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英國被遺忘的天才

英國被遺忘的天才

英國被遺忘的天才

《警醒!》英國撰稿員來稿

羅伯特·胡克(又名虎克)在世的時候,人們都說他是「有史以來最有創意的人。」在今天英國人的心目中,他的地位實在與達·芬奇(又名達·文西) *無異。胡克生於1635年,1662年擔任倫敦皇家的實驗評審員,1677年成為倫敦皇家學會的秘書,1703年謝世。胡克雖然名滿科學界,死後卻十分淒涼,遺體葬於倫敦北部一個不知名的墓園中。

傳記作者史蒂芬·英伍德稱胡克為「被遺忘的天才」。近年來,科學家和歷史學家做了不少工作,要為這位「被遺忘的天才」重建名聲。2003年,倫敦皇家格林威治天文台展出了一些胡克的傑出發明和發現,以紀念胡克逝世300周年。這個羅伯特·胡克到底是個怎樣的人?為什麼他幾乎被歷史遺忘了呢?

偉大的成就

胡克曾受過高等教育,是位才華洋溢的發明家,他一生發明了不少東西,比如今天汽車使用的萬向接頭,照相機用來調節光圈大小的虹彩光圈,手錶使用的發條等等。他用方程式來闡述胡克定律(又稱虎克定律),這條方程式今天仍被用來解釋彈簧的彈力。他也為英國的物理學和化學大師玻意耳(又名波以耳)研製出一個空氣泵。

然而,胡克的最大成就,是設計了複合顯微鏡。這個顯微鏡後來由倫敦著名的儀器工匠克里斯多弗·庫克製造出來,胡克就用自己發明的複合顯微鏡來觀察蜂房。他觀察軟木的結構,發現許多蜂窩狀的小格子,就創出英語「細胞」(cell)一詞來指這些小格子。後來「細胞」便用來指構成生物體的基本單位。

胡克在1665年發表《微觀圖集》後即一舉成名。書中的昆蟲插圖,是胡克用顯微鏡觀察後,親手繪製的,既準確又精美。他最有名的一張插圖,畫的是一隻跳蚤。圖的大小為30乘45厘米,連跳蚤的腳爪、脊椎和甲殼都畫得巨細無遺。當時有些屬於上流階層的讀者看到這張圖,都大為震驚,據說有些女士還嚇得不支暈倒。

胡克把人造針放大,拿針尖與自然界的東西放在一起來比較,然後寫道:「透過顯微鏡,我們可以看到許多比針頭尖很多倍」的東西。他指的是昆蟲的毛髮、剛毛,腳爪;植物的刺、鉤和氣根。自然界的事物在外形與柔滑度方面都不是人工事物可比擬的,造物主的創造實在奇妙,能力無窮。《不列顛百科全書》說,顯微鏡「把複雜無比的有機生物世界,首次展現在人們眼前」。

胡克是第一個用顯微鏡仔細觀察化石的人,其後他有一個說法,指化石是死去很久的有機體的遺跡。《微觀圖集》一書載有更多科學上的微觀發現,十分引人入勝。與胡克同時代的日記作者塞穆爾·佩皮斯說,「在我所讀過的書當中,沒有一本比《微觀圖集》更具獨創性」。而牛津大學科學歷史家艾倫·查普曼就說,胡克的書「對現代社會影響深遠,極有分量」。

重建倫敦

倫敦在1666年發生了一場世紀大火,之後胡克被委任為測量員。他的朋友克里斯托弗·雷恩也是國王手下的測量員和科學家,兩人並肩工作,把倫敦市從廢墟中重建起來。在胡克的多個設計方案之中,有一個是高62米的火災紀念石碑。胡克希望利用這個全球最高的獨立式圓柱體,來測試他的重力理論。

儘管皇家格林威治天文台把功勞歸於雷恩,但胡克才是這個設計的主要功臣。胡克的另一個傑作是,英國大英博物館的第一個展覽館蒙太奇古邸。

胡克在天文學方面成就甚高,是反射望遠鏡的先驅設計師之一。胡克用蘇格蘭數學家和天文學家詹姆斯·格雷戈里的名字來為望遠鏡命名。他用望遠鏡觀測木星後,發現木星是在自己的軸心上旋轉的。兩個世紀後,有人憑胡克繪製的火星草圖,算出火星轉動的速率。

天才何以被遺忘?

1687年,即在胡克的《微觀圖集》出版後22年,牛頓發表了《自然哲學的數學原理》。牛頓曾在相關著作中闡釋了力學的規律,包括重力定律。但正如艾倫·查普曼所講,「在牛頓之前,胡克對重力的理論研究已逐步成形」。牛頓對光特性的研究也受到胡克相關研究的影響。

可惜兩人由於在光學和力學問題上見解不同,以致破壞了兩人的關係。牛頓甚至從《數學原理》中刪除了胡克的參考資料。一個權威說,牛頓也試圖把胡克對科學的貢獻從紀錄中抹掉。牛頓成為皇家學會會長後不久,胡克設計的器具(許多是親手製造的)、寫的多篇論文和關於他生平的惟一可靠資料,都突然不翼而飛。結果,胡克就這樣被歷史遺忘了二百多年。

諷刺的是,牛頓的那句名言:「如果我能夠看得遠一點,那是因為我站在巨人的肩頭上」,正是出自他在1675年2月5日寫給胡克的一封信中。而胡克當時身兼建築師、天文學家、實驗科學家、發明家及測量員,的確是一代巨人!

[腳注]

^ 3段 達·芬奇是15世紀末至16世紀初意大利的畫家、雕刻家、工程師及發明家。

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胡克畫的雪花和霜片

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胡克的顯微鏡設計

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胡克創出「細胞」一詞去形容軟木上的洞

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胡克的《微觀圖集》描繪他從顯微鏡中見到的景象

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一般跳蚤的大小

據說胡克畫的跳蚤曾嚇暈不少女士

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蒙太奇古邸是胡克的建築設計之一

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胡克用繪圖方式講解他的彈性定律

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倫敦的紀念碑是世界最高的獨立式石柱

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皇家天文台

[第26頁的圖片鳴謝]

彈簧、顯微鏡、雪花:Images courtesy of the Posner Memorial Collection, Carnegie Mellon University Libraries

[第27頁的圖片鳴謝]

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

[第28頁的圖片鳴謝]

彈簧示意圖:Image courtesy of the Posner Memorial Collection, Carnegie Mellon University Libraries; 倫敦紀念碑:Matt Bridger/DHD Multimedia Gallery; 皇家天文台:© National Maritime Museum, London