Thomas Young (forsker) - Thomas Young (scientist)

Thomas Young
Portrett av Henry Perronet Briggs , 1822
Født	( 1773-06-13 )13. juni 1773 Milverton, Somerset , England
Døde	10. mai 1829 (1829-05-10)(55 år) London, England
Alma mater	University of Edinburgh Medical School University of Göttingen Emmanuel College, Cambridge
Kjent for	Bølgeteori om lys Dobbeltspalteeksperiment Astigmatisme Young – Dupré-ligning Young – Helmholtz-teori Young – Laplace-ligning Ungt temperament Youngs Modulus Youngs styre
Vitenskapelig karriere
Enger	Fysikk Fysiologi Egyptologi
Signatur

Thomas Young FRS (13. juni 1773 - 10. mai 1829) var en britisk polymat som ga bemerkelsesverdige bidrag til synsfeltene , lyset, solid mekanikk , energi, fysiologi , språk , musikalsk harmoni og egyptologi . Han "laget en rekke originale og innsiktsfulle innovasjoner" i dekryptering av egyptiske hieroglyfer (spesielt Rosetta-steinen ) før Jean-François Champollion til slutt utvidet arbeidet sitt.

Young har blitt beskrevet som " The Last Man Who Knew Everything ". Hans arbeid påvirket William Herschel , Hermann von Helmholtz , James Clerk Maxwell og Albert Einstein . Young får æren for å ha etablert bølgeteorien om lys , i motsetning til partikkelteorien til Isaac Newton . Youngs arbeid ble deretter støttet av arbeidet til Augustin-Jean Fresnel .

Personlige liv

Young tilhørte en Quaker -familie i Milverton, Somerset , hvor han ble født i 1773, den eldste av ti barn. I en alder av fjorten år hadde Young lært gresk og latin .

Young begynte å studere medisin i London ved St Bartholomew's Hospital i 1792, flyttet til University of Edinburgh Medical School i 1794, og et år senere dro han til Göttingen , Niedersachsen, Tyskland, hvor han oppnådde doktorgraden i medisin i 1796 fra den Universitetet i Göttingen . I 1797 gikk han inn på Emmanuel College, Cambridge . Samme år arvet han godset til bestefaren, Richard Brocklesby , noe som gjorde ham økonomisk uavhengig, og i 1799 etablerte han seg som lege på Welbeck Street 48 , London (nå spilt inn med en blå plakett ). Young publiserte mange av hans første akademiske artikler anonymt for å beskytte omdømmet hans som lege.

I 1801 ble Young utnevnt til professor i naturfilosofi (hovedsakelig fysikk ) ved Royal Institution . På to år holdt han 91 foredrag. I 1802 ble han utnevnt til utenrikssekretær i Royal Society , som han hadde blitt valgt til stipendiat i 1794. Han sa opp sitt professorat i 1803, i frykt for at dets plikter ville forstyrre hans medisinske praksis. Forelesningene hans ble utgitt i 1807 i Course of Lectures on Natural Philosophy og inneholder en rekke forventninger til senere teorier.

I 1811 ble Young lege til St. Jørgens Hospital , og i 1814 tjente han på et utvalg oppnevnt for å vurdere farene som er involvert i den generelle innføringen av gass for belysning i London. I 1816 var han sekretær for en kommisjon som hadde til oppgave å fastslå den nøyaktige lengden på sekundpendelen (lengden på en pendel hvis periode er nøyaktig 2 sekunder), og i 1818 ble han sekretær for Board of Longitude og superintendent for HM Nautical Almanac Kontor .

Young ble valgt til utenlandsk æresmedlem ved American Academy of Arts and Sciences i 1822. Noen år før hans død ble han interessert i livsforsikring , og i 1827 ble han valgt som en av de åtte utenlandske medarbeiderne ved French Academy of Sciences . Samme år ble han et førsteklasses tilsvarende medlem, bosatt i utlandet, ved Royal Institute of the Netherlands . I 1828 ble han valgt til et utenlandsk medlem av Royal Swedish Academy of Sciences .

I 1804 giftet Young seg med Eliza Maxwell. De hadde ingen barn.

