روبرت هوك

يأتي الكثير مما هو معروف عن حياة هوك المبكرة من سيرة ذاتية بدأها في عام 1696 لكنه لم يكملها أبدًا؛ وقد ذكرها ريتشارد والر، الحاصل على زمالة الجمعية الملكية، في مقدمته لكتاب "الأعمال المنشورة بعد وفاة روبرت هوك"، الحاصل على زمالة الجمعية الملكية للأبحاث ، والذي طُبع في عام 1705. ^{[ 25 ] [ ب ]} يشكل عمل والر، إلى جانب كتاب " حياة أساتذة جريشام " لجون وارد ، ^{[ 27 ]} وكتاب "سير موجزة" لجون أوبري ^{[ 28 ]} ، أهم الروايات البيوغرافية المعاصرة تقريبًا لحياته.

وُلد هوك عام 1635 في فريش ووتر، جزيرة وايت ، لأبوين هما سيسيلي جايلز والقس الأنجليكاني جون هوك، الذي كان قسيسًا في كنيسة جميع القديسين في فريش ووتر . ^{[ 29 ]} كان روبرت أصغر إخوته الأربعة (ولدان وبنتان) بسبع سنوات؛ وكان ضعيف البنية ولم يكن يُتوقع له أن يعيش طويلًا. ^{[ 30 ] [ 31 ]} على الرغم من أن والده قدّم له بعض الدروس في اللغة الإنجليزية وقواعد اللغة اللاتينية واللاهوت ، إلا أن تعليم روبرت كان مهملًا إلى حد كبير. ^{[ 32 ]} عندما تُرك وشأنه، صنع ألعابًا ميكانيكية صغيرة؛ فعندما رأى ساعة نحاسية تُفكك، بنى نسخة خشبية منها "تعمل". ^{[ 32 ]}

توفي والد هوك في أكتوبر 1648، تاركًا في وصيته 40 جنيهًا إسترلينيًا لروبرت (بالإضافة إلى 10 جنيهات إسترلينية أخرى احتفظ بها من جدته). ^{[ 33 ] [ ج ]} في سن الثالثة عشرة، أخذ هذا المبلغ إلى لندن ليصبح متدربًا لدى الرسام الشهير بيتر ليلي . ^{[ 35 ]} تلقى هوك أيضًا "بعض الدروس في الرسم" من الرسام صموئيل كوبر ^{[ 34 ]،} لكن "رائحة الألوان الزيتية لم تكن مناسبة لطبيعته، مما زاد من صداعه الذي كان يعاني منه باستمرار"، فأصبح تلميذًا في مدرسة وستمنستر ، حيث أقام مع مديرها ريتشارد بوسبي . ^{[ 37 ]} أتقن هوك بسرعة اللاتينية واليونانية وكتاب أصول إقليدس ؛ ^{[ 11 ]} كما تعلم العزف على الأرغن ^{[ 38 ]} وبدأ دراسته للميكانيكا التي استمرت مدى الحياة. ^{[ 11 ]} ظل رسامًا بارعًا، كما سيُظهر لاحقًا في رسوماته التي توضح أعمال روبرت بويل وكتاب هوك نفسه "ميكروغرافيا" . ^{[ 39 ]}

في عام 1653، حصل هوك على مقعد في كنيسة المسيح ، أكسفورد ، حيث تلقى تعليمًا وإقامة مجانية كعازف أرغن ومنشد ، ودخلًا أساسيًا كخادم ، [ ^{40 ] [ د ] (} على الرغم من أنه لم يلتحق رسميًا بالجامعة حتى عام 1658. ^{[ 40 ]} ) في عام 1662، حصل هوك على درجة الماجستير في الآداب . ^{[ 38 ]}

أثناء دراسته في أكسفورد، عمل هوك أيضًا مساعدًا للدكتور توماس ويليس ، الطبيب والكيميائي وعضو نادي أكسفورد الفلسفي . ^{[ 42 ] [ هـ ]} أسس النادي الفلسفي جون ويلكنز ، عميد كلية وادهام ، الذي قاد هذه المجموعة المهمة من العلماء الذين شكلوا فيما بعد نواة الجمعية الملكية . ^{[ 44 ]} في عام 1659، وصف هوك للنادي بعض عناصر طريقة الطيران بأجسام أثقل من الهواء، لكنه خلص إلى أن العضلات البشرية غير كافية لهذه المهمة. ^{[ 45 ]} من خلال النادي، التقى هوك بسيث وارد ( أستاذ سافيليان لعلم الفلك في الجامعة ) وطوّر له آلية حسّنت من دقة ساعات البندول المستخدمة في ضبط الوقت الفلكي. ^{[ 46 ]} وصف هوك أيامه في أكسفورد بأنها أساس شغفه الدائم بالعلم. ^{[ 47 ]} كان للأصدقاء الذين كوّنهم هناك، ولا سيما كريستوفر رين ، أهمية كبيرة بالنسبة له طوال مسيرته المهنية. وقد عرّف ويليس هوك على روبرت بويل ، الذي سعى النادي إلى استقطابه إلى أكسفورد. ^{[ 48 ]} 

