Robert Hooke (1635-1703) fue uno de los científicos británicos más destacados del siglo XVII. Ha logrado grandes logros en mecánica, óptica, astronomía y muchos otros aspectos. Los instrumentos científicos que diseñó e inventó no tenían paralelo en ese momento. Él mismo era conocido como los "ojos y manos" de la Royal Society.
Vida de Hooke
Hooke nació el 18 de julio de 1635 en Fray Schwart, Isla de Wight, sur de Inglaterra. El padre es el vicario local. Hook ha estado frágil y enfermo desde que era un niño, y tiene una personalidad excéntrica, por lo que no puede ir a la escuela a tiempo. Pero es hábil y le gusta hacer juguetes mecánicos. Por ejemplo, relojes de madera, modelos de aviones que puedan moverse en el agua, etc. A la edad de diez años, Hooke desarrolló un gran interés por la mecánica, lo que sentó una buena base para el futuro desarrollo de la física experimental. Después de la muerte del padre de Hook en 1648, su familia decayó. Hooke, de trece años, fue enviado a la casa de un pintor al óleo en Londres como aprendiz. Más tarde se convirtió en el cantante principal del coro de la iglesia y también fue un sirviente de los ricos.
Con la entusiasta ayuda del director de la escuela Westminster, Hooke completó sus cursos de secundaria. En casi una semana, leyó vorazmente los primeros seis volúmenes de los Elementos de Euclides e inmediatamente aplicó sus conocimientos matemáticos al diseño mecánico. Hooke diseñó doce estructuras mecánicas y treinta métodos de vuelo. En 1653, Hooke ingresó al Leo College de la Universidad de Oxford. Aquí conoció a algunos científicos talentosos. La mayoría de estas personas se convirtieron más tarde en la columna vertebral de la Royal Society. En ese momento, Hooke estaba interesado en participar en las actividades de médicos y académicos, y mostró su talento experimental único. En 1655, Hooke fue recomendado a Boyle y trabajó en el laboratorio de Boyle como asistente.
En 1663, Hooke recibió una Maestría en Artes y fue elegido miembro de la Royal Society. Desde 65438 hasta 0665, Hooke se desempeñó como profesor de geometría y geología en la Academia Gretel-Siam y participó en observaciones astronómicas. Después del Gran Incendio de Londres en 1666, trabajó como topógrafo e inspector de la ciudad de Londres y participó en la reconstrucción de Londres.
En 1676, Hooke publicó su famosa ley de elasticidad. De 1677 a 1683 fue secretario de la Royal Society y fue responsable de la publicación de sus revistas. Ya en 1663, Hooke redactó el "Proyecto de Estatuto de la Royal Society", que estipulaba que el propósito de la Sociedad era "mejorar el conocimiento de las cosas naturales mediante la experimentación y todas las artes, manufacturas, maquinaria práctica, motores y nuevas tecnologías relacionadas". invenciones (que no involucran teología, metafísica, ética, política, gramática, retórica o lógica)”. Como director del trabajo experimental y los asuntos cotidianos de la sociedad, Hooke ha estado en contacto y penetrado en los campos fronterizos activos de las ciencias naturales en ese momento durante más de 20 años de actividades de la sociedad, e hizo sus propias contribuciones. Hooke murió en Londres el 3 de marzo de 1703, a la edad de 68 años.
Exploración y descubrimiento en mecánica
La contribución de Hooke a la mecánica es particularmente destacada. A partir de 1661 participó activamente en las actividades del comité especial de la Royal Society para estudiar la naturaleza de la gravedad. Para determinar la relación entre la gravedad de un objeto y su distancia al centro de la Tierra, colocó una balanza de precisión en la aguja de la Abadía de Westminster, pesó un trozo de hierro y una cuerda larga y luego colgó el hierro en Al final de la cuerda, pésala nuevamente para ver si el peso ha cambiado debido a que el hierro está muy cerca del suelo. Como resultado, no se detectaron cambios significativos. Más tarde repitió el experimento en la antigua iglesia de San Pablo. En 1674, Hooke publicó un artículo "Un intento de probar el movimiento anual de la Tierra desde un punto de vista observacional". Partiendo del principio revisado de inercia y desde la perspectiva del equilibrio de fuerzas planetarias, se plantean tres hipótesis para el movimiento planetario:
1. Todos los cuerpos celestes tienen una fuerza gravitacional o fuerza gravitacional que tiende hacia su centro, la cual. no sólo atrae su propia parte, sino que también atrae otros cuerpos celestes dentro de su alcance;
2. Cada objeto mantiene un movimiento simple en línea recta y continúa moviéndose en línea recta hasta que actúa sobre él. otras fuerzas, cambiando así a un círculo, elipse u otros movimientos curvos;
3. Cuanto más cerca esté el objeto del centro de gravedad, mayor será la gravedad.
En una carta a Newton en 1679, Hooke propuso formalmente la idea de que la gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Sin embargo, no utilizó fórmulas matemáticas para expresar sus ideas sobre la gravedad como lo hizo Newton. esto usando ejemplos del movimiento del sol, la tierra, la luna, los planetas y los objetos en la tierra. Por lo tanto, a Newton se le concedió el honor de descubrir la ley de la gravitación universal, pero algunas de las ideas de Hooke desempeñaron un papel positivo al inspirar la investigación de Newton sobre la gravitación universal.
