Robert Hooke: Physique, Architecture, Astronomie, paléontologie, Biologie

peut-être l’un des plus grands scientifiques expérimentaux du 17e siècle siècle, Robert Hooke de Grande-Bretagne, a laissé un héritage durable dans des disciplines aussi diverses que la physique, L’Architecture, L’astronomie, la paléontologie et la biologie. Les microscopes modernes, les horloges et les automobiles portent tous son empreinte, et une importante loi d’élasticité partage toujours son nom.,

Hooke est né le 18 juillet 1634 à Freshwater, sur L’Île de Wight. Enfant, il a souffert d’un cas dévastateur de variole qui l’a laissé physiquement et émotionnellement marqué pour le reste de sa vie. Enfant malsain, Hooke est devenu un hypocondriaque bossu, pâle, maigre et nerveux. Son père, John Hooke, a joué un rôle actif dans L’éducation précoce de Robert jusqu’à ce qu’il entre à la Westminster School à l’âge de 13 ans après le suicide de son père., Après avoir obtenu son diplôme de Westminster en 1648, Hooke a d’abord effectué un apprentissage avec L’artiste Sir Peter Lely, puis est entré à L’Université D’Oxford où il a rencontré et étudié auprès de certains des plus grands scientifiques D’Angleterre. Hooke est finalement devenu un assistant rémunéré pour le célèbre physicien irlandais Robert Boyle et a aidé à développer une pompe à air fonctionnelle. Il resta dans le laboratoire de Boyle jusqu’en 1662, date à laquelle il fut nommé conservateur des expériences pour la Royal Society de Londres, un travail qui impliquait la démonstration d’équipements scientifiques et de procédures expérimentales lors de réunions hebdomadaires de l’ensemble de la société.,

en 1663, Hooke est officiellement élu membre de la Royal Society, et 2 ans plus tard, il est nommé professeur de géométrie au Gresham College. Ce dernier poste était accompagné d’une suite de chambres au collège où Hooke a vécu et travaillé pour le reste de sa vie. Pendant cette période, L’intérêt de Hooke pour la microscopie et l’astronomie a grimpé en flèche, et il a publié Micrographia, son travail le plus connu sur la microscopie optique en 1665. L’année suivante, Hooke a publié un volume sur les comètes, Cometa, détaillant son observation étroite des comètes survenues en 1664 et 1665., Après la mort de Henry Oldenburg en 1677, Hooke a succédé au poste de secrétaire de la Royal Society, qu’il a maintenu pendant les 16 années suivantes.

la micrographie a englobé la première série importante d’observations utilisant un microscope précoce équipé de lentilles grossissantes composées et a été illustrée par des dessins élaborés (son dessin finement détaillé d’une puce est célèbre). Hooke a observé une grande diversité d’organismes, y compris des insectes, des éponges, des bryozoaires, des diatomées et des plumes d’oiseaux., Peut-être moins connu, Hooke a inventé le terme « cellule” dans un contexte biologique, car il a décrit la structure microscopique du liège comme une petite pièce nue ou une cellule de moine dans sa découverte historique des cellules végétales avec des parois cellulaires. Hooke a pu confirmer les observations surprenantes d’Antonie Philips van Leeuwenhoek sur les bactéries et les protozoaires, conduisant à l’acceptation générale des résultats du scientifique néerlandais par la communauté scientifique établie., Hooke, préférant beaucoup ses microscopes composés, n’a pas mené un nombre important d’expériences avec des microscopes de style Leeuwenhoek, et a critiqué ces instruments simples comme offensants à ses yeux.

en tant que premier à examiner les fossiles au microscope, Hooke a noté les similitudes remarquables entre le bois pétrifié et le bois de chêne pourri, en plus des coquilles fossilisées et des coquilles de mollusques vivants., Ces observations ont contribué à faire passer la science au-delà de la notion fausse D’Aristote selon laquelle les fossiles se sont formés et ont grandi avec la Terre et n’ont imité que les êtres vivants dans la nature, plutôt que les processus de spéciation, de fossilisation, d’évolution et d’extinction. Le langage archaïque de Hooke décrit certainement des processus expliquant la minéralisation des tissus vivants en fossiles et faisant allusion à l’extinction et à l’évolution, deux siècles et demi avant Charles Darwin. La micrographie comprenait également une théorie des ondes de la lumière, qui comparait la propagation des vibrations de la lumière aux ondes ondulantes de l’eau., Hooke a suivi la publication avec une série de conférences sur la lumière à la Royal Society et a été le premier à décrire les phénomènes de couches minces et la périodicité associée en utilisant des membranes et des plaques minces de mica. En 1672, il a noté que la lumière vibre perpendiculairement à la direction de sa propagation.

