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英国被遗忘的天才

英国被遗忘的天才

英国被遗忘的天才

《警醒!》英国撰稿员来稿

罗伯特·胡克(又名虎克)在世的时候,人们都说他是“有史以来最有创意的人。”在今天英国人的心目中,他的地位实在与达·芬奇(又名达·文西) *无异。胡克生于1635年,1662年担任伦敦皇家的实验评审员,1677年成为伦敦皇家学会的秘书,1703年谢世。胡克虽然名满科学界,死后却十分凄凉,遗体葬于伦敦北部一个不知名的墓园中。

传记作者史蒂芬·英伍德称胡克为“被遗忘的天才”。近年来,科学家和历史学家做了不少工作,要为这位“被遗忘的天才”重建名声。2003年,伦敦皇家格林威治天文台展出了一些胡克的杰出发明和发现,以纪念胡克逝世300周年。这个罗伯特·胡克到底是个怎样的人?为什么他几乎被历史遗忘了呢?

伟大的成就

胡克曾受过高等教育,是位才华洋溢的发明家,他一生发明了不少东西,比如今天汽车使用的万向接头,照相机用来调节光圈大小的虹彩光圈,手表使用的发条等等。他用方程式来阐述胡克定律(又称虎克定律),这条方程式今天仍被用来解释弹簧的弹力。他也为英国的物理学和化学大师玻意耳(又名波以耳)研制出一个空气泵。

然而,胡克的最大成就,是设计了复合显微镜。这个显微镜后来由伦敦著名的仪器工匠克里斯多弗·库克制造出来,胡克就用自己发明的复合显微镜来观察蜂房。他观察软木的结构,发现许多蜂窝状的小格子,就创出英语“细胞”(cell)一词来指这些小格子。后来“细胞”便用来指构成生物体的基本单位。

胡克在1665年发表《微观图集》后即一举成名。书中的昆虫插图,是胡克用显微镜观察后,亲手绘制的,既准确又精美。他最有名的一张插图,画的是一只跳蚤。图的大小为30乘45厘米,连跳蚤的脚爪、脊椎和甲壳都画得巨细无遗。当时有些属于上流阶层的读者看到这张图,都大为震惊,据说有些女士还吓得不支晕倒。

胡克把人造针放大,拿针尖与自然界的东西放在一起来比较,然后写道:“透过显微镜,我们可以看到许多比针头尖很多倍”的东西。他指的是昆虫的毛发、刚毛,脚爪;植物的刺、钩和气根。自然界的事物在外形与柔滑度方面都不是人工事物可比拟的,造物主的创造实在奇妙,能力无穷。《不列颠百科全书》说,显微镜“把复杂无比的有机生物世界,首次展现在人们眼前”。

胡克是第一个用显微镜仔细观察化石的人,其后他有一个说法,指化石是死去很久的有机体的遗迹。《微观图集》一书载有更多科学上的微观发现,十分引人入胜。与胡克同时代的日记作者塞穆尔·佩皮斯说,“在我所读过的书当中,没有一本比《微观图集》更具独创性”。而牛津大学科学历史家艾伦·查普曼就说,胡克的书“对现代社会影响深远,极有分量”。

重建伦敦

伦敦在1666年发生了一场世纪大火,之后胡克被委任为测量员。他的朋友克里斯托弗·雷恩也是国王手下的测量员和科学家,两人并肩工作,把伦敦市从废墟中重建起来。在胡克的多个设计方案之中,有一个是高62米的火灾纪念石碑。胡克希望利用这个全球最高的独立式圆柱体,来测试他的重力理论。

尽管皇家格林威治天文台把功劳归于雷恩,但胡克才是这个设计的主要功臣。胡克的另一个杰作是,英国大英博物馆的第一个展览馆蒙太奇古邸。

胡克在天文学方面成就甚高,是反射望远镜的先驱设计师之一。胡克用苏格兰数学家和天文学家詹姆斯·格雷戈里的名字来为望远镜命名。他用望远镜观测木星后,发现木星是在自己的轴心上旋转的。两个世纪后,有人凭胡克绘制的火星草图,算出火星转动的速率。

天才何以被遗忘?

1687年,即在胡克的《微观图集》出版后22年,牛顿发表了《自然哲学的数学原理》。牛顿曾在相关著作中阐释了力学的规律,包括重力定律。但正如艾伦·查普曼所讲,“在牛顿之前,胡克对重力的理论研究已逐步成形”。牛顿对光特性的研究也受到胡克相关研究的影响。

可惜两人由于在光学和力学问题上见解不同,以致破坏了两人的关系。牛顿甚至从《数学原理》中删除了胡克的参考资料。一个权威说,牛顿也试图把胡克对科学的贡献从纪录中抹掉。牛顿成为皇家学会会长后不久,胡克设计的器具(许多是亲手制造的)、写的多篇论文和关于他生平的唯一可靠资料,都突然不翼而飞。结果,胡克就这样被历史遗忘了二百多年。

讽刺的是,牛顿的那句名言:“如果我能够看得远一点,那是因为我站在巨人的肩头上”,正是出自他在1675年2月5日写给胡克的一封信中。而胡克当时身兼建筑师、天文学家、实验科学家、发明家及测量员,的确是一代巨人!

[脚注]

^ 3段 达·芬奇是15世纪末至16世纪初意大利的画家、雕刻家、工程师及发明家。

[第26页的图片]

胡克画的雪花和霜片

[第26页的图片]

胡克的显微镜设计

[第27页的图片]

胡克创出“细胞”一词去形容软木上的洞

[第27页的图片]

胡克的《微观图集》描绘他从显微镜中见到的景象

[第27页的图片]

一般跳蚤的大小

据说胡克画的跳蚤曾吓晕不少女士

[第28页的图片]

蒙太奇古邸是胡克的建筑设计之一

[第28页的图片]

胡克用绘图方式讲解他的弹性定律

[第28页的图片]

伦敦的纪念碑是世界最高的独立式石柱

[第28页的图片]

皇家天文台

[第26页的图片鸣谢]

弹簧、显微镜、雪花:Images courtesy of the Posner Memorial Collection, Carnegie Mellon University Libraries

[第27页的图片鸣谢]

Images courtesy of the Posner Memorial Collection, Carnegie Mellon University Libraries

[第28页的图片鸣谢]

弹簧示意图:Image courtesy of the Posner Memorial Collection, Carnegie Mellon University Libraries; 伦敦纪念碑:Matt Bridger/DHD Multimedia Gallery; 皇家天文台:© National Maritime Museum, London