Томас Янг FRS (13 июня 1773 – 10 мая 1829) был британским энциклопедистом , который внес заметный вклад в области зрения , света , механики твердого тела , энергии , физиологии , языка , музыкальной гармонии и египтологии . Он сыграл важную роль в расшифровке египетских иероглифов , в частности Розеттского камня .
Юнга называли « Последним человеком, который знал всё ». [1] Его работа оказала влияние на работы Уильяма Гершеля , Германа фон Гельмгольца , Джеймса Клерка Максвелла и Альберта Эйнштейна . Юнгу приписывают создание волновой теории света Христиана Гюйгенса , в отличие от корпускулярной теории Исаака Ньютона . [2] Работа Юнга впоследствии была поддержана работами Огюстена-Жана Френеля . [3]
Янг принадлежал к семье квакеров из Милвертона, Сомерсет , где он родился в 1773 году, будучи старшим из десяти детей. [4] [5] К четырнадцати годам Янг выучил греческий , латынь , французский , итальянский , сирийский , самаритянский иврит , арабский , библейский арамейский , персидский , турецкий и геэз . [5] [6]
Янг начал изучать медицину в Лондоне в больнице Св. Варфоломея в 1792 году, перешел в медицинскую школу Эдинбургского университета в 1794 году и год спустя отправился в Гёттинген , Нижняя Саксония, Германия, где в 1796 году получил степень доктора медицины в Геттингенском университете . [7] В 1797 году он поступил в Эммануэль-колледж в Кембридже . [8] В том же году он унаследовал поместье своего двоюродного деда Ричарда Броклсби , что сделало его финансово независимым, и в 1799 году он устроился врачом по адресу Уэлбек-стрит , 48 , Лондон [5] (теперь отмечено синей табличкой ). Янг опубликовал многие из своих первых академических статей анонимно, чтобы защитить свою репутацию врача. [9]
В 1801 году Янг был назначен профессором естественной философии (в основном физики ) в Королевском институте . [10] За два года он прочитал 91 лекцию. В 1802 году он был назначен иностранным секретарем Королевского общества , [11] членом которого он был избран в 1794 году. [12] Он оставил свою профессорскую должность в 1803 году, опасаясь, что ее обязанности помешают его медицинской практике. Его лекции были опубликованы в 1807 году в Course of Lectures on Natural Philosophy и содержат ряд предвосхищений более поздних теорий. [5] [13]
В 1811 году Янг стал врачом в больнице Св. Георгия , а в 1814 году он вошел в состав комитета, назначенного 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 (длину маятника, период которого составляет ровно 2 секунды), а в 1818 году он стал секретарем Совета по долготе и суперинтендантом Управления морского альманаха Ее Величества . [5] [15]
В 1822 году Янг был избран почетным иностранным членом Американской академии искусств и наук. [16] За несколько лет до своей смерти он заинтересовался страхованием жизни , [17] а в 1827 году он был выбран одним из восьми иностранных членов 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 Королевской шведской академии наук . [19]
В 1804 году Янг женился на Элизе Максвелл. Детей у них не было. [20]
Янг умер в возрасте 56 лет в Лондоне 10 мая 1829 года, страдая от повторяющихся приступов «астмы». Вскрытие показало 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]
Посвящено памяти Томаса Янга, доктора медицины, члена и министра иностранных дел Королевского общества, члена Национального института Франции; человека, одинаково выдающегося почти во всех областях человеческого обучения. Терпеливый в непрерывном труде, наделенный способностью интуитивного восприятия, который, привнося одинаковое мастерство в самые абстрактные исследования букв и науки, первым установил волновую теорию света и первым проник в неясность, которая веками скрывала иероглифы Египта. Любимый своими друзьями за свои домашние добродетели, почитаемый миром за свои непревзойденные познания, он умер в надежде на Воскрешение праведных. —Родился в Милвертоне, в Сомерсетшире, 13 июня 1773 года. Умер на Парк-сквер, Лондон, 10 мая 1829 года на 56-м году жизни.
