Томас Янг ( 13 июня 1773 — 10 мая 1829) — британский эрудит , внесший заметный вклад в области зрения , света , механики твердого тела , энергетики , физиологии , языка , музыкальной гармонии и египтологии . Он сыграл важную роль в расшифровке египетских иероглифов, в частности Розеттского камня .
Янга описывали как « Последнего человека, который знал всё ». [1] Его работа повлияла на работу Уильяма Гершеля , Германа фон Гельмгольца , Джеймса Клерка Максвелла и Альберта Эйнштейна . Янгу приписывают создание волновой теории света Христиана Гюйгенса , в отличие от корпускулярной теории Исаака Ньютона . [2] Работа Янга была впоследствии поддержана работой Огюстена-Жана Френеля . [3]
Янг принадлежал к семье квакеров из Милвертона, Сомерсет , где он родился в 1773 году и был старшим из десяти детей. [4] [5] К четырнадцати годам Янг выучил греческий , латынь , французский , итальянский , сирийский , самаритянский иврит , арабский , библейский арамейский , персидский , турецкий и геэзский языки . [5] [6]
Янг начал изучать медицину в Лондоне, в больнице Святого Варфоломея в 1792 году, в 1794 году перешел в медицинскую школу Эдинбургского университета , а год спустя отправился в Геттинген , Нижняя Саксония, Германия, где в 1796 году получил степень доктора медицины в Геттингенский университет . [7] В 1797 году он поступил в Эммануэль-колледж в Кембридже . [8] В том же году он унаследовал поместье своего двоюродного дедушки Ричарда Броклсби , что сделало его финансово независимым, а в 1799 году он зарекомендовал себя как врач на Уэлбек-стрит , 48 в Лондоне [5] (теперь записан с синей пометкой ). бляшка ). Янг опубликовал многие из своих первых научных статей анонимно, чтобы защитить свою репутацию врача. [9]
В 1801 году Янг был назначен профессором естественной философии (главным образом физики ) Королевского института . [10] За два года он прочитал 91 лекцию. В 1802 году он был назначен секретарем по иностранным делам Королевского общества , [11] членом которого он был избран в 1794 году. [12] Он отказался от должности профессора в 1803 году, опасаясь, что его обязанности будут мешать его медицинской практике. Его лекции были опубликованы в 1807 году в «Курсе лекций по натуральной философии» и содержат ряд предвосхищений более поздних теорий. [5] [13]
В 1811 году Янг стал врачом больницы Святого Георгия , а в 1814 году он работал в комитете, назначенном для рассмотрения опасностей, связанных с повсеместным внедрением газа для освещения в Лондоне. [14] В 1816 году он был секретарем комиссии, которой было поручено установить точную длину секундного маятника (длина маятника, период которого составляет ровно 2 секунды), а в 1818 году он стал секретарем Совета по долготе и суперинтендантом Управление морского альманаха Ее Величества . [5] [15]
Янг был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1822 году. [16] За несколько лет до своей смерти он заинтересовался страхованием жизни , [17] и в 1827 году он был выбран одним из восьми иностранных партнеров. Французской академии наук . [5] В том же году он стал членом-корреспондентом первого класса, проживающим за границей, Королевского института Нидерландов . [18] В 1828 году он был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук . [19]
В 1804 году Янг женился на Элизе Максвелл. У них не было детей. [20]
Янг умер на 56-м году жизни в Лондоне 10 мая 1829 года, перенес повторяющиеся приступы «астмы». Вскрытие выявило атеросклероз аорты. [21] Его тело было похоронено на кладбище церкви Св. Джайлса в Фарнборо , в графстве Кент . В Вестминстерском аббатстве находится белая мраморная табличка в память о Янге, [22] с эпитафией Хадсона Герни : [23] [24]
Посвящён памяти Томаса Янга, доктора медицинских наук, члена Королевского общества и министра иностранных дел Национального института Франции; человек, одинаково выдающийся почти во всех областях человеческого обучения. Пациент непрерывного труда, наделенный способностью интуитивного восприятия, который, в равной степени овладев самыми трудными исследованиями в области литературы и науки, первым создал волнообразную теорию света и первым проник в неясность, которая веками скрывала иероглифы. Египта. Любимый друзьями своими домашними добродетелями, почитаемый миром за свои непревзойденные достижения, он умер в надежде на Воскресение праведных. — Родился в Милвертоне, в Сомерсетшире, 13 июня 1773 года. Умер на Парк-сквер в Лондоне 10 мая 1829 года на 56-м году своего возраста.