في عام ١٦٥٥، انتقل بويل إلى أكسفورد، وأصبح هوك مساعده اسميًا، لكنه في الواقع كان شريكه في التجارب. ^{[ ٤٨ ]} كان بويل يعمل على ضغوط الغازات؛ وقد بدأت للتو دراسة إمكانية وجود فراغ، على الرغم من مقولة أرسطو " الطبيعة تكره الفراغ " . طوّر هوك مضخة هواء لتجارب بويل بدلًا من استخدام مضخة رالف جريتوركس ، التي اعتبرها هوك "ضخمة جدًا بحيث لا تُجدي نفعًا". ^{[ ٤٩ ]} مكّن محرك هوك من تطوير القانون الذي سُمّي باسمه والذي نُسب لاحقًا إلى بويل؛ ^{[ ٥٠ ] [ و ]} كان هوك يتمتع بنظرة ثاقبة وكان رياضيًا بارعًا، وهما صفتان لم تنطبقا على بويل. درّس هوك بويل كتاب " الأصول " لإقليدس وكتاب " مبادئ الفلسفة" لديكارت ؛ ^{[ ٩ ]} كما دفعهم ذلك إلى إدراك أن النار تفاعل كيميائي وليست، كما علّم أرسطو، عنصرًا أساسيًا من عناصر الطبيعة. ^{[ 52 ]}

According to Henry Robinson, Librarian of The Royal Society in 1935:

Without his weekly experiments and prolific work the Society could scarcely have survived, or, at least, would have developed in a quite different way. It is scarcely an exaggeration to say that he was, historically, the creator of the Royal Society.^[53]

The Royal Society for the Improvement of Natural Knowledge by Experiment^[g] was founded in 1660 and given its Royal Charter in July 1662.^[54] On 5 November 1661, Robert Moray proposed the appointment of a curator to furnish the society with experiments and this was unanimously passed and Hooke was named on Boyle's recommendation.^[9] The Society did not have a reliable income to fully fund the post of Curator of Experiments but in 1664, John Cutler settled an annual gratuity of £50 on the Society to found a "Mechanick" lectureship at Gresham College^[55] on the understanding the Society would appoint Hooke to this task.^[56] On 27 June 1664, Hooke was confirmed to the office and on 11 January 1665, he was named Curator by Office for life with an annual salary of £80,^[h] consisting of £30 from the Society and Cutler's £50 annuity.^[56][i]

In June 1663, Hooke was elected a Fellow of the Royal Society (FRS).^[57] On 20 March 1665, he was also appointed Gresham Professor of Geometry.^[58][59] On 13 September 1667, Hooke became acting Secretary of the Society^[60] and on 19 December 1677, he was appointed its Joint Secretary.^[61]

على الرغم من أن جون أوبري وصف هوك بأنه شخص ذو "فضيلة وطيبة عظيمتين" ^{[ 62 ]} ، فقد كُتب الكثير عن الجانب المظلم من شخصيته. فبحسب أول كاتب لسيرته، ريتشارد والر، كان هوك "شخصًا وضيعًا"، و"كئيبًا، ومتشككًا، وغيورًا" ^{[ 63 ]} . وقد أثرت تعليقات والر على كتاب آخرين لأكثر من 200 عام، حتى أن العديد من الكتب والمقالات - وخاصة سير إسحاق نيوتن - تصوّر هوك على أنه شخص ساخط، وأناني، ومنعزل، ومتذمر. فعلى سبيل المثال، قال آرثر بيري إن هوك "نسب لنفسه الفضل في معظم الاكتشافات العلمية في ذلك الوقت" ^{[ 64 ]} . وكتب سوليفان أنه كان "عديم الضمير تمامًا" وكان لديه "غرور قلق ومقلق" في تعامله مع نيوتن ^{[ 65 ]} . ووصف مانويل هوك بأنه "متقلب المزاج، وحسود، ومنتقم". ^{[ 66 ]} وفقًا لمور، كان هوك يتمتع بـ"مزاج ساخر" و"لسان لاذع". ^{[ 67 ]} كان أندرادي أكثر تعاطفًا، لكنه مع ذلك وصف هوك بأنه "صعب المراس" و"مريب" و"سريع الانفعال". ^{[ 68 ]} في أكتوبر 1675، نظر مجلس الجمعية الملكية في اقتراح لطرد هوك بسبب هجومه على كريستيان هويغنز بشأن الأسبقية العلمية في تصميم الساعات، لكن الاقتراح لم يُقر. ^{[ 69 ]} وفقًا لسيرة هوك التي كتبتها إيلين دريك:  