Юнг пользовался большим уважением у своих друзей и коллег. Говорили, что он никогда не навязывал свои знания, но если его спрашивали, он мог с легкостью ответить даже на самый сложный научный вопрос. Хотя он был очень ученым, у него была репутация человека, которому иногда было трудно передать свои знания. Один из его современников сказал, что «Его слова были не теми, что были в обиходе, а расположение его идей редко совпадало с теми, с кем он общался. Поэтому он был хуже любого человека, которого я когда-либо знал, для передачи знаний». [25]
Хотя он иногда имел дело с религиозными темами истории Египта и писал об истории христианства в Нубии , мало что известно о личных религиозных взглядах Янга. [26] По словам Джорджа Пикока , Янг никогда не говорил с ним о морали, метафизике или религии, хотя, по словам жены Янга, его взгляды показывали, что «его квакерское воспитание сильно повлияло на его религиозные практики». [27] Авторитетные источники описывают Янга как культурного христианина-квакера. [28] [29]
Хадсон Герни сообщил, что до женитьбы Янг должен был присоединиться к англиканской церкви , а позже был крещен. [30] Герни заявил, что Янг «сохранил большую часть своего старого вероучения и перенес в изучение Священного Писания свою привычку к исследованию языков и манер», а не привычку к прозелитизму. [31] Тем не менее, за день до своей смерти Янг принял участие в религиозных таинствах; как сообщается в « Эдинбургском научном журнале » Дэвида Брюстера : «После некоторой информации, касающейся его дел, и некоторых инструкций относительно иерографических бумаг, которые были у него в руках, он сказал, что, прекрасно осознавая свое положение, он принял таинства церкви накануне. Его религиозные чувства, как он сам утверждал, были либеральными, хотя и ортодоксальными. Он тщательно изучал Писание , предписания которого были глубоко запечатлены в его сознании с самых ранних лет; и он доказал веру, которую исповедовал, непреклонным курсом полезности и нравственности». [32]
По собственному мнению Юнга, из его многочисленных достижений наиболее важным было установление волновой теории света, изложенной Христианом Гюйгенсом в его «Трактате о свете» (1690). [33] [34] Чтобы сделать это, ему пришлось преодолеть вековую точку зрения, выраженную в почтенной «Оптике » Ньютона , о том, что свет является частицей. Тем не менее, в начале 19 века Юнг выдвинул ряд теоретических доводов в поддержку волновой теории света и разработал две устойчивые демонстрации для поддержки этой точки зрения. С помощью ряби в бассейне он продемонстрировал идею интерференции в контексте водных волн. С помощью интерференционного эксперимента Юнга , предшественника двухщелевого эксперимента , он продемонстрировал интерференцию в контексте света как волны.
Янг, выступая 24 ноября 1803 года перед Лондонским королевским обществом, начал свое, теперь уже классическое, описание исторического эксперимента: [35]
Эксперименты, о которых я собираюсь рассказать... можно с большой легкостью повторить, когда бы ни светило солнце, и без каких-либо других приборов, кроме тех, что есть под рукой у каждого. [36]
В своей последующей статье под названием «Эксперименты и вычисления относительно физической оптики» (1804) Юнг описывает эксперимент, в котором он поместил карту размером приблизительно 0,85 миллиметра (0,033 дюйма) в луч света из одного отверстия в окне и наблюдал полосы цвета в тени и по бокам карты. Он заметил, что размещение другой карты перед или за узкой полосой так, чтобы предотвратить попадание светового луча на один из ее краев, приводило к исчезновению полос. [37] Это подтверждало утверждение о том, что свет состоит из волн . [38]
Юнг выполнил и проанализировал ряд экспериментов, включая интерференцию света от отражения от соседних пар микрометровых канавок, от отражения от тонких пленок мыла и масла и от колец Ньютона . Он также выполнил два важных эксперимента по дифракции, используя волокна и длинные узкие полоски. В своем Курсе лекций по натуральной философии и механическим искусствам (1807) он отдает должное Гримальди за первое наблюдение полос в тени объекта, помещенного в луч света. В течение десяти лет большая часть работы Юнга была воспроизведена, а затем расширена Огюстеном -Жаном Френелем .
Юнг описал характеристику упругости, которая стала известна как модуль Юнга, обозначаемый как E , в 1807 году и далее описал ее в своем Курсе лекций по натуральной философии и механическим искусствам . [39] Однако первое использование концепции модуля Юнга в экспериментах было сделано Джордано Риккати в 1782 году — на 25 лет раньше Юнга. [40] Кроме того, эту идею можно проследить до статьи Леонарда Эйлера , опубликованной в 1727 году, примерно за 80 лет до статьи Томаса Юнга 1807 года.
Модуль Юнга связывает напряжение (давление) в теле с его соответствующей деформацией (изменением длины как отношением к исходной длине); то есть напряжение = E × деформация для образца, нагруженного одноосно. Модуль Юнга не зависит от исследуемого компонента; то есть это неотъемлемое свойство материала (термин модуль относится к неотъемлемому свойству материала). Модуль Юнга впервые позволил предсказать деформацию в компоненте, подверженном известному напряжению (и наоборот). До вклада Юнга инженерам требовалось применять соотношение Гука F = kx для определения деформации (x) тела, подверженного известной нагрузке (F), где константа (k) является функцией как геометрии, так и рассматриваемого материала. Нахождение k требовало физических испытаний для 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 позволило произвести революцию в инженерных стратегиях.
Проблемы Юнга, связанные с тем, что он иногда не выражался ясно, были продемонстрированы его собственным определением модуля: «Модуль упругости любого вещества представляет собой столб того же вещества, способный оказывать давление на свое основание, которое по отношению к весу, вызывающему определенную степень сжатия, относится к длине вещества по отношению к уменьшению его длины». Когда это объяснение было представлено лордам Адмиралтейства, их клерк написал Янгу: «Хотя наука весьма уважаема их светлостями, а ваша статья весьма ценима, она слишком учена... короче говоря, ее не понимают». [41]
Юнга также называют основателем физиологической оптики. В 1793 году он объяснил, как глаз приспосабливается к зрению на разных расстояниях, в зависимости от изменения кривизны хрусталика ; в 1801 году он первым описал астигматизм ; [42] и в своих лекциях он представил 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 разным диапазонам длин волн.