Young døde i sitt 56. år i London 10. mai 1829 etter å ha fått tilbakevendende angrep av "astma". Obduksjonen hans avdekket åreforkalkning av aorta. Kroppen hans ble gravlagt på kirkegården til St. Giles Church i Farnborough , i fylket Kent . Westminster Abbey huser en hvit marmor -tablett til minne om Young, med et epitaf av Hudson Gurney :

Hellig til minne om Thomas Young, MD, stipendiat og utenrikssekretær i Royal Society Medlem av National Institute of France; en mann som er fremtredende på nesten alle avdelinger for menneskelig læring. Pasient med uavbrutt arbeidskraft, utstyrt med fakultetet for intuitiv persepsjon, som, med samme mestring til de mest abstrakte undersøkelser av bokstaver og vitenskap, først etablerte den utrivende teorien om lys, og først trengte inn i uklarheten som i mange år hadde tilslørt hieroglyfer av Egypt. Han elsket sine venner av sine hjemlige dyder, hedret av verden for sine uovertrufne erverv, og døde i håp om oppstandelse av de rettferdige. —Født i Milverton, i Somersetshire, 13. juni 1773. Døde på Park Square, London, 10. mai 1829, i det 56. år av hans alder.

Young ble høyt ansett av sine venner og kolleger. Det ble sagt at han aldri ville pålegge sin kunnskap, men hvis han ble spurt, kunne han svare lett på selv det vanskeligste vitenskapelige spørsmålet. Selv om han var veldig lærd, hadde han et rykte for noen ganger å ha problemer med å formidle sin kunnskap. Det ble sagt av en av hans samtidige at, "Hans ord var ikke de i kjent bruk, og ordningen av ideene hans sjelden det samme som de han snakket med. Han var derfor dårligere beregnet enn noen mann jeg noen gang kjente for kommunikasjon av kunnskap."

Religiøse synspunkter

Selv om han noen ganger behandlet religiøse temaer i historien i Egypt og skrev om kristendommens historie i Nubia , er det ikke mye som er kjent om Youngs personlige religiøse synspunkter. På grunn av George Peacocks beretning snakket Young aldri med ham om moral, metafysikk eller religion, men ifølge Youngs kone viste hans holdninger at " oppveksten til Quaker hadde sterkt påvirket hans religiøse praksis." Myndighetskilder har beskrevet Young i form av en kulturell kristen Quaker.

Hudson Gurney informerte om at Young måtte melde seg inn i Church of England før han giftet seg , og ble døpt senere. Etter at arbeidet hans med fysikk fikk en del kritikk fra Henry Brougham , uttalte Young: "Jeg har bestemt meg for å begrense studiene og pennen min bare til medisinske fag. For talentene som Gud ikke har gitt meg, er jeg ikke ansvarlig, men de som jeg besitte, har jeg hittil dyrket og ansatt like flittig som mine muligheter har tillatt meg å gjøre, og jeg skal fortsette å bruke dem med ro og ro i det yrket som hele tiden har vært det endelige objektet for alle mine arbeider.

Gurney uttalte at Young "beholdt en god del av sin gamle trosbekjennelse og førte til sine bibelstudier sin vane med å tilegne seg språk og oppførsel," snarere enn vanen med proselytisme. Likevel, dagen før hans død, deltok Young i religiøse sakramenter; som rapportert i David Brewster 's Edinburgh Journal of Science : "Etter litt informasjon om sine saker, og noen instruksjoner vedrørende hierographical papirer i hendene, sa han at, helt klar over sin situasjon, hadde han tatt sakramentene i kirken på dagen før ... Hans religiøse følelser ble av ham selv uttalt som liberale, selv om de var ortodokse. Han hadde grundig studert Bibelen , hvorav forskriftene var dypt imponert over hans sinn fra de tidligste årene; og han beviste troen som han bekjente ; i et ubøyelig forløp av nytte og rettferdighet. "

Forskning

Bølge teori om lys

Etter Youngs egen vurdering var det viktigste av hans mange prestasjoner å etablere bølgeteorien om lys . For å gjøre dette måtte han overvinne det hundre år gamle synet, uttrykt i ærverdige Newtons Opticks , om at lys er en partikkel. Likevel la Young på begynnelsen av 1800 -tallet frem en rekke teoretiske årsaker som støtter bølgeteorien om lys, og han utviklet to varige demonstrasjoner for å støtte dette synspunktet. Med ringtanken demonstrerte han ideen om forstyrrelser i sammenheng med vannbølger. Med Youngs interferenseksperiment , forgjengeren til dobbeltspalteeksperimentet , demonstrerte han interferens i lyssammenheng som en bølge.