إذا ما درسنا البيئة الفكرية في ذلك العصر، فإنّ الجدالات والمنافسات من النوع الذي انخرط فيه تبدو وكأنها القاعدة لا الاستثناء. ويبدو رد فعل هوك على مثل هذا الجدل المتعلق باكتشافاته واختراعاته معتدلاً مقارنةً بسلوك بعض معاصريه. ^{[ 70 ]}

كشف نشر مذكرات هوك عام ١٩٣٥ ^{[ ٧١ ]} عن تفاصيل لم تكن معروفة من قبل حول علاقاته الاجتماعية والعائلية. وقالت كاتبة سيرته ، مارغريت إسبينس : "إن الصورة التي تُصوّر هوك عادةً كشخص كئيب ومنعزل هي صورة خاطئة تمامًا". ^{[ ٧٢ ]} وقد تفاعل مع حرفيين بارزين مثل صانع الساعات توماس تومبيون ^{[ ٧٣ ]} وصانع الآلات الموسيقية كريستوفر كوكس (كوكس). ^{[ ٧٤ ]} وكان هوك يلتقي كريستوفر رين كثيرًا، حيث تشارك معه العديد من الاهتمامات، كما ربطته صداقة متينة بجون أوبري. وتشير مذكراته أيضًا بشكل متكرر إلى لقاءات في المقاهي والحانات، بالإضافة إلى وجبات عشاء مع روبرت بويل. وفي مناسبات عديدة، كان هوك يتناول الشاي مع مساعده في المختبر، هاري هانت. وعلى الرغم من أنه كان يعيش بمفرده إلى حد كبير - باستثناء الخدم الذين يديرون منزله - فقد عاشت معه ابنة أخته غريس هوك وابن عمه توم جايلز لسنوات عديدة في طفولتهما. ^{[ ٧٥ ]}  

لم يتزوج هوك قط. ووفقًا لمذكراته، أقام علاقة جنسية مع ابنة أخته غريس بعد أن بلغت السادسة عشرة من عمرها. وكانت غريس تحت رعايته منذ أن كانت في العاشرة من عمرها. ^{[ 76 ] [ 77 ]} كما أقام علاقات جنسية مع العديد من الخادمات ومدبرات المنازل. يعتبر ستيفن إنوود، كاتب سيرة هوك، غريس حب حياته، وقد فُجع بوفاتها عام 1687. ويذكر إنوود أيضًا أن "فارق السن بينه وبين غريس كان أمرًا شائعًا، ولم يكن ليثير استياء معاصريه كما هو الحال بالنسبة لنا". ومع ذلك، لكانت هذه العلاقة المحرمة مكروهة، وكان سيُحاكم عليها أمام محكمة كنسية لو تم اكتشافها، إلا أنها لم تكن تُعتبر جريمة يُعاقب عليها بالإعدام بعد عام 1660. ^{[ 78 ] [ j ]}

عانى هوك منذ طفولته من الصداع النصفي وطنين الأذن والدوار ونوبات الأرق ؛ ^{[ 80 ]} كما كان يعاني من تشوه في العمود الفقري يتوافق مع تشخيص حداب شويرمان ، مما جعله في منتصف عمره وفي سنواته الأخيرة "نحيفًا ومنحنيًا، ورأسًا كبيرًا جدًا وعينين جاحظتين". ^{[ 81 ]} وانطلاقًا من نهج علمي، جرب هوك العلاج الذاتي، مسجلًا بدقة الأعراض والمواد والآثار في مذكراته. وكان يستخدم بانتظام نشا الأمونيا والمقيئات والملينات والأفيون، والتي يبدو أنها أثرت سلبًا على صحته البدنية والنفسية مع مرور الوقت. ^{[ 82 ]}

توفي هوك في لندن في 3 مارس 1703، بعد أن كان كفيفًا طريح الفراش خلال السنة الأخيرة من حياته. عُثر في غرفته بكلية جريشام على صندوق يحتوي على 8000 جنيه إسترليني من المال والذهب . ^{[ 83 ] [ ك ]} احتوت مكتبته على أكثر من 3000 كتاب باللغات اللاتينية والفرنسية والإيطالية والإنجليزية. ^{[ 83 ]} على الرغم من أنه كان قد تحدث عن ترك وصية سخية للجمعية الملكية، والتي كانت ستُطلق اسمه على مكتبة ومختبر وقاعات محاضرات، إلا أنه لم يُعثر على وصية، وانتقلت الأموال إلى ابنة عمه إليزابيث ستيفنز. ^{[ 84 ]} دُفن هوك في كنيسة سانت هيلين، بيشوبسجيت ، في مدينة لندن ^{[ 85 ]،} لكن الموقع الدقيق لقبره غير معروف.

