Young Thomas

fot. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN

Young

[jaŋ]

Thomas , ur. 12 VI 1773, Milverton (hrab. Somerset), zm. 10 V 1829, Londyn,

brytyjski fizyk, fizjolog, lekarz, kulturoznawca, egiptolog.

Urodził się 12 VI 1773 w Milverton (hrabstwo Somerset). Rodzice Thomasa byli kwakrami, a on — pierwszym z ich dziesięciorga dzieci. Niespotykane zdolności Thomasa objawiły się wcześnie — jako dwulatek nauczył się czytać, jako czterolatek przeczytał Biblię. Oprócz nauki w szkole, samodzielnie zdobywał wiedzę z różnorodnych dziedzin, m.in. z matematyki, fizyki i chemii. Bardzo szybko opanowywał i rozszerzał swe wiadomości, był też niezwykle pracowity. Miał ogromną łatwość przyswajania języków, których opanował kilkanaście, w tym znał starożytne języki z rejonu Bliskiego Wschodu.

W 1792 za poradą stryja, Richarda Brocklesby’ego, znanego londyńskiego lekarza, podjął studia w Saint Bartholomew’s Hospital. Studia medyczne kontynuował w Edynburgu (1794) i w Getyndze (rok później). Przez kilka miesięcy zwiedzał muzea w Niemczech. W 1797 przyjechał do Cambridge i rozpoczął tam prace nad interferencją fal. Zmarły 1797 stryj zostawił Youngowi duży spadek: pieniądze (10 000 funtów) i dom w Londynie, z biblioteką i dziełami sztuki. Zatem w 1800 młody uczony przeniósł się do Londynu i 1801 rozpoczął tam praktykę medyczną. W latach 1801–04 był profesorem Royal Institution. Od 1811 aż do śmierci pracował jako lekarz w Saint George’s Hospital. W wieku 21 lat (w 1794) został członkiem Towarzystwa Królewskiego w Londynie (był jego sekretarzem zagranicznym). Pełnił różne funkcje w instytucjach państwowych. Miał wielkie osiągnięcia w różnych dziedzinach nauki, był też znawcą muzyki i kultury.

Ożenił się 1804 z młodszą o 12 lat Elise Maxwell. Państwo Young byli bezdzietnym małżeństwem. Uczony zmarł 10 V 1829 w Londynie.

Prace z fizyki

Young jest jednym z twórców falowej teorii światła. W 1801 przeprowadził pierwsze typowo interferencyjne doświadczenie (doświadczenie Younga), a następnie podał wytłumaczenie zjawiska interferencji na podstawie falowej teorii światła. Interferencja światła to nakładanie się dwóch lub więcej (w swych rozpatrywaniach Young rozważał interferencję jedynie dwóch) fal świetlnych prowadzące do zwiększenia lub zmniejszenia amplitudy fali wypadkowej, co w przypadku interferencji światła monochromatycznego obserwuje się w postaci charakterystycznych prążków interferencyjnych na przemian jasnych i ciemnych. Takie charakterystyczne prążki interferencyjne otrzymał Young w swoim doświadczeniu.

W XVII w. wysunięto korpuskularną (Isaac Newton) i falową (Robert Hooke, Christiaan Huygens) teorię światła. W teorii korpuskularnej światło stanowiło strumień cząstek materialnych podlegających prawom mechaniki, w falowej zaś — było ciągiem podłużnych zaburzeń sprężystych. Teoria korpuskularna wyjaśniała prostoliniowe rozchodzenia się światła, odbicie i załamanie, nie wyjaśniała jednak dyfrakcji i interferencji, a także przewidywała, że światło w ośrodkach optycznie gęstszych powinno rozchodzić się z większą prędkością niż w próżni. Teoria falowa wyjaśniała wszystkie te zjawiska, jednak zjawisko polaryzacji światła (odkryte 1808 przez E. Malusa) można było wytłumaczyć dopiero po założeniu przez Younga (1817) i A. Fresnela (który wpadł na ten sam pomysł nieco później), że światło jest falą poprzeczną.

Young pierwszy dostrzegł różnicę między światłem spójnym a niespójnym oraz wyznaczył przybliżoną wartość długości fali świetlnej.

W Anglii obrońcy teorii korpuskularnej Newtona atakowali Younga za to, że opowiadał się za teorią falową. Po anonimowych krytycznych i złośliwych artykułach w „The Edinburgh Review” (których autorem był najprawdopodobniej współzałożyciel tego kwartalnika lord Henry Brougham, brytyjski prawnik, reformator) Young wycofał się badań nad właściwościami światła.

Jest on również autorem prac z zakresu mechaniki i fizyki cząsteczkowej, w szczególności badał właściwości sprