jfsu (水精靈) 文章收集 系列8 虎克與牛頓

作者: jfsu (水精靈) 看板: ScienceNote
標題: Fw: [問卦] 有沒有牛頓的八卦?
時間: Mon Oct 17 09:43:47 2011

※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1Ec3I66v ]

作者: jfsu (水精靈) 看板: Gossiping
標題: Re: [問卦] 有沒有牛頓的八卦?
時間: Fri Oct 14 21:09:18 2011

※ 引述《quartzr (華西街小阿姨)》之銘言：
: 就跟愛迪生會打壓特拉斯一樣，牛頓也有黑暗面
: 有個長期跟牛頓對槓的科學家叫虎克
: 以貢獻程度來說虎克不輸牛頓
: 有不少人認為一定程度上牛頓還瞟竊了虎克的部分理論思想
: 而兩個人的交惡到虎克死後都還沒有結束
: 包含虎克的肖像、手稿牛頓都有破壞或打壓
: 再補一個，雖然目前沒有留下證據
: 但牛頓好像貪汙非常多
: 牛頓曾任英國的造幣局長，最後下台的非常曖昧
: 被認為跟他貪汙有關

同意這位網友的看法。

不過，既然提到虎克，底下就用輕鬆的語調來談談他的一些兩三事～。


羅伯特‧虎克(Robert Hooke(1635/7/18~1703/3/3)，英國物理學家。他不僅用顯微鏡看
到『細胞』(cell)，同時也發現名為『虎克定律』的『彈性定律』。



他跟牛頓一樣，都是師承波以耳(Robort Boyle,1627/1/25~1691/12/31)。他發現到：
「在固定的溫度下對氣體施加壓力，氣體的體積與施加的壓力成反比」，稱為
『波以耳定律』(Boyle's law)。當時波以耳的助理就是虎克，他們在牛津大學的
實驗大樓忙到深夜，將U型管中裝入汞來研究氣體的壓縮性實驗。

虎克出生在英國南部海峽上的一座孤島--威特島(Isle of Wight)，他的父親是島上一所
小教堂的牧師，過著非常窮困的生活。虎克從小對「受苦」就有深刻的掙扎，他不懂父母
親的抉擇，他也不懂這樣一個為上帝犧牲的家庭，為何反而不受上帝的眷顧？貧窮、偏僻
、殘缺，與罪犯、孤島為伍，這不是一種生命的枉費嗎？上帝的愛與公義在哪裡？

一晚，虎克的父親與他促膝長談，打算送他到神學院學習，以便將來成為一個出色的
神學家。

「當牧師以後出來要幹嘛？補血嗎？ 」帶點輕蔑的語氣，虎克答道。

由於虎克體弱多病，他父親只好放棄原來的打算，任憑他去。

在他13歲時，他的父親過世，悲傷欲絕的他幾乎要失去活下去的勇氣。此時，好心威斯敏
斯特中學的校長收留了小虎克，開始了半工半讀的生活。

1653年，虎克進牛津大學，別人是進去唸書，虎克是進去當工友掃地，他在教室外一邊掃
地，一邊聽課。他艱苦地完成大學教育，並獲得文學碩士的學位。他推薦到波以耳實驗室
，成為波以耳的助教。

虎克幫波以耳建立了奧托模型的空氣幫浦，使其完成早期對稀有氣體的物理及生理學效。
由於他具有高超的實驗與設計能力 ，在1662年，他擔任倫敦皇家科學院的實驗評審員，
於1663年正式成為會員；他的工作是修正與完成其他會員所構想的實驗。

一日，皇家科學院收到一封冗長而奇怪的信，寄件者是列文胡克(Antonie van
Leeuwenhoek (1632.10.24－1723.08.26 ) 荷蘭顯微鏡學家，研究微生物的第一人)。
信中提到，「我用自己製造的顯微鏡，觀察皮膚、牛眼...等小東西，看到不可思議的
景象！」