Янг пользовался большим уважением среди друзей и коллег. Говорили, что он никогда не навязывал свои знания, но, если его спросили, мог с легкостью ответить даже на самый трудный научный вопрос. Несмотря на то, что он был очень образованным, он имел репутацию человека, который иногда испытывал трудности с передачей своих знаний. Один из его современников сказал, что «Его слова не были теми, что обычно используются, и расположение его мыслей редко было таким же, как те, с которыми он беседовал. знание." [25]
Хотя он иногда занимался религиозными темами истории Египта и писал об истории христианства в Нубии , о личных религиозных взглядах Янга известно немного. [26] По словам Джорджа Пикока , Янг никогда не говорил с ним о морали, метафизике или религии, хотя, по словам жены Янга, его отношение показало, что «его квакерское воспитание сильно повлияло на его религиозные практики». [27] Авторитетные источники описывают Янга как культурного христианского квакера. [28] [29]
Хадсон Герни сообщил, что перед женитьбой Янг должен был присоединиться к англиканской церкви , а крестился позже. [30] Герни заявил, что Янг «сохранил значительную часть своего старого вероучения и привнес в изучение Священных Писаний свою привычку исследовать языки и манеры», а не привычку к прозелитизму. [31] Тем не менее, за день до своей смерти Янг участвовал в религиозных таинствах; как сообщается в « Эдинбургском научном журнале» Дэвида Брюстера : «После некоторой информации о его делах и некоторых указаний относительно иерографических бумаг, находящихся в его руках, он сказал, что, прекрасно осознавая свое положение, он принял церковные таинства на за день до этого. Его религиозные чувства были признаны либеральными, хотя и ортодоксальными. Он тщательно изучал Священное Писание , заповеди которого глубоко запечатлелись в его уме с самых ранних лет, и он доказывал веру, которую исповедовал; непреклонный курс полезности и прямоты». [32]
По собственному мнению Янга, из его многочисленных достижений наиболее важным было создание волновой теории света, изложенной Христианом Гюйгенсом в его «Трактате о свете» (1690). [33] [34] Для этого ему пришлось преодолеть вековую точку зрения, выраженную в « Оптике» почтенного Ньютона , о том, что свет — это частица. Тем не менее, в начале XIX века Янг выдвинул ряд теоретических доводов в пользу волновой теории света и разработал две устойчивые демонстрации в поддержку этой точки зрения. С помощью пульсирующего резервуара он продемонстрировал идею интерференции в контексте водных волн. С помощью интерференционного эксперимента Янга , предшественника эксперимента с двумя щелями , он продемонстрировал интерференцию в контексте света как волны.
Янг, выступая 24 ноября 1803 года перед Лондонским королевским обществом, начал свое ставшее уже классическим описание исторического эксперимента: [35]
Опыты, о которых я собираюсь рассказать... могут быть с большой легкостью повторены всякий раз, когда светит солнце, и без каких-либо других приборов, кроме тех, которые есть под рукой у каждого. [36]
В своей последующей статье, озаглавленной « Эксперименты и расчеты относительно физической оптики» (1804 г.), Янг описывает эксперимент, в котором он поместил карту размером примерно 0,85 миллиметра (0,033 дюйма) в луч света из единственного отверстия в окне и наблюдал цветные полосы в тени и по бокам карты. Он заметил, что размещение другой карты перед или позади узкой полоски, чтобы луч света не падал на один из ее краев, приводило к исчезновению полос. [37] Это подтвердило утверждение, что свет состоит из волн . [38]
Янг выполнил и проанализировал ряд экспериментов, включая интерференцию света от отражения от близлежащих пар микрометровых канавок, от отражения от тонких пленок мыла и масла и от колец Ньютона . Он также провел два важных дифракционных эксперимента с использованием волокон и длинных узких полосок. В своем «Курсе лекций по естественной философии и механическим искусствам» (1807) он отдает должное Гримальди за то, что он впервые наблюдал полосы в тени объекта, помещенного в луч света. В течение десяти лет большая часть работ Янга была воспроизведена, а затем расширена Огюстеном-Жаном Френелем .
