Как теория упругости застыла на месте
Но стать врагом Ньютона было роковым шагом:
ведь Ньютон был непримирим независимо от своей правоты.
"Роберт Гук" (Хайнеман, 1956)
Маргарет Эспинас
Закон Гука сослужил инженерам очень большую службу, хотя в той форме, в
которой Гук выдвинул его первоначально, практической пользы от него было
не так уж много. Гук фактически говорил о перемещениях законченной конструкции
- пружины, моста или дерева, - когда к ней приложена нагрузка.
Если мы задумаемся на мгновение, то поймем, что величины смещений зависят
от двух факторов - от размеpa и геометрической формы конструкции и от материала,
из которого конструкция сделана. Материал от материала очень сильно отличается
присущей ему жесткостью. Такие материалы, как резина или мягкие животные
ткани, деформируются под действием столь малых сил, как нажатие пальцем.
В то же время жесткость дерева, кости, камня, большинства металлов гораздо
выше, и хотя абсолютно "твердых" материалов в природе не существует, некоторые
твердые тела, подобные сапфиру н алмазу, являются весьма жесткими.
Пусть два предмета, например два обычных промывочных ерша одной и той
же формы и размера, сделаны из стали и резины. Очевидно, что стальной ерш
будет гораздо (примерно в 30 000 раз) более жестким, чем резиновый. С другой
стороны, если мы из одного и того же материала, например стали, сделаем
тонкую спиральную пружину и толстую массивную балку, то пружина, естественно,
будет намного более гибкой, чем балка. Упомянутые два фактора, определяющие
жесткость конструкции, необходимо уметь отличать друг от друга и оценивать
вклад каждого, поскольку в инженерном деле, как и в биологии, мы постоянно
имеем дело с изменениями обоих факторов.
Достойно удивления, что после столь многообещающего старта на протяжении
120 лет после смерти Гука наука так и не нашла путей, чтобы справиться
с этой проблемой. В действительности XVIII столетие на удивление мало продвинуло
изучение упругости. Причин на это, несомненно, было много, но в общем можно
сказать, что если ученые XVII в. рассматривали свою науку в тесной связи
с прогрессом техники - такое понимание целей науки для того времени было
почти откровением,- то большинство ученых XVIII в. считали ниже достоинства
мыслителя задачи промышленности и торговли. Это был явный возврат к прошлому,
к древнегреческому взгляду на науку. Закон же Гука уже давал общее философское
объяснение довольно широкому кругу явлений, - объяснение, вполне достаточное
с точки зрения джентльмена-философа, не очень интересующегося техническими
деталями.
И тут мы не можем обойти молчанием такое обстоятельство, как влияние
личности Ньютона (1643-1727), и не сказать о последствиях жестокой вражды,
существовавшей между Ньютоном и Гуком. Гук, вероятно, был не менее талантлив,
чем Ньютон, и, определенно, более обидчив и тщеславен, чем он, но в остальных
отношениях это были люди совершенно различных темпераментов и интересов.
Довольно скромное происхождение не мешало Ньютону быть снобом, а Гуку при
отсутствии снобизма - личным другом Карла II.
В отличие от Ньютона Гук принадлежал к типу "земных" людей, его занимали задачи
практического характера, касающиеся упругости, пружин, часов, зданий,
микроскопов и даже анатомии обычной блохи. Среди изобретений Гука,
применяющихся и поныне, - универсальное соединение, используемое в передачах
автомобиля, и ирисовая диафрагма, используемая в большинстве фотокамер. Его
лампа для экипажей, в которой пламя сгорающей свечи удерживается в центре
оптической системы с помощью специальной пружины, вышла из широкого
употребления только в 20-е годы нашего века. Но и сейчас еще такую лампу можно
увидеть у парадного подъезда. Что касается частной жизни, то Гук грешил больше
своего друга Сэмюеля Пепса