في مايو 1664، وباستخدام تلسكوب انكساري قطره 3.7 متر ، رصد هوك البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري لمدة ساعتين أثناء تحركها عبر سطح الكوكب. وفي مارس 1665، نشر نتائجه، ومنها استنتج الفلكي الإيطالي جيوفاني كاسيني أن فترة دوران المشتري تبلغ تسع ساعات وخمس وخمسين دقيقة. ^{[ 93 ]}  

كانت إحدى أصعب المشكلات التي درسها هوك قياس المسافة بين الأرض ونجم غير الشمس. اختار هوك نجم غاما التنين، واعتمد طريقة تحديد اختلاف المنظر . في عام 1669، وبعد عدة أشهر من الرصد، اعتقد هوك أنه قد حقق النتيجة المرجوة. لكن من المعروف الآن أن معداته كانت غير دقيقة بما يكفي للحصول على قياس دقيق. ^{[ 94 ]}

يحتوي كتاب هوك "ميكروغرافيا" على رسومات توضيحية لتجمع نجوم الثريا وفوهات القمر . وقد أجرى تجارب لدراسة تكوين هذه الفوهات، وخلص إلى أن وجودها يعني أن للقمر جاذبية خاصة به، وهو ما يُعد خروجًا جذريًا عن النموذج السماوي الأرسطي السائد في ذلك الوقت . ^{[ 95 ]} كما كان من أوائل من رصدوا حلقات زحل ، ^{[ 96 ]} واكتشف أحد أوائل النجوم الثنائية المرصودة ، وهو نجم غاما الحمل ( نجم ثنائي مرئي )، عام 1664. ^{[ 97 ]}

لتحقيق هذه الاكتشافات، احتاج هوك إلى أدوات أفضل من تلك المتوفرة آنذاك. ولذلك، اخترع ثلاث آليات جديدة: مفصل هوك ، وهو مفصل عالمي متطور سمح لأدواته بتتبع الحركة الظاهرية للجسم المرصود بسلاسة؛ وأول محرك ميكانيكي لأتمتة العملية؛ ومسمار ميكرومتري مكّنه من تحقيق دقة تصل إلى عشر ثوانٍ قوسية . ^{[ 98 ] [ 99 ]} لم يكن هوك راضيًا عن التلسكوبات الكاسرة ، فصنع أول تلسكوب غريغوري عملي يستخدم مرآة زجاجية مطلية بالفضة. ^{[ 100 ] [ 101 ] [ o ]}

في عام 1660، اكتشف هوك قانون المرونة الذي يحمل اسمه، والذي يصف التغير الخطي للتوتر مع التمدد في نابض مرن . وصف هوك هذا الاكتشاف لأول مرة في جناس "ceiiinosssttuv"، ونشر حله عام 1678 على النحو التالي: Ut tensio, sic vis ("كما التمدد، كذلك القوة"). ^{[ 103 ]} تُوِّج عمله في مجال المرونة بتطويره نابض التوازن ، الذي مكّن لأول مرة ساعة محمولة من ضبط الوقت بدقة معقولة. استمر جدل حاد بين هوك وكريستيان هيغنز حول أسبقية هذا الاختراع لقرون بعد وفاة كليهما، لكن مذكرة مؤرخة في 23 يونيو 1670 في مجلات الجمعية الملكية، ^{[ 104 ]} تصف عرضًا لساعة تعمل بتوازن دقيق أمام الجمعية الملكية، قد تدعم ادعاء هوك بأسبقية الفكرة. مع ذلك، يُنسب الفضل إلى هيغنز في بناء أول ساعة تستخدم نابض التوازن. ^{[ 105 ] [ 106 ]}  

