רוברט הוק

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
רוברט הוק
Robert Hooke
1635 –‏ 1703
13 Portrait of Robert Hooke.JPG
תרומות עיקריות
דמות מפתח במהפכה המדעית. בניית מכשירים רבים כגון מיקרוסקופ מורכב ומאזני קפיץ. הוא המציא ושיפר מכשירים לחיזוי מזג האוויר, ביניהם הברומטר, אננומטר והיגרומטר, ניסח את תאוריית הבעירה ונוסחת האלסטיות.
נתונים נוספים
ענף מדעי פיזיקה
נולד 18 ביולי 1635
נפטר 3 במרץ 1703 (בגיל 67)
ארצות מגורים אנגליה
פרסים והנצחה

על שמו חוק הוק

רוברט הוקאנגלית: Robert Hooke; 18 ביולי 1635 - 3 במרץ 1703), אחד מגדולי המדענים הניסיוניים של המאה ה-17 ודמות מפתח במהפכה המדעית, היה איש אשכולות, פילוסוף, ממציא, אדריכל, אסטרונום, ומחבר הספר מיקרוגרפיה, רב המכר המדעי הראשון.

רוברט הוק נולד בפרשווטר (Freshwater) באי וייט. הוק רכש את השכלתו המוקדמת בבית הספר וסטמינסטר (Westminster School). ב-1653 הוק זכה בתפקיד בקרייסט צ'רץ', אוקספורד. שם הוא פגש את רוברט בויל והועסק כעוזרו. ב-1660 גילה את חוק הוק של הגמישות, שמתאר את ההשתנות הלינארית במתיחות עם ההתארכות בקפיץ אלסטי. ב-1662 הוא נבחר לממונה הניסויים של החברה המלכותית, והיה אחראי על עריכת ניסויים באסיפות שלה. בין השאר אישר, בהיותו בתפקיד זה, את ממצאיו של אנטוני ואן ליבנהוק. הוא בנה מאזניים המופעלים בקפיצים ובנה את המיקרוסקופ המורכב הראשון ב-1665. המצאותיו ונוסחאותיו של הוק אפשרו את בנייתם של מכשירים רבים כגון מכונת ההנשמה ומאזני קפיץ. הוא המציא ושיפר מכשירים לחיזוי מזג האוויר, ביניהם הברומטר, אננומטר והיגרומטר, ניסח את תיאורית הבעירה ונוסחת האלסטיות.

ראשית חייו והשכלתו[עריכת קוד מקור | עריכה]

הוק נולד בעיר פרשווטר, הצעיר בין ארבעת הילדים של ג'ון הוק, איש כנסייה וססילי הוק. אביו נפטר באוקטובר 1648 והותיר לבן הצעיר הון של 40 ליש"ט, שנוספו ל-10 בליש"ט שהותירה לו סבתו (יחד, סכום בשווי מעט יותר מ-8,000 דולר אמריקאי במונחי 2016). עם סכום זה, בגיל 13, הוק עזב את הבית ונשלח להיות שוליה של צייר הפורטרטים פיטר ליליי בלונדון. בגיל 16 הוק עזב את העבודה אצל ליליי, ככל הנראה בגלל שמצבו הבריאותי הרופף ממילא הורע בעקבות החשיפה לחומרים בהם נעשה שימוש לציור ובגלל שהבין שהעבודה כשוליה לא תאפשר לו להתפתח מקצועית. לאחר שעזב את ליליי החל ללמוד בבית הספר וסטמינסטר בהנחיית הכומר האנגליקני בעל המוניטין, ריצ'ארד בוסבי.[1]

ב-1653, לאחר הלימודים בוסטמינסטר הוק המשיך ללימודים באוניברסיטת אוקספורד. הוא סיים את הלימודים לתואר ראשון ב-1658 וקיבל תואר M.A. ב-1663. לצד הלימודים הפורמאליים, הוק הראה עניין וכישרון רב בכל מה שקשור במכאניקה ויצא לו שם של אדם כישרוני ביותר בכל הקשור בעבודה טכנית ובמיומנות עבודה עם הידיים. כישרון זה משך את תשומת ליבו של הפילוסוף ואיש האשכולות ג'ון וילקינס, שעודד אותו להמשיך ולהתעניין במדע וביישומים פרקטיים של המדע וצירף אותו בהדרגה לקבוצה של מדענים שעבדו תחתיו וכללה, בין השאר, את רוברט בויל. הוק הועסק כאסיסטנט גם על ידי תומאס וויליס, שהיה מהדמויות הבולטות באוקספורד באותה התקופה.[2]

