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【物理学史】既生胡克,何生牛顿——科学界的暗黑历史

作者:环球物理发布日期:2019-11-21 12:13浏览次数: 来源:微信公众号

有这么一个人,他天纵英才,年轻成名,却在人生最辉煌的时刻遭遇了那个无法超越的更强大的男人。于是他妒忌,他打压,却阻止不了失败的现实,眼睁睁看着死敌站上了时代的顶点。最终,他先去世,令人唏嘘不已。

没错,他就是——周瑜胡克

【物理学史】既生胡克,何生牛顿——科学界的暗黑历史

也许我们对于胡克的记忆只存在于弹力里的胡克定律,除此之外,对这个人我们一无所知。

其实大家都错了!

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我们至少在生物书上也见过他!他就是显微镜的设计者,并把细胞命名为cell的虎克!

某百科:罗伯特·胡克。罗伯特·胡克,又译罗伯特·虎克(RobertHooke,1635年7月18日-1703年3月3日),英国博物学家、发明家。在物理学研究方面,他提出了描述材料弹性的基本定律——胡克定律,且提出了万有引力的平方反比关系。在机械制造方面,他设计制造了真空泵,显微镜和望远镜,并将自己用显微镜观察所得写成《显微术》一书,细胞一词即由他命名。

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胡克吐槽万恶的翻译

可见,这个人绝不只像胡克定律的内容一样简单。我们来看一下他的科研成果。

生物学:胡克设计了显微镜,第一个用显微镜观察了软木塞,并把里面的一个个小室命名为cell(细胞)。

光学:胡克是首批倡导光是一种波的科学家之一,和惠更斯齐名为波动说两大台柱子。建筑学:胡克在1666年伦敦大火后设计了很多建筑物,规定本初子午线的格林威治天文台就是在胡克的协助下完成的。

发明:胡克凭借自己出色的动手能力,发明的机械和仪器也是数不胜数,比如风速计、里程计、轮形气压计等。

力学:胡克提出了着名的胡克定律。更重要的是,他曾给牛顿以巨大启发,才有的万有引力定律诞生。

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那问题就来了。这么一个科学牛人,被某些科学家称为“伦敦的莱奥纳多(达芬奇)”的人,为什么存在感如此之低呢?

应该可以这么说,胡克就像被魏璎珞斗倒的高贵妃,被甄嬛扳倒的华妃一样,在他的一生之敌牛顿上位后,被抹去了全部痕迹,甚至连一幅画像都没有留下。

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结局虽然凄惨,但是作为同样对世界有着巨大贡献的物理学家、发明家、博物学家,为什么他和牛顿之间会有如此深仇大恨呢?

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这就是传说中的八爪鱼大触?

今天的故事,就从胡克和牛顿的相爱相杀开始说起。

强敌来袭——1672年

刚成立不久的英国皇家学会迎来了一个年轻的会员,他用一篇论文作为见面礼。文中他论证了光是由不同颜色的光混合而成,光的本质应该是一种粒子,即光的微粒说。他就是当时年仅29岁的牛顿。

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我们从刚才胡克的成就上已经知道,他是波动说的开创者。所以此时已经成为皇家学会实验室主任的他大发雷霆,对牛顿毫不留情地使用了素质三连。

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年轻气盛的牛顿怎能受此奇耻大辱?最终在免除会费的条件下,牛顿勉强留了下来。但是他和胡克的仇恨,也正式结下。

针锋相对——1679年

牛顿已经在英国皇家学会研究了一段时间,在这几年里,他的论文被胡克以各种理由,各种角度,各种姿势无情鞭挞。

胡克在吵架方面,是整个学界的佼佼者。牛顿也不遑多让,几乎也吵遍了欧洲。不过在这个时候,牛顿还是处于成长期,撕不过胡克,心灵上受到了巨大的伤害,只能忍气吞声隐居到了剑桥潜心研究,不再发表文章。

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对于光的本质,牛顿认为光是一种粒子,胡克认为光是一种波

有一天,他们对引力的话题进行日常争论。牛顿认为,如果在地球上抛出物体,假如地球可以穿透,物体会走出一条螺旋线最终到达地心。于是胡克在给牛顿的信中对他的理论进行了无情的批判,并指出,地球的吸引力应该和距离平方成反比,抛体的轨道应该是椭圆。

