Роберт гук

Дальнейшая деятельность

Роберт Гук, биография которого уже пополнилась публикацией «Микрографии», не остановился на достигнутом. Он разработал теории о свете, тяготении и строении материй, придумал вычислительную машину для сложных арифметических действий и усовершенствовал прибор, позволяющий изучать магнитное поле Земли. В некоторых своих взглядах ученый был слишком резок. Например, в 1674 году у него произошел спор с Гевелием, связанный с особенностями использования микроскопов. Во второй половине 1670-х годов были написаны работы, посвященные теории упругости, ставшие почвой для знаменитого закона Гука. Он гласил, что увеличение длины по отношению к первоначальной пропорционально величине вызывающей удлинение силы, обратно пропорционально размеру сечения предмета и связано с материалом, из которого тот изготовлен.

Биография

Отец Гука подготавливал его первоначально к духовной деятельности, но ввиду слабого здоровья Роберта и проявляемой им способности к занятию механикой предназначил его к изучению часового мастерства. Впоследствии, однако, молодой Гук проявил интерес к научным занятиям и вследствие этого был отправлен в Вестминстерскую школу, где успешно изучал языки (латинский, древнегреческий, иврит), но в особенности интересовался математикой и показал большую способность к физике и химии.

Способность его к занятиям физикой и химией была признана и оценена учёными Оксфордского университета, в котором он стал заниматься с 1653 года. Он стал помощником химика Виллиса, а потом известного физика Роберта Бойля.

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 книгу «Микрография» с описанием его микроскопических и телескопических наблюдений, содержащую публикацию существенных открытий в биологии.
С Гук читает «Кутлеровские лекции» по механике.

Детство великого ученого

Будущий физик, ботаник, изобретатель и астроном появился на свет 18 июля 1635 года в городе Фрешуотер, что расположен на острове Уайт. Его отец был настоятелем в церкви Всех Святых. Близкие долго опасались за здоровье малыша, так как он был очень слабым и тщедущным, но Роберт выжил. В 1648-м, после смерти отца, Роберт Гук переехал в Лондон и стал учеником художника по имени Питер Лели. Уже став он неодобрительно вспоминал свои детские годы, но мастерство иллюстраций, которыми физик сопровождал свои труды, позволяет сказать, что время в художественной мастерской не было потеряно напрасно. В четырнадцать лет мальчик стал учеником Вестминстерской школы Башби, из которой выпустился в 1653-м. Как любой ученый, Роберт Гук изучил латынь, которая была основным языком научного общения тех времен. Помимо этого, он владел древнееврейским и греческим, умел играть на органе и моментально осваивал сложные учебники.

Причины забвения

Труды Гука на темы природы света и законов гравитации послужили основой работ Исаака Ньютона, но серьезнейшие разногласия двоих ученых ухудшили их отношения. Началось своего рода противоборство. Так, из своих «Математических начал натуральной философии» Ньютон удалил все ссылки на труды Гука. Кроме того, он пытался приуменьшить его вклад в науку. Став президентом Королевского общества, Ньютон прекратил использование многочисленных инструментов Гука, созданных им вручную, предал забвению его работы и убрал его портрет. Слава талантливейшего физика померкла. Тем не менее, именно о нем написаны известные слова Ньютона. В одном из своих писем он говорит, что видел дальше только потому, что стоял на плечах гигантов. И действительно, Роберт Гук заслуживает такого названия, ведь он был величайшим ученым, изобретателем, естествоиспытателем, астрономом и архитектором своего времени.

Врачи и родственники Гука опасались, что он умрет во младенчестве. Некоторые уверяли, что он не доживет и до двадцатилетия. Тем не менее, физик прожил 68 лет, что по меркам семнадцатого столетия можно назвать весьма продолжительным сроком. Название «клетка», которое он предложил для элементарных единиц живого организма, связано с тем, что Гуку такие частицы напоминали кельи монахов. Один из экспериментов, связанный с дыханием, чуть было не закончился для ученого мужа плачевно. Он поместил себя в особый герметичный аппарат, из которого выкачивался воздух, и в результате частично утратил слух. Помимо монумента, сооруженного в сотрудничестве с Реном, по проектам Гука были созданы такие здания, как обсерватория в Гринвиче и собор Святого Павла. Увидеть эти работы великого физика можно и сейчас.

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.