אדם נוסף שהשפיע על הוק באוקספורד הוא סת' ווארד, מתמטיקאי ואסטרונום אנגלי. תחת ההדרכה של ווארד הוק העמיק את הבנתו בתחום האסטרונומיה והחל לשקוד על שיפור המכשירים שבאמצעותם ניתן לצפות ולמדוד את גרמי השמיים. בהשפעת ווארד, הוק שיפר את המנגנון של שעוני מטוטלת והמציא ב-1657 את מחגר העוגן (anchor escapement) שהפך להתקן סטנדרטי בשעוני מטוטלת. הוק פיתח ב-1658 את גלגל האיזון (balance wheel) שהיה הכרחי לצורך ייצורו של שעון הכיס (ב-1675 המדען ההולנדי כריסטיאן הויגנס פיתח באופן עצמאי שעון כיס המבוסס על גלגל האיזון. כשנודע להוק על ההמצאה של הויגנס הוא התעקש על הבכורה והדבר הביא לקיומה של מחלוקת).[3][4] העבודה של הוק על שעונים ומנגנונים מכאניים אחרים הביאו אותו להתעניין בפעולתם של קפיצים וב-1660 הוא דיווח לראשונה על החוק שקרוי כיום על שמו, חוק הוק, לפיו קיים יחס קבוע בין התארכותו של קפיץ כתוצאה מהפעלת כוח לבין הכוח שמופעל על הקפיץ.

מבין האנשים הרבים שהוק הכיר באוקספורד, ההיכרות עם בויל הוכיחה את עצמה כחשובה ביותר לקריירה שלו כמדען, וזאת ממספר סיבות. ראשית, בויל היה אדם עשיר והיה יכול לממן ניסויים יקרים שדרשו, לא רק ידע ומיומנות, אלא גם נכונות להשקיע כסף רב יחסית לצורך הוצאתם לפועל והעסקה של מומחים המסוגלים לתרום לכך. שנית, בויל הכיר במיומנות הטכנית וביכולת המחשבה של הוק, והיה מוכן לבטוח בו ולתת לו יד חופשית יחסית. ב-1657 בויל קרא על קיומה משאבת האויר של אוטו פון גריקה, מכשיר המורכב מכלי זכוכית אליו ניתן היה להכניס עצמים ובעלי חיים שונים, ומנגנון המופעל באמצעות ראצ'ט ומאפשר שאיבה של אויר מתוך הכלי עד ליצירת תנאים הקרובים לתנאי ריק. בויל רצה ליצור משאבה כזו לעצמו והוא נתן להוק יד חופשית לצורך בניית המשאבה ותכנונה. המכשיר, שהוק בנה בהצלחה, איפשר לבויל וצוותו לערוך שורה ארוכה של ניסויים בעלי חשיבות להבנה טובה יותר של מהות האויר המקיף אותנו, חשיבותו לחיים, למעבר של קול, וטבע הקשר בין נפח ולחץ. הניסויים במכשיר שהוק בנה הביאו בסופו של דבר גם לחוק הידוע כיום כחוק בויל, הקובע כי בהינתן כמות קבועה של גז הנמצא בטמפרטורה קבועה, הגברת הלחץ מביאה לירידה בנפח ולהפך.[5]

בויל זכה ברוב הקרדיט על הניסויים שעשה יחד עם הוק, אך הוא הכיר בתרומתו של הוק וציין אותה בחלק מפרסומיו. שיתוף הפעולה בין הוק לבויל הדגים את חשיבותם של הניסויים להתקדמות המדע ושימש משקל נגד לגישות אחרות המבכרות תיאוריה ומטאפיזיקה על פני הניסוי. הניסויים הדגימו גם את חשיבותן של מיומנות טכנית ומומחיות פרקטית לצורך קידום הידע המדעי. מלבד כשרונו הטכני, הגישה האמפירית והניסויית של הוק היתה ביטוי גם להשפעה של כיוונים חדשים יחסית בפילוסופיה במערב אירופה, ובמיוחד השפעתו של פרנסיס בייקון אשר קרא למדע המסתמך על החושים ולא על משקלה של סמכות אינטלקטואלית או על זה של הדעה הרווחת. הרעיון שכלים מכאניים מלאכותיים יכולים לקדם את עולם המדע, או הפילוסופיה הטבעית (natural philosophy) מבטא גם תפיסה לפיה היקום הוא עצמו מעין מכונה.[6] בבסיס תפיסתו של הוק היתה גם הצדקה דתית להדגשת השימוש בכלים מתוחכמים לצרכי המדע. הוק האמין שהצורך בשימוש בכלים הוא ביטוי להשחתת חושיו של האדם בעקבות נפילת האדם לאחר החטא הקדמון. השימוש במכשירים המגבירים את יכולותיהם של החושים מכפר על חוסר השלמות של האדם בעקבות הנפילה ומאפשר התקדמות ושיפור ממצבו המושחת של האדם.[7]

