روبرت هوك

حياته وأعماله

معظم ما هو معروف عن بداية حياة هوك مصدره سيرته الذاتية التي بدأ فيها عام 1696، ولم ينتهي منها، والتي أشار إليها ريتشارد والر في مقدمته لكتاب مؤلفات روبرت هوك الذي طبع بعد وفاته عام 1705. ويعد كتاب والر، وكتاب حيوات أساتذة غريشام لجون وارد، وكتاب 'ملخص حيوات لأوبري جون، أقرب المراجع الأساسية لسيرة هوك الذاتية.

بداية حياته

ولد روبرت هوك في عام 1635 في فريشواتر في جزيرة وايت لجون هوك وسيسلي جيليز. كان روبرت أصغر الأبناء الأربعة لوالديه، وبينه وبين شقيقه الأكبر منه مباشرةً سبعة أعوام. كان والده جون كاهن كنيسة كل القديسين في فريشواتر، وكذلك كان اثنان من أعمامه. وكان من المتوقع أن ينجح روبرت هوك في دراسته وينضم إلى الكنيسة. كما كان والده مسؤولًا عن مدرسة محلية، ولذا كان قادرًا على تدريس روبرت، على الأقل جزئيًا في المنزل ربما بسبب ضعف صحة طفله النحيل. كان والده من أنصار الملك ومن المرجح أنه كان ضمن وفد ذهب لتقديم الولاء للملك تشارلز الأول ملك إنجلترا، عندما هرب إلى جزيرة وايت. لذا، نشأ روبرت أيضًا، على الولاء المطلق للملكية.
في شبابه، افتتن روبرت هوك بالملاحظة والأعمال الميكانيكية والرسوم، وهي الاهتمامات التي ظل يساهم فيها طوال حياته بطرق مختلفة. فقد قام بتفكيك ساعة نحاسية وصنع نموذج خشبي مماثل عمل على نحو جيد بما فيه الكفاية، كما تعلم الرسم بعد أن جذبته رسوم فنان متجول.
عند وفاة والده عام 1648، ورث روبرت نحو 40 جنيهًا مكنته من شراء رخصة التلمذة الصناعية رغم سوء حالته الصحية طوال حياته، ولكن نظرًا لما خلّفه والده من عدد ميكانيكية، ظن أنه يمكنه أن يصبح صانع ساعات أو رسام للزخارف حيث كان مهتمًا بالرسم أيضًا. كان هوك طالب شديد الذكاء، لذا فبالرغم من ذهابه للندن للحصول على رخصة التلمذة الصناعية، إلا أنه درس لفترة وجيزة مع صموئيل كوبر وبيتر ليلي، لذا أصبح مؤهلًا لدخول مدرسة وستمنستر في لندن تحت إشراف د. باسبي. أتقن هوك سريعًا اللاتينية واليونانية، ودرس القليل من العبرية، كما أتقن أصول أقليدس. وفيها أيضًا شرع في دراسة الميكانيكا التي لازمته طوال حياته.

أكسفورد

في عام 1653، استطاع هوك أن يحصل على فرصة للالتحاق بكنيسة المسيح في جامعة أكسفورد، للعمل كمساعد كيميائي لتوماس ويليس، الذي كان هوك معجبًا به بشدة. هناك التقى الفيلسوف الطبيعي روبرت بويل، وحصل على وظيفة مساعد لبويل من حوالي عام 1655 حتي عام 1662، في صنع وتشغيل وتوصيف مضخة بويل للهواء.
وقد وصف هوك بنفسه الفترة التي قضاها في أكسفورد، بأنها التي أسست لشغفه بالعلم مدى حياته، وأن صداقاته التي كونها هناك مثلت له أهمية قصوى طوال حياته المهنية، خاصةً كريستوفر رن. وكمساعد لبويل، طوّر هوك مضخة هواء لتجارب بويل استنادا على مضخة رالف غريتوركس، والذي اعتبره هوك "عظيم جدًا قادر على أداء أي شيء عظيم."