要注意,这个时候牛顿还没有提出万有引力定律,胡克的这一封信其实是最早提出万有引力相关结论的材料。这次牛顿又被胡克狠狠的打了一次脸,但牛顿受到了胡克猜想的启发,开始着手研究万有引力。

一个赌约改变世界——1684年

伦敦市内,一家咖啡馆,桌上坐着三个有名或将要有名的人物:克里斯托弗·雷恩(皇家学会会长),埃德蒙多·哈雷(后来预测了哈雷彗星),还有胡克。

他们在桌上定下了一个赌约:谁能证明行星与太阳之间的作用力满足平方反比就奖励一本40先令的书。

这时,已经对这个问题猜想过的胡克开始了他的表演。他说自己早就知道如何证明了,只是不能现在说,要给其他人机会。

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从前面他和牛顿的信件中其实可以知道,他的猜想完美无缺,但是胡克以目前的地球数学水平无法进行证明,只能在吹嘘一波后打出GG。

胡克的守口如瓶让哈雷心里非常痒痒,于是在第二年他去剑桥冒昧拜访了牛顿。在进行简单讨论之后,哈雷提出了这个问题。

牛顿立刻说:我会。哈雷震惊了,要求牛顿给出证明过程。

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三个月后ThreeMonthsLater

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牛顿用自己发明的微积分完成了9页的《绕转物体的研究》,哈雷万分感动。又过了两年,牛顿的三巨册版本《自然哲学的数学原理》在哈雷的资助下出版。

在这个人类历史上掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科学理论体系中,牛顿提出了——

“牛顿三大运动定律”,“万有引力定律”。

从此牛顿被全世界所认可,成为了“最接近神的人”,被世人顶礼膜拜。

除了……

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作为高中生,我恨死牛顿了!

风水轮流转——1693年

牛顿的巨大成功下,是一个气急败坏的胡克。万有引力定律明明是我先发现的,他用了我的结论……他是个小偷……

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于是胡克接二连三的在会议上坚持要求牛顿承认是他先发现万有引力定律的。面对这个行为,暴跳如雷的完全体牛顿直接删去了《原理》中所有对胡克的引用。对万有引力,牛顿则是坚持是自己独立发现的,对胡克一字不提。

甚至为了嘲讽胡克,牛顿还在给胡克的信中写下过这样一句话:

“如果我能看得更远的话,是因为我站在巨人的肩膀上。

如果认真看了前面的插图,我们会发现胡克是个身材十分矮小的人,除此之外,他还严重驼背。所以此中深意自然懂,但是流传到国内,竟然……嗯……你懂得。

由于牛顿强大的话语权,曾经叱咤风云的胡克再也没有了翻身的机会,他的抱怨再也没人理睬,他从此变得更加抑郁、多疑和嫉妒。

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尾声——1703年

双目失明的胡克在病痛中去世了。同年,声名显赫的牛顿登上了英国皇家学会的会长之位。胡克的末日真的来了。

大权在握的牛顿展开了对胡克的疯狂清算。皇家学会的胡克实验室和胡克图书馆都被解散,胡克的所有研究成果、研究资料和实验器材也被分散销毁。

同时,牛顿在这一年出版了巨着《光学》,以一己之力扭转了波动说和微粒说的争端,让微粒说牢牢占据了光学研究的主流。

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可怜胡克,从此便在茫茫历史中被世人遗忘。

胡克是一个会做人的人吗?

不是,他脾气暴躁,好大喜功,打压新人,但这不足以成为抹杀他天才的理由。有人说过这样一句话:艾萨克·牛顿虽然是那个时代最伟大的天才,但他人生中最大的污点,就是抹杀了与他同样伟大的罗伯特·胡克的贡献。

参考资料:

《牛顿的死敌——罗伯特.虎克(纪念胡克381年诞辰)》

《巨人背后的巨人:胡克》

《科学界的宫斗史:面对一生宿敌,牛顿如何应对》


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[责编:大鱼]

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