В 1807 году Янг описал характеристику упругости, которая стала известна как модуль Юнга, обозначенный как E , и далее описал ее в своем « Курсе лекций по естественной философии и механическим искусствам» . [39] Однако первое использование концепции модуля Юнга в экспериментах было Джордано Риккати в 1782 году, на 25 лет раньше Янга. [40] Более того, эту идею можно проследить до статьи Леонарда Эйлера , опубликованной в 1727 году, примерно за 80 лет до статьи Томаса Янга 1807 года.
Модуль Юнга связывает напряжение (давление) в теле с связанной с ним деформацией (изменение длины как отношение исходной длины); то есть напряжение = E × деформация для одноосно нагруженного образца. Модуль Юнга не зависит от исследуемого компонента; то есть это неотъемлемое свойство материала (термин модуль относится к свойственному материалу свойству). Модуль Юнга впервые позволил предсказать деформацию компонента, подверженного известному напряжению (и наоборот). До вклада Янга инженерам приходилось применять соотношение Гука F = kx для определения деформации (x) тела, подвергающегося известной нагрузке (F), где константа (k) является функцией как геометрии, так и материала, подвергающегося воздействию. рассмотрение. Для определения k требовались физические испытания любого нового компонента, поскольку соотношение F = kx является функцией как геометрии, так и материала. Модуль Юнга зависит только от материала, а не от его геометрии, что позволяет произвести революцию в инженерных стратегиях.
Проблемы Янга, связанные с тем, что он иногда не совсем ясно выражает свои мысли, были показаны в его собственном определении модуля: «Модуль упругости любого вещества — это столбик того же вещества, способный оказывать на свое основание давление, которое под действием веса вызывает определенную степень сжатия по мере того, как длина вещества уменьшается до уменьшения его длины». Когда это объяснение было представлено лордам Адмиралтейства, их клерк написал Янгу, в котором говорилось: «Хотя наука пользуется большим уважением у их светлостей, а ваша статья пользуется большим уважением, она слишком учена… короче, ее не понимают». [41]
Янга также называют основателем физиологической оптики. В 1793 он объяснил способ, при котором глаз приспосабливается к зрению на различных расстояниях, в зависимости от изменения кривизны хрусталика ; в 1801 году он первым описал астигматизм ; [42] и в своих лекциях изложил гипотезу, впоследствии развитую Германом фон Гельмгольцем ( теория Юнга-Гельмгольца ), о том, что восприятие цвета зависит от наличия в сетчатке трех видов нервных волокон. [5] [43] Это предвосхитило современное понимание цветового зрения , в частности открытие того, что глаз действительно имеет три цветовых рецептора, которые чувствительны к различным диапазонам длин волн.
В 1804 году Янг разработал теорию капиллярных явлений на принципе поверхностного натяжения . [44] Он также наблюдал постоянство угла контакта поверхности жидкости с твердым телом и показал, как из этих двух принципов вывести явления капиллярного действия. В 1805 году французский философ Пьер-Симон Лаплас открыл значение радиусов мениска по отношению к действию капилляров.
В 1830 году Карл Фридрих Гаусс , немецкий математик, объединил работу этих двух ученых, чтобы вывести уравнение Юнга-Лапласа , формулу, которая описывает разницу капиллярного давления , поддерживаемую на границе раздела двух статических жидкостей.
Янг был первым, кто дал определение термину «энергия» в современном смысле. [45] Он также работал над теорией приливов и отливов, параллельно теории Лапласа и предвосхищая более известную работу Эйри .
Уравнение Юнга описывает угол контакта капли жидкости с плоской твердой поверхностью как функцию свободной поверхностной энергии, межфазной свободной энергии и поверхностного натяжения жидкости. Примерно 60 лет спустя уравнение Янга было развито Дюпре для учета термодинамических эффектов и известно как уравнение Янга – Дюпре.
В физиологии Янг внес важный вклад в гемодинамику , прочитав Крунианскую лекцию в 1808 году на тему «Функции сердца и артерий», где он вывел формулу для скорости волны пульса [46] , а его медицинские труды включали «Введение в медицину». Литература , в том числе « Система практической нозологии» (1813 г.) и «Практически-исторический трактат о чахоточных болезнях» (1815 г.). [5]
Янг разработал эмпирическое правило для определения дозы препарата для ребенка. Правило Янга гласит, что доза для детей равна дозе для взрослых, умноженной на возраст ребенка в годах и разделенной на сумму 12 плюс возраст ребенка.