Создание «Микрографии»

В 1665-м увидел свет важнейший труд ученого. Трактат под названием «Микрография» детально излагал способы применения микроскопа для разнообразных В нем описывались шестьдесят различных экспериментов с частями растений, насекомых и животных. Открытие о клеточном строении организмов сделал именно Роберт Гук. Биология не была его главным научным интересом, так что результат изысканий тем более удивительный. Кроме того, материал, посвященный окаменелостям, делает Гука еще и основателем палеонтологии. Превосходного качества иллюстрации и гравюры сделали «Микрографию» бесценной книгой. Несмотря на то что ученый практически забыт на данный момент, его прорыв в изучении клеток имеет колоссальное значение. Знать об этом открытии действительно стоит.

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.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роберт Гук: история открытия клеток

• • 1. Вклад Роберта Гука в науку
  • 2. Этапы биографии
  • 3. «Микрография» и открытие клетки
  • 4. Результаты дальнейших исследований клеток

3. » Микрография » и открытие клетки

гук естествоиспытатель клетка микроскоп

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.

Изобретения

Микроскоп Гука (гравюра из «Микрографии»)

Барометр Гука

Изобретения Гука весьма разнообразны.

Между до  гг. Гук изобрёл спиральную пружину для регулирования хода часов. 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.

В  г. Гук изобрёл спиртовой уровень, в 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, много занимался наблюдениями.

В  г. Гук изобрёл первую в мире систему оптического телеграфа.

Гук изобрёл множество различных механизмов, в частности для построения различных геометрических кривых (эллипсов, парабол). В Гук представил Королевскому обществу модель изобретённых им винтовых зубчатых колёс, описанных им впоследствии в «Lectiones Cutlerianae» (). Эти винтовые колёса известны теперь под именем Вайтовых колёс. Карданово сочленение, служившее дотоле для подвеса ламп и компасных коробок на судах, Гук применил для передачи вращений между двумя валами, пересекающимися под произвольным углом.

Предложил прототип тепловых машин.

Для метеорологических наблюдений Гук изобрёл термометр-минима, усовершенствованный ртутный барометр со стрелочным указателем, гигрометр, анемометр, регистрирующий дождемер.

Гук изобрёл особый ареометр для определения степени пресности речной воды (water-poise).

Вклад в архитектуру и градостроительство

Вилленская церковь

Гук был главным помощником Кристофера Рена при восстановлении Лондона после великого пожара 1666 года. В сотрудничестве с Реном и самостоятельно построил в качестве архитектора несколько зданий (например, Гринвичскую обсерваторию, церковь Вилленского прихода в Милтон-Кинсе). Купол лондонского Собора Святого Павла построен с использованием метода, придуманного Гуком.

Гук внёс вклад и в градостроительство, предложив новую схему планировки улиц при восстановлении Лондона.

Личность учёного и споры вокруг неё

Гук и Исаак Ньютон спорили о приоритете в ряде открытий из области гравитации, астрономии и оптики. После смерти Гука Ньютон выражал сомнения в первенстве Гука. Сменив Гука на посту председателя Королевского общества, Ньютон якобы уничтожил или не сохранил единственный портрет Гука. В XX веке исследователи Роберт Гюнтер и Маргарет Эспинасс возродили наследие Гука, показав его одним из самых влиятельных ученых своего времени. Гук и Ньютон обладали сложными характерами. У них были споры и конфликты. Гук имел репутацию изобретателя и хорошего ученого,но эти конфликты с Ньютоном бросили тень на его имя и он приобрел репутацию завистника и противника Ньютона. Так получилось что имея определенную славу при жизни,после нее и в частности в наше время он не так известен как тот же самый его оппонент сэр Исаак.

Получили признание изобретательность Гука, его замечательные способности к экспериментам и трудоёмкой работе. Он имел ряд патентов на изобретения и усовершенствования в области теории упругости, оптики и барометрии. Документы Гука из Королевского общества, исчезнувшие при Ньютоне и вновь обнаруженные в 2006 году, могут стать поводом для современной переоценки.

Многое было написано о скверном характере Гука уже его первым биографом Ричардом Уоллером. Комментарии Уоллера влияли на отношение к личности Гука на протяжении более двух столетий, так что образ Гука как человека всегда недовольного, эгоистичного, нелюдимого и скупого доминирует во многих старых книгах и статьях. Например, Артур Берри сказал, что Гук «присвоил себе заслуги в большинстве научных открытий того времени».  Салливан писал, что Гук был «совершенно беспринципным» и в отношениях с Ньютоном выражал «ревнивое тщеславие».  Мануэль использовал фразу «сварливый, завистливый, мстительный» в своем описании.  Мор упомянул «циничный характер» и «едкий язык».  Андраде писал более сочувственно, но все же использовал характеристики «трудный в общении», «подозрительный» и «раздражительный».