مثبت ميزان الساعة

وفقًا لسيرة هوك الذاتية، بدأ هوك عام 1655 بدراسة الفلك بمفرده، مع بعض المساعدات من جون وارد. وفي عام 1657 أو 1658، اهتم هوك بإدخال تعديلات على رقاص الساعة، حيث بدأ بتحسين آليات البندول، ودراسة أعمال ريتشيولي، وواصل دراسة كل من الجاذبية وآليات ضبط الوقت. كما ذكر هوك أنه كان له تصور لطريقة لتحديد الطول الجغرافي، استخدم هوك ساعة جيب من صنعه، مثبتة بلفافة زنبركية، معلقة بميزان الساعة. وحين حاول تسجيل براءة اختراع لتلك الطريقة، اصطدم بأحد البنود التي تسمح للآخرين بتحقيق ربح إذا ادخلوا تعديلات على مخترعه، وهو ما رفضه بشدة، وهو ما جعله أكثر غيرة وحرص على اختراعاته. هناك أدلة قوية وموثوقة، كتأكيدات توماس وارد وأوبري ووالر وآخرين، أن هوك طوّر النابض الشعري بشكل مستقل وقبل خمسة عشر عامًا من إعلان هوغنز عن اختراعه في فبراير 1675. وصف هنري سولي مثبت ميزان الساعة في مقال له في باريس عام 1717، بأنه "اختراع رائع من اختراع الدكتور هوك أستاذ الهندسة السابق في كلية غريشام في لندن". كما نسبه ديرهام أيضًا إلى هوك.

الجمعية الملكية

تأسست الجمعية الملكية عام 1660، ,في 5 نوفمبر 1661، اقترح السير روبرت موراي تعيين أمين أو منسق لإجراء التجارب في الجمعية، وكان هناك إجماع على اختيار هوك، وتم تعيينه في 12 نوفمبر، مع توجيه الشكر لبويل لموافقته على إنهاء خدمات هوك لكي يعمل في الجمعية. وفي عام 1664، أوقف السير جون كوتلر عائد سنوي قدره 50 جنيهًا للجمعية من أجل إلقاء محاضرات ميكانيكية، وأسندت المهمة لهوك. وفي 27 يونيو 1664، تم إقرار ذلك، وفي 11 يناير 1665، أصبح حصل على راتب إضافي 30 جنيهًا إسترلينيًا، إضافة إلى وقف كوتلر.
كان دور هوك في الجمعية الملكية هو إثبات صحة الاختراعات عن طريقة إجراء تجاربه الخاصة أو تجارب بناء على اقتراحات الأعضاء. كان من بين تلك التجارب مناقشة طبيعة الهواء، وانهيار فقاعات الزجاج المحاطة بالهواء الساخن. كما أثبت أن الكلب يمكنه أن يبقى على قيد الحياة بصدر مفتوح شريطة أن يضخ الهواء داخل وخارج رئتيه، كما لاحظ الفرق بين دم الوريد ودم الشريان. كانت هناك أيضًا تجارب على موضوع الجاذبية، وتساقط الأشياء ووزن الأجسام وقياس الضغط الجوي على ارتفاعات مختلفة، وعلى رقاصات الساعات حتى طول 200 قدم. إضافة إلى تجارب على أجهزة صنعت لقياس ثانية من قوس حركة الشمس أو النجوم الأخرى، وتجارب لقياس قوة البارود، وماكينة لقص أسنان تروس الساعات أدق بكثير من التي قد تصنع باليد.
في عامي 1663-1664، جمع هوك ملاحظاته المجهرية التي نشرها في كتابه الفحص المجهري عام 1665. وفي 20 مارس 1664، خلف هوك آرثر داكريس كأستاذ الهندسة في غريشام. إلا أنه لم يحصل على درجة "الدكتوراه في الفيزياء" إلا في ديسمبر 1691.