كان إعلان هوك لقانون المرونة باستخدام الجناس التصحيفي أسلوبًا استخدمه العلماء، مثل هوك وهيغنز وغاليليو ، أحيانًا لتحديد أسبقية الاكتشاف دون الكشف عن التفاصيل. ^{[ 107 ]} استخدم هوك نماذج ميكانيكية لفهم العمليات الأساسية، مثل حركة البندول الكروي وحركة الكرة داخل مخروط مجوف، لإثبات قوة الجاذبية المركزية، ^{[ 108 ]} وشبكة سلسلة معلقة بأحمال نقطية لتوفير الشكل الأمثل لقبة يعلوها صليب ثقيل. ^{[ 109 ]}

على الرغم من التقارير المستمرة التي تُخالف ذلك، ^{[ 110 ]} لم يؤثر هوك على اختراع توماس نيوكومن للمحرك البخاري ؛ وقد تبين أن هذه الأسطورة، التي نشأت في مقال في الطبعة الثالثة من موسوعة بريتانيكا ، خاطئة. ^{[ 111 ]}

بينما آمن العديد من معاصري هوك، مثل إسحاق نيوتن، بالأثير كوسيط لنقل قوى التجاذب والتنافر بين الأجرام السماوية المنفصلة، ^{​​[ 112 ] [ 113 ]} دافع هوك عن مبدأ الجاذبية الجاذبة في كتابه "ميكروغرافيا" (1665). ^{[ 114 ]} وفي رسالة إلى الجمعية الملكية عام 1666، ^{[ 115 ]} كتب:

سأشرح نظامًا للعالم يختلف اختلافًا جذريًا عن أي نظامٍ عُلم به سابقًا. وهو يقوم على المبادئ التالية: 1. أن جميع الأجرام السماوية لا تقتصر على انجذاب أجزائها نحو مركزها فحسب، بل إنها تتجاذب أيضًا فيما بينها ضمن نطاق تأثيرها. 2. أن جميع الأجسام ذات الحركة البسيطة ستستمر في الحركة في خط مستقيم، ما لم تُحرف باستمرار عن مسارها بفعل قوة خارجية، مما يجعلها ترسم دائرة أو قطعًا ناقصًا أو أي منحنى آخر. 3. أن هذا التجاذب يزداد كلما اقتربت الأجسام من بعضها. أما بالنسبة لنسبة تناقص هذه القوى مع ازدياد المسافة، فأعترف أنني لم أكتشفها بعد  .

قال هوك في محاضرته في جريشام عام 1674، بعنوان "محاولة لإثبات حركة الأرض عن طريق الملاحظات" (نُشرت عام 1679)، إن الجاذبية تنطبق على "جميع الأجرام السماوية" ^{[ 116 ]} وأعاد صياغة هذه الافتراضات الثلاثة. ^{[ 117 ]}

لم تذكر تصريحات هوك حتى عام 1674 أي شيء عن انطباق قانون التربيع العكسي أو إمكانية انطباقه على هذه التجاذبات. كما أن نموذجه للجاذبية لم يكن شاملاً بعد، على الرغم من أنه كان أقرب إلى الشمولية من الفرضيات السابقة. ^{[ 118 ]} لم يقدم هوك أدلة مصاحبة أو برهانًا رياضيًا؛ فقد صرّح في عام 1674: "لم أتحقق تجريبيًا بعد من ماهية هذه الدرجات المختلفة [للتجاذب الجاذبي]"، مما يشير إلى أنه لم يكن يعرف بعد القانون الذي قد تتبعه الجاذبية؛ وعن اقتراحه برمته، قال: "هذا مجرد تلميح في الوقت الراهن  ... إذ لديّ أمور أخرى كثيرة أرغب في إنجازها أولًا ، ولذلك لا أستطيع التركيز عليه جيدًا" (أي "متابعة هذا البحث"). ^{[ 117 ]}

في نوفمبر 1679، بدأ هوك تبادلًا هامًا للرسائل مع نيوتن، نُشر عام 1960. ^{[ 119 ]} كان هدف هوك المعلن هو إبلاغ نيوتن بتعيينه مسؤولًا عن إدارة مراسلات الجمعية الملكية؛ ^{[ 120 ]} ولذلك، أراد هوك أن يسمع من الأعضاء عن أبحاثهم أو آرائهم حول أبحاث الآخرين. سأل هوك نيوتن عن آرائه في مسائل مختلفة. من بين أمور أخرى، ذكر هوك "تركيب الحركات السماوية للكواكب، حركة مباشرة بفعل المماس وحركة جاذبة نحو الجسم المركزي"؛ و"فرضيته حول قوانين أو أسباب المرونة"؛ وفرضية جديدة من باريس حول حركات الكواكب، والتي وصفها بالتفصيل؛ والجهود المبذولة لإجراء أو تحسين المسوحات الوطنية؛ وفرق خط العرض بين لندن وكامبريدج. ^{[ 121 ]}