「這傢伙是來亂的嗎？」

「但他的描述很生動…」

「像這一段，」一位會員指著信內的一段文字大聲地念著：

「…在一小滴水中浮游著、扭動著，它們有的像小圓點在打著轉；有的彎彎曲曲像
    線頭一樣；有的則是不停地徘徊前進…」

「…讓我如沐春風，我可以感受到那無窮的熱浪朝向我來，咆哮、奔騰。」

「如果你滿了，我就漫出來了…」

就這樣，在大家熱烈的討論下，會員們決定向列文虎胡克商借他的顯微鏡。不過，他們的請
求遭到拒絕。焦急的他們在無奈之餘，只好請虎克製造顯微鏡。

擁有神人之手的他，從理論的研究、設計圖繪製到研磨鏡片全由他自己包辦。在經過
幾個月的努力，他果然成功製出一具複式顯微鏡，甚至放大倍數比列文胡克的還要大！

某天夜晚，虎克抓到一隻來偷吃乳酪的老鼠。在牠身上看到一隻跳蚤，想閒來無事的他，
就把跳蚤放在顯微鏡下觀察。他曾在《Micrographia》一書中寫道：「啊！跳蚤毛的結
構、排列次序，我不是只看到一種藝術的美，而是看到一種神聖的美，一種信仰的美！」

他在書上，畫上一隻十六吋大的跳蚤，也畫下了顯微鏡下人眼從未看過的精細世界！

二十一歲的虎克，透過顯微鏡，深深的被一隻跳蚤感動了。(遠目...)


在一次觀察植物軟木塞的薄片時，他看到許多蜂窩狀且中空的小格子，他稱這些小格子為
「細胞」。（後來科學家們發現，細胞是構成生物體的基本單位）。雖然虎克所看到的軟
木塞細胞（死的細胞）是空的小格子（活的細胞都是充滿了各種物質。），但在1665年出
版《微物圖解》(《Micrographia》)一書，卻是生物界重要的里程碑！

1666年，倫敦大火後，他就任城市測量員，參與重建的工作。期間，他曾在高山、平地與
礦坑中測量同一物體的重量，希望能找出物體隨著地心距離的不同而有重量上的變化。

曾經做過金匠的他，想到以前拉彈簧的情況，「如果用力拉彈簧，可能將它拉長；若是知
道彈簧長度和拉力的關係，不就可以利用此測出地球對物體的吸引力？」接著他找了一條
彈簧，上頭加卦上不同重量的砝碼，並記下彈簧拉伸的長度。
他發現到，彈簧的伸長量和掛物的數量成正比。後人稱它為彈性定律，也稱虎克定律。

1674年，他更提出三個假設，涵蓋了萬有引力的一切問題，雖然他沒有在一系列的實驗中
證實，（他亦沒有良好的數學工具，所以推演不出克普勒(Kepler)的運動定律卻為牛頓
發現和證明萬有引力定律奠定了重要的基礎。

之後牛頓看到了虎克的三個假設，他立刻寫信給虎克。信件上說反平方定律是他提出來的
…。虎克一看，馬上反駁就說是自己提出的，所以牛頓應該用引述才對。兩人開始瘋狂的
筆戰，喚戰神必備文字：代PO、勿戰、科科 (理性、優質、勿噓！)也全都用上。

有一次牛頓就回信給虎克：「我可是站在巨人的肩膀上，所以看得更遠！」意思是說，
WTF！爾公會使用克普勒定律，恁爸會導出微積分公式，你的數學根本就不行，怎麼
算得出橢圓軌道？牛頓就是這個意思！

在虎克的晚年，自他的夫人去世之後，他竟然一蹶不振。他晚上要到凌晨四點才睡覺，但
七點就起床了；在深夜他常一個人出去閒逛，甚至邀一些流浪漢在路邊吃宵夜。在科學界
裡，除了波以耳外，幾乎沒有朋友。他沈默、害羞、孤僻，常與人吵架，也會對不知所云
的人不耐煩。

1703年3月3日虎克病逝，走完了他生命的旅程…。

牛頓在虎克的葬禮上說到︰「虎克是一個受苦的身體，帶著一顆勇敢的心。
                                                         Merry 阿彌陀佛」


以上。



參考 & 改編自:

1.蕭如珀、楊信男 譯，透鏡的大師，物理雙月刊(廿九卷二期) 2007 年四月。
2.科學五千年（四）



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在臺灣，何謂R&D工程師?
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但是外派到大陸的臺灣郎，晚上是R (鴨)陪客戶，白天是D (豬)任人宰割！

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