我仰慕牛顿 但并不盲从 前两天,超模君在后台看到一位模友的留言: 托马斯·杨(Thomas Young,下文简称杨),一个被誉为“世界上最后一个什么都知道的人”,不信你看: 杨一生涉足的领域有医学、光波学、声波学、流体动力学、数学、力学、光学、声学、语言学、动物学……不仅是个工科全才,他还热爱美术、几乎会演奏当时全部的乐器、会制作天文器材、会骑马耍杂技走钢丝、还研究了保险经济的问题、破译了几千年以来无人认识的古埃及文字! (贴心的超模君已经把重点加粗了……总之什么都会) 今天超模君就给大家讲讲这位牛逼哄哄的百科全书式科学家。 托马斯·杨 1773年6月13日,杨出生在英国萨默塞特郡一个富裕的贵格会教徒家庭,家里有10个孩子,杨排行老大。 有钱人的家庭一般都注重教育,所以杨从小就受到良好教育。像超模君之前介绍过的许多小神童一样,杨从小就天赋异禀:
19岁时,受到叔叔(医学博士)的影响,杨决定去伦敦学医。 由于小时候制作过显微镜和望远镜,杨对光学设备非常熟悉。读过牛顿的著作《光学》后,作为医学生的杨将目光放在了人体的光学设备——眼睛上。 杨在研究自己的眼睛(超模君:小心点啊喂!) 杨陷入了深思:光学设备是通过改变镜组间距来实现对焦的。人类的眼睛拥有很强的对焦能力,但眼球那么小,似乎并没有空间实现仪器那样的对焦,那它是如何对焦的呢? 1974年,杨通过解剖牛的眼睛,发现了晶状体附近的肌肉结构,进一步的研究发现了眼睛的调节机理——肌肉收缩能改变晶状体的曲率。这一发现引起世人的关注,21岁的杨入选了英国皇家学会会员。 皇家学会是英国最知名的科学机构 1795年,杨来到德国的哥廷根大学继续学医。由于学习能力极强,一年后便取得了博士学位。之后杨又去到剑桥的伊曼纽尔学院继续学习,因为才智出众博学多识,同学们都称他为“奇人杨”。虽然上过不少名校,但杨还是把自学当作最主要的学习手段。 作为一个医学生,杨似乎并不打算当一名专职医生,反而在追寻自己其他兴趣的道路上越走越远。杨热爱物理学,在学医之余,他也花了许多时间研究物理。 叔叔离世后,给杨留下了一笔不小的遗产(包括房屋、书籍、艺术收藏和1万英镑现款),经济独立的杨更无后顾之忧,毫无顾虑地追求自己的兴趣,把他所有的才智都发挥在热爱的地方。 1800年起,杨在伦敦行医的同时也在做科学研究。自从发现眼睛对焦原理之后,杨怀着满腔热血一头扎进光学研究中。 牛顿曾在其《光学》的论著中提出:光是由微粒组成的。
杨从小喜欢捣鼓乐器,他通过对声震动的深入研究,几乎学会了演奏当时的所有乐器。于是杨想:光会不会和声音一样,也是一种波呢?如果是,那么光的不同颜色可能就对应着声音的不同频率。 一次,杨观察到水中的两个波纹会发生互相影响,在对声波进行实验后也能发现声波也有互相叠加复合的效果。 水波重叠 渐渐地,杨开始对科学泰斗牛顿的理论产生了质疑。可是,以牛顿为首的光粒子派已经统治学界百年,期间也有人发现粒子说无法解释所有光学现象,但却没有人敢质疑这位巨人的论断。于是,杨开始着手设计实验来证明自己的观点。 经过反复试验,杨成功做出了著名的杨氏双缝干涉实验,为光的波动说奠定了基础。这个著名的实验现在已经进入中学物理课本:
在这个实验中,杨首次提出了“干涉”的概念,论证了光的波动说。后来他引入叠加原理,把惠更斯的波动理论和牛顿的色彩理论结合起来,解释了规则光栅产生的色彩现象。 二十世纪初,物理学家将杨的双缝实验结果和爱因斯坦的光量子假说结合起来,提出了光的波粒二象性,后来又被德布罗意利用量子力学引申到所有粒子上。(当然这都是后话了) 在当时,杨的实验结果给学界带来了巨大的冲击。尽管如此,这个理论却没有受到应有的重视,权威学者们否认杨的实验结果,称其是“荒唐的”、“不合逻辑的”,甚至有人笑杨是个疯子。 当然,顽强的杨并没有向权威低头,反而撰写了一篇论文《声和光的实验和探索纲要》,勇敢地反击众人。
但是在当时闭塞保守的科学氛围中,这样的言论是不妥的!这篇论文理所当然地被压制了,无处发表。据说最后印成了小册子,不过“只印出了一本”。
这个自牛顿以来在物理光学上最重要的研究成果,在守旧舆论中渐渐沉没,一点一点侵蚀了杨对光学研究的信心,失望的杨决定不再触碰物理。 虽然物理这个爱好研究不下去了,但乐观的杨很快又打起精神,投入到另一个兴趣中,转行研究古代语言学。 早在18世纪末,拿破仑远征埃及,在一个小镇上发现了著名的罗塞达碑。这块石碑经历了一段曲折的故事,后来被运到了伦敦。 存放在大英博物馆的罗塞达碑 罗塞达碑据说是公元前2世纪埃及为国王祭祀时所竖,上部有14行象形文字,中部有32行世俗体文字(草书),下部有54行古希腊文字。 古埃及文字是人类最早的文字系统,这是一种非常生动的象形文字,比中国的甲骨文早了近两千年。 古埃及象形文字 英法两方都想尽快破译石碑上的文字。法国以语言天才商博良为首,认为这种石碑上的世俗体是表意文字,另一派则认为世俗体应该是和拉丁语一样的拼音文字。然而十多年过去了,这两派人的研究都没什么进展。 让·弗朗索瓦·商博良(Jean-François Champollion) 1813年,杨投身到破译工作中,他从石碑中国王名字入手,指出了这是一种表音与表意共存的文字。经过没日没夜的艰苦研究,杨破译了王室成员13位中的9个人名,根据碑文中鸟和动物的朝向,发现了象形文字符号的读法,并公诸于世。 古埃及文字母表 不幸的是,因为杨所使用的对照材料有抄写错误,导致他误以为自己破译的字母是错的。。。于是破译工作进行不下去了。。。 可是,商博良在读到杨已发表的成果后,茅塞顿开。结合自己对科普特语(古埃及语言的演变)的研究,破解了上部和中部的文字,大家的焦点一下子聚集在商博良上,而杨的突破性发现就这么被掩盖了。。。 可怕的是,商博良坚称自己的所有成果都是独立研究的。 (超模君:良,你这么说话小心杨一把手术刀过去) (商博良:没事,杨不当医生很久了……) 后来,有人公开了商博良以前写给哥哥的一封信,发现信中商博良让哥哥赶紧去看杨发表的关键结果。。。最后杨在破解古埃及文字工作中的关键性作用终于得到公认。 除了对光学和文字学的巨大贡献之外,杨的许多研究都具有开拓性意义:
杨对弹性力学也很有研究,他定义了材料力学中的弹性模量概念。后人把纵向弹性模量(即正应力与线应变之比)称为杨氏模量,以表彰他的贡献。 晚年的杨已经是举世闻名的百科全书式学者,他尽可能地把自己的才智与学识留在世上:
1829年,托马斯·杨去世,终年56岁。临终前,杨还在编写一本埃及字典。人们在他的墓碑上刻上这样的文字——“他最先破译了数千年来无人能解读的古埃及象形文字”。 “托马斯·杨是世界上最后一个什么都知道的人。”现在,你信了吧? 本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容 |
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