Attivo nel XVII secolo, Robert Hooke è uno degli scienziati più importanti della sua generazione e ha contribuito in un’incredibile varietà di campi scientifici. Tra le altre cose, è stato il primo a scoprire la cellula; ha inventato lo scappamento ad ancora; ha inventato la legge dell’elasticità di Hooke; ha scoperto il ruolo dell’aria nella combustione, nella respirazione e nella trasmissione del suono. Ecco i 10 principali contributi di Robert Hooke alla teoria della cellula, alla gravitazione, alla scienza della misurazione del tempo, all’astronomia, all’architettura, alla biologia e alla fisica.

#1 Ha dato importanti contributi alla scienza dell’astronomia

Hooke fu uno dei primi uomini a costruire un telescopio gregoriano. Nel 1664, scoprì la quinta stella di Trapezio, un asterismo (mini-costellazione) nella costellazione di Orione; la Grande Macchia Rossa, una caratteristica prominente di forma ovale nell’emisfero meridionale di Giove; e Gamma Arietis nella costellazione settentrionale dell’Ariete, uno dei primi sistemi di stelle doppie osservati. Hooke suggerì per primo che Giove ruota sul suo asse e i suoi schizzi dettagliati di Marte furono usati più di 200 anni dopo, nel XIX secolo, per determinare la velocità di rotazione del pianeta.

Grande macchia rossa di Giove
Una vista della Grande macchia rossa di Giove, che fu osservata per la prima volta da Hooke

#2 Inventò lo scappamento ad ancora migliorando notevolmente gli orologi a pendolo

Hooke diede enormi contributi alla scienza della misurazione del tempo. Si applicò al miglioramento del pendolo e intorno al 1657 inventò lo scappamento ad ancora che è un meccanismo per mantenere l’oscillazione del pendolo. L’ancora divenne lo scappamento standard usato in quasi tutti gli orologi a pendolo. Intorno allo stesso tempo, sviluppò la molla del bilanciere, che per la prima volta permise la misurazione accurata del tempo negli orologi portatili, rendendo gli orologi da tasca utili cronometristi. Ha anche concepito l’idea che il cronometraggio accurato potesse essere usato per trovare la longitudine in mare.

Diagramma dello scappamento dell'ancora
Diagramma dello scappamento dell’ancora

#3 Hooke scopre la legge dell’elasticità ponendo le basi per ulteriori studi nel campo

Nel 1660, Robert Hooke scoprì la legge dell’elasticità, che afferma che l’allungamento di un corpo solido è proporzionale alla forza applicata ad esso. La legge di Hooke ha posto le basi per gli studi di stress e deformazione e per la comprensione dei materiali elastici. È ampiamente usata in tutti i rami della scienza e dell’ingegneria, ed è il fondamento di molte discipline come la sismologia, la meccanica molecolare e l’acustica. È anche il principio fondamentale della bilancia a molla, del manometro e del bilanciere dell’orologio meccanico.

Grafico della legge di Hooke's Law Graph
Plot della forza contro l’allungamento per una molla secondo la legge di Hooke (linea rossa) e il plot attuale (linea tratteggiata)

#4 Hooke ha scoperto l’elemento costitutivo della vita e ha coniato il termine cellula per descriverlo

Robert Hooke ha usato un microscopio composto migliorato che aveva costruito per studiare la corteccia di un albero di sughero. Così facendo, scoprì e chiamò la cellula, l’elemento costitutivo della vita. Tuttavia non conosceva la sua vera funzione biologica. Hooke coniò il termine cellula e pubblicò la scoperta nel suo famoso libro Micrographia del 1665.

#5 Micrographia di Hooke ha ispirato l’uso del microscopio per l’esplorazione scientifica

Micrographia di Hooke, il primo best seller scientifico e uno dei libri più importanti mai scritti, ha dimostrato il tremendo potere del microscopio e ha ispirato le persone a usarlo per l’esplorazione scientifica. La nostra conoscenza della microbiologia, della fisica quantistica e della nanotecnologia può essere fatta risalire ad esso e al percorso che gli scienziati furono ispirati a seguire dopo aver visto il mondo che Hooke aveva rivelato. Tra le altre cose, il libro divenne famoso per le sue illustrazioni dettagliate, soprattutto quelle degli insetti.