הוק והחברה המלכותית[עריכת קוד מקור | עריכה]

העבודה של בויל יחד עם הוק אפשרה לו להתקיים מעבודה כמדען העוסק בפיתוח ידע האמצעות ניסויים. יחד עם זאת, כיוון שהוק היה שכיר למעשה, הוא לא נהנה ממעמד דומה לזה של אנשי מדע בעלי אמצעים. ייתכן שמסיבה זו הוק לא היה בתחילה חלק מהחברה המלכותית, שהוקמה ב-1660, בזמן שהוק היה באוקספורד, והיוותה פרויקט שאפתני וניסיון לייסד מרחב עצמאי לטיפוח המדע. ב-1662 הוק נקרא לקחת חלק בפעילות החברה המלכותית כאחראי בתשלום על עריכת ניסויים (curator of experiments), זאת לאחר שהנסיונות של חבריה לערוך ניסויים מדעיים נתקלו בקשיים טכניים. הסידור הזה השאיר את הוק, מבחינה חברתית, בעמדת ביניים בין זו של משרתם של הג'נטלמנים בחברה המלכותית, לבין זו של מדען מכובד בפני עצמו. מחקרם של חברי החברה המלכותית היה תלוי בתפקודו של הוק, אך הוא היה גם הרגיש תלוי בהם וכל אחד מחברי החברה המלכותית הרגיש זכאי לדרוש מהוק לעבוד עבורו, מבלי להתחשב בהתחייבויות אחרות שהיו להוק.[8] עמדה חברתית זו אפיינה את מצבו של של הוק לאורך רוב חייו והיא פגעה ביכולתו לצבור מוניטין שווה לזה של המדענים הגדולים באותה התקופה (זאת אף שתרומתו למדע היתה גדולה מזו של רבים מהם). יחד עם זאת, היא אפשרה להוק להמשיך בפעילות מדעית ענפה ובמיוחד בעריכתם של ניסויים רבים ויצירתם של כלים מדעיים חדשים.

במסגרת תפקידו בחברה המלכותית הוק ערך עשרות ניסויים - הן ניסויים בתכנונו והן ניסויים שבוצעו עבור אחרים - והיה אחראי גם היבטים אחרים בעיסוקיה של החברה, כגון ארגון הרצאות, יצירת ספרייה וקטלוג. על תרומתו של הוק לתפקודה של החברה המלכותית נכתב כי "ללא ספק הוק היה האדם שעשה הכי הרבה לעיצוב החברה [המלכותית] החדשה ולשימור קיומה כגוף פעיל. ללא הניסויים שערך מידי שבוע ועבודתו הענפה, החברה לא היתה יכולה לשרוד, או לפחות, היתה מתפתחת באופן שונה לחלוטין".[9]

הישגיו המדעיים של הוק באותה תקופה קשים לסיכום כיוון שמחקרו התאפיין בתרומה לתחומים רבים ומגוונים. הוק עצמו סיכם את תחומי העניין שלו באופן הבא: בכל הקשור לתיאוריה של התנועה הוא התעניין בתנועה של אור, בתופעת הכבידה, במגנטיות, באבק שריפה ובתנועת גרמי השמיים; בהקשר של שיפור תחום הספנות הוא התעניין בשענות, באופטיקה, במנועים לצורך מסחר בים, ובמנועים לצורך הובלה; בנוסף הוא התעניין בצורתם ואיכותם של גופים.[10] הוק אכן השקיע הרבה ממרצו בפיתוח מכשירים ותיאוריות הקשורים בניווט ומדידה בים. למשל, הוא ניסה לפתח מכשיר למדידת עומקים גדולים, מכשירים ללקיחת דגימות של מי ים מעומק רב, מכשירים לצלילה, ומכשירים לשיפור הניווט על פי גרמי השמיים בלב הים. הוא פיתח את הברומטר באופן שאפשר למדוד תנודות קלות בלחץ האויר וצפה כי מכשירים אלה ישמשו בעתיד לחיזוי מזג האויר. בנוסף הוא פיתח רובה המופעל על ידי לחץ אויר. הוק ערך גם ניסויים שונים הקשורים לנשימה של בעלי חיים ובני אדם. הוא קידם את ההבנה של תפקיד האויר בתהליך הבעירה, וערך ניסויים הנוגעים לתאוצה של גופים ולהשפעתם של גבהים על גופים. בתחום האופטיקה, האסטרונומיה והמיקרוסקופיה, הוק תרם רבות על ידי פיתוח של הטלסקופ והמיקרוסקופ.[11]