Young, som talte 24. november 1803 til Royal Society of London, begynte sin nå klassiske beskrivelse av det historiske eksperimentet:

Eksperimentene jeg skal relatere ... kan gjentas med stor letthet, når solen skinner, og uten noe annet apparat enn det som er tilgjengelig for alle.

I sitt etterfølgende papir, med tittelen Experiments and Calculations Relative to Physical Optics (1804), beskriver Young et eksperiment der han plasserte et kort som måler omtrent 0,85 millimeter (0,033 in) i en lysstråle fra en enkelt åpning i et vindu og observerte utkant av farger i skyggen og på sidene av kortet. Han observerte at utplasseringene forsvant ved å plassere et nytt kort foran eller bak den smale stripen for å forhindre at lysstrålen slo mot en av kantene. Dette støttet påstanden om at lys består av bølger .

Young utførte og analyserte en rekke eksperimenter, inkludert forstyrrelser av lys fra refleksjon fra par i nærheten av mikrometerspor, fra refleksjon fra tynne filmer med såpe og olje og fra Newtons ringer . Han utførte også to viktige diffraksjonseksperimenter ved bruk av fibre og lange smale strimler. I sitt foredrag om naturfilosofi og mekanisk kunst (1807) gir han Grimaldi æren for først å observere utkantene i skyggen av et objekt plassert i en lysstråle. I løpet av ti år ble mye av Youngs arbeid gjengitt og deretter utvidet av Augustin-Jean Fresnel .

Youngs modul

Young beskrev karakteriseringen av elastisitet som ble kjent som Youngs modul, betegnet som E , i 1807, og beskrev den videre i sitt kurs i forelesninger om naturfilosofi og mekanisk kunst . Den første bruken av begrepet Youngs modul i eksperimenter var imidlertid av Giordano Riccati i 1782 - før Young var 25 år gammel. Videre kan ideen spores til et papir av Leonhard Euler utgitt i 1727, omtrent 80 år før Thomas Youngs papir fra 1807.

Youngs modul relaterer spenningen (trykket) i et legeme til den tilhørende belastningen (endring i lengde som et forhold mellom den opprinnelige lengden); det vil si stress = E × stamme, for en uniaxially lastet prøve. Youngs modul er uavhengig av komponenten som undersøkes; det vil si at det er en iboende materiell egenskap (begrepet modul refererer til en iboende materialegenskap). Young's Modulus tillot for første gang å forutsi belastningen i en komponent som er utsatt for kjent stress (og omvendt). Før Youngs bidrag måtte ingeniører anvende Hookes F = kx -forhold for å identifisere deformasjonen (x) av et legeme som er utsatt for en kjent belastning (F), der konstanten (k) er en funksjon av både geometrien og materialet under betraktning. Å finne k krevde fysisk testing for enhver ny komponent, ettersom F = kx -forholdet er en funksjon av både geometri og materiale. Youngs modul er bare avhengig av materialet, ikke geometrien, og tillater dermed en revolusjon i ingeniørstrategier.

Youngs problemer med å noen ganger ikke uttrykke seg tydelig ble vist av hans egen definisjon av modulen: "Modulen for elastisiteten til ethvert stoff er en kolonne av det samme stoffet, i stand til å produsere et trykk på basen som er i forhold til vekten som forårsaker en en viss grad av kompresjon ettersom stoffets lengde er å redusere dets lengde. " Da denne forklaringen ble gitt til Admiralitetens Lords, skrev deres kontorist til Young og sa: "Selv om vitenskapen blir respektert av deres herredømmer og papiret ditt blir høyt verdsatt, er det for lært ... kort sagt blir det ikke forstått."