La ley de elasticidad es uno de los descubrimientos más importantes de Hooke y una de las leyes básicas de la mecánica más importantes. En los tiempos modernos, sigue siendo una importante teoría fundamental de la física. La ley de elasticidad de Hooke establece que dentro del límite elástico, la fuerza elástica F del resorte es proporcional a la longitud X del resorte, es decir, f = -kx. k es el coeficiente elástico del material, que está determinado por las propiedades del material. El signo negativo indica que la fuerza elástica generada por el resorte es opuesta a su dirección de estiramiento (o compresión). Para probar esta ley, Hooke también realizó muchos experimentos y fabricó elastómeros de diversas formas a partir de diversos materiales. Además, aplicó flexibilidad a los problemas prácticos. Al mismo tiempo, se reveló la ley de la elasticidad, se realizaron análisis iniciales del movimiento armónico simple y se demostró que la vibración del resorte era isócrona. Como resultado, aplicó los resortes a la relojería y logró un gran éxito.
Óptica y otras aportaciones
Hooke también estudió los problemas ópticos y logró resultados sobresalientes. Hooke fue un fiel partidario de la teoría ondulatoria de la luz. Creía que la propagación de la luz era similar a la de las ondas del agua y propuso además el concepto de que las ondas de luz son ondas transversales. También estudió la interferencia de la luz. Observó y estudió el color de la película y las escamas de mica formadas por agua jabonosa y descubrió que su color estaba relacionado con el espesor de la película y la mica. Dijo: "Cuando la luz incide sobre una película transparente, ambos lados de la película se reflejarán, lo que * * * producirá el efecto del color de la película".
En 1665, Hooke publicó "Sobre los microcuerpos", que es la obra más importante de todos sus logros y uno de los documentos científicos más importantes de la Europa del siglo XVII. Comenzó a aplicar la microscopía a la investigación biológica. Usando un microscopio, examinó y comparó cuidadosamente picaduras de abejas, patas de moscas, plumas de aves, escamas de peces, pulgas, arañas, pasto y cáñamo. Observó el tejido conectivo de objetos como el corcho y lo explicó en términos de "poros" y "células". La palabra "célula" fue adoptada directamente por la biología. El descubrimiento de Hooke condujo al estudio de las células. Ahora sabemos que todos los seres vivos están formados por innumerables células. Hooke hizo grandes contribuciones al desarrollo de la citología.
Hooke también realizó muchos estudios a través de la Royal Society sobre la teoría de la combustión química, la respiración, la geología, los terremotos y el océano. Creía que arder era similar a la respiración humana. Si no hay aire, la luz se apagará; usar un fuelle para inyectar regularmente aire fresco en los pulmones del perro con pequeños orificios también puede mantener el corazón del perro latiendo durante más de una hora, lo que indica que la función de la respiración es suministrar aire fresco. aire al animal. Hooker argumentó fuertemente contra el creacionismo bíblico en sus conferencias sobre los terremotos y por qué a menudo se encuentran conchas y otros restos de animales marinos en el suelo. Presentó la visión de los cambios en la forma del relieve, creyendo que los cambios en la forma del relieve causan cambios biológicos. Los fósiles son restos de animales antiguos y son "monumentos" en la historia de la evolución de la Tierra. La gente puede aprender sobre la historia de la tierra basándose en estos fósiles. Es valioso que Hooke desarrollara estas ideas antes del advenimiento de la teoría de la evolución.
Excelente fabricante de instrumentos
La experiencia de Hooke en la fabricación y mejora de instrumentos se reveló ya en su asistente Boyle. Ayudó a Boyle a mejorar la bomba de vacío tres veces. El tercer extractor de aire modificado tenía el prototipo de una bomba de vacío moderna, con energía proporcionada por el operador de la bomba mediante pedales en los pistones a cada lado de la polea del pedal. Usando este dispositivo, Boyle y Hooke completaron experimentos sobre la ley de los gases de Boyle. Los instrumentos mejorados de Hooke incluían un microscopio compuesto y un barómetro de rueda que leía con una aguja. También sugirió utilizar el punto de congelación del líquido y el grado de expansión o contracción como base para calibrar la escala de temperatura. Hooke diseñó una vez un "reloj climático" a gran escala para medir y registrar el viento, la dirección del viento, la temperatura, la presión, la humedad y las precipitaciones. Al telescopio le añadió puntas de ocular, tornillos de ajuste y aberturas. Su creatividad en los experimentos hizo una gran contribución a las primeras investigaciones experimentales de la Royal Society, y fue llamado "el pilar de la Royal Society". Debido a que Hooke y Boyle desempeñaron un papel activo en la Royal Society, la gente los elogió: "Si Boyle era el alma detrás de la Royal Society, entonces Hooke proporcionó los ojos y las manos de la Sociedad".
Desventajas en la ciencia Investigación
A Hooke le encantaba la ciencia y dedicó su vida a ella. Su ámbito de investigación es muy amplio, como arquitectura, fósiles, meteorología, etc. , y también incursionó y realizó aportes. Sin embargo, como científico, Hooke todavía carecía de capacidades competentes de razonamiento matemático y lógico como armas para la investigación y el pensamiento, por lo que no le resultó fácil analizar y resolver problemas a fondo basándose en la combinación de teoría y práctica. Ésta es también la desventaja de Hooke en comparación con Newton y Huygens.