人物經歷播報
編輯
1773年6月13日,托馬斯·楊出生于法國薩默塞特郡米爾弗頓一個富裕的貴格會信徒家庭,是10個小孩中的老大,他從小深受良好教育,天才稟賦自幼年起就大張旗鼓地展現開來,是個不折不扣的神童。
楊2歲時學會閱讀,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、阿拉伯語;他除了閱讀了大量的古典書籍,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。楊26歲時,知名的羅塞塔墓碑被發覺。墓碑上刻了三種文字:古希臘象形文、古希臘淺顯文字和埃及文。首先闡述這種象形文字的人是德國人商博良,但楊卻是把碑記的譯文發表成書的第一人。
楊長大后,在職業的選擇方面深受了祖父的影響(那位當大夫的祖父幾年后病逝,為楊留下了一筆巨大的遺產,包括房子、書籍、藝術收藏和1萬歐元現款,這筆遺產使他后來在經濟上完全獨立,才能把他所有的才華都發揮在須要的地方)。
19歲時,楊來到巴黎學習醫學,和當時所有的法國學子一樣,他竭力攻入上流社會,時常拜訪政治家伯克、畫家雷諾茲以及貴族社會的一些成員。1794年,楊21歲,因為研究了雙眼的調節機理,他成為皇家學會會員。1795年,他來到美國的格丁根學院學習醫學,一年后便取得了博士學位。
他對醫學的學習仍然繼續到1797年,當時在劍橋的伊曼紐爾大學,朋友們都稱他為“奇人楊”物理學家牛頓簡介,諷刺之外還是能聽出崇敬之音。1799年完成學習的時侯,他早已讀完了一些知名物理家關于震動弦的專著,并進行了深入鉆研物理學家牛頓簡介,提出了自己的一些理論,不過后來他發覺他所提出的理論早已有人提出過。這是楊在理論研究領域初次展露才氣。1800年起在紐約行醫并旨在于科學研究。1801年在皇家大學任自然哲學院士。后任皇家學會秘書。
值得一提的是,雖然父親送他進過不少名校,但楊還是把自學當成最主要的學習手段。
楊熱愛數學學,在行醫之余,他也花了許多時間研究數學。
牛頓曾在其《光學》的專著中提出光是由微粒組成的,在以后的近百年時間,人們對光學的認識幾乎停滯不前,直至托馬斯·楊的誕生,他成為開啟光學真理的一把鎖匙,為后來的研究者指明了方向。
托馬斯·楊的干涉實驗記錄[4]
楊愛好鋼琴,幾乎能吹奏當時的所有鋼琴,這些能夠與他對聲震動的深入研究是分不開的。光會不會也和聲音一樣,是一種波?楊做了知名的楊氏雙縫干涉實驗,為光的波動說奠定了基礎。
托馬斯·楊的干涉實驗記錄[3]
這個知名的實驗現在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,又以狹縫取代針眼,進行了雙縫實驗,得到了更明亮的干涉白色。
但是,這個理論在當時并沒有遭到應有的注重,還被權威們譏為“荒唐”和“不合邏輯”,這個自牛頓以來在數學光學上最重要的研究成果,就這樣被缺少科學討論氛圍的迂腐的輿論壓制了近20年。
楊并沒有向權威低頭,而是因此撰寫了一篇論文,不過論文無處發表,只得印成小圖冊,聽說發行后“只印出了一本”。楊在論文中勇敢地還擊:“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。”
托馬斯·楊的顏色學、眼科學研究[4]
楊在數學光學領域的研究是具有開拓意義的,他第一個檢測了7種光的波長,最先構建了三原色原理:強調一切色調都可以從紅、綠、藍這三種原色中得到。楊對彈性熱學也很有研究,后人為了記念他的貢獻,把橫向彈性撓度稱為楊氏泊松比。
羅塞塔墓碑與楊的研究原稿[4]
1814年,41歲的時侯,楊對象形文字形成了興趣。拿破侖遠征希臘時,發覺了刻有兩種文字的知名的羅塞達碑,這塊碑后來被運到了多倫多。羅塞達碑聽說是公元前2世紀希臘為國王祭祖時所豎,下部有14行象形文字,中部有32行凡俗體文字,上部有54行古埃及文字。之前早已有人研究過,但并未取得突破性進展。楊剖析了中上部的86行字,破譯了皇室成員13位中的9個人名,依照碑刻中鳥和昆蟲的朝向,發覺了象形文字符號的讀法。
這大概是在1816年前后的事。當時楊對光學研究喪失了信心,甚至有人嘲笑他為瘋子,致使他非常內疚。他便借助其豐富的語言學知識,轉向考古學研究。因為楊的這一成果,誕生了一門研究古希臘文明的新學科。1829年托馬斯·楊離世時,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”。
