Техника: от древности до наших дней

Роберт Гук — сын провинциального священника, с детства увлекался устройствами всякого рода механизмов и рисованием. После завершения обучения в Вестминстерской школе в 1653 году он переехал в Оксфорд и поступил на работу в церковь в качестве певчего. Одновременно занимался в Оксфордском университете, специализируясь в области астрономии, и стал ассистентом Р. Бойля. Страсть к изобретательству, оригинальность мышления в сочетании с романтической увлеченностью и буйной фантазией позволили Гуку сделать множество открытий в самых разных областях знания. Гук сконструировал прибор для измерения силы ветра, приспособление для деления круга, ряд приборов для исследования морского дна, ареометр, проекционный фонарь, дождемер, пружинные часы. Он изобрел карданную передачу и систему зубчатых колес, которые теперь известны как уайтовы колеса. Он усовершенствовал зрительную трубу для измерения углов, телескоп, микроскоп, барометр. Немало и других приборов, механизмов, приспособлений создал талантливый механик Роберт Гук.

Гука заслуженно признавали хорошим архитектором. После пожара в Лондоне в 1666 году он создал проект восстановления и реконструкции города, а затем по поручению магистрата возглавил эти работы. По его проектам в Лондоне был построен ряд зданий, церквей и жилых домов. Самым значительным сооружением была известная больница Бедлам, которая считалась гордостью лондонцев. Построенное в 1247 году, восстановленное по проекту Гука это огромных размеров здание поражало гармонией пропорций, классической строгостью форм. В годы работы в Королевском обществе Гук значительно обогащает всю деятельность этого учреждения, становясь вскоре его секретарем. Он издает труды Общества, следит за иностранными изобретениями, делает собственные изобретения, продолжает ставить эксперименты, сопровождая их такими гениальными идеями, которые нередко приводили к большим открытиям других.

Его классический труд «Микрография» был издан в 1665 году. Он был посвящен физической оптике и микроскопии. В эту работу вошли, в частности, результаты изучения Гуком клеточного строения растений. Он впервые ввел термин «клетка» и дал описание клеток целого ряда растений. Гук занимался волновой теорией света, провел глубокое исследование цветов тонких пластинок, описал явления дифракции и ряд других световых явлений. Вместе с Гюйгенсом Гук установил постоянные температурные точки — таяния льда и кипения воды — и сконструировал термометр. Одной из наиболее значительных его работ была теория движения и взаимодействия небесных тел.

В мае 1666 года Роберт Гук сделал доклад в Королевском обществе, в котором сказал, что намерен изложить систему мира, весьма отличающуюся от всех до сих пор предложенных; основывается она на следующих положениях. Далее следовали три положения Гука.

В первом положении говорилось о том, что все небесные тела не только обладают тяготением своих частей к их собственному общему центру, но притягиваются взаимно одно к другому внутри их сфер действия. Во втором излагалось следующее: «Все тела, совершая простое движение, будут продолжать двигаться по прямой линии, если только они не будут постоянно отклоняться от нее некоторой внешней силой, побуждающей их описывать окружность, эллипс или какую-нибудь кривую.». В третьем положении говорилось: «Это притяжение тем больше, чем тела ближе. Что же касается отношения, в котором эти силы уменьшаются с увеличением расстояния, то я сам не определил его, хотя и проделал с этой целью некоторые эксперименты». Через восемь лет Р. Гук продолжил эту тему, написав работу «Попытка доказательства годичного движения на основе наблюдения». Таким образом, Гук в основном предвосхитил закон всемирного тяготения, открытый Исааком Ньютоном. Гук проводил много опытов с металлическими пружинами и деревянными балками. Изготовив консольную балку из дерева, он измерял ее прогиб под действием в различных частях разных весов. При этом он пришел к важному выводу о том, что на выпуклой поверхности балки волокна при изгибе растягиваются, а на вогнутой — сжимаются. Прошло очень много времени пока техникам, механикам и инженерам стало ясно значение, как теперь представляется, очевидного свойства материала. Деформация пропорциональна нагрузке; и наоборот.

В 1678 году вышла работа Гука «О восстановительной способности или об упругости». Она содержала описание опытов с упругими телами — первая книга по теории упругости. Независимо от вида нагрузки — растяжения или сжатия — изменение размеров тела пропорционально приложенной силе. Для проверки этого положения Гук предлагал к проволоками разных длин привешивать гири и измерять удлинение. Сравнивая изменения нескольких проволок в зависимости от приложенного к ним веса, можно убедиться, «что они всегда будут относиться друг к другу как вызвавшие их нагрузки».

РУДОЛЬФ ДИЗЕЛЬ (1858–1913)