Visjon og fargeteori

Young har også blitt kalt grunnleggeren av fysiologisk optikk. I 1793 forklarte han hvordan øyet får plass til å se på forskjellige avstander, avhengig av endring i krumningen til den krystallinske linsen ; i 1801 var han den første som beskrev astigmatisme ; og i forelesningene presenterte han hypotesen, senere utviklet av Hermann von Helmholtz , ( Young – Helmholtz -teorien ), om at fargeoppfatning avhenger av tilstedeværelsen i netthinnen av tre typer nervefibre. Dette varslet den moderne forståelsen av fargesyn , spesielt funnet at øyet faktisk har tre farge reseptorer som er følsomme for forskjellige bølgelengdeområder.

Young - Laplace ligning

I 1804 utviklet Young teorien om kapillærfenomener på prinsippet om overflatespenning . Han observerte også konsistensen av kontaktvinkelen til en væskeoverflate med et fast stoff, og viste hvordan man fra disse to prinsippene kunne utlede fenomenene kapillærvirkning. I 1805 oppdaget Pierre-Simon Laplace , den franske filosofen, betydningen av meniskradier med hensyn til kapillærvirkning.

I 1830 forente Carl Friedrich Gauss , den tyske matematikeren, arbeidet til disse to forskerne for å utlede Young - Laplace -ligningen , formelen som beskriver den kapillære trykkforskjellen som opprettholdes over grensesnittet mellom to statiske væsker.

Young var den første som definerte begrepet "energi" i moderne forstand.

Youngs ligning og Young – Dupré -ligning

Youngs ligning beskriver kontaktvinkelen til et væskedråpe på en fast, fast overflate som en funksjon av overflatefri energi, grensesnittfri energi og overflatespenning av væsken. Youngs ligning ble utviklet ytterligere rundt 60 år senere av Dupré for å ta hensyn til termodynamiske effekter, og dette er kjent som Young - Dupré -ligningen.

Medisin

I fysiologi ga Young et viktig bidrag til hemodynamikken i det krooniske foredraget for 1808 om "Hjertets og arteriernes funksjoner", hvor han utledet en formel for pulsens bølgehastighet og hans medisinske forfattere inkluderte En introduksjon til medisinsk litteratur , inkludert et system for praktisk nosologi (1813) og en praktisk og historisk avhandling om forbrukssykdommer (1815).

Young utarbeidet en tommelfingerregel for å bestemme et barns legemiddeldosering. Youngs Rule sier at barnedosen er lik voksen dosert multiplisert med barnets alder i år, dividert med summen av 12 pluss barnets alder.

Språk

I et vedlegg til hans Göttingen -avhandling fra 1796 De corporis hvmani viribvs conservatricibvs er det lagt til fire sider som foreslår et universelt fonetisk alfabet (for å "ikke la disse sidene stå tomme"; lit .: "Ne vacuae starent hae pagee, libuit e praelectione ante disputationem habenda tabellam literarum vniuersalem raptim beskriverere "). Den inneholder 16 "rene" vokalsymboler, nesevokaler, forskjellige konsonanter og eksempler på disse, hovedsakelig hentet fra fransk og engelsk.

I sin Encyclopædia Britannica -artikkel "Språk" sammenlignet Young grammatikken og ordforrådet til 400 språk. I et eget arbeid i 1813 introduserte han begrepet indoeuropeiske språk , 165 år etter at den nederlandske språkforskeren og lærde Marcus Zuerius van Boxhorn foreslo gruppen som dette begrepet refererer til i 1647.

Egyptiske hieroglyfer

Young ga betydelige bidrag til dekryptering av egyptiske hieroglyfer . Han startet sitt egyptologiske arbeid ganske sent, i 1813, da arbeidet allerede pågikk blant andre forskere.

Han begynte med å bruke et egyptisk demotisk alfabet med 29 bokstaver bygget opp av Johan David Åkerblad i 1802 (14 viste seg å være feil). Åkerblad hadde rett i å understreke viktigheten av den demotiske teksten i forsøket på å lese inskripsjonene, men han trodde feil at demotikk var helt alfabetisk.

I 1814 hadde Young fullstendig oversatt den "enchorial" teksten til Rosetta Stone (ved å bruke en liste med 86 demotiske ord), og deretter studert det hieroglyfiske alfabetet, men innledningsvis klarte ikke å gjenkjenne at de demotiske og hieroglyfiske tekstene var omskrivninger og ikke enkle oversettelser.