قدّم نيوتن في رده " فكرةً من ابتكاره" حول تجربة أرضية، بدلاً من اقتراحٍ حول الحركات السماوية التي قد تكشف حركة الأرض؛ إذ ستستخدم التجربة جسماً معلقاً في الهواء ثم يُسقط. أراد هوك أن يفهم كيف يمكن للجسم الساقط أن يكشف تجريبياً حركة الأرض من خلال اتجاه انحرافه عن الوضع الرأسي، لكن هوك افترض كيف يمكن لحركته أن تستمر لو لم تكن الأرض الصلبة تعترض طريقه، في مسار حلزوني نحو المركز. لم يوافق هوك على فكرة نيوتن بشأن استمرار حركة الجسم. ونشأت مراسلات قصيرة أخرى؛ ففي نهايتها، كتب هوك إلى نيوتن في 6 يناير 1680، موضحاً "افتراضه  ... أن قوة الجذب تتناسب دائماً عكسياً مع المسافة من المركز ، وبالتالي فإن السرعة تتناسب عكسياً مع قوة الجذب، وبالتالي، كما يفترض كبلر، تناسباً عكسياً مع المسافة". ^{[ 122 ]} (استنتاج هوك بشأن السرعة غير صحيح. ^{[ 123 ]} )

في عام 1686، عندما قُدِّمَ الكتاب الأول من كتاب نيوتن " الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية " إلى الجمعية الملكية، قال هوك إنه هو من أعطى نيوتن "فكرة" "قاعدة تناقص الجاذبية، التي تتناسب عكسيًا مع مربعات المسافات من المركز ". وفي الوقت نفسه، ووفقًا لتقرير إدموند هالي المعاصر، أقر هوك بأن "برهان المنحنيات الناتجة عن ذلك" كان من ابتكار نيوتن بالكامل. ^{[ 124 ]}

بحسب تقييم أُجري عام ٢٠٠٢ للتاريخ المبكر لقانون التربيع العكسي: "بحلول أواخر ستينيات القرن السابع عشر، كان افتراض وجود "تناسب عكسي بين الجاذبية ومربع المسافة" شائعًا إلى حد ما، وقد طرحه عدد من الأشخاص لأسباب مختلفة". ^{[ ١٢٥ ]} في ستينيات القرن السابع عشر، بيّن نيوتن، في سياق الحركة الكوكبية بافتراض دائري، أن القوة في الاتجاه القطري تتناسب عكسيًا مع مربع المسافة من المركز. ^{[ ١٢٦ ]} نيوتن، الذي عُرض عليه في مايو ١٦٨٦ ادعاء هوك بأسبقية قانون التربيع العكسي، أنكر أحقية الفضل في ابتكار الفكرة، مُقدمًا أسبابًا من بينها الاستشهاد بأعمال سابقة لآخرين. ^{[ ١٢٧ ]} قال نيوتن أيضًا إنه حتى لو كان قد سمع عن التناسب العكسي التربيعي من هوك أولًا (وهو ما نفاه نيوتن)، فإنه سيظل له بعض الحقوق فيه نظرًا لإسهاماته الرياضية وبراهينه. وقال إن هذه الأمور مكّنت من الاعتماد على الملاحظات كدليل على دقتها، بينما وفقًا لنيوتن، فإن هوك، بدون براهين رياضية وأدلة تدعم الافتراض، لم يكن بوسعه إلا أن يخمن أنها صحيحة تقريبًا "على مسافات كبيرة من المركز". ^{[ 128 ]}

أقرّ نيوتن، في جميع طبعات كتابه " الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية"، بأن هوك وآخرين قد أدركوا، كلٌ على حدة، قانون التربيع العكسي في النظام الشمسي. وقد أشار نيوتن إلى رين وهوك وهالي في هذا الصدد في "شرحه للفرضية الرابعة" في الكتاب  الأول. ^{[ 129 ]} وفي رسالة إلى هالي، أقرّ نيوتن أيضًا بأن مراسلاته مع هوك في الفترة 1679-1680 قد أيقظت اهتمامه الكامن بعلم الفلك، لكن هذا لا يعني، بحسب نيوتن، أن هوك قد أخبره بأي شيء جديد أو أصيل. كتب نيوتن:

ومع ذلك، لستُ مدينًا له بأي ضوء في هذا الأمر  ... بل فقط بالتسلية التي منحني إياها بعيدًا عن دراساتي الأخرى للتفكير في هذه الأمور، وبإصراره على الكتابة كما لو أنه وجد الحركة في الحذف، مما دفعني لتجربتها. ^{[ 130 ]}