شخصيته والنزاعات

كان هوك غضوب، على الأقل في آخر حياته، فخور، ويشعر بالامتعاض من المنافسين فكريًا، على الرغم من أنه كان وبكل المقاييس أيضًا صديق وحليف قوي وموالي دائمًا لدائرة المتحمسين للملكية والذي بفضلهم التحق بكلية وادهام، ولا سيما كريستوفر رن. تشوهت سمعته بعد وفاته، يعزى ذلك إلى نزاعه الشهير مع إسحاق نيوتن حول أعماله حول الجاذبية والكواكب ونوعًا ما الضوء. كما كان له خلاف آخر مع أولدنبورغ حول مثبت ميزان الساعة. وعندما تولى نيوتن رئاسة الجمعية الملكية، فعل الكثير لطمس أعمال هوك، بما في ذلك وفق ما يقال، تدميره للصورة الوحيدة المؤكدة لهوك. في القرن العشرين، رُد الاعتبار لشخص هوك من خلال الدراسات التي قام بها روبرت غونتر ومارغريت إسبيناس. فبعد فترة طويلة من تشويه السمعة، تم الآن الاعتراف بكونه أحد أهم علماء عصره.
كتب الكثيرون عن الجانب المحزن في شخصية هوك، بدءً من تعليقات كاتب سيرته الأولى ريتشارد والر، الذي وصف هوك بأنه "شخص حقير" و"سوداوي ويسيء الظن وغيور." أثرت تعليقات والر على غيره من الكتاب لأكثر من قرنين من الزمان، حتى أصبحت صورة هوك الأناني الساخط البخيل المعادي للمجتمع، تهيمن على العديد من الكتاب والمقالات القديمة. على سبيل المثال، قال آرثر بيري أن هوك "إدعى ملكيته لمعظم الاكتشافات العلمية في ذلك الوقت." وكتب سوليفان أن هوك كان "بالتأكيد عديم الضمير" و"يتملكه الغرور والقلق النفسي" في التعامل مع نيوتن. كما استخدم مانويل عبارة "عدواني وحسود وانتقامي" في وصفه لهوك. ووصف الكثيرون هوك بأن له "طبع ساخر" و"لسان سليط." إلا أن أندرادي كان أكثر تعاطفًا، لكنه أيضًا استخدم صفات "معقد" و"مريب" و"عصبي" في وصف هوك.
كشف نشر يوميات هوك عام 1935، عن جوانب أخرى في حياة الرجل، وقد اهتمت إسبيناس على وجه الخصوص بتفصيلها بعناية. فكتبت تقول بأن "الصورة التي رسمت عادة لهوك بأنه منعزل وكئيب وحسود زائفة تمامًا". فقد تعامل هوك بفاعلية مع الحرفيين وصانعي الساعات وصانعي الأجهزة. وفي كثير من الأحيان، كان هوك يلتقى كريستوفر رن الذي كانت تجمعهما مصالح مشتركة كثيرة، كما كان لها صداقة دائمة مع أوبري جون. كما أشارت يوميات هوك أيضًا في عدة مواقع إلى لقاءات في مقاهي وحانات، وإلى لقاءات عشاء مع روبرت بويل. كما تناول الشاي في مناسبات عديدة مع مساعد مختبره هاري هانت. وداخل أسرته، استضاف هوك ابنة أخيه وابن عمه في منزله لتعليمهم الرياضيات.
قضى روبرت هوك معظم حياته في جزيرة وايت وفي جامعة أكسفورد وفي لندن. ولم يتزوج أبدًا، ولكن كانت له علاقات جنسية مع العديد من خادماته، كما إتخذ من ابنة أخيه عشيقة له منذ عام 1676، حتى وفاتها عام 1687، فانتابته حالة من الاكتئاب والسوداوية لازمته حتى وفاته. وفي 3 مارس 1703، توفي هوك في لندن، ودفن في أسقفية سانت هيلين، إلا أن موقع قبره على وجه التحديد غير معروف.

