學教授。

[編輯] 顯微鏡與望遠鏡


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Flea-Hooke.gif/200px-Flea-Hooke.gif



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
虎克觀察到的跳蚤，出自《顯微術》
1665年虎克出版了《顯微術》一書, 該書包括了一些他使用顯微鏡或望遠鏡進行的觀察。他觀察到了植物細胞，並且覺得他們的形狀類似教士們所住的單人房間，所以他使用單人房間的cell一詞命名植物細胞為cellua. 虎克所用的顯微鏡至今仍然保存在華盛頓國家健康與醫學博物館中。荷蘭工匠范列文虎克受《顯微術》一書啟發，對虎克的顯微鏡鏡片進行了改進，對微生物進行了細緻的觀察，被稱為微生物學之父。虎克隨後被皇家學會要求確證列文虎克的發現並予以發表。
1663年蘇格蘭天文學家格里高利設計了格里高利望遠鏡，但在製造時失敗了。10年後虎克利用自己高超的機械設計技術成功建設了第一個這種反射望遠鏡，並使用這一望遠鏡首次觀測到火星的旋轉和木星大紅斑，月球上的環形山和雙星系統。

[編輯] 技術革新與胡克定律


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/Universal_joint.gif/200px-Universal_joint.gif



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
萬能接頭，又稱胡克接頭
胡克對當時的機械進行了很多改造，併發明了很多新裝置。他發明了錨型擒縱機，也發明了擺輪游絲，通過這一裝置，可以按周期控制發條寬緊，至今仍是鐘錶製作中的關鍵部件。他也因為這一裝置的優先權問題和荷蘭物理學家惠更斯產生了長期的爭論，直到2006年在英國漢普頓郡一家人的櫥櫃中發現了胡克的關於皇家學會會議的記錄，提供了對胡克有利的證據。他第一個製造出了萬向接頭，有時候被叫做胡克接頭，可以允許剛性桿向任意方向運動，現在仍廣泛應用於車輛的傳動裝置中。雖然意大利數學家卡爾達諾一世紀前就提出了萬能接頭的想法，但是沒有製造出。還有風向儀，水平儀等裝置的發明權也常常歸功於他。
1676年胡克對金屬器件，特別是彈簧的彈性進行研究後，發表了一條拉丁語字謎，ceiiinosssttuv。（這是當時慣例，如果還不能確認自己的發現，則先把發現打亂字母順序發表，確認後再恢復正常順序。）兩年後公佈了謎底ut tensio sic vis，意思是「力如伸長（那樣變化）」即應力與伸長量成正比的胡克定律。