Robert Hooke

ROBERT HOOKE (1635–1703) lebte in einer Zeit (Aufklärung), die in der Forschung gekennzeichnet war durch die verstärkte experimentelle Arbeit bei gleichzeitiger Spezialisierung, durch zunehmendes Messen und Vergleichen. Die Entwicklung von Uhren ermöglichte genauere Zeitmessungen, die Entwicklung optischer Geräte machte Untersuchungen im mikroskopischen Bereich möglich. GALILEO GALILEI (1564–1642) hatte die Bewegungsgesetze und vier Jupitermonde entdeckt. JOHANNES KEPLER (1571–1630) hatte die Gesetze der Planetenbewegung gefunden. Zeitgenossen von HOOKE waren u. a. die Naturwissenschaftler CHRISTIAAN HUYGENS (1629–1695), EVANGELISTA TORRICELLE (1608–1647), OTTO VON GUERICKE (1602–1686), ISAAC NEWTON (1643–1727), OLAF RÖMER (1644–1710) und ROBERT BOYLE (1627–1691) sowie die Komponisten JOHANN SEBASTIAN BACH (1685–1750) und GEORG FRIEDRICH HÄNDEL (1685–1759).

Leben und Wirken

ROBERT HOOKE wurde am 18.07.1635 auf der Insel Wight geboren. Er war als Kind sehr schwächlich und häufig krank. Sein Vater, der Prediger war, bestimmte ihn für den geistlichen Stand und schickte ihn auf eine Lateinschule. Da sich seine Krankheiten häuften, musste er aber bald von jedem Unterricht entbunden werden. In der nun verfügbaren Freizeit zeigten sich viele Proben seines Erfindertalents. So baute er eine ziemlich genau gehende hölzerne Uhr. Aber der Plan, ihn nun Uhrmacher werden zu lassen, wurde aufgegeben. Am Ende zeigte sich, dass er für die Gelehrtenlaufbahn wohl am geeignetsten sei. So wurde er auf die Westminsterschule geschickt, wo er Latein, Griechisch, Hebräisch und Mathematik studierte. Besonders in Mathematik machte er rasche Fortschritte. Auch hier zeigte sich seine Erfindergabe, indem er seinem Lehrer 30 verschiedene Arten zu fliegen mitteilte.

1653 bezog er die Universität Oxford. Dort wurde er mit Wissenschaftlern bekannt und wurde wegen seines Talents bald Gehilfe des berühmten ROBERT BOYLE. Aufgrund der Erfindungen und Entdeckungen, die er in den folgenden Jahren machte, wählte ihn die Royal Society in London 1663 zu ihrem Mitglied. Wegen seiner drückenden Vermögenslage erließ man ihm die dafür sonst übliche Gebühr und gewährte ihm sogar ein – allerdings sehr bescheidenes – jährliches Gehalt.
HOOKE war von sehr reizbarem Temperament, eigensinnig und auf jeden fremden Verdienst eifersüchtig. Ständig war er in Streitigkeiten verwickelt, u. a. mit HUYGENS, mit NEWTON oder mit der ganzen Royal Society. Wie sehr man seine Leistungen trotz seiner Fehler schätzte, geht aus der Unterstützung hervor, die er immer wieder für seine Arbeit erhielt.
HOOKE bewahrte seine große Aktivität bis ins hohe Alter. Er starb am 03.03.1703 im Alter von fast 68 Jahren. In den letzten Jahren seines Lebens saß er fast Tag und Nacht am Schreibtisch und ging nie anders als unausgekleidet ins Bett. Verheiratet war er nie.

Seine wissenschaftlichen Leistungen

ROBERT HOOKE kann zwar nicht mit seinen Zeitgenossen NEWTON und HUYGENS auf eine Stufe gestellt werden, gehört aber durch seine reiche Gabe für Beobachtungen und Erfindungen zu den großen Gelehrten seiner Zeit. Viele sehen in ihm den Experimentator der Royal Society. Sein Hauptfehler war, dass er seine Kräfte zersplitterte. So hat er in fast allen Bereichen der Physik seine Spuren hinterlassen, ohne ein Gebiet grundsätzlich zu erneuern oder zu erweitern.

