Actif au 17ème siècle, Robert Hooke est l’un des scientifiques les plus importants de sa génération et a contribué dans une variété étonnante de domaines scientifiques. Il a notamment été le premier à découvrir la cellule, a inventé l’échappement à ancre, a élaboré la loi de l’élasticité de Hooke et a découvert le rôle de l’air dans la combustion, la respiration et la transmission du son. Voici les 10 contributions majeures de Robert Hooke à la théorie des cellules, à la gravitation, à la science du chronométrage, à l’astronomie, à l’architecture, à la biologie et à la physique.

#1 Il a apporté des contributions importantes à la science de l’astronomie

Hooke a été l’un des premiers hommes à construire un télescope grégorien. En 1664, il a découvert la cinquième étoile de Trapezium, un astérisme (mini-constellation) dans la constellation d’Orion ; la Grande Tache rouge, une caractéristique ovale proéminente dans l’hémisphère sud de Jupiter ; et Gamma Arietis dans la constellation septentrionale du Bélier, l’un des premiers systèmes d’étoiles doubles observés. Hooke a d’abord suggéré que Jupiter tourne sur son axe et ses croquis détaillés de Mars ont été utilisés plus de 200 ans plus tard, au 19e siècle, pour déterminer la vitesse de rotation de la planète.

Grande tache rouge de Jupiter
Une vue de la grande tache rouge de Jupiter, qui a été observée pour la première fois par Hooke

#2 Il a inventé l’échappement à ancre améliorant considérablement les horloges à pendule

Hooke a apporté d’énormes contributions à la science de la mesure du temps. Il s’est appliqué à améliorer le pendule et a inventé vers 1657 l’échappement à ancre qui est un mécanisme permettant de maintenir le balancement du pendule. L’ancre est devenue l’échappement standard utilisé dans presque toutes les horloges à pendule. À peu près à la même époque, il a mis au point le spiral, qui, pour la première fois, permettait un chronométrage précis dans des pièces d’horlogerie portables, faisant des montres de poche des garde-temps utiles. Il a également conçu l’idée qu’un chronométrage précis pouvait être utilisé pour trouver la longitude en mer.

Diagramme de l'échappement de l'ancre
Diagramme de l’échappement de l’ancre

#3 Hooke découvre la loi de l’élasticité posant les bases d’études ultérieures dans le domaine

En 1660, Robert Hooke découvre la loi de l’élasticité, qui stipule que l’étirement d’un corps solide est proportionnel à la force qui lui est appliquée. La loi de Hooke a jeté les bases des études sur les contraintes et les déformations et de la compréhension des matériaux élastiques. Elle est largement utilisée dans toutes les branches de la science et de l’ingénierie, et constitue le fondement de nombreuses disciplines telles que la sismologie, la mécanique moléculaire et l’acoustique. C’est également le principe fondamental de la balance à ressort, du manomètre et du balancier de l’horloge mécanique.

Graphe de la loi de Hooke's Law Graph
Plot de la force en fonction de l’allongement pour un ressort selon la loi de Hooke (ligne rouge) et le tracé réel (ligne pointillée)

#4 Hooke a découvert le bloc de construction de la vie et a inventé le terme cellule pour le décrire

Robert Hooke a utilisé un microscope composé amélioré qu’il avait construit pour étudier l’écorce d’un arbre de liège. Ce faisant, il a découvert et nommé la cellule – l’élément constitutif de la vie. Cependant, il ne connaissait pas sa véritable fonction biologique. Hooke a inventé le terme cellule et a publié sa découverte dans son célèbre livre Micrographia, paru en 1665.

#5 Micrographia de Hooke a inspiré l’utilisation du microscope pour l’exploration scientifique

Micrographia de Hooke, le premier best-seller scientifique et l’un des livres les plus importants jamais écrits, a démontré l’énorme puissance du microscope et a inspiré les gens à l’utiliser pour l’exploration scientifique. Nos connaissances en microbiologie, en physique quantique et en nanotechnologie remontent toutes à cet ouvrage et à la voie que les scientifiques ont été incités à suivre après avoir vu le monde que Hooke avait révélé. Entre autres choses, le livre est devenu célèbre pour ses illustrations détaillées, notamment celles des insectes.

