第12章 胡克与气象仪器

我们每天都能从电台、电视台知道当天的天气情况和以后几天的天气预报，包括温度、风向和风力、雨情和雨量，有的还会告诉我们大气中的湿度。当然，这些“情报”全都来自气象台。可是，你知道气象台是如何获得这些“情报”的吗？当然得靠仪器：用温度计测温度，用风速计测风速，用雨量筒测量雨量，用湿度计测湿度等。在几种气象仪器的发明过程中，涌现出了一大批发明家，其中也包括17世纪英国最伟大的科学仪器发明家和设计者罗伯特·胡克。

胡克1635年7月18日出生于英格兰南部威特岛的弗雷斯沃特。父亲是当地的教区牧师。胡克从小体弱多病，性格怪僻，不能按时上学。但他心灵手巧，喜欢动手做机械方面的玩具。10岁时，胡克对机械学发生了强烈的兴趣，为日后在实验物理学方面的发展打下了良好的基础。1648年，胡克的父亲逝世后，家道中落。13岁的胡克被送到伦敦一个油画匠家里当学徒。后来，在热心人帮助下，胡克修完了中学课程。1653年，胡克进入牛津大学学习。在这里，他结识了一些颇有才华的科学界人士，这些人后来大都成为英国皇家学会的骨干。

由于出色的实验才能，1662年，胡克被任命为皇家学会的实验主持人，为每次聚会安排三四个实验。他通过实地考察以及实验，进行了许多有关地质、地震、海洋等方面的研究。

1665年，30岁的胡克被推荐给当时英国著名化学家波义耳当助手，在波义耳的实验室工作。胡克在仪器的制造和改进方面的特长，正是在这时显露出来的。他协助波义耳3次改进了空气泵。第三次改进后的抽气机已具备现代真空泵的雏形，其动力是靠司泵人用脚踏滑轮两边活塞上的蹬板来提供的。利用这一设备，波义耳和胡克完成了气体的波义耳定律实验。除了改进空气泵之外，胡克还制造了显微镜，改进了望远镜。世界上第一台显微镜是1604年由荷兰的一个眼镜商人发明的。胡克通过自己的巧手使它更加完善了，而且创造出了当时世界上最好的复式显微镜。通过显微镜，胡克发现了“细胞”，成为了最早研究植物细胞的科学家之一。

在进行各种仪器的设计时，胡克也接触到了气象仪器。世界上第一台用于测量风速的“风速计”就是由胡克发明的。这台仪器的关键是一块很轻的木板，这块木板可以自由摆动，当风吹来时，这块木板就在一个分度标尺上移动，这样就记录下了风的速度。

1695年，发明风速计的胡克又设计了一种雨量计，它是一个玻璃漏斗，安装在一个木架上，漏斗的下端伸进一个较大的容器内。在漏斗上，有两根绳子将它牢牢地固定在木架上，以防被风吹动。所收集的雨水用秤称量就可以了。

在胡克发明的气象仪器中，最著名的要数胡克轮式气压计了。它由一个泡、一根管子、一根U形虹吸管以及一个带刻度的圆环组成，上面有一根指针，有点像钟表上的盘一样。利用这种奇特的装置，放在U形虹吸管内的水银面高度如果有任何微小的变化，那么，就会由小指针的旋转运动明显表示出来。后来，胡克又想了一个方法，用更加简便的结构制造了轮式气压计。

1703年，胡克在伦敦病逝，享年68岁。胡克是一个全才式的人物，对当时的天文学、物理学、生物学、化学、气象学、钟表和机械、生理学等学科都做出过重要贡献，因此被誉为“英国的达·芬奇”。

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在《地震讲义》和《关于地面经常发现贝壳和其他海栖动物残骸的原因》等论著中，胡克强烈反对《圣经》中的神创论。他提出了地貌变化的思想，并且认为由于地貌变化引起了生物的变化，化石则是古动物的残骸，是地球演变史中的“纪念碑”，人们可以根据这些化石，认识地球的历史。胡克在进化论出现以前提出这些观点是可贵的。