В 1804 году Юнг разработал теорию капиллярных явлений на основе принципа 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 в отношении капиллярного действия.
В 1830 году немецкий математик Карл Фридрих Гаусс объединил работы этих двух ученых и вывел уравнение Юнга-Лапласа — формулу, описывающую разницу капиллярного давления, сохраняющуюся на границе раздела двух статических жидкостей.
Юнг был первым, кто определил термин «энергия» в современном смысле. [45] Он также работал над теорией приливов, параллельной теории Лапласа и предвосхищая более известную работу Эйри .
Уравнение Юнга описывает контактный угол капли жидкости на плоской твердой поверхности как функцию поверхностной свободной энергии, межфазной свободной энергии и поверхностного натяжения жидкости. Уравнение Юнга было дополнительно развито примерно 60 лет спустя Дюпре для учета термодинамических эффектов, и это известно как уравнение Юнга–Дюпре.
В физиологии Юнг внес важный вклад в гемодинамику в лекции Кроона 1808 года о «Функциях сердца и артерий», где он вывел формулу для скорости волны пульса [46] , а его медицинские труды включают «Введение в медицинскую литературу» , включая « Систему практической нозологии» (1813) и «Практический и исторический трактат о чахоточных болезнях» (1815). [5]
Янг разработал эмпирическое правило для определения дозировки лекарств для ребенка. Правило Янга гласит, что детская дозировка равна взрослой дозировке, умноженной на возраст ребенка в годах, деленной на сумму 12 плюс возраст ребенка.
В приложении к его гёттингенской 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» хабенда табеллам литературум внюерсалем раптим описывай»). 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 Encyclopaedia Britannica Янг сравнил грамматику и словарный запас 400 языков. [1] В отдельной работе в 1813 году он ввел термин « индоевропейские языки» , через 165 лет после того, как голландский лингвист и ученый Маркус Цюриус ван Боксхорн предложил группу, к которой относится этот термин, в 1647 году.
Янг внес значительный вклад в расшифровку древнеегипетских систем письма . Он начал свою работу по египтологии довольно поздно, в 1813 году, когда работа уже велась другими исследователями.
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 попытке прочитать надписи, но он ошибочно полагал, что демотическое письмо было 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 распознать, что демотические и иероглифические тексты были парафразами, а не простыми переводами. [48]
Между Янгом и Жаном-Франсуа Шампольоном существовало значительное соперничество , пока они оба работали над дешифровкой иероглифов. Сначала они недолго сотрудничали в своей работе, но позже, примерно с 1815 года, между ними возник холод. В течение многих лет они скрывали подробности своей работы друг от друга.
Некоторые из выводов Янга появились в знаменитой статье «Египет», написанной им для издания Британской энциклопедии 1818 года . [5]
Когда Шампольон наконец опубликовал перевод иероглифов и ключ к грамматической системе в 1822 году, Янг (и многие другие) похвалили его работу. Тем не менее, год спустя Янг опубликовал « Отчет о недавних открытиях в иероглифической литературе и египетских древностях» [5] , намереваясь добиться признания своей собственной работы в качестве основы для системы Шампольона.
Янг правильно нашел звуковое значение шести иероглифических знаков, но не вывел грамматику языка. Сам Янг признал, что он был в некотором невыгодном положении, поскольку знание Шампольоном соответствующих языков, таких как коптский, было намного лучше. [49]
Некоторые ученые предположили, что истинным вкладом Янга в египтологию была его расшифровка демотического письма. Он сделал первые крупные шаги в этой области; он также правильно определил демотику как состоящую из идеографических и фонетических знаков. [50]
Впоследствии Янг почувствовал, что Шампольон не хотел делиться заслугой за дешифровку. В последовавшей полемике, сильно мотивированной политической напряженностью того времени, британцы были склонны защищать Янга, в то время как французы в основном поддерживали Шампольона. Шампольон действительно признал часть вклада Янга, но довольно скупо. Однако после 1826 года, когда Шампольон был куратором в Лувре , он предоставил Янгу доступ к демотическим рукописям. [51]
В Англии, в то время как сэр Джордж Льюис все еще сомневался в достижении Шампольона вплоть до 1862 года, другие были более благосклонны. Например, Реджинальд Пул и сэр Питер Ле Пейдж Ренуф оба защищали Шампольона. [52]
Янг разработал метод настройки музыкальных инструментов — темперацию .
Более поздние ученые и ученые хвалили работу Янга, хотя они могли знать его только по достижениям, которые он сделал в своих областях. Его современник сэр Джон Гершель называл его «истинно оригинальным гением». [53] Альберт Эйнштейн хвалил 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 — объединения академических исследовательских групп, занимающихся теорией и моделированием материалов.
Пролив Янг-Саунд в восточной Гренландии был назван в его честь Уильямом Скорсби (1789–1857). [54]
модуль Томаса Янга.
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Цитируемые работы