Томас Юнг

(1773 - 1829)

Выдающийся английский физик и востоковед, один из создателей волновой теории света

 

 

  

 

Юнг родился в Милвертоне (графство Сомерсет), в Англии, в семье торговца тканями. Был старшим из десяти детей. С 1792 по 1799 гг. Юнг изучал медицину в Лондоне, Эдинбурге, Геттингене и Кембридже. В 1796 г. Юнг получил диплом доктора медицины и с 1799 г. работал врачом. В 1801 – 1803 гг. был профессором Королевского института в Лондоне. С 1811 г. до своей смерти в 1829 г. он был ординатором в больнице Святого Георгия в Лондоне. Умер Юнг 10 мая 1829 года.

 

 

Вклад в историю

 

Юнг – один из создателей волновой теории света. Он впервые указал на усиление и ослабление звука при наложении звуковых волн и предложил принцип суперпозиции волн. В 1801 году он объяснил явление интерференции света, дал интерпретацию колец Ньютона.

 Выполнил первый эксперимент по наблюдению интерференции, получив два когерентных источника света (1802). 

 В 1803 попытался объяснить дифракцию света. Высказал гипотезу о поперечности световых колебаний, открыл интерференцию УФ-лучей.

 Юнг впервые сознательно определил длины световых волн и таким образом положил начало спектрометрии.

 Юнг открыл аккомодацию хрусталика и первым объяснил явление астигматизма.

 Создал трехцветовую теорию цветного зрения, развитую затем Гельмгольцем и являющуюся основой современной цветной фотографии и телевидения.

Юнг предпринимал попытки создания контактных линз – экспериментировал с трубкой, заполненной водой и приставляемой к глазу.

 Именно Юнг открыл один из дефектов зрения – дальтонизм. По иронии судьбы это медицинское открытие обессмертило имя не врача Юнга, а физика Дальтона, который оказался первым у кого обнаружился этот дефект. 

Ввел в физику термины «интерференция», «физическая оптика» и «энергия».

 Им впервые были выполнены объективные работы по поверхностному натяжению жидкости. 

В теории упругости Юнгу принадлежат исследования деформации сдвига. Он же ввел характеристику упругости – модуль растяжения и сжатия (модуль Юнга).

В 1807 году Томас Юнг описал способ записи колебаний камертона на поверхности вращающегося барабана. Это была одна из первых в истории попыток создания звукозаписывающего аппарата. 

Он занимался расшифровкой египетских иероглифов на знаменитом Розеттском камне. Тем не менее, бессистемный подход Юнга к анализу египетских надписей привёл к тому, что Юнг прочёл всего около 30 знаков, а полностью дешифровку осуществил будущий основоположник египтологии Жан-Франсуа Шампольон. Именно он первым прочёл имя великой Клеопатры на лондонском обелиске с острова Филы, обнаруженном Джованни Бельцони.

 

Жан-Франсуа Шампольон (1790-1832) – признанный основатель египтологии. Благодаря проведённой им расшифровке текста Розеттского камня стало возможным чтение иероглифов и дальнейшее развитие египтологии как науки. Он рано занялся самостоятельными исследованиями. Ещё будучи ребёнком, Шампольон продемонстрировал гениальные способности к изучению языков. К 16-летнему возрасту он изучил 12 языков и представил Гренобльской Академии свой научный труд «Египет при фараонах» (1811), в котором он показал основательное знание коптского языка. В свои 20 лет он свободно владел французским, латинским, древнегреческим, еврейским, арабским, коптским, зендским, пехдевийским, сирийским, арамейским, фарси, амхарским, санскритом и китайским языками. В возрасте 19 лет Шампольон стал профессором истории в Гренобле.

 

 

У Юнга есть работы о плотничьем ремесле, гидравлике, заводах по выработке железа, средствах укрепления остова линейных кораблей, атмосфере Луны, способах вычисления затмений, трении в осях машин, теории приливов и отливов, восстановлении и переводе греческих надписей, опыте составления грамматики, теории эпициклоидальных кривых, нравах пауков, ежегодной ренте, о прочности мостовых ферм и многом другом.

 С 1814 по 1825 годы Юнг написал около 60 глав для приложения к четвертому изданию «Британской энциклопедии», главным образом биографии учёных.

 Так же он состоял консультантом при Адмиралтействе (1814), был секретарем Бюро долгот, редактором «Морского альманаха» (1814–1829), советником по весам и мерам при парламенте. Вывел формулу для составления таблиц смертности, необходимых в страховом деле (1826).