晚年的楊已然成為舉世著稱的學者,為大英百科全書撰寫過40多位科學家傳記以及無數條目,包羅萬象。同時他還為一家重要的保險公司兼任過統計檢測官,并被委任為《航海天文歷》的主持人,做了不少工作以改進實用天文學和航海援助。
不僅科學,他還沉溺于藝術,過著多姿多彩的生活:音樂、美術甚至雜技仍然滋潤著他的生命。他精力旺盛的一生于1829年結束,終年56歲。就在他逝世前還在編寫一本土耳其字典。
主要作品播報
編輯
1、《自然哲學與機械工藝課程》(1807年)
2、《醫學文獻介紹及實用癌癥分類學》(1813年)
3、《拉普拉斯天體熱學原理闡述》(1821年)
4、《聲和光的實驗和探求綱要》(1801年)
5、《對視覺過程的觀察》(1973年)
6、《自然哲學課件》(1807年)
主要貢獻播報
編輯
楊氏雙縫實驗
托馬斯·楊在數學學上做出的最大貢獻是關于光學,非常是光的波動性質的研究。1801年他進行了知名的楊氏雙縫實驗,發覺了光的干涉性質,證明光以波動方式存在,而不是牛頓所想像的光顆粒(),該實驗被評為“物理最美實驗”之一。二十世紀初數學學家將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。
楊氏撓度
楊氏撓度是材料熱學中的名詞,拿來檢測一個物體的彈性。楊在1807年將“材料的彈性撓度”定義為“同一材枓的一個柱體在其頂部形成的壓力與導致某一壓縮度的重量之比等于該材料厚度與厚度減短量之比”。假如把這兒的柱體理解為單位底面積柱體的重量,則這個定義就是現今通用的楊氏彈性泊松比。楊認識到剪切是一種彈性變型,稱之為橫推量(),并注意到材料對剪切的抗力不同于材料對拉伸或壓縮的抗力,但他沒有引進不同的撓度撓度來表示材料對剪切的抵抗。楊氏撓度的引入曾被日本熱學家A.E.H.樂甫譽為科學史上的一個新紀元。
視覺和顏色
托馬斯·楊曾被譽為是生理光學的創始人。他在1793年提出人眼中的鞏膜會手動調節以適應所見的物體的遠近。他也是第一個研究近視的大夫(1801年)。后來,他提出色盲取決于耳朵里的三種不同的神經,分別覺得綠色,紅色,和藍色。后來亥姆霍茲對此理論進行了改進。此理論在1959年由實驗證明。他提出顏色的理論,即三原色原理,他覺得一切色調都可以從紅、綠、藍三種原色的不環比例混和而成,這一原理,已成為現代顏色理論的基礎。
醫學
托馬斯·楊對血流動熱學的貢獻包括:在日本皇家醫大學所作的報告,題為“心臟和血管的功能”(1808年);《醫學文學的介紹》(1813年);《實踐鼻科》(1813年);《虛損類病的歷史和醫治》(1815年)等等。
語言學
托馬斯·楊曾對400種語言做了比較,并在1813年提出“印歐語族”。此語族曾在165年前由德國語言學家凡·伯克斯荷恩第一次提出(1647年)。
伊朗象形文字
托馬斯·楊也是最先嘗試翻譯希臘象形文字的法國人之一(另外三人分別是英國人德·薩南和西班牙人阿克布拉德)。
其他
楊是剖析彈性體沖擊效應的先驅,他強調桿受軸向沖擊力以及梁受縱向沖擊力時可從能量進行剖析而得出定量的結果。楊對材料的扭轉、偏心拉壓等問題也有研究。在工程方面,他提出船舶制造中剖析般殼硬度的技巧。作為一個大夫,楊研究過血液的流動,第一個用熱學方式導得心跳波的傳播速率公式(1808)。
楊在光學和熱學上的成果見他的專著《自然哲學和機械工藝課件》(1807)。[1]
個人生活播報
編輯
1.勇于向權威挑戰
1801年,托馬斯·楊在他出版的《聲和光的實驗和探求綱要》一書中,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。”他出于對科學真理的敏銳思索,勇于發表自己的看法,向權威挑戰。
2.百科全書式的學者
托馬斯·楊一生,興趣廣泛,博學多藝。他不僅以化學學家著稱于世外,在其它許多領域都有所成就。
他從小就廣泛閱讀各類書藉,對古典書,文學書以及科學專著無所不好,并能一目數行;他精通書法、音樂,幾乎把握當時的全部鋼琴;他一生研究過熱學、數學、光學、聲學、生理光學、語言學、動物學、埃及學等,可以說是一位百科全書式的學者。[2]
得獎記錄播報
編輯
1、1794年被選為加拿大皇家學會會員。
2、當選為瑞典科大學教授。