מיקרוגרפיה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-1665 פרסם הוק את הספר "מיקרוגרפיה" שכלל מספר תצפיות מיקרוסקופיות וטלסקופיות ומעט ביולוגיה מקורית. בשנה זו, היה הוק הראשון שתיאר את התאים שמהם מורכב גופם של כל האורגניזמים. באותה שנה מונה גם לפרופסור לגאומטריה בגרשם קולג'. תצפיתו הידועה ביותר בביולוגיה היא תצפיתו בתאי שעם בה הבחין בתאים קטנים הצפופים כחלת דבש, הוא קרא לתא כך על שם תאי הנזירים במנזר. מכלול תצפיותיו של הוק הובילוהו למסקנה מהפכנית שהאור הוא סוג של גל הנע במהירות גבוהה מאוד.

תמונת המיקרוסקופ ששימש את הוק כמשורטט במיקרוגרפיה

היריבות עם ניוטון[עריכת קוד מקור | עריכה]

הוק טען לא פעם, שאייזק ניוטון גנב ממנו את משוואת הכבידה. ברבות השנים הוק וניוטון הפכו יריבים ורחשו איבה רבה האחד לשני. הוק התנגד תחילה לרעיונותיו של ניוטון במכניקה ובאופטיקה, ושידל את ניוטון להתכתב עמו. בשלב מסוים ניוטון ויתר על חברותו בחברה המלכותית כיוון שהוק עמד בראשה.

מוניטין[עריכת קוד מקור | עריכה]

הוק השיג מוניטין כעוזרו הראשי של כריסטופר רן וסייע לו בבניית לונדון מחדש לאחר השריפה הגדולה ב-1666.

הוק נפטר בלונדון.

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • The Man Who Knew Too Much, Stephen Inwood, Pan Books, 2002. Published in the USA as The Forgotten Genius
  • Early Science in Oxford vol vii, Dr. R. T. Gunther, ed., privately printed, 1923-67
  • Robert Hooke, Margaret Espinasse. William Heinemann Ltd, 1956
  • The Curious Life of Robert Hooke: The Man who Measured London, Lisa Jardine. Harper Collins Publishers, 2003
  • London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, Jim Bennett, Michael Cooper, Michael Hunter and Lisa Jardine. Oxford University Press, 2003
  • England's Leonardo: Robert Hooke and the Seventeenth-century Scientific Revolution, Allan Chapman. Institute of Physics Publishing, 2004
  • Robert Hooke and the English Renaissance, Allan Chapman and Paul Kent (editors). Gracewing, 2005
  • Hooke, Robert Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries, 1665
  • Stephen P. Timoshenko, History of Strength of Materials with a brife account of the history of theory of elasticity and theory of structures Dover Publications INC, N.Y. pp 17-24

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא רוברט הוק בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Michael Cooper, 2003, "Hooke's Career", in London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, edited by Jim Bennett et al., Oxford: Oxford University Press, pp. 1-4.
  2. ^ Michael Cooper, 2003, "Hooke's Career", in London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, edited by Jim Bennett et al., Oxford: Oxford University Press, pp. 4-8.
  3. ^ Jim Bennett, 2003, "Hooke's Instruments", in London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, edited by Jim Bennett et al., Oxford: Oxford University Press, pp. 68-73.
  4. ^ Ellen Tan Drake, 1996, Restless genius: Robert Hooke and his earthly thoughts, Oxford: Oxford University Press, pp. 16.
  5. ^ Ellen Tan Drake, 1996, Restless genius: Robert Hooke and his earthly thoughts, Oxford: Oxford University Press, pp. 14-15.
  6. ^ Jim Bennett, 2003, "Hooke's Instruments", in London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, edited by Jim Bennett et al., Oxford: Oxford University Press, pp. 67.
  7. ^ Jim Bennett, 2003, "Hooke's Instruments", in London's Leonardo: The Life and Work of Robert Hooke, edited by Jim Bennett et al., Oxford: Oxford University Press, pp. 64-65.
  8. ^ Lisa Jardine, 2003, The curious Life of Robert Hooke, the Man who Measured London, London: Harper Perennial, pp. 98.
  9. ^ Henry W. Robinson, 1945, "Robert Hooke, M.D.," F.R.S., with Special Reference to His Work in Medicine and Biology'", Proceedings of the Royal Society of Medicine, Vol. XXXVIII, pp. 485.
  10. ^ Stephen Inwood, 2002, The Man Who Knew Too Much: The Strange and Inventive Life of Robert Hooke, London: Macmillan, pp. 38
  11. ^ Stephen Inwood, 2002, The Man Who Knew Too Much: The Strange and Inventive Life of Robert Hooke, London: Macmillan, pp. 39-60