Чтение онлайн

Вскоре Роберт Бойль познакомил своего помощника с деятельностью «Невидимого колледжа». Гук даже выполнял в нем некие организаторские функции.

В 1662 году он получил степень магистра искусств. К этому времени молодой ученый уже сделал несколько значительных открытий и изобретений. Он опубликовал работу о движении жидкостей по капиллярам. Сконструировал новый воздушный насос. С помощью этого насоса он открыл закон, согласно которому при постоянной температуре произведение давления на объем данной массы газа постоянно. Этот закон был опубликован в книге Бойля. Хотя Бойль указал истинного первооткрывателя закона, сейчас он известен под названием закон «Бойля - Мариотта». Также многие исследователи причисляют к числу достижений Гука в этот период изобретение часового механизма с использованием пружины. В наше время трудно сказать, Гуку или Гюйгенсу принадлежит приоритет этого изобретения.

Изобретения и исследования Гука, деятельность в «Невидимом колледже» сделали его имя известным среди ученых Англии. Сразу же после получения научной степени молодому ученому было предложено место куратора экспериментов в основанном за два года до этого Лондонском Королевском обществе. Но деятельность Гука не ограничивалась подготовкой и проведением экспериментов, особенно на первых порах. Дело в том, что к тому времени Королевское общество еще не имело четкой структуры. Среди многочисленных талантов Гука не последнее место занимал и организаторский. К 1663 году он написал устав Общества и был избран его членом. На протяжении почти всей дальнейшей жизни Гук участвовал в руководстве работы Общества, определял приоритеты его деятельности, писал программы исследований, планировал те или иные работы.

В 1664 ученый Гук был приглашен на должность профессора Грешемовского колледжа [47] , на территории которого он получил квартиру, где и прожил до конца своих дней.

Уже в 1665 году Гук был пожизненно утвержден в занимаемой должности куратора экспериментов Королевского общества. Такой чести он удостоился не зря. Гук, безусловно, был самым выдающимся экспериментатором своего времени. В обязанности куратора входила регулярная еженедельная подготовка и демонстрация экспериментов, связанных с достижениями в самых различных областях естествознания. Естественно, что для такой работы просто изобретательности было недостаточно. Были необходимы глубокие познания, позволяющие следить за появлением новых теорий, данных и открытий в различных отраслях науки. Энциклопедическая образованность, талант изобретателя и редкое трудолюбие Гука позволяли ему прекрасно справляться с этими непростыми обязанностями на протяжении 35 лет. Вот цитата из «Истории Королевского общества»: «Гук произвел перед Обществом удивительное разнообразие экспериментов, например относительно действия вакуума, о силе артиллерийского пороха, о термическом расширении стекла. Между прочими вещами он показал первый действительный микроскоп и множество открытий, сделанных с его помощью, первую ирисовую диафрагму и целый ряд новых метеорологических приборов».

Кроме того, Гук проводил собственные исследования, писал научные труды, преподавал, консультировал изготовителей различных приборов и инструментов. Он занимался не только научной и околонаучной деятельностью. Во время эпидемии чумы большинство ученых поспешило перебраться в провинцию, но Гук остался в столице. Восстановление города было поручено архитектору Кристоферу Рену — одному из руководителей Королевского общества и другу Гука. Ученый, не оставляя своих основных обязанностей, принял активное участие в восстановительных работах, длившихся 4 года. В этот период времени Гук спал в среднем по 3-4 часа в сутки.

В 1665 году он издал обширный труд «Микрография», в котором описал свои изобретения в области усовершенствования оптических инструментов, в основном микроскопов. Гука смело можно называть одним из основоположников научной микроскопии. «Микрография», помимо технической части, включала подробные описания 57 микроскопических наблюдений и 3 телескопических. Ученый изучал микростроение животных и растений. Исследуя под микроскопом тонкий срез пробки, он открыл клеточное строение тканей. Сам термин «клетка» тоже был придуман Гуком. К числу астрономических открытий ученого относится обнаружение Большого красного пятна на Юпитере. Также в «Микрографии» он излагает результаты изучения некоторых окаменелостей, что позволяет назвать его одним из основоположников палеонтологии. «Микрография» была проиллюстрирована гравюрами, выполненными самим автором.

Выполняя обязанности куратора экспериментов, Гук постоянно сталкивался с самым широким кругом научных проблем. Его часто посещали новые идеи, но загруженность другой работой не всегда давала довести исследования до конца. Впоследствии это обстоятельство привело к спорам между Гуком и его коллегами относительно приоритетов тех или иных открытий и изобретений. Он также часто участвовал и в научной полемике. Особенно непростые отношения сложились между Гуком и Ньютоном.

