趙 子
提起牛頓,沒有人會感到陌生。然而說到牛頓的“死敵”羅伯特·胡克,熟悉的人卻并不多。翻遍中學時的教科書,我們僅僅在兩個地方能夠發(fā)現(xiàn)胡克的身影,一是物理中的胡克定律,二是生物里的細胞一詞。事實上,胡克在科學領域的成就,遠不止創(chuàng)立胡克定律和命名了細胞(cell)。在科學史上,胡克可能是最為出類拔萃和多才多藝的人物之一。
胡克的成績單,簡直到了令人眼花繚亂的地步:第一個發(fā)現(xiàn)了細胞、第一個研究了化石、提出了彈性定律、總結了波義耳定律、啟發(fā)了引力平方反比定律、首先報告了木星紅斑和火星自轉、觀察了月球上的環(huán)形山、發(fā)現(xiàn)了雙星、提出光的波動說、研究了晶體形狀、計算了音高和振動的關系、發(fā)明了復式顯微鏡、發(fā)條擺鐘、輪形氣壓表、萬能節(jié)、測深儀……另外,他在建筑、繪畫、音樂等方面也頗有建樹,因此被譽為“英國的達芬奇”。
1635年7月,胡克出生在英國威特島的淡水鎮(zhèn),父親是一個受人尊敬的教區(qū)牧師。胡克從小身體不好。父親舍不得將兒子送去要求嚴厲的寄宿學校,便在家里搞起了“家庭教育”。小胡克接受新知識的速度比一般孩子都要快,而且有很強的動手能力,喜歡擺弄鐘表和機械玩具,拆拆裝裝,一學就會。另外,他對繪畫和音樂也非常喜愛。他父親的一位藝術家朋友甚至建議他以藝術為終身職業(yè),而他也一度認為自己將來會成為一名出色的肖像畫師。
少年時代的胡克,經歷了人生中最令他難以接受的不幸。在他還只13歲那年,父親就去世了。家里失去了頂梁柱,懂事的胡克除了悲傷,還想盡快學會一項可以養(yǎng)家糊口的本領。雖然父親生前的一位摯友愿意收留他,但胡克并不喜歡這種“寄人籬下”的生活。過了沒多久,他毅然選擇了離開家鄉(xiāng),前往倫敦,拜當時著名的畫家彼得,萊利為師,學習繪畫。雖然胡克最終并沒有如愿成為肖像畫師,但扎實的繪畫功底最后成了他搞科研的“得力助手”。
結束繪畫學習生涯之后,胡克進入了威斯敏斯特學校求學。當時學校的校長是理查德·巴斯比博士。他看出胡克有著“天才的潛質”,于是提出要資助胡克學習和生活的所有費用,但被胡克婉拒了。胡克半工半讀,在不落下任何功課的同時,到處攬活賺錢,其間做過金匠、木工等多種臨時陸工作,用賺來的錢繳了學費,并維持基本生活。與此同時,他在學校還發(fā)明了飛行器、學會了拉風琴等。巴斯比校長打心里喜歡這個孩子,與他保持了終生的友誼。后來,胡克還為他設計了私家住宅。
胡克人生中最重要的轉折點出現(xiàn)在1653年。這一年,他進入了“牛津圈”,正式到牛津基督教會學院任職,由此開始了自己的科學學徒生涯。在這里,他結識了很多有影響的有創(chuàng)造性的朋友,而與波義耳的相識則是其中最重要的經歷。1658年,胡克有幸成為波義耳的助手。得知這一消息之后,一直關注著胡克成長的巴斯比博士馬上找到他,囑咐他說:“羅伯特,不是隨便什么人都能給波義耳教授做助手的。你可不能辜負了這次機會啊!”胡克很靦腆地回答:“是,老師。我一定會努力學習,不辜負您和波義耳教授的厚望?!?/p>
作為波義耳的“雇員”,胡克沒有因為身份原因而放棄認真的工作態(tài)度,更沒有放棄學習的機會。他從波義耳那里獲得了豐富的化學知識和實驗技巧,并以自己作為機械師的天才回饋波義耳。在當時,對空氣的研究,特別是對于真空和燃燒現(xiàn)象的研究,可以說是最熱門的前沿科學。但是,要研究空氣,必須擁有性能優(yōu)良的抽氣機。為此,波義耳曾四處尋找最優(yōu)秀的制造師,但是所得到的抽氣機效果并不理想。意外的是,胡克制造出了讓他滿意的機器。波義耳在正式出版的論文中親切地將胡克制造的機器稱為“我們的抽氣機”。
胡克制造的抽氣機使波義耳研究真空和燃燒理論時如虎添翼。此后,波義耳做實驗所用的儀器,幾乎全由胡克制造。胡克之所以能夠身懷此等絕技,動手能力強自然是一個方面,而出眾的“繪畫天賦”也功不可沒。胡克自己就曾經說過,“所有人都認為我是天才的機械制造師,但實際上,它們都是從紙上走下來的”。
奠定胡克“科學天才”聲望的,是他出版的一本書——《顯微制圖》。胡克出生之前很久顯微鏡就被發(fā)明和制造出來,但沒有像望遠鏡那樣給人們帶來科學上的重大發(fā)現(xiàn)。直到胡克出版了他的《顯微制圖》,科學界才發(fā)現(xiàn)顯微鏡帶來的微觀世界和望遠鏡帶來的宏觀世界一樣豐富多彩。胡克與其他“顯微鏡使用者”最大的不同在于,他能夠用非常精確、細膩的筆法將顯微鏡下觀察到的物體勾勒出來,這正是他繪畫天分的充分體現(xiàn)?!讹@微制圖》一書開創(chuàng)了科學界借用圖畫這種最有力的交流工具進行闡述和交流的先河。
會畫畫的胡克,還是出色的建筑設計師,為恩師巴斯比博士設計私人住宅不過是小試牛刀。1666年,倫敦發(fā)生大火,燒掉了許多建筑,胡克提出按矩形格式重建倫敦。雖然這一方案未被采納,但得到了“元老會”的賞識,被任命為三個負責重建倫敦的測量員之一。
編輯梁宇清