Det var betydelig rivalisering mellom Young og Jean-François Champollion mens begge jobbet med hieroglyfisk dekryptering. Først samarbeidet de kort i arbeidet sitt, men senere, fra rundt 1815, oppsto det en kulde mellom dem. I mange år holdt de detaljer om arbeidet sitt borte fra hverandre.

Noen av Youngs konklusjoner dukket opp i den berømte artikkelen "Egypt" han skrev for 1818 -utgaven av Encyclopædia Britannica .

Da Champollion endelig publiserte en oversettelse av hieroglyfer og nøkkelen til det grammatiske systemet i 1822, berømmet Young (og mange andre) arbeidet hans. Likevel, et år senere publiserte Young en beretning om de siste funnene i hieroglyfisk litteratur og egyptiske antikviteter , for å få sitt eget verk anerkjent som grunnlaget for Champollions system.

Young hadde riktig funnet lydverdien til seks hieroglyfe tegn, men hadde ikke utledet språkets grammatikk. Young erkjente selv at han var noe i ulempe fordi Champollions kunnskap om de aktuelle språkene, for eksempel koptisk, var mye større.

Flere forskere har antydet at Youngs sanne bidrag til egyptologien var hans dechiffrering av det demotiske manuset. Han gjorde de første store fremskrittene på dette området; han identifiserte også demotisk korrekt som komponert av både ideografiske og fonetiske tegn.

Deretter følte Young at Champollion ikke var villig til å dele æren for dekryptering. I den påfølgende kontroversen, sterkt motivert av den tidens politiske spenninger, hadde britene en tendens til å mestre Young, mens franskmennene mest tjente Champollion. Champollion anerkjente noe av Youngs bidrag, men ganske sparsomt. Etter 1826, da Champollion var kurator i Louvre , tilbød han imidlertid Young tilgang til demotiske manuskripter.

I England, mens Sir George Lewis fortsatt tvilte på Champollions prestasjon så sent som i 1862, var andre mer aksepterende. For eksempel forsvarte Reginald Poole og Sir Peter Le Page Renouf begge Champollion.

Musikk

Young utviklet Young temperament , en metode for tuning av musikkinstrumenter.

Legacy

Senere forskere og forskere har rost Youngs arbeid, selv om de kanskje bare kjenner ham gjennom prestasjoner han har gjort på sine felt. Hans samtidige Sir John Herschel kalte ham et "virkelig originalt geni". Albert Einstein roste ham i 1931 forordet til en utgave av Isaac Newton 's Opticks . Andre beundrere inkluderer fysikeren Lord Rayleigh og Nobel Physics -vinner Philip Anderson .

Thomas Youngs navn har blitt adoptert som navnet på det London-baserte Thomas Young Center , en allianse av akademiske forskningsgrupper som er engasjert i teori og simulering av materialer.

Young Sound på Øst -Grønland ble navngitt til hans ære av William Scoresby (1789–1857).

Utvalgte skrifter

• Et kurs i forelesninger om naturfilosofi og mekanisk kunst (1807, utgitt 2002 av Thoemmes Press).
• Miscellaneous Works of the Late Thomas Young, MD, FRS (1855, 3 bind, redaktør John Murray, utgitt 2003 av Thoemmes Press).

Se også

• Coandă effekt
• Farge rom
• Energis historie
• Brytningsindeks
• Ultrahydrofobicitet

Referanser

Siterte arbeider

• Adkins, Lesley; Adkins, Roy (2000). Egyptens nøkler: besettelsen for å tyde egyptiske hieroglyfer . Harper Collins forlag. ISBN 978-0-06-019439-0.
• Thomasson, Fredrik (2013). The Life of JD Åkerblad: Egyptian Decipherment and Orientalism in Revolutionary Times . BRILL.

Videre lesning

Eksterne linker

• Thomas young grunnleggeren av bølgeteorien
• Verker av Thomas Young på Biodiversity Heritage Library
• Verker av Thomas Young på Open Library
• Verker av eller om Thomas Young på Internet Archive