Er untersuchte die Elastizität von Körpern und fand das nach ihm benannte hookesche Gesetz über die Proportionalität zwischen Dehnung und Belastung. Das hookesche Gesetz ist Grundlage für die Funktionsweise von Federkraftmessern. Bild 2 zeigt eine Seite aus dem 1687 veröffentlichten Buch „Lectures de Potentia Restitutiva“. Er erfand die Unruh, durch die genau gehende Uhren erst möglich wurden.

HOOKE baute Mikroskope mit zwei oder drei beweglichen Linsen. Mit diesen Geräten untersuchte er Pflanzengewebe, z. B. Kork, Mohrrüben und Schilf.

Im Jahr 1665 veröffentlichte HOOKE sein erstes Lehrbuch über Mikroskopie mit dem Titel „Micrographia“, in dem er u. a. folgendes äußerte: „... von einem sauberen Kork schnitt ich mit einem rasiermesserscharfen Messer ein Stückchen ab; so erzielte ich eine äußerst glatte Schnittfläche. Dann betrachtete ich das Korkstück sehr genau unter dem Mikroskop ... ich konnte deutlich erkennen, dass es überall durchlöchert und porös war, es sah aus wie eine Honigwabe, nur dass die Poren unregelmäßig waren ... durch das Mikroskop erkennen wir, dass der Korkstoff ganz und gar mit Luft gefüllt ist, die in kleinen, voneinander getrennten Schachteln oder Zellen vollkommen eingeschlossen ist ...“

Er entdeckte bei mikroskopischen Untersuchungen als Erster die Plasmaströmung in den Brennhaaren der Brennnessel, führte das Fernrohr als astronomisches Messgerät ein und war mit dem französischen Wissenschaftler DENIS PAPIN (1647–1712) Wegbereiter für die Dampfmaschine.

Hervorzuheben ist, dass HOOKE bereits um 1670 Licht als Welle betrachtete, und zwar im Unterschied zu HUYGENS schon entsprechend unserer heutigen Auffassung als Querwelle (Transversalwelle). Das stand im Gegensatz zu der von NEWTON mit aller Autorität in einem Werk 1672 vertretenen Teilchenvorstellung. Nun folgende Streitereien, von beiden Seiten oft mit unfairen Mitteln geführt, haben NEWTON bewogen, erst nach HOOKEs Tod wieder über Optik zu schreiben (1704).
In seiner Schrift über die Bewegung der Erde (1674) ist HOOKE der Entdeckung des Gravitationsgesetzes sehr nahe, wenn er schreibt:

„Ich werde ein Weltsystem erklären, welches in jeder Beziehung mit den bekannten Regeln der Mechanik übereinstimmt. Dasselbe beruht auf drei Annahmen: Erstens, dass alle Himmelskörper ohne Ausnahme eine gegen ihren Mittelpunkt gerichtete Anziehung oder Schwerkraft besitzen, wodurch sie nicht bloß ihre eigenen Teile, sondern auch alle innerhalb ihrer Wirkungssphäre befindlichen Himmelskörper anziehen. Die zweite Voraussetzung ist die, dass alle Körper, welche in eine geradlinige und gleichförmige Bewegung versetzt werden, sich so lange in gerader Linie fortbewegen, bis sie durch irgendeine Kraft abgelenkt und in eine Bahn gezwungen werden, welche einem Kreis, einer Ellipse oder einer anderen nicht so einfachen krummen Linie entspricht. Nach der dritten Hypothese sind die anziehenden Kräfte umso stärker, je näher ihrem Sitz der Körper ist, auf den sie wirken. Welches die verschiedenen Grade der Anziehung sind, habe ich noch nicht durch Versuche feststellen können. Aber es ist ein Gedanke, der, wenn er weiter verfolgt wird, den Astronomen in den Stand setzen muss, alle Bewegungen der Himmelskörper nach einem gewissen Gesetz zu bestimmen.“

Der Autor äußert den Wunsch, dass jemand diese Gedanken weiter verfolgen möge, er selbst sei zu sehr durch andere Dinge in Anspruch genommen.