[拼音]:Huke

[英文]:Robert Hooke (1635~1703)

英國物理學家。1635年7月18日生於懷特島的一個鄉村牧師家庭。從小喜好機械。他在威斯敏斯特中學畢業後,1653年作為工讀生進入牛津大學學習,擔任了r.玻意耳的助手,1663年獲碩士學位。1665年擔任倫敦格雷舍姆學院幾何教授。胡克在牛津大學學習期間就積極參加了牛津和倫敦的科學小組的活動。當小組發展為倫敦的皇家學會後,1662年起任學會的實驗主持人。1663年成為正式會員,1677~1683年任學會祕書,並負責出版會刊。在這20多年的學會活動中,胡克擔負不少實驗和事務性工作。1703年3月3日在倫敦逝世。

胡克是一個多才多藝的實驗物理學家、儀器設計師和發明家。他協助玻意耳改進了 o.von蓋利克發明的空氣泵,改進後的空氣泵和近代使用的空氣泵形式相近。玻意耳利用它進行過許多演示實驗,並建立了玻意耳定律,胡克對當時出現的各種儀器幾乎都做過重大改進或創新,如鐘錶的彈簧擺輪,毛髮溼度計、航海儀器、顯微鏡與望遠鏡等等(見彩圖)。1665年,他出版了生動優美的《顯微圖集》(Micrographia),第一次把植物、動物和礦物的顯微結構顯示在人們面前,並引入了細胞(cell)這一名詞。

胡克早就注意到彈性體所受的力與其變形之間的比例關係。1678年,他在講演集《態勢的恢復》(de PotentiaRestitutive)中首次公佈了他的固體彈性定律:“有多大的伸長量,就有多大的力。”這個定律經過A.-L.柯西於1822年引入應力和應變這一對概念,以及G.格林1837年的改進,成為胡克定律的現代形式,從而打下了彈性理論和材料力學的基礎。

在《顯微圖集》中刊載有胡克觀察到的雲母、玻片間空氣層及薄膜等在光束照射下的彩色環帶。他指出顏色與薄膜厚度的關係和顏色變化的週期性;在書中還斷言:“發光體的每一脈動和振動都必將形成一個球面並不斷擴大,如同投石入水後引起的越來越大的環狀波一樣。”他還用光在薄膜前後表面反射後的脈衝組合來解釋不同顏色的形成。由此可見胡克是光的波動說最早的倡導人之一。i.牛頓的許多光學實驗直接受到《顯微圖集》一書的啟發,但他衝破了胡克的顏色理論。

胡克從1661年開始,積極參加了皇家學會研究重力本質的專門委員會的活動,對重力現象進行過一些實驗。在1674年《試證地球週年運動》的報告中,他提出“一切天體都具有傾向其中心的吸引力或重力”,“天體在未受其他使其傾斜的作用力前保持直線運動不變”,“離吸引中心越近,吸引力越大”,1679年在給牛頓的信中又進一步提出平方反比關係。由於胡克的數學素養不夠,未能解決行星的軌道問題,但他的研究和與牛頓的論爭,大大促進了牛頓對萬有引力定律的深入研究。

胡克在熱學方面曾與c.惠更斯一起斷定在常壓下冰的熔點及水的沸點為固定點,並建議以水的結冰溫度為溫度計的零度,他還認為熱是物質粒子機械運動的結果。他較早地觀察到礦物晶體的有序排列。

胡克涉及的面很廣,包含化學中的燃燒問題,生物的呼吸問題,地質學的化石,以及天文觀測、地震、海洋、城市建築設計等等,他的實驗技術精湛,物理思想活躍,但受數學素養的限制,對問題的研究往往不能透徹;因此胡克在鐘擺、引力、光學、燃燒、生物進化等方面都沒有像惠更斯或牛頓等那樣獲得比較深入而系統的理論成果。