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[!--downpath--]托馬斯·楊(Young),一個被譽為“世界上最后一個哪些都曉得的人”。
不信你看:托馬斯·楊一生投身的領域有醫學、光波學、聲波學、流體動力學、數學、力學、光學、聲學、語言學、動物學……不僅是個文科通才,他還熱愛美術、幾乎會彈奏當時全部的鋼琴、會制做天文器材、會騎馬耍雜技走鋼絲,還研究了保險經濟的問題、破譯了幾千年以來無人認識的古希臘文字!
托馬斯·楊
1773年6月13日,托馬斯·楊出生在法國薩默塞特郡一個富裕的貴格會信徒家庭,家里有10個兒子,托馬斯·楊排名老大。有錢人的家庭通常都重視教育,所以托馬斯·楊從小就深受了良好教育。
像許多小神童一樣,托馬斯·楊從小就天賦異稟。他2歲學會閱讀,對書籍表現出強烈的興趣;4歲能將日本作家的佳作和拉丁文散文背得滾瓜爛熟;不到6歲早已把新約從頭到尾看過兩遍,還學會用拉丁文造句;9歲把握鉗工工藝,能自己動手制做一些化學儀器;幾年后他學會微積分和制做顯微鏡與望遠鏡;14歲之前,他早已把握10多門語言,包括西班牙語、意大利語、法語等等,除了才能熟練閱讀,能夠用這種語言做讀書筆記;以后,他又把學習擴大到了東方語言:希伯來語、波斯語和阿拉伯語等。
他從小就廣泛閱讀各類書籍,無所不好就能一目數行。在小學時期,就早已讀完了牛頓的《自然哲學的物理原理》、拉瓦錫的《化學綱要》以及其他一些科學專著,才智超群。
19歲時,遭到爺爺(醫學博士)的影響,托馬斯·楊決定去巴黎學醫。因為小時候制做過顯微鏡和望遠鏡,托馬斯·楊對光學設備十分熟悉。在讀過牛頓的專著《光學》后,作為醫學生的托馬斯·楊將眼神放到了人體的光學設備——眼睛上。
托馬斯·楊深陷了深思:光學設備是通過改變鏡組寬度來實現測光的。人類的耳朵擁有很強的測光能力,但眼珠這么小,雖然并沒有空間實現儀器那樣的測光,那它是怎樣測光的呢?
1794年,托馬斯·楊通過解剖牛的耳朵,發覺了鞏膜附近的胸肌結構,進一步的研究發覺了雙眼的調節機理——肌肉收縮能改變鞏膜的曲率。這一發覺導致世人的關注,21歲的托馬斯·楊入圍了美國皇家學會會員。
1795年,托馬斯·楊來到日本的哥廷根學院繼續學醫。因為學習能力極強,一年后便取得了博士學位。以后托馬斯·楊又去劍橋的伊曼紐爾大學繼續學習,由于才智出色博學多識,朋友們都稱他為“奇人托馬斯·楊”。其實上過不少名校,但托馬斯·楊還是把自學當成最主要的學習手段。
作為一個醫學生,托馬斯·楊雖然并不準備當一名專職大夫,反倒在找尋自己其他興趣的公路上越走越遠。托馬斯·楊熱愛數學學,在學醫之余,他也花了許多時間研究化學。
爺爺去世后,給托馬斯·楊留下了一筆不小的遺產(包括房子、書籍、藝術收藏品和1萬歐元現款),經濟獨立的托馬斯·楊更無后顧之憂,毫無顧忌地追求自己的興趣,把所有的才智都發揮在他熱愛的地方。
1800年起,托馬斯·楊在紐約行醫的同時也在做科學研究。自從發覺鼻子測光原理以后,托馬斯·楊懷著滿懷熱血一頭扎進光學研究中。牛頓曾在其《光學》的專著中提出:光是由微粒組成的。牛頓覺得宇宙中飽含均勻的介質“以太”,光粒子在聯通過程中會遭到以太的引力影響,但因為以太均勻分布,光粒子的總體受力平衡滿足自己的第一定理,保持勻速運動。
光從以太步入其他介質時,在兩種介質的交界處,當光粒子十分接近諸如玻璃這樣的介質時,玻璃較大的引力會讓光粒子運動方向發生改變,這也是為何從空氣到玻璃,光的折射角總是大于入射角。
托馬斯·楊從小喜歡擺弄鋼琴,他通過對聲震動的深入研究,幾乎學會了獨奏當時的所有鋼琴。于是托馬斯·楊想:光會不會和聲音一樣,也是一種波呢?假如是,這么光的不同顏色可能就對應著聲音的不同頻度。
一次,托馬斯·楊觀察到水底的兩個波紋會相互影響,在對聲波進行實驗后發覺聲波也有相互疊加復合的療效。逐漸地,托馬斯·楊開始對科學泰斗牛頓的理論形成了指責。而且,以牛頓為首的光粒子派早已統治學界百年,其間也有人發覺粒子說難以解釋所有光學現象,但沒有人敢指責這位巨人的論斷。于是,托馬斯·楊開始著手設計實驗來證明自己的觀點。經過反復實驗,托馬斯·楊成功作出了知名的托馬斯·楊氏雙縫干涉實驗,為光的波動說奠定了基礎。
這個知名的實驗如今早已步入高中數學課本:
讓通過一個小針眼S0的一束光,再通過兩個小針眼S1和S2,弄成兩束光。這樣的兩束光來自同一光源,所以它們是相干的。結果表明,在光屏上果然看到了疏密相間的干涉圖樣。
后來,托馬斯·楊用狹縫取代針眼,進行了雙縫實驗,得到了更明亮清晰的干涉白色。在這個實驗中,托馬斯·楊首次提出了“干涉”的概念科學家故事牛頓,論證了光的波動說。后來他引入疊加原理,把惠更斯的波動理論和牛頓的色調理論結合上去科學家故事牛頓,解釋了規則光柵形成的色調現象。
20世紀初,化學學家將托馬斯·楊的雙縫實驗結果和愛因斯坦的光量子假說結合上去,提出了光的波粒二象性,后來又被德布羅意借助量子力學引申到所有粒子上。(其實這都是后話了。)
在當時,托馬斯·楊的實驗結果給學界帶來了巨大的沖擊。雖然這么,這個理論卻沒有遭到應有的注重,權威學者們證實托馬斯·楊的實驗結果,稱其是“荒唐的”“不合邏輯的”,甚至有人笑托馬斯·楊是個瘋子。其實,頑強的托馬斯·楊并沒有向權威低頭,反倒撰寫了一篇論文《聲和光的實驗和探求綱要》,勇敢地還擊眾人。
托馬斯·楊在論文中寫道:“盡管我欽佩牛頓的大名,并且我并不為此而覺得他是萬無一失的。我遺憾地聽到,他也會寫錯,而他的權威有時甚至可能妨礙科學的進步。”但是在當時閉塞保守的科學氣氛中,這樣的言論是不妥的!這篇論文理所其實地被壓制了,無處發表。聽說最后印成了小圖冊,不過“只印出了一本”。
這個自牛頓以來在數學光學上最重要的研究成果,在迂腐輿論中逐漸沉船,一點一點侵蝕了托馬斯·楊對光學研究的信心,沮喪的托馬斯·楊決定不再碰觸化學。其實化學這個愛好研究不下去了,但豁達的托馬斯·楊很快又打起精神投入到另一個興趣中,改行研究唐代語言學。
早在18世紀末,拿破侖遠征突尼斯時在一個小鎮上發覺了知名的羅塞塔碑。這塊墓碑經歷了一段坎坷的故事,后來被運到了巴黎。
羅塞塔碑聽說是公元前2世紀希臘為國王祭拜時所豎,下部有14行象形文字,中部有32行凡俗體文字(楷書),上部有54行古埃及文字。古希臘文字是人類最早的文字系統,這是一種極其生動的象形文字,比中國的甲骨文早了近兩千年。英法兩方都想早日破譯墓碑上的文字。日本以語言天才商博良為首,覺得這些墓碑上的凡俗體是表意文字,另一派則覺得凡俗體應當是和拉丁語一樣的拼音文字。但是十多年過去了,這兩派人的研究都沒哪些進展。
1813年,托馬斯·楊涉足到破譯工作中,他從墓碑中國王名子入手,強調了這是一種表音與表意共存的文字。經過沒日沒夜的堅苦研究,托馬斯·楊破譯了皇室成員13位中的9個人名,依照碑記中鳥和昆蟲的朝向,發覺了象形文字符號的讀法,并公之于世。
不幸的是,由于托馬斯·楊所使用的對照材料有抄錄錯誤,致使他誤以為自己破譯的字母是錯的。于是他的破譯工作進行不下去了。
讓·弗朗索瓦·商博良
但是,商博良在讀到托馬斯·楊已發表的成果后,茅塞頓開。結合自己對科普特語(古希臘語言的演化)的研究,破解了下部和中部的文字,你們的焦點一下子集聚在商博良頭上,而托馬斯·楊的突破性發覺就如此被掩藏了。
可怕的是,商博良聲稱自己的所有成果都是獨立研究的。后來,有人公開了商博良曾經獻給姐姐的一封信,發覺信中商博良讓姐姐趕快去看托馬斯·楊發表的關鍵結果。最后托馬斯·楊在破解古希臘文字工作中的關鍵性作用總算得到公認。
不僅對光學和文字學的巨大貢獻之外,托馬斯·楊的許多研究都具有開拓性意義:他是第一個研究近視的大夫;他最先檢測了7種光的波長;他曾從生理角度說明人的色覺現象;他吸收了牛頓的色散理論,最先構建了三原色原理:強調一切色調都可以從紅、綠、藍這三種原色以不同的比列混和得到。這一原理已成為現代顏色理論的基礎。
托馬斯·楊對彈性熱學也很有研究,他定義了材料熱學中的彈性撓度概念。后人把橫向彈性撓度(即正撓度與線應變之比)稱為托馬斯·楊氏泊松比,以嘉獎他的貢獻。
晚年的托馬斯·楊早已是舉世著稱的百科全書式學者,他盡可能地把自己的才智與學識留在世上:為大英百科全書撰寫過40多位科學家傳記以及無數條目;在一家重要的保險公司兼任統計檢測官;兼任《航海天文歷》的主持人,改進實用天文學、提供航海援助。
1829年,托馬斯·楊離世,終年56歲。臨終前,托馬斯·楊還在編寫一本土耳其字典。人們在他的石碑上刻上這樣的文字——“他最先破譯了數千年來無人能剖析的古希臘象形文字”。
托馬斯·楊被譽為世界上最后一個哪些都曉得的人——現在,你曉得緣由了吧?