Публикация дневника Гука в 1935 году выявила ранее неизвестные подробности его социальных и семейных отношений. Биограф Маргарет Эспинасс утверждает, что «представление, которое обычно изображают Гука как угрюмого… отшельника, совершенно ложно».  Гук общался с известными мастерами, такими как Томас Томпион (часовщик), и Кристофер Кокс (изготовитель инструментов). Он часто встречался с Кристофером Реном, с которым у него было много общих интересов, и крепко дружил с Джоном Обри. В дневниках Гука также часто упоминаются встречи в кофейнях и тавернах и обеды с Робертом Бойлем. Гук пил чай со своим лаборантом Гарри Хантом. Хотя Гук в основном жил один, кроме слуг, которые управляли его домом, его племянница Грейс Гук и двоюродный брат Том Джайлз провели с ним несколько лет в детстве.

Гук никогда не был женат. В дневнике его записано, что он насиловал свою племянницу Грейс, которая находилась под его опекой в ​​возрасте от 10 до 17 лет. Гук также имел сексуальные отношения с несколькими горничными и экономками, и отмечает, что одна из этих экономок родила девочку, но он не признал отцовство ребенка.

Гук страдал от головных болей, головокружений и приступов бессонницы. Подходя к ним в том же научном духе, который он привнес в свою работу, он экспериментировал с самолечением, усердно записывая симптомы, вещества и эффекты в своем дневнике. Регулярно употреблял нашатырный спирт, очищающие средства и опиаты, которые со временем оказывали все большее влияние на его физическое и психическое здоровье.

3 марта 1703 года Гук умер в Лондоне, слепой и прикованный к постели в течение последнего года жизни. В его комнате в Грешем-колледже был найден сундук с 8000 фунтов стерлингов. Хотя он говорил о том, чтоб собирается оставить щедрое наследство Королевскому обществу, которое дало бы его имя библиотеке, лаборатории и лекциям, завещание не было найдено, и деньги перешли к двоюродной сестре Элизабет Стивенс.  Гук похоронен в церкви Святой Елены, но точное местонахождение его могилы неизвестно.

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,
• 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 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.

Вклад в восстановление Лондона

Роберту Гуку выпала ответственнейшая роль. Вместе с Кристофером Реном он перепланировал район вокруг лондонской Биржи. При содействии Хью Мэя и Роджера Пратта он сделал заметный вклад в архитектуру Лондона. Помимо прочего, Гуком и Реном был создан проект памятника жертвам ужасного пожара. Был разработан тщательный проект, и в 1677 году мир увидела впечатляющая дорическая колонна, на создание которой был использован портлендский камень. Вершину ее венчал позолоченный шар с языками огня. Изначально Кристофер Рен хотел изобразить там Карла Второго, на что тот возразил, что участия в возникновении огня не принимал. Высота монумента составляет 61 метр и 57 сантиметров, ровно столько от колонны до места начала пожара. Гук планировал использовать памятник в качестве научной лаборатории для зенитного телескопа и работы с маятником, но вибрации, создаваемые уличным движением, помешали такой работе.

Лондонский профессор

Даже краткая биография Роберта Гука не может обойтись без упоминания о том, что в 1664 году, когда в Англии свирепствовала чума, физик не покинул Лондон. Незадолго до того он был назначен профессором Грешемовского колледжа и проживал в квартире в его здании. Помимо этого, Гук не прекращал деятельность куратора экспериментов Королевского общества. Это была непростая должность, за которую не предполагалось вознаграждение. Для не слишком обеспеченного ученого подготовка новых экспериментов была связана со значительными затратами. Тем не менее эта работа помогала его персональным исследованиям и создала физику авторитет уважаемого почетного консультанта. Кроме того, широта интересов Роберта впечатлила других членов сообщества. Информация о Роберте Гуке в «Истории Королевского общества» рассказывает о его работе в качестве куратора и содержит описание его удивительных экспериментов с вакуумом, артиллерийским порохом, термическим расширением стекла, а также работ по созданию микроскопа, ирисовой диафрагмы и всевозможных метеорологических приборов.