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[!--downpath--]托马斯·杨(Young),一个被誉为“世界上最后一个哪些都晓得的人”。
不信你看:托马斯·杨一生投身的领域有医学、光波学、声波学、流体动力学、数学、力学、光学、声学、语言学、动物学……不仅是个文科通才,他还热爱美术、几乎会弹奏当时全部的钢琴、会制做天文器材、会骑马耍杂技走钢丝,还研究了保险经济的问题、破译了几千年以来无人认识的古希腊文字!
托马斯·杨
1773年6月13日,托马斯·杨出生在法国萨默塞特郡一个富裕的贵格会信徒家庭,家里有10个儿子,托马斯·杨排名老大。有钱人的家庭通常都重视教育,所以托马斯·杨从小就深受了良好教育。
像许多小神童一样,托马斯·杨从小就天赋异禀。他2岁学会阅读,对书籍表现出强烈的兴趣;4岁能将日本作家的佳作和拉丁文散文背得滚瓜烂熟;不到6岁早已把新约从头到尾看过两遍,还学会用拉丁文造句;9岁把握钳工工艺,能自己动手制做一些化学仪器;几年后他学会微积分和制做显微镜与望远镜;14岁之前,他早已把握10多门语言,包括西班牙语、意大利语、法语等等,除了才能熟练阅读,能够用这种语言做读书笔记;以后,他又把学习扩大到了东方语言:希伯来语、波斯语和阿拉伯语等。
他从小就广泛阅读各类书籍,无所不好就能一目数行。在小学时期,就早已读完了牛顿的《自然哲学的物理原理》、拉瓦锡的《化学纲要》以及其他一些科学专著,才智超群。
19岁时,遭到爷爷(医学博士)的影响,托马斯·杨决定去巴黎学医。因为小时候制做过显微镜和望远镜,托马斯·杨对光学设备十分熟悉。在读过牛顿的专著《光学》后,作为医学生的托马斯·杨将眼神放到了人体的光学设备——眼睛上。
托马斯·杨深陷了深思:光学设备是通过改变镜组宽度来实现测光的。人类的耳朵拥有很强的测光能力,但眼珠这么小,虽然并没有空间实现仪器那样的测光,那它是怎样测光的呢?
1794年,托马斯·杨通过解剖牛的耳朵,发觉了巩膜附近的胸肌结构,进一步的研究发觉了双眼的调节机理——肌肉收缩能改变巩膜的曲率。这一发觉导致世人的关注,21岁的托马斯·杨入围了美国皇家学会会员。
1795年,托马斯·杨来到日本的哥廷根学院继续学医。因为学习能力极强,一年后便取得了博士学位。以后托马斯·杨又去剑桥的伊曼纽尔大学继续学习,由于才智出色博学多识,朋友们都称他为“奇人托马斯·杨”。其实上过不少名校,但托马斯·杨还是把自学当成最主要的学习手段。
作为一个医学生,托马斯·杨虽然并不准备当一名专职大夫,反倒在找寻自己其他兴趣的公路上越走越远。托马斯·杨热爱数学学,在学医之余,他也花了许多时间研究化学。
爷爷去世后,给托马斯·杨留下了一笔不小的遗产(包括房子、书籍、艺术收藏品和1万欧元现款),经济独立的托马斯·杨更无后顾之忧,毫无顾忌地追求自己的兴趣,把所有的才智都发挥在他热爱的地方。
1800年起,托马斯·杨在纽约行医的同时也在做科学研究。自从发觉鼻子测光原理以后,托马斯·杨怀着满怀热血一头扎进光学研究中。牛顿曾在其《光学》的专著中提出:光是由微粒组成的。牛顿觉得宇宙中饱含均匀的介质“以太”,光粒子在联通过程中会遭到以太的引力影响,但因为以太均匀分布,光粒子的总体受力平衡满足自己的第一定理,保持匀速运动。
光从以太步入其他介质时,在两种介质的交界处,当光粒子十分接近诸如玻璃这样的介质时,玻璃较大的引力会让光粒子运动方向发生改变,这也是为何从空气到玻璃,光的折射角总是大于入射角。
托马斯·杨从小喜欢摆弄钢琴,他通过对声震动的深入研究,几乎学会了独奏当时的所有钢琴。于是托马斯·杨想:光会不会和声音一样,也是一种波呢?假如是,这么光的不同颜色可能就对应着声音的不同频度。
一次,托马斯·杨观察到水底的两个波纹会相互影响,在对声波进行实验后发觉声波也有相互叠加复合的疗效。逐渐地,托马斯·杨开始对科学泰斗牛顿的理论形成了指责。而且,以牛顿为首的光粒子派早已统治学界百年,其间也有人发觉粒子说难以解释所有光学现象,但没有人敢指责这位巨人的论断。于是,托马斯·杨开始着手设计实验来证明自己的观点。经过反复实验,托马斯·杨成功作出了知名的托马斯·杨氏双缝干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
这个知名的实验如今早已步入高中数学课本:
