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Robert Hooke

Astronome et mathématicien anglais (Freshwater, île de Wight, 1635-Londres 1703).

Esprit brillant et inventif, passionné par l'expérimentation, il s'illustra dans des domaines aussi divers que l'astronomie, la physique, les sciences naturelles et l'architecture. Querelleur, il fut mêlé à un grand nombre de controverses et disputa notamment à Newton l'antériorité de la découverte de la loi de l'attraction universelle.

Des talents précoces

Fils de pasteur, Robert Hooke est un enfant de santé fragile, sujet à de fréquentes migraines, et ses parents doutent de le voir atteindre l'âge adulte. Pour cette raison, son père abandonne finalement l'idée de le pousser dans la même voie que lui. Abandonné à lui-même, le jeune Robert se révèle très inventif : il construit des jouets mécaniques ingénieux, par exemple un bateau de guerre entièrement armé, capable de tirer une salve tout en naviguant. Il manifeste aussi de réels talents de dessinateur. Aussi, après la mort de son père, en 1648, est-il envoyé à Londres, en apprentissage auprès d'un portraitiste. Mais il préfère poursuivre des études. Le directeur du collège où il s'inscrit a tôt fait de remarquer ses aptitudes. Il l'héberge, le prend en amitié et l'aide à progresser : Hooke apprend le grec et le latin, tout en se passionnant pour les mathématiques (avec une prédilection pour la géométrie appliquée à la mécanique) et la musique. En 1653, souhaitant perfectionner encore ses connaissances, il décide d'aller étudier à Oxford, où il est admis comme choriste.

Il y rencontre le savant John Wilkins (1614-1672), auprès de qui il développe des projets de machines volantes, puis le physicien et chimiste Robert Boyle, dont il devient l'assistant et qu'il aide à construire une pompe à air pour ses travaux sur les gaz. C'est auprès de lui qu'il découvre, en 1660, la loi de proportionnalité entre les déformations élastiques d'un corps et les efforts auxquels il est soumis, qui porte à présent son nom.

Un savant touche-à-tout

En 1662, il est nommé démonstrateur à la Royal Society de Londres, nouvellement créée (il en sera le secrétaire de 1677 à 1683). En 1665, il devient professeur de physique au Gresham College, à Londres, où il résidera jusqu'à sa mort. La même année, il publie sa Micrographia, qui rassemble les résultats de ses observations au microscope (il est l'un des premiers à construire et à utiliser un microscope composé, comportant un objectif, une lentille de champ et un oculaire). On y trouve notamment des observations détaillées de l'anatomie des insectes et les premières observations du tissu cellulaire : Hooke décrit les structures répétitives que présente une mince coupe de liège et qu'il nomme « cellules », sans toutefois saisir la portée de sa découverte. L'ouvrage comporte une soixantaine de planches illustrées, dont la qualité témoigne des talents d'observateur et de dessinateur de l'auteur.

Dès cette époque, Hooke se passionne aussi pour la géologie et la paléontologie. Mais l'ouvrage réunissant l'ensemble de ses observations et de ses réflexions dans ces domaines ne sera publié qu'après sa mort. Il y développe l'hypothèse selon laquelle la surface de la Terre a subi des bouleversements au cours des âges (avec d'importantes variations du niveau de la mer) et, contre les croyances de son époque, défend l'idée que les fossiles sont des vestiges des temps géologiques antérieurs, dont certains témoignent d'espèces disparues.

En astronomie, il construit le premier télescope de Gregory, grâce auquel il effectue de nombreuses observations sur les taches solaires, sur Jupiter (dont il découvre, en 1664, la Grande Tache rouge et reconnaît la rotation), sur les anneaux de Saturne et sur diverses comètes.

En physique, ses recherches concernent surtout l'optique et la mécanique. Il étudie les couleurs produites par la lumière blanche sur les lames minces, les anneaux de couleur engendrés par le contact d'une lentille convexe et d'un plan, ainsi que la décomposition d'un rayon lumineux au travers d'un prisme. Pour expliquer ces phénomènes, il propose une théorie de la lumière qui lui vaut sa première confrontation avec Newton. En mécanique céleste, il tente d'expliquer le mouvement des planètes, correspond à ce sujet avec Newton et, après la publication des Principia, lui reprochera de s'être inspiré de ses travaux, sans le citer, pour sa découverte de la loi de l'attraction universelle.

Hooke s'intéresse, en fait, à une foule de sujets. S'il est avant tout un expérimentateur, il ne craint pas d'aborder aussi les concepts théoriques. Mais on peut lui reprocher de traiter de façon trop superficielle les nombreux problèmes auxquels il s'attaque. Son goût de l'expérimentation l'amène, en tout cas, à inventer ou perfectionner nombre d'instruments ; en horlogerie, il dispute à Huygens l'invention du ressort spiral.