 

 

Факты из биографии

 

Юнг получил звание доктора медицины в Германии и по существовавшим тогда в Британии законам не имел права заниматься врачебной деятельностью, а должен был проучиться еще два года в каком-нибудь из солидных английских университетов. Он выбрал Кембридж.

 В Кембридже Юнг был представлен  своим наставникам как «ученик, способный читать вам лекции».

 Юнг не был преуспевающим врачом. Он считался "слишком ученым". Должно быть, именно в силу своей учености он, смелый в науке, робел у постели больного, колебался, какой прописать рецепт. Свои лекции, которые он одно время читал в лондонской больнице св. Георгия, он начинал словами такого философского откровения: "Нет науки, сложностью превосходящей медицину. Она выходит за пределы человеческого разума". Все это отпугивало. Юнг никогда не имел большой клиентуры.

Юнг проявил редкостные способности: в возрасте двух лет он научился читать, в четыре знал на память сочинения английских поэтов, в шесть лет уже дважды перечитал всю Библию. В восемь лет освоил геодезические измерения и вычисления. К 19-и годам он самостоятельно выучил латынь, греческий, итальянский, иврит, арабский, персидский, турецкий языки, одновременно изучая математику, физику и химию. Неудивительно, что студенты в Кембридже, где он учился, прозвали его «феноменальный Юнг».

 Французский и итальянский языки он выучил случайно, стремясь удовлетворить любопытство - свое и своего однокашника, у которого оказалось несколько книг на этих языках: заинтересованные картинками, подростки захотели узнать содержание и самих книг.

 В возрасте 21 года (будучи студентом - !!!!!) Юнг стал членом Лондонского королевского общества (аналог нашей академии наук), в 1802 – 1829 гг.  был его секретарём.

 В Эдинбурге Юнг пристрастился к танцам, театру и музыке, чему прежде не уделял внимания. В Геттингене он еще расширил свою программу: дважды в неделю брал уроки танцев, дважды в неделю занимался музыкой и рисованием и четыре раза - верховой ездой. 

 Рассказывают, что в Эдинбурге Юнг перещеголял на пари опытного канатного прыгуна. В Геттингене же он проявил такие навыки и ловкость в вольтижировке, что привлекал на свои выступления многочисленных зрителей в цирк Франкони. По договоренности Юнг выступал инкогнито, но хозяин цирка в коммерческих целях пустил завлекательный слушок, что в программе у него - искусный наездник и славный ученый муж, действительный член Лондонского королевского общества. Такое увидишь не каждый день!

 Юнг был великолепным знатоком музыки, играл почти на всех музыкальных инструментах, прекрасно знал животных, был тонким ценителем живописи, досконально разбиравшимся в технике изображения.

К сожалению, Юнг никогда не занимался математическим оформлением своих результатов, поэтому сделавший это позднее Френель часто рассматривается как человек, доказавший волновую природу света, хотя по справедливости этим человеком был Юнг.

 Большая часть работ Юнга была опубликована анонимно, так как он не хотел, чтобы его пациенты знали, что его сердце не лежит к медицине. Сам он не страдал скромностью и говорил о себе: «Я не провел зря ни одного дня в своей жизни».

 Как это ни парадоксально, сильные стороны личности и творчества Т. Юнга сыграли роковую роль в судьбе его многих научных достижений. Ученый зачастую слишком рано, с точки зрения общего хода развития науки, проникал в глубины рассматриваемой проблемы. Смысл многих высказываний Т. Юнга стал ясен только через 100 с лишним лет. 

Томас Юнг был похоронен в скромном фамильном склепе, и лишь позднее в Вестминстерском аббатстве (усыпальнице великих британцев) был установлен монумент с его профилем и следующей надписью:

«Посвящается памяти Томаса Юнга — доктора медицины, члена и секретаря по иностранной переписке Королевского Общества, члена Национального Института Франции человека одинаково выдающегося почти в каждом разделе человеческого знания, терпеливо и непрерывно трудившегося, одаренного способностью интуитивного понимания, проявившего равное мастерство в наиболее глубоких исследованиях как литературы, так и науки.

Он первый установил волновую теорию света и первый проник в тьму, которая веками окутывала египетские иероглифы. Любимый друзьями за его душевные качества, уважаемый в свете за его не имеющие себе равных знания, он умер с надеждой на заслуженное воскрешение...»

 

 

Эксперимент Томаса Юнга

До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон ("кольца Ньютона"), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.

Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга. Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимно усиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.