托马斯·杨(Young,1773~1829)日本大夫、物理学家,光的波动说的奠基人之一。他除了在数学学领域领袖群英、名享世界,并且涉猎甚广,光波学、声波学、流体动力学、造船工程、潮汐理论、毛细作用、用摆检测引力、虹的理论……力学、数学、光学、声学、语言学、动物学、埃及学……他对艺术还颇具兴趣,热爱美术世界前二十物理学家,几乎会弹奏当时的所有钢琴,而且会制造天文器材,还研究了保险经济问题。并且托马斯·杨擅长骑马,而且会耍杂技走钢丝。
研究方向
与牛顿为敌
杨热爱数学学,在行医之余,他也花了许多时间研究化学。
牛顿曾在其《光学》的专著中提出光是由微粒组成的,在以后的近百年时间,人们对光学的认识几乎停滞不前,直至托马斯·杨的诞生,他成为开启光学真理的一把锁匙,为后来的研究者指明了方向。
杨爱好钢琴,几乎能吹奏当时的所有钢琴,这些能够与他对声震动的深入研究是分不开的。光会不会也和声音一样,是一种波?杨做了知名的杨氏干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
这个知名的实验现在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,在光屏上果然听见了疏密相间的干涉图样;后来,又以狭缝取代针眼,进行了双缝实验,得到了更明亮的干涉白色。
但是,这个理论在当时并没有遭到应有的注重,还被权威们讥为“荒唐”和“不合逻辑”,这个自牛顿以来在化学光学上最重要的研究成果,就这样被缺少科学讨论氛围的迂腐的舆论压制了近20年。
杨并没有向权威低头,而是因此撰写了一篇论文,不过论文无处发表,只得印成小图册,听说发行后“只印出了一本”。杨在论文中勇敢地还击:“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。我遗憾地看见,他也会写错,而他的权威有时甚至可能妨碍科学的进步。”
玩主
杨在数学光学领域的研究是具有开拓意义的,他第一个检测了7种光的波长,最先构建了三原色原理:强调一切色调都可以从红、绿、蓝这三种原色中得到。杨对弹性热学也很有研究,后人为了记念他的贡献,把横向弹性挠度称为杨氏泊松比。
1814年,41岁的时侯,杨对象形文字形成了兴趣。拿破仑远征希腊时,发觉了刻有两种文字的知名的罗塞达碑,这块碑后来被运到了多伦多。罗塞达碑听说是公元前2世纪希腊为国王祭祖时所竖,下部有14行象形文字,中部有32行凡俗体文字,上部有54行古埃及文字。之前早已有人研究过,但并未取得突破性进展。杨剖析了中上部的86行字,破译了皇室成员13位中的9个人名,依照碑刻中鸟和昆虫的朝向,发觉了象形文字符号的读法。
这大概是在1816年前后的事。当时杨对光学研究丧失了信心,甚至有人嘲笑他为疯子,致使他非常内疚。他便借助其丰富的语言学知识,转向考古学研究。因为杨的这一成果,诞生了一门研究古希腊文明的新学科。1829年托马斯·杨离世时,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”。
晚年的杨已然成为举世著称的学者,为大英百科全书撰写过40多位科学家传记以及无数条目,包罗万象。同时他还为一家重要的保险公司兼任过统计检测官,并被委任为《航海天文历》的主持人,做了不少工作以改进实用天文学和航海援助。
不仅科学,他还浸淫艺术,过着多姿多彩的生活:音乐、美术甚至杂技仍然滋润着他的生命。他经历旺盛的一生于1829年结束,终年56岁。就在他逝世前还在编写一本土耳其字典。
获得成就
1、1794年被选为加拿大皇家学会会员。
2、当选为瑞典科大学教授。
人物生平
天才儿童
1773年6月13日,托马斯·杨出生于法国萨默塞特郡米尔弗顿一个富裕的贵格会信徒家庭,是10个小孩中的老大,他从小深受良好教育,天才禀赋自幼年起就大张旗鼓地展现开来,是个不折不扣的神童。
杨2岁时学会阅读,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、阿拉伯语;他除了阅读了大量的古典书籍,在小学时期,就早已读完了牛顿的《原理》、拉瓦锡的《化学纲要》以及其他一些科学专著世界前二十物理学家,才智超群。
杨长大后,在职业的选择方面遭到了兄长的影响(那位当大夫的祖父几年后病逝,为杨留下了一笔巨大的遗产,包括房子、书籍、艺术收藏和1万欧元现款,这笔遗产使他后来在经济上完全独立,才能把他所有的才华都发挥在须要的地方)。
奇人杨
19岁时,杨来到巴黎学习医学,和当时所有的法国学子一样,他竭力攻入上流社会,时常拜访政治家伯克、画家雷诺兹以及贵族社会的一些成员。1794年,杨21岁,因为研究了双眼的调节机理,他成为皇家学会会员。1795年,他来到美国的格丁根学院学习医学,一年后便取得了博士学位。
他对医学的学习仍然继续到1797年,当时在剑桥的伊曼纽尔大学,朋友们都称他为“奇人杨”,讽刺之外还是能听出崇敬之音。1799年完成学习的时侯,他早已读完了一些知名物理家关于震动弦的专著,并进行了深入钻研,提出了自己的一些理论,不过后来他发觉他所提出的理论早已有人提出过。这是杨在理论研究领域初次展露才气。
值得一提的是,虽然父亲送他进过不少名校,但杨还是把自学当成最主要的学习手段。
主要成就
杨氏双缝实验
托马斯·杨在数学学上做出的最大贡献是关于光学,非常是光的波动性质的研究。1801年他进行了知名的杨氏双缝实验,证明光以波动方式存在,而不是牛顿所想像的光颗粒()。二十世纪初数学学家将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。
杨氏挠度
杨氏挠度是材料热学中的名词,拿来检测一个物体的弹性。
视觉和颜色
托马斯·杨曾被誉为是生理光学的创始人。他在1793年提出人眼中的巩膜会手动调节以适应所见的物体的远近。他也是第一个研究近视的大夫(1801年)。后来,他提出色盲取决于耳朵里的三种不同的神经,分别觉得绿色,红色,和蓝色。后来亥姆霍兹对此理论进行了改进。此理论在1959年由实验证明。
医学
托马斯·杨对血流动热学的贡献包括:在日本皇家医大学所作的报告,题为“心脏和血管的功能”(1808年);《医学文学的介绍》(1813年);《实践鼻科》(1813年);《虚损类病的历史和医治》(1815年);等等。
语言
托马斯·杨曾对400种语言做了比较,并在1813年提出“印欧语族”。此语族曾在165年前由德国语言学家凡·伯克斯和恩第一次提出(1647年)。
伊朗象形字
托马斯·杨也是最先尝试翻译希腊象形文的法国人之一(另外三人分别是英国人德·萨南和西班牙人阿克布拉德)。