В приложении к его геттингенской диссертации 1796 года «De corporis hvmani viribvs conservatricibvs» добавлены четыре страницы, предлагающие универсальный фонетический алфавит (чтобы «не оставлять эти страницы пустыми»; букв.: «Ne vacuae starent hae paginae, libuit e praelectione ante disputationem» habenda tabellam literarum vniuersalem raptim описать»). Он включает в себя 16 «чистых» символов гласных, носовые гласные, различные согласные и их примеры, взятые в основном из французского и английского языков.
В своей статье «Языки» в Британской энциклопедии Янг сравнил грамматику и словарный запас 400 языков. [1] В отдельной работе в 1813 году он ввёл термин « индоевропейские языки» , спустя 165 лет после того, как голландский лингвист и учёный Маркус Цуэриус ван Боксхорн предложил группировку, к которой относится этот термин, в 1647 году.
Янг внес значительный вклад в расшифровку древнеегипетских систем письма . Свою работу по египтологии он начал довольно поздно, в 1813 году, когда работа уже велась среди других исследователей.
Он начал с использования египетского демотического алфавита из 29 букв, созданного Йоханом Давидом Окербладом в 1802 году (14 оказались неправильными). Окерблад был прав, подчеркивая важность демотического текста при чтении надписей, но он ошибочно полагал, что демотический текст был полностью алфавитным. [47]
К 1814 году Янг полностью перевел «энхориальный» текст Розеттского камня [5] (используя список из 86 демотических слов), а затем изучил иероглифический алфавит , но поначалу не смог осознать, что демотические и иероглифические тексты были парафразами, а не простыми текстами. переводы. [48]
Между Янгом и Жаном-Франсуа Шампольоном существовало серьезное соперничество, пока оба работали над расшифровкой иероглифов. Сначала они недолго сотрудничали в работе, но позже, примерно с 1815 года, между ними возник холодок. Многие годы они скрывали друг от друга подробности своей работы.
Некоторые выводы Янга появились в знаменитой статье «Египет», которую он написал для издания Британской энциклопедии 1818 года . [5]
Когда в 1822 году Шампольон наконец опубликовал перевод иероглифов и ключ к грамматической системе, Янг (и многие другие) высоко оценил его работу. Тем не менее, год спустя Янг опубликовал « Отчет о недавних открытиях в иероглифической литературе и египетских древностях» [ 5] с целью признания его собственной работы основой системы Шампольона.
Янг правильно нашел звуковое значение шести иероглифических знаков, но не вывел грамматику языка. Сам Янг признал, что он находился в некотором невыгодном положении, поскольку знание Шампольоном соответствующих языков, таких как коптский, было намного лучше. [49]
Некоторые ученые предположили, что настоящим вкладом Янга в египтологию была расшифровка демотического письма. Он добился первых крупных успехов в этой области; он также правильно определил демотику, состоящую как из идеографических, так и из фонетических знаков. [50]
Впоследствии Янг почувствовал, что Шампольон не желает делиться заслугой в расшифровке. В последовавшей за этим полемике, сильно мотивированной политической напряженностью того времени, британцы были склонны защищать Янга, в то время как французы в основном поддерживали Шампольона. Шампольон действительно признал некоторый вклад Янга, но довольно скупо. Однако после 1826 года, когда Шампольон был куратором Лувра , он все же предложил Янгу доступ к демотическим рукописям. [51]
В Англии, хотя сэр Джордж Льюис еще в 1862 году все еще сомневался в достижениях Шампольона, другие относились к нему более благосклонно. Например, Реджинальд Пул и сэр Питер Ле Паж Ренуф оба защищали Шампольона. [52]
Янг разработал «Янгский темперамент» — метод настройки музыкальных инструментов.
Более поздние учёные высоко оценили работу Янга, хотя они, возможно, знают его только по достижениям, которых он добился в своих областях. Его современник сэр Джон Гершель назвал его «поистине оригинальным гением». [53] Альберт Эйнштейн похвалил его в предисловии 1931 года к изданию «Оптики» Исаака Ньютона . Среди других поклонников — физик Лорд Рэлей и лауреат Нобелевской премии по физике Филип Андерсон .
Имя Томаса Янга было принято в качестве названия лондонского Центра Томаса Янга , альянса академических исследовательских групп, занимающихся теорией и моделированием материалов.
Янг-Саунд в восточной Гренландии был назван в его честь Уильямом Скорсби (1789–1857). [54]
Модуль Томаса Янга.
{{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Цитируемые работы