étant le premier à considérer sérieusement l’importance du pouvoir de résolution de l’Équipement optique, Hooke a avancé à la fois la microscopie et le développement de télescopes., Ses contributions à l’évolution des instruments optiques comprennent de nombreuses innovations au microscope, illustrées par l’invention du microscope composé et la création d’un ingénieux système d’éclairage. Hooke a développé un micromètre et a été le premier à appliquer des viseurs télescopiques aux instruments d’arpentage. Un réfractomètre pour mesurer l’indice de réfraction des liquides, l’ajout d’un engrenage en spirale pour ajuster le réglage des télescopes, le joint universel (de renommée automobile), le diaphragme de l’iris et une rectifieuse de lentilles sont tous attribuables à ce scientifique, cartographe et musicien britannique.,

en expliquant la science derrière les ressorts hélicoïdaux, la loi a facilité l’utilisation des ressorts dans toutes sortes de technologies., Des suspensions automobiles aux jouets de jeux, en passant par les stylos à bille rétractables, les ressorts sont finalement devenus des composants mécaniques de base, en grande partie à cause du travail pionnier effectué par Hooke.

Il est révélateur de noter que la Loi de Hooke a été cachée dans une Anagramme pendant 2 ans pour empêcher des scientifiques concurrents de prétendre avoir découvert la loi du printemps par leurs propres moyens. Il a d’abord décrit la découverte dans l’anagramme « ceiiinosssttuv”, dont il a publié la solution plus tard sous le nom de « tension Ut, sic vis” qui se traduit par « comme l’extension, donc la force., »Ce faisant, Hooke a pu revendiquer la priorité pour sa percée sans divulguer les détails.

regardant vers les étoiles en tant qu’inventeur du télescope réfléchissant, les aventures de Hooke en astronomie comprennent la première inférence à la rotation de Jupiter et la description de sa grande tache rouge. Il a également observé la rotation de Mars et Jupiter, tenté d’observer et de décrire la parallaxe (la différence d’orientation d’un objet vu le long de 2 lignes de visée différentes), et a noté 1 des premiers exemples d’une étoile double., L’un des premiers scientifiques à construire et à utiliser un télescope réfléchissant, Hooke a montré que la Terre et la Lune orbitent autour du soleil selon un chemin elliptique plutôt que circulaire. En plus de ses références volumineuses à la microscopie optique, Micrographia comprend des notes sur les observations de Hookes sur les cratères lunaires et spécule sur leur origine. Il a formulé la théorie du mouvement planétaire, comme un problème en mécanique, qui a conduit Isaac Newton à ses théories entourant les lois gravitationnelles., Bien que son travail de 20 ans sur la gravité ait été innovant, il manquait une partie de la sophistication mathématique de Newton, qui a rapidement éclipsé les théories et les spéculations de Hooke. Au début de leur carrière respective, les scientifiques éminents 2 ont montré une mesure de respect pour 1 autre, Newton écrivant une lettre à Hooke avec la célèbre ligne, « si j » ai vu plus loin, c  » est en me tenant sur les épaules de géants. »

bien qu’il n’ait jamais eu de formation formelle en tant qu’architecte, Hooke fut nommé arpenteur de Londres après le Grand incendie de 1666 qui dévasta la ville., Grâce à de nombreux projets de reconstruction, y compris l’Observatoire royal de Greenwich, L’Hôpital royal de Bethlem et la Cathédrale Saint-Paul, il a prouvé son talent de concepteur. Dans la reconstruction globale de la ville de Londres, Hooke a suggéré de redessiner les rues de la ville sur une disposition en grille avec de larges boulevards et des rues transversales, un plan utilisé plus tard à Liverpool, Paris et plusieurs villes américaines.

Hooke a beaucoup tâté dans les sciences et les arts et est souvent considéré comme le fondateur des sciences météorologiques (il a proposé de fixer 0°C comme point de congélation de l’eau)., Dans Micrographia, il décrit les instruments qu’il a conçus ou améliorés pour faire progresser le stockage des connaissances scientifiques dans les systèmes météorologiques. L’un des appareils utilisait un baromètre à roue pour détecter les changements subtils dans la montée et la chute du mercure, fournissant ainsi une indication de la pression barométrique atmosphérique. D’autres inventions liées à la météo comprenaient l’hygromètre pour déterminer l’humidité et l’anémomètre pour mesurer la vitesse du vent.

Hooke a été l’un des premiers scientifiques à affirmer que des phénomènes météorologiques tels que les ouragans et le brouillard sont des sous-produits de l’air plus dense., Avec une prévoyance peu commune, il a suggéré que si des informations météorologiques quotidiennes étaient compilées et analysées, il pourrait être possible de prédire le temps.

pionnier de la géologie ancienne, Hooke était un expert des tremblements de terre et a développé des théories de la combustion. Il était un inventeur et un innovateur très actif d’un large éventail d’instruments scientifiques au-delà de son travail au microscope. Ceux-ci comprennent la pompe à air moderne, Les montres à ressort, une machine à sonder la profondeur, un pistolet à air, des voitures, des moulins à vent, un télégraphe, une cloche de plongée, du matériel d’arpentage et divers niveaux et échelles., Hooke croyait fermement que les instruments devaient être considérés comme des extensions des sens humains.