Diagramme d'une puce par Robert Hooke
Diagramme d’une puce tiré du Micrographia de Hooke

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#6 Il fut l’un des premiers partisans d’une théorie de l’évolution

Robert Hooke fut la première personne à utiliser un microscope pour étudier les fossiles et il publia ses découvertes dans Micrographia. Il a conclu que les fossiles avaient été autrefois des créatures vivantes dont les cellules s’étaient minéralisées. Il a également conclu que certaines espèces ayant existé autrefois avaient dû s’éteindre. Cette suggestion était controversée, car la plupart des gens de l’époque jugeaient le concept d’extinction théologiquement inacceptable. Ainsi, Hooke fut l’un des premiers partisans d’une théorie de l’évolution.

Microscope de Robert Hooke's Microscope
Microscope de Robert Hooke

#7 Il a fait des observations importantes concernant la gravitation

Portrait d'Isaac Newton par Godfrey Kneller
1689 Portrait d’Isaac Newton (46 ans) par Godfrey Kneller

Dans Micrographia, Hooke argumente pour un principe d’attraction de la gravitation. En 1666, il a suggéré que la force de gravité pouvait être mesurée en utilisant le mouvement d’un pendule. En 1670, il a correctement affirmé que la gravité s’appliquait à tous les corps célestes et a théorisé que cette force diminuait avec la distance et qu’en son absence, les objets se déplaceraient en ligne droite. En 1678, il a énoncé la loi de l’inverse du carré pour décrire le mouvement des planètes. Sir Isaac Newton a plus tard donné des preuves de cette loi et l’a démontrée mathématiquement.

#8 Il a suggéré la théorie ondulatoire de la lumière pour expliquer la diffraction

Les anneaux de Newton sont un phénomène dans lequel un motif d’interférence est créé par la réflexion de la lumière entre deux surfaces-une surface sphérique et une surface plane adjacente. Robert Hooke a été le premier à décrire ce phénomène dans son livre Micrographia, bien que son nom provienne d’Isaac Newton, qui a été le premier à l’analyser. En 1672, Hooke a observé expérimentalement le phénomène de la diffraction (la courbure des rayons lumineux autour des angles). Pour l’expliquer, il proposa la théorie ondulatoire de la lumière et suggéra que les vibrations de la lumière pouvaient être perpendiculaires à la direction de propagation.

Les anneaux de Newton's Rings
Les anneaux de Newton observés au microscope

#9 Avec Robert Boyle, il a découvert plusieurs caractéristiques de l’air

Pompe à air de Robert Boyle's air pump
La célèbre pompe à air de Hooke et Boyle avec laquelle ils ont réalisé des expériences sur l’air

Avec Robert Boyle, Hooke a fait un certain nombre d’expériences sur les propriétés de l’air découvrant plusieurs de ses caractéristiques physiques, notamment son rôle dans la combustion, la respiration et la transmission du son. De plus, Hooke a été le premier à suggérer que la matière se dilate lorsqu’elle est chauffée et que l’air est constitué de petites particules séparées par des distances relativement importantes.

#10 Robert Hooke a proposé un modèle de mémoire étonnamment précis

Dans une conférence de 1682, Hooke a proposé un modèle mécaniste de la mémoire humaine. Il ressemblait peu aux modèles philosophiques prévalant à l’époque. Le modèle de Hooke abordait les composants de l’encodage, de la capacité de mémoire, de la répétition, de la récupération et de l’oubli – certains avec une précision moderne surprenante. Robert Hooke était également l’un des principaux architectes de son temps. Avec Christopher Wren, il a conçu le Monument au grand incendie de Londres. Parmi les autres bâtiments à la conception desquels il a contribué figurent l’Observatoire royal de Greenwich, le Collège royal des médecins, Regent’s Park, Montagu House, Bloomsbury, et Ragley Hall dans le Warwickshire.

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