让通过一个小针眼S0的一束光,再通过两个小针眼S1和S2,弄成两束光。这样的两束光来自同一光源,所以它们是相干的。结果表明,在光屏上果然看到了疏密相间的干涉图样。
后来,托马斯·杨用狭缝取代针眼,进行了双缝实验,得到了更明亮清晰的干涉白色。在这个实验中,托马斯·杨首次提出了“干涉”的概念科学家故事牛顿,论证了光的波动说。后来他引入叠加原理,把惠更斯的波动理论和牛顿的色调理论结合上去科学家故事牛顿,解释了规则光栅形成的色调现象。
20世纪初,化学学家将托马斯·杨的双缝实验结果和爱因斯坦的光量子假说结合上去,提出了光的波粒二象性,后来又被德布罗意借助量子力学引申到所有粒子上。(其实这都是后话了。)
在当时,托马斯·杨的实验结果给学界带来了巨大的冲击。虽然这么,这个理论却没有遭到应有的注重,权威学者们证实托马斯·杨的实验结果,称其是“荒唐的”“不合逻辑的”,甚至有人笑托马斯·杨是个疯子。其实,顽强的托马斯·杨并没有向权威低头,反倒撰写了一篇论文《声和光的实验和探求纲要》,勇敢地还击众人。
托马斯·杨在论文中写道:“尽管我钦佩牛顿的大名,并且我并不为此而觉得他是万无一失的。我遗憾地听到,他也会写错,而他的权威有时甚至可能妨碍科学的进步。”但是在当时闭塞保守的科学气氛中,这样的言论是不妥的!这篇论文理所其实地被压制了,无处发表。听说最后印成了小图册,不过“只印出了一本”。
这个自牛顿以来在数学光学上最重要的研究成果,在迂腐舆论中逐渐沉船,一点一点侵蚀了托马斯·杨对光学研究的信心,沮丧的托马斯·杨决定不再碰触化学。其实化学这个爱好研究不下去了,但豁达的托马斯·杨很快又打起精神投入到另一个兴趣中,改行研究唐代语言学。
早在18世纪末,拿破仑远征突尼斯时在一个小镇上发觉了知名的罗塞塔碑。这块墓碑经历了一段坎坷的故事,后来被运到了巴黎。
罗塞塔碑听说是公元前2世纪希腊为国王祭拜时所竖,下部有14行象形文字,中部有32行凡俗体文字(楷书),上部有54行古埃及文字。古希腊文字是人类最早的文字系统,这是一种极其生动的象形文字,比中国的甲骨文早了近两千年。英法两方都想早日破译墓碑上的文字。日本以语言天才商博良为首,觉得这些墓碑上的凡俗体是表意文字,另一派则觉得凡俗体应当是和拉丁语一样的拼音文字。但是十多年过去了,这两派人的研究都没哪些进展。
1813年,托马斯·杨涉足到破译工作中,他从墓碑中国王名子入手,强调了这是一种表音与表意共存的文字。经过没日没夜的坚苦研究,托马斯·杨破译了皇室成员13位中的9个人名,依照碑记中鸟和昆虫的朝向,发觉了象形文字符号的读法,并公之于世。
不幸的是,由于托马斯·杨所使用的对照材料有抄录错误,致使他误以为自己破译的字母是错的。于是他的破译工作进行不下去了。
让·弗朗索瓦·商博良
但是,商博良在读到托马斯·杨已发表的成果后,茅塞顿开。结合自己对科普特语(古希腊语言的演化)的研究,破解了下部和中部的文字,你们的焦点一下子集聚在商博良头上,而托马斯·杨的突破性发觉就如此被掩藏了。
可怕的是,商博良声称自己的所有成果都是独立研究的。后来,有人公开了商博良曾经献给姐姐的一封信,发觉信中商博良让姐姐赶快去看托马斯·杨发表的关键结果。最后托马斯·杨在破解古希腊文字工作中的关键性作用总算得到公认。
不仅对光学和文字学的巨大贡献之外,托马斯·杨的许多研究都具有开拓性意义:他是第一个研究近视的大夫;他最先检测了7种光的波长;他曾从生理角度说明人的色觉现象;他吸收了牛顿的色散理论,最先构建了三原色原理:强调一切色调都可以从红、绿、蓝这三种原色以不同的比列混和得到。这一原理已成为现代颜色理论的基础。
托马斯·杨对弹性热学也很有研究,他定义了材料热学中的弹性挠度概念。后人把横向弹性挠度(即正挠度与线应变之比)称为托马斯·杨氏泊松比,以嘉奖他的贡献。
晚年的托马斯·杨早已是举世著称的百科全书式学者,他尽可能地把自己的才智与学识留在世上:为大英百科全书撰写过40多位科学家传记以及无数条目;在一家重要的保险公司兼任统计检测官;兼任《航海天文历》的主持人,改进实用天文学、提供航海援助。
1829年,托马斯·杨离世,终年56岁。临终前,托马斯·杨还在编写一本土耳其字典。人们在他的石碑上刻上这样的文字——“他最先破译了数千年来无人能剖析的古希腊象形文字”。
托马斯·杨被誉为世界上最后一个哪些都晓得的人——现在,你晓得缘由了吧?