Dans un excellent exemple d’ingéniosité scientifique, Hooke a aidé à résoudre un problème critique pour les gens de mer: comment utiliser une horloge pour déterminer la longitude en pleine mer. Les Fluctuations de la gravité terrestre, les changements de température et l’humidité provoqueraient des erreurs dans le mécanisme de l’horloge, en particulier le pendule, qui reposait sur la gravité pour son contrôle., Pour faire face à ces problèmes, Hooke s’est rendu aux Antilles (où la gravité est moins forte par l’équateur) et a constaté que le mouvement du bateau entraînait plus d’erreurs dans le balancement du pendule de l’horloge. Pour faire face à ces obstacles, il a créé des ressorts spiraux contre-enroulés et des doubles balances pour aider à compenser les forces agissant sur le pendule. Grâce à son talent inventif, Hooke a pu assembler une montre de poche intégrant ces dispositifs de compensation, ce qui lui a valu la gratitude des marins.,

Les historiens ont souvent mentionné le côté abrasif de la personnalité de Hooke, à commencer par son premier biographe, Richard Waller, qui a écrit que Hooke était « méprisable, mélancolique, méfiant et jaloux. »Ces mots ont influencé d’autres écrivains pendant les 200 années suivantes, formant une image de Hooke comme un curmudgeon malheureux, égocentrique et hostile, une image répandue dans de nombreux livres et publications variées. Un écrivain est allé jusqu’à décrire Hooke comme « cantineux, envieux et vengeur”, et même les plus sympathiques ont utilisé des mots tels que « difficile, suspect et irritable., »

Il fallut attendre la publication du journal de Hooke en 1935 pour qu’une autre facette de Hooke soit révélée. Dans son interprétation du journal, Margaret Espinasse écrit que la représentation de Hooke comme une recluse morose et envieuse est fausse. Après avoir été pratiquement oublié au cours du 18ème siècle, la réputation de Hooke a été ravivée et après une longue période d’obscurité, il est maintenant dûment accordé avec la reconnaissance due à 1 des scientifiques les plus éminents de son époque.

La diversité et l’intensité de son travail expliquent peut-être le manque de reconnaissance de ses réalisations., En s’éparpillant avec un grand nombre de projets, d’explorations et d’expériences, il négligea souvent de prendre les mesures, telles que l’édition, qui étaient nécessaires pour recevoir le crédit de ses efforts.

en tant que version anglaise de Léonard de Vinci, la réputation de Hooke a également beaucoup souffert de son vivant à cause de litiges de propriété intellectuelle et de ses conflits apparents avec d’autres scientifiques éminents (qui ont souvent eu beaucoup plus d’influence dans la Royal Society)., À titre d’exemple, Hooke s’est heurté à Christiaan Huygens sur le régulateur à ressort, et il a eu de nombreuses batailles avec Isaac Newton, d’abord sur l’optique en 1672, puis à nouveau en 1686 sur la loi carrée inverse de la gravitation. Il ne s’est jamais marié, mais les entrées du journal révèlent qu’il avait des affections pour les autres. Malheureusement, Hooke mourut intestat en 1703 avec 9 580 livres à son nom. Sa santé s’était gravement détériorée au cours des 7 dernières années de sa vie, et il était en proie à une carrière illustre qui a été grandement éclipsée par son ennemi mortel, Isaac Newton., Les historiens enquêtant sur les Principia de Newton, et L’implication de Hooke dans le développement précoce de ce célèbre volume, ont depuis donné un certain crédit en retard. Malheureusement, le seul portrait connu de Hooke et beaucoup de ses inventions et de ses papiers n’ont pas survécu aux siècles. Peut-être une bonne partie de ce dilemme est attribuable au dédain total de Newton pour Hooke, qui s’est manifesté dans de nombreuses et légendaires tentatives d’effacer Robert Hooke de toute association avec la Royal Society et ses contributions importantes à la science. Même sa tombe reste un mystère., Ses restes ont été exhumés et réenterrés au cours des années 1800 dans le nord de Londres, mais l’emplacement précis est inconnu. Si ses restes sont retrouvés, les responsables de la City University de Londres disent qu’ils utiliseront la dernière technologie de reconstruction faciale pour donner un visage à Hooke, et avec elle, une partie de la reconnaissance qu’il a refusée.

le Microscope Hooke

bien que Hooke n’ait pas fabriqué ses propres microscopes, il a été fortement impliqué dans la conception globale et les caractéristiques optiques., Les microscopes ont en fait été fabriqués par le fabricant D’instruments londonien Christopher Cock, qui a connu un grand succès en raison de la popularité de cette conception de microscope et du livre de Hooke. Le microscope Hooke partageait plusieurs caractéristiques communes avec les télescopes de l’époque: un œilleton pour maintenir la distance correcte entre l’œil et l’oculaire, des tubes De Tirage séparés pour la mise au point et un joint à rotule pour incliner le corps. Le tube du corps du microscope a été construit en bois et/ou en carton et recouvert de cuir fin. Lorsque les tubes De Tirage étaient complètement fermés, le microscope mesurait 6 pouces de long., Bien que le savoir-faire et la conception de ce microscope était excellent, il a souffert d’un mécanisme de mise au point mal exécuté qui aurait tendance à porter très rapidement et de manière inégale.