Гук изучил «Новую теорию света» и через несколько дней написал свой отзыв. Вначале он не преминул отдать должное остроумию и профессионализму, с которыми Ньютон провел свои опыты. Такой отзыв из уст видного ученого, к тому же много внесшего в дело развития оптики, вполне можно было считать похвальным. Но вот теоретические выводы Ньютона Гук подверг довольно резкой критике. Сам Гук являлся одним из основателей волновой теории. И он писал, что опыты Ньютона отнюдь не подтверждают того факта, что свет является субстанцией. Он резко возражал против того, что цвет является первоначальным свойством света. Разложение же белого цвета Гук объясняет тем, что в призме под действием света возникают собственные волновые движения разного характера. Сам белый цвет Гук считает комбинацией нескольких световых волн.

Ньютон, которому достался талантливый, всесторонне образованный и опытный оппонент, очень серьезно отнесся к дискуссии. Свой ответ он дал только через полгода. За это время ученый всесторонне проанализировал доводы Гука и подготовил взвешенное и осторожное письмо. Он высказывал очень сдержанные возражения и продолжал настаивать на том, что природа света является не главным выводом его работы, и делал упор только на изучении конкретных свойств света: «Справедливо, что я заключаю из моей теории о телесности света, но я делаю это без всякой абсолютной определенности, что и указывается словом "может быть". Это заключение в крайнем случае только очень вероятное следствие моей доктрины, а не основная предпосылка».

Далее он пытается продемонстрировать, что полученные им результаты могут стать основой для неких компромиссных выводов: «Положим даже, что я упорно настаиваю на этой гипотезе; и в этом случае я все же не понимаю, почему мой противник так возражает против нее: эта гипотеза значительно ближе к его собственной, чем он думает. Колебания эфира одинаково полезны и нужны и в той, и в другой. Ибо, если мы предположим, что световые лучи состоят из маленьких частиц, выбрасываемых по всем направлениям светящимся телом, то эти частицы, попадая на преломляющие или отражающие поверхности, должны возбудить в эфире колебания столь же неизбежно, как камень, брошенный в воду. Если мы предположим, что эти колебания имеют различную ширину или толщину в зависимости от того, какой величины или скорости были телесные лучи, их возбудившие, то польза таких колебаний для объяснения отражения и преломления света, образования тепла солнечными лучами, излучения света накаленными, гниющими и прочими веществами, частицы которых находятся в сильном движении, для объяснения явлений цветов тонких прозрачных пленок и мыльных пузырей и всех других естественных тел, для объяснения зрения, различных цветов, их гармонии и дисгармонии не ускользнет от внимания тех, которые считают целесообразным затратить труд на применение гипотезы к объяснению явлений».

В словах о различной ширине и толщине колебаний можно увидеть гениальное предвидение идеи о длине волн. Дальше Ньютон пишет: «Колебания, вызывающие синий и фиолетовый цвета, короче тех, которые вызывают красный или желтый; поэтому они и должны отражаться при меньшей толщине пленки.»

За вежливой формой письма кроется и определенная твердость. Ньютон показывает, что его выводы все-таки предпочтительней и призывает оппонента согласиться с его правотой: «Мне кажется, что все это — ясные, первоначальные и необходимые следствия гипотезы, и они столь хорошо согласуются с моей теорией, что если мой противник считает их верными, то он не должен бояться крушения своей гипотезы. Я не знаю, однако, каким образом он может защищать свою гипотезу против других затруднений. По моему мнению, невозможно его основное положение о том, что волны или колебания какой-либо жидкости распространяются по прямым линиям, не загибаясь и не распространяясь по тем направлениям в покоящейся среде, которой они ограничены. Или я глубоко заблуждаюсь, или опыт и наблюдение приводят к обратному выводу».

Надо сказать, что в то время доводы Ньютона были убедительнее. Например, говоря о том, что волны распространяются по прямым линиям, он, естественно, не имел представления о теории дифракции, появившейся почти через 150 лет.

Однако вскоре к полемике присоединились многие другие ученые. И большинство из них выступало на стороне Гука. Например, к партии «волновиков» принадлежал такой известный ученый, как Гюйгенс. Но появились сторонники и у Ньютона. Его соавтор по изобретению зеркального телескопа Грегори писал в одном из писем: «Я был крайне поражен опытами мистера Ньютона; они, по всей видимости, вызовут великие перемены во всей системе натуральной философии, если только факты верны, в чем я не сомневаюсь».