بينما كان نيوتن رائدًا في التحليل الرياضي وتطبيقاته، وفي التجارب البصرية، كان هوك مُجرِّبًا مبدعًا ذا نطاق واسع، لدرجة أنه ترك بعض أفكاره، مثل تلك المتعلقة بالجاذبية، دون تطوير. في عام ١٧٥٩، وبعد عقود من وفاة كلٍّ من نيوتن وهوك، راجع ألكسيس كليروت ، عالم الفلك الرياضي البارز في مجال دراسات الجاذبية، أعمال هوك المنشورة حول الجاذبية. ووفقًا لستيفن بيتر ريغو ، كتب كليروت: "يُظهر مثال هوك وكبلر مدى الفارق بين حقيقةٍ تُلمح وحقيقةٍ تُبرهن". ^{[ ص ] [ 131 ]} قال إ. برنارد كوهين : "إن ادعاء هوك بقانون التربيع العكسي قد أخفى فضل نيوتن عليه، وهو تحليل الحركة المدارية المنحنية. وبمطالبته بالكثير من الفضل، أنكر هوك على نفسه فعليًا الفضل المستحق له في فكرة رائدة". ^{[ 132 ]}

قدم هوك مساهمات مهمة في علم ضبط الوقت وكان منخرطًا بشكل وثيق في التطورات التي شهدها عصره؛ وشملت هذه المساهمات تحسين البندول كمنظم أفضل للساعات، وزيادة دقة آليات الساعات، واستخدام زنبرك التوازن لتحسين ضبط الوقت في الساعات.

لاحظ غاليليو انتظام حركة البندول، وكان هيغنز أول من أدمجه في ساعة؛ ^{[ 133 ]} وفي عام 1668، عرض هوك جهازه الجديد للحفاظ على تأرجح البندول بانتظام في ظروف غير مستقرة. ^{[ 134 ]} وقد مكّن اختراعه لآلة قطع الأسنان من تحسين دقة الساعات بشكل كبير. ^{[ 134 ]} وذكر والر أن الاختراع كان، بحلول وفاة هوك، قيد الاستخدام المستمر بين صانعي الساعات. ^{[ 89 ]}

أعلن هوك عن ابتكاره طريقةً لبناء كرونومتر بحري لتحديد خط الطول. ^{[ 135 ] [ q ]} وبمساعدة بويل وآخرين، حاول تسجيل براءة اختراع له. وفي هذه العملية، عرض هوك ساعة جيب من تصميمه مزودة بنابض لولبي متصل بمحور التوازن. وقد أدى رفض هوك قبول بند فسخ العقد الحصري المقترح لاستخدام هذه الفكرة إلى التخلي عنه. ^{[ 135 ] [ r ]}

طوّر هوك مبدأ نابض التوازن بشكل مستقل عن هيغنز، وقبله بخمس سنوات على الأقل. ^{[ 136 ]} نشر هيغنز عمله في مجلة "جورنال دي سكافان" في فبراير 1675، وصنع أول ساعة عاملة تستخدم نابض التوازن. ^{[ 137 ]}

في عامي 1663 و1664، أجرى هوك ملاحظاته المجهرية، وبعض الملاحظات الفلكية، والتي جمعها في كتابه "ميكروغرافيا" عام 1665. يحتوي كتابه، الذي يصف الملاحظات باستخدام المجاهر والتلسكوبات، بالإضافة إلى أعمال أصلية في علم الأحياء، على أقدم ملاحظة مسجلة لكائن حي دقيق، وهو الفطر المجهري موكور . ^{[ 13 ] [ 14 ]} صاغ هوك مصطلح " الخلية "، مشيرًا إلى تشابه بين تراكيب النباتات وخلايا قرص العسل . ^{[ 138 ]} المجهر المصنوع يدويًا من الجلد والذهب الذي صممه واستخدمه لإجراء الملاحظات لكتاب "ميكروغرافيا" ، والذي صنعه له كريستوفر كوك في لندن، معروض في المتحف الوطني للصحة والطب في ماريلاند . ^{[ 7 ]} تطور عمل هوك من عمل هنري باور ، الذي نشر عمله في مجال المجهر في كتاب "الفلسفة التجريبية " (1663). ^{[ 6 ]} بدوره، قام العالم الهولندي أنطوني فان ليفينهوك بتطوير تكبير متزايد، وبالتالي كشف عن الأوليات وخلايا الدم والحيوانات المنوية . ^{[ 139 ] [ 140 ]}