الميكانيكا

في عام 1660، اكتشف هوك قانون هوك للمرونة الذي يصف التناسب الخطي للشد مع المرونة عند شد الزنبرك. استغل هوك عمل حول المرونة في أغراض عملية، في تطوره للنابض الشعري، الذي مكّن ولأول مرة الساعات المحمولة من الحفاظ على الوقت بدقة معقولة. كان هناك نزاع مرير بين هوك وكريستيان هوغنس حول أولوية الوصول إلى هذا الاختراع استمر لعدة قرون بعد وفاة كل منهما، إلا أنه في مذكرة مؤرخة بتاريخ 23 يونيو 1670 من أوراق هوك، وصف فيها إثبات صناعة ساعة استخدم فيها تقنية النابض الشعري أمام الجمعية الملكية، تجعل إدعاء هوك هو الأرجح.
في عام 1662، أصبح هوك أمين تجارب الجمعية الملكية المؤسسة حديثًا، وتولى مسؤولية تنفيذ التجارب في جلساتها الأسبوعية، وهو المنصب الذي شغله لأكثر من 40 عامًا. ورغم أن هذا المنصب أبقاه في خضم تطورات العلوم في بريطانيا وخارجها، إلا أنه زج به أيضًا إلى بعض نقاشات حادة مع علماء آخرين، مثل هيغنز، وخاصة مع إسحاق نيوتن ومع هنري أولدنبورغ في الجمعية الملكية. وفي عام 1664، تم تعيين هوك أيضًا أستاذ للهندسة الرياضية في كلية غريشام في لندن ومحاضرًا في الميكانيكا.
في 8 يوليو 1680، لاحظ هوك الأنماط العقدية المصاحبة للنمط الاهتزازي العادي لألواح الزجاج، حيث وضع هوك قوس على طول حافة لوح زجاج مغطى بالدقيق، وسجّل ظهور الأنماط العقدية.

الفحص المجهري

في عام 1665، نشر هوك كتابه الفحص المجهري، الذي وصف فيه ملاحظات التي توصل إليها باستخدام المجاهر والمقرابات، وبعض الأعمال الأولية في علم الأحياء. استحدث هوك مصطلح خلية في وصف الأعضاء الحيوية. استخدم هوك في ملاحظاته تلك مجهرًا صُنع يدويًا مغطى بالجلد وموشّى بالذهب صنعه كريستوفر وايت في لندن، وهو معروض في المتحف الوطني للصحة والطب في العاصمة الأمريكية واشنطن.
ضم أيضًا كتاب الفحص المجهري أفكار هوك، ربما بويل وهوك حول الاحتراق. استنتج هوك من خلال تجاربه أن الاحتراق يتضمن مادة تختلط مع الهواء، وهو ما يتفق معه العلماء اليوم، لكنها لم تكن فكرة مستساغة حينها. كما استنتج هوك أن عملية التنفس أيضًا تتضمن عنصرًا معينًا من الهواء. يذهب المؤرخ بارتنجتون إلى أبعد من ذلك فيدعي أنه "لو أن هوك واصل تجاربه عن الاحتراق، لكان من المحتمل أن يكتشف الأكسجين".
أحد المواضيع التي تناولها هوك في كتابه الفحص المجهري، كانت المقارنة بين البنية المجهرية للأخشاب المتحجرة والحية. مما جعله يستنتج أن الكائنات المتحجرة مثل الخشب المتحجر والأحفوريات مثل الأمونيت، كانت بقايا كائنات حية ظلت مطموسة في مياه راكدة غنية بالمعادن. اعتقد هوك بأن هذه الأحفوريات تأريخ موثوق لتاريخ الحياة على الأرض، وعلى الرغم من اعتراضات علماء الطبيعة المعاصرين أمثال جون ري الذي وضع مفهوم الانقراض، بدعوى أن ذلك غير مقبول لاهوتيًا، كما أنه في بعض الحالات، هذه الأحفوريات قد تشمل أنواع انقرضت خلال بعض الكوارث الجيولوجية.