Diagramma della pulce di Robert Hooke
Diagramma di una pulce dalla Micrographia di Hooke

#6 Fu uno dei primi sostenitori di una teoria dell’evoluzione

Robert Hooke fu la prima persona ad usare un microscopio per studiare i fossili e pubblicò i suoi risultati in Micrographia. Concluse che i fossili erano stati un tempo creature viventi le cui cellule si erano mineralizzate. Concluse anche che alcune specie che erano esistite una volta dovevano essersi estinte. Questo era un suggerimento controverso in quanto la maggior parte delle persone all’epoca trovava il concetto di estinzione teologicamente inaccettabile. Così Hooke fu uno dei primi sostenitori di una teoria dell’evoluzione.

Il microscopio di Robert Hooke's Microscope
Il microscopio di Robert Hooke

#7 Fece importanti osservazioni sulla gravitazione

Ritratto di Isaac Newton di Godfrey Kneller
1689 Ritratto di Isaac Newton (età 46) di Godfrey Kneller

In Micrographia Hooke sostenne un principio di attrazione della gravitazione. Nel 1666, suggerì che la forza di gravità poteva essere misurata utilizzando il movimento di un pendolo. Nel 1670, disse correttamente che la gravità si applicava a tutti i corpi celesti e teorizzò che la forza diminuisce con la distanza e in sua assenza gli oggetti si muoverebbero in linea retta. Nel 1678, affermò la legge dell’inverso del quadrato per descrivere i moti planetari. Sir Isaac Newton in seguito diede la prova della legge e la dimostrò matematicamente.

#8 Suggerì la teoria delle onde della luce per spiegare la diffrazione

Gli anelli di Newton sono un fenomeno in cui un modello di interferenza è creato dalla riflessione della luce tra due superfici – una superficie sferica e una superficie piana adiacente. Robert Hooke fu il primo a descrivere questo fenomeno nel suo libro Micrographia, anche se il suo nome deriva da Isaac Newton, che fu il primo ad analizzarlo. Nel 1672, Hooke fece l’osservazione sperimentale del fenomeno della diffrazione (la piegatura dei raggi di luce intorno agli angoli). Per spiegarlo propose la teoria delle onde della luce e suggerì che le vibrazioni della luce potessero essere perpendicolari alla direzione di propagazione.

Gli anelli di Newton's Rings
Gli anelli di Newton osservati al microscopio

#9 Insieme a Robert Boyle, scoprì diverse caratteristiche dell’aria

La pompa ad aria di Robert Boyle's air pump
La famosa pompa ad aria di Hooke e Boyle con cui eseguirono esperimenti sull’aria

Insieme a Robert Boyle, Hooke fece una serie di esperimenti sulle proprietà dell’aria scoprendo molte delle sue caratteristiche fisiche, compreso il suo ruolo nella combustione, nella respirazione e nella trasmissione del suono. Inoltre Hooke fu il primo a suggerire che la materia si espande quando viene riscaldata e che l’aria è fatta di piccole particelle separate da distanze relativamente grandi.

#10 Robert Hooke propose un modello sorprendentemente accurato della memoria

In una conferenza del 1682 Hooke propose un modello meccanicistico della memoria umana. Assomigliava poco ai modelli filosofici prevalenti all’epoca. Il modello di Hooke affrontava le componenti di codifica, capacità di memoria, ripetizione, recupero e dimenticanza – alcune con una sorprendente precisione moderna. Robert Hooke fu anche uno dei principali architetti del suo tempo. Insieme a Christopher Wren, progettò il Monumento al Grande Incendio di Londra. Altri edifici alla cui progettazione contribuì includono l’Osservatorio Reale, Greenwich; il Royal College of Physicians, Regent’s Park; Montagu House, Bloomsbury; e Ragley Hall nel Warwickshire.

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