يحتوي كتاب "ميكروغرافيا" أيضًا على أفكار هوك، أو ربما أفكار بويل وهوك، حول الاحتراق. قادت تجارب هوك إلى استنتاج مفاده أن الاحتراق يتضمن عنصرًا من الهواء، وهو استنتاج يتفق معه العلماء المعاصرون، ولكنه لم يكن مفهومًا على نطاق واسع، إن لم يكن مفهومًا على الإطلاق، في القرن السابع عشر. كما استنتج أن التنفس والاحتراق يتضمنان عنصرًا محددًا ومحدودًا من الهواء. ^{[ 141 ]} ووفقًا لبارتينغتون، لو "واصل هوك تجاربه على الاحتراق، لكان من المحتمل أن يكتشف الأكسجين". ^{[ 142 ]}

كتب صموئيل بيبس عن الكتاب في مذكراته بتاريخ 21 يناير 16 64 / 65 : [ ^{أ ] "} قبل أن أخلد إلى النوم، سهرت حتى الساعة الثانية صباحًا في غرفتي أقرأ كتاب السيد هوك " الملاحظات المجهرية "، وهو أروع كتاب قرأته في حياتي". ^{[ 143 ]}

من بين الملاحظات الواردة في كتاب "ميكروغرافيا" (Micrographia) ملاحظةٌ عن الخشب المتحجر ، حيث قارن هوك بنيته المجهرية ببنية الخشب العادي. قاده هذا إلى استنتاج أن الأجسام المتحجرة، كالخشب المتحجر والأصداف المتحجرة كالأمونيتات، هي بقايا كائنات حية غُمرت في مياه متحجرة غنية بالمعادن. ^{[ 144 ]} اعتقد هوك أن هذه الأحافير تُقدم أدلة موثوقة حول تاريخ الحياة على الأرض، وعلى الرغم من اعتراضات علماء الطبيعة المعاصرين، مثل جون راي - الذي وجد مفهوم الانقراض غير مقبول لاهوتيًا - فقد رأى أنها في بعض الحالات قد تُمثل أنواعًا انقرضت نتيجة كارثة جيولوجية. ^{[ 145 ]} في سلسلة محاضرات ألقاها عام 1668، طرح هوك فكرةً كانت تُعتبر آنذاك هرطقة، مفادها أن سطح الأرض قد تشكل بفعل البراكين والزلازل، وأن الزلازل هي المسؤولة عن وجود أحافير الأصداف على ارتفاعات شاهقة فوق مستوى سطح البحر. ^{[ 146 ]}  

في عام 1835، كتب تشارلز لايل ، الجيولوجي الاسكتلندي وزميل تشارلز داروين ، عن هوك في كتابه "مبادئ الجيولوجيا" : "إن أطروحته  ... هي أكثر الإنتاجات الفلسفية لهذا العصر، فيما يتعلق بأسباب التغيرات السابقة في الممالك العضوية وغير العضوية للطبيعة". ^{[ 147 ]}

كان نموذج هوك العلمي للذاكرة البشرية من أوائل النماذج من نوعه. ففي محاضرة ألقاها عام ١٦٨٢ أمام الجمعية الملكية، اقترح هوك نموذجًا ميكانيكيًا مشابهًا للذاكرة البشرية، يختلف اختلافًا كبيرًا عن النماذج الفلسفية التي وضعها كُتّاب سابقون. ^{[ ١٤٨ ]} تناول هذا النموذج مكونات الترميز، وسعة الذاكرة، والتكرار، والاسترجاع، والنسيان  - بعضها بدقة حديثة مذهلة. ^{[ ١٤٩ ]} ووفقًا لأستاذ علم النفس دوغلاس هنتزمان، فإن أهم ما يميز نموذج هوك هو أنه يسمح بتأثير الانتباه وغيره من التأثيرات العليا على الترميز؛ ويستخدم الرنين لتنفيذ استرجاع متوازٍ يعتمد على الإشارات؛ ويشرح الذاكرة المتعلقة بالحداثة؛ ويقدم تفسيرًا أحادي النظام للتكرار والتنشيط؛ ويمكن اشتقاق قانون القوة للنسيان من فرضية النموذج بطريقة مباشرة. ^{[ ١٤٩ ]}

في 8 يوليو 1680، لاحظ هوك أنماط العقد المرتبطة بأنماط اهتزاز الألواح الزجاجية. مرر قوسًا على طول حافة لوح زجاجي مغطى بالدقيق، فرأى أنماط العقد تظهر. ^{[ 150 ] [ 151 ]} وفي علم الصوتيات، في عام 1681، أثبت هوك للجمعية الملكية إمكانية توليد نغمات موسيقية باستخدام تروس نحاسية دوارة ذات أسنان بنسب محددة. ^{[ 152 ]}