الفلك

كانت أحد أكثر المشاكل التي تناولتها هوك صعوبة مسألة قياس المسافة بين النجوم (غير الشمس). اختار هوك نجم غاما التنين واستخدم طريقة تقدير التزيح. في عام 1669، وبعد عدة أشهر من المراقبة، اعتقد هوك أنه حقق النتيجة المرجوة. إلا أنه من المعلوم الآن أن المعدات التي استخدمها هوك، لم تكن دقيقة لتجعله يصل إلى قياسات ناجحة. ويعد نجم غاما التنين هو نفس النجم الذي استخدمه جيمس برادلي في اكتشاف الزيغ الضوئي عام 1725.
كان لهوك أنشطة فلكية أخرى، فقد احتوى كتابه الفحص المجهري على رسوم توضيحية للثريا والفوهات القمرية. كان قام بتجارب لدراسة كيفية تكوّن تلك الفوهات. كما راقب هوك أيضًا حلقات زحل، ورصد غاما الحمل إحدى أولى نظم النجوم المزدوجة المكتشفة عام 1664.

الذاكرة

وفي مساهمات هي الأولى من نوعها، قدم هوك نموذجًا علميًا للذاكرة البشرية. في عام 1682 أمام الجمعية الملكية، اقترح هوك نموذجًا آليًا للذاكرة البشرية تتشابه قليلًا مع النماذج الفلسفية القديمة. يعالج هذا النموذج مكونات الترميز وسعة الذاكرة والتكرار والاسترجاع والنسيان، له بعض دقة التي نتعجب لها حديثًا. أهمل هذا العمل لما يقرب من 200 عام إلى أن قدّم ريتشارد سيمون بين عامي 1919-1923 عمل يحمل مجموعة متنوعة من أوجه التشابه مع عمل هوك، منها افتراض كليهما أن الذاكرة جسدية موقعها في المخ. نشرت هذه المحاضرة بعد وفاته عام 1705، في وسط سلسلة أعماله عن طبيعة الضوء.

العمارة

عمل هوك كمسّاح لمدينة لندن وكمساعد لكريستوفر رن في عملية إعادة بناء لندن بعد حريق لندن الكبير عام 1666، كما عمل على تصميم النصب التذكاري للحريق، والمرصد الملكي في جرينتش ودار مونتاجو في بلومزبري والمستشفى الملكية في بيدلام. كما صمم هوك مباني الكلية الملكية للأطباء عام 1679، وقاعة راغلي في ووريكشير، وكنيسة الرعية في ويلين في ميلتون كينز في باكينغهامشاير. كما شارك هوك كريستوفر رن في تصميم كاتدرائية سانت بول، الذي شارك هوك فيها بتصميم القبة من البناء تصوره هوك. وشارك أيضًا في تصميم مكتبة بيبس، التي بنيت لحفظ مخطوطات يوميات صموئيل بيبس، التي كانت أكثر روايات شهود العيان موثوقية عن حريق لندن الكبير.
في عملية إعادة الإعمار بعد الحريق الكبير، اقترح هوك إعادة تصميم شوارع لندن على نمط شبكة مع الشوارع والممرات الواسعة، وهو النمط الذي استخدم بعد ذلك في مشاريع تجديد باريس وليفربول والكثير من المدن الأمريكية. تعرض هذا المقترح للكثير من المعارضات من أصحاب الأملاك بدعوى حقوق الملكية، ومحاولات أصحاب الأملاك تعديل حدودهم خلسة. ولعب هوك دورًا بارزًا في تسوية العديد من تلك النزاعات، وذلك بسبب كفاءته كمساح ولباقته كمحكم. وقد أفرد مايكل كوبر دراسة مستفيضة حول أعمال هوك المعمارية في كتاب له.