活法 | 跨越多种领域的“怪人”——托马斯·杨

活法

你成不了任何人,你只能成为自己。

在成为自己的路上,你得先观摩别人的活法。




今天观摩的是一位跨越多种领域的“怪人”——托马斯·杨。


托马斯·杨(Thomas Young)

英国人,1773年-1829年,活了56岁,

物理课上学到的“杨氏双缝实验”就是他的研究,不过他的身份可不止如此,

以下简称杨:


图片来自 Britannica


1)杨是一位百科全书般的人物,拥有广泛的、跨领域的知识。

他早年学医,成年之后,他的身份有:医生、物理学家、科学家、语言学家。涉及的领域有医学、物理学、光学、力学、生理学、语言学、视觉、声学、埃及学、考古学......似乎对动物学也有研究!?

2)除此之外,杨做过的事还有:

o 公然反对牛顿的理论

o 证实眼睛内晶状体的作用

o 最先尝试翻译埃及象形文字的欧洲人之一

自创音标

o 为《大不列颠百科全书》编辑条目与撰写传记

《航海天文历》(Nautical Almanac)的主要负责人

经度委员会(Board of Longitude)的秘书

o 曾担任Palladian保险公司的医师统计检查员(inspector of calculations)

o 会吹笛,精通乐器

o 能骑马

o ......


妥妥的又一位“达芬奇”式的人物。先来看看外界对他的评价:

1)同时代的John Herschel称他为“一位真正的天才”(a truly original genius)

2)Andrew Robinson在传记中称他为“世上最后一位充分发挥潜能的全能者”(the last man who knew everything)

3)在威斯敏斯特教堂中的墓地,与牛顿、达尔文、丘吉尔、弥尔顿、狄更斯和简·奥斯汀等共眠于地下的托马斯·杨,碑文上写道:“一位几乎在人类求知的各个领域都有卓越表现的人”(...a man alike eminent in almost every department of human learning.")。

威斯敏斯特教堂,图片来源于网络




来看一看这位“怪人”的一生:


早年经历

· 1773年6月13日,出生于英国萨默塞特郡(Somerset)的米尔弗顿(Milverton)。

· 杨一开始在寄宿制学校学习,但于1786年(13岁)离开学校,接着便和父亲的友人一起做研究。

· 1787年,14岁时,杨就精通希腊语、拉丁语。并对法语、意大利语、希伯来语、德语、迦勒底语、叙利亚语、撒马利亚语、阿拉伯语、波斯语、土耳其语和阿姆哈拉语均有涉猎。

· 1793年,20岁,杨在伦敦St. Bartholomew’s Hospital学医,第二年去了苏格兰的爱丁堡。

· 1794年,21岁,研究眼睛的调节机理,由此被选为英国皇家学会会员

· 1796年,23岁,在德国格丁根大学(Gottingen)取得博士学位。获得博士学位后,他到剑桥大学伊曼纽尔学院(Emmanuel College, Cambridge),一边教学一边开始研究医学之外的领域

· 收到叔叔留给他的一笔遗产,杨于1799年(26岁)回到伦敦。虽然他当时的主要职业是医师,但他的主要兴趣是在感知觉上,同时也以化名的形式频繁发表学术论文。

· 1801年,28岁,杨在英国皇家学院(Royal Institution)任自然哲学教授

· 1804年,31岁,任皇家学会(Royal Society)的秘书。




此后这位年轻有为的青年开始在多种领域发展,且一发不可收拾:


【托马斯·杨的研究 】


| 光学 |

杨氏双缝实验(Double Slit Experiment )

微粒说与波动说之争:

1802年,杨进行了双缝实验,震惊同时代的研究者。而在此之前,两种相反的理论争议久已存在,即光是以波的形式还是以微小颗粒总和的形式传播的。


杨氏双缝实验演示图


牛顿认为,光是由微小的颗粒组成的。

杨认为,光有许多波的特征,比如衍射(diffraction)和折射(refraction),而牛顿的理论无法诠释这两种现象。杨的双缝实验也证明了,光有干涉现象,而光的干涉只能在波中发生。

更令人动容的是,当时还是医师的杨,拥有敢于公然反对伟大科学家牛顿的勇气,他在论文中曾写道:

尽管我仰慕牛顿的大名,但是我并不因此认为他是万无一失的。我遗憾地看到,他也会弄错,而他的权威有时甚至可能阻碍科学的进步。

杨与法国物理学家Augustin J. Fresnel、François Arago合作研究了杨氏波动理论,该理论在欧洲为人们所接受。

1817年,杨又提出了自己的假设,认为光波是横向而不是纵向传播的,建立了新的波动说理论。

20世纪初,人们将光的波动说理论、爱因斯坦的光量子学说结合起来,提出了光的波粒二象性,即“光既具有波动的特性,也具有粒子的特性。”

这场争论终于落下帷幕。



| 医学与生理学 |

o 晶体状

1793年,在医学院学医时,20岁杨就发现眼睛在聚焦不同距离的物体时,会产生物理变化。他提出了眼睛的调节机制——人眼中的晶体状为了适应不同距离的物体,会自动调节。杨因为这个发现成为了英国皇家学会会员

o 视觉和颜色理论(Vision and Colour Theory)

多年后,杨第一个提出了三原色理论的基础,他指出,我们的眼睛能看到各种颜色,并不是因为眼睛对每个颜色都有独立的感应机制,而是眼内只有三种主要的感应机制——蓝色、绿色和红色

50多年后,杨的理论由德国物理学家赫尔姆霍兹(Hermann L.F. von Helmholtz)继续发扬光大,成为杨-赫尔姆霍兹三色理论(Young–Helmholtz)。

如今,三原色原理已成为现代颜色理论的基础。

图片来源于网络


o 1801年,杨又提出散光(astigmatism)的概念,他是世界上第一个研究散光的人

o 作为一名医生,杨也研究血液的流动,他对血流动力学的贡献包含在他的几本著作中:

《医学文学的介绍》(1813年);

《实践鼻科》(1813年);

《虚损类病的历史和治疗》(1815年)。



| 物理学与力学 |

o 杨氏弹性模量(Young’s Modulus)

杨氏模量的概念来自材料力学,简而言之,是用来测量不同材料的物质的弹性

o 1807年出版的《自然哲学讲义》中的,杨首次对“能量”(energy)一词给出了科学的解释

o 出版了多本力学著作



| 埃及学与语言学 |

o 杨从小精通和涉猎多种语言,他对破译象形文字非常感兴趣。

1799年,在他26岁时,罗塞塔石碑(RosettaStone)首次出现于大众眼中。石碑上刻了三种文字:希腊文,埃及象形文、无法辨识的文字。

1814年,杨开始研究罗塞塔石碑(Rosetta Stone)。几年内,他从象形文字中受到启发,精确地翻译了碑文。他的研究不仅推动了古埃及语言的破译,还催生了一门研究古埃及文明的新学科

图片来自 Britannica


o 1813年,杨在对400多种语言进行比较后,提出了“印欧语系“(Indo-European)的分类。我们广泛应用的的英语、法语、德语等都属于印欧语系。



| 声学 |

o 杨发明了一种调音的新方法 —— Young Temperament



| 其他 |

o 为《大不列颠百科全书》(Britannica)贡献了60多篇文章和无数条目,其中46篇为人物传记




【总结 】


在搜集托马斯·杨生平资料时,我一边赞叹他惊人的精力、能力、勇气,同时也为他勇敢无畏的探索精神动容。

诚然,托马斯·杨从小就显现出不同寻常的天赋,又出生于能让他接受良好教育的环境中。不过,这些先天条件只是基础。他没有滥用先天优势,没有抱守枯荣,没有放弃追求,他在一次次“转换”研究方向后,将自己的潜能发挥至极,在每一个感兴趣的领域都做出了不俗的成绩。

杨是幸运的,不是每个人都能把握天赋和时机,在短短一生中触及到如此多的领域,刻下辉煌的人生印记。我们也是幸运的,因为获知了世间有如此杰出的“怪人”的存在,或许能引燃我们某一根蠢蠢欲动的神经,将很多不可能转变为可能。

愿每位看到此文的朋友,都能找到理想的人生目标,将自己的能力充分发挥到重要的事情上。多年后回看自己,可以骄傲地说出“不负此生”这四个字。




参考来源:

1. Britannica (大不列颠百科全书)

https://www.britannica.com/biography/Thomas-Young

https://www.britannica.com/video/179685/experiment-Thomas-Young

2. Deskarati

https://deskarati.com/2011/03/24/thomas-young/

3. Molecular Expression

https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/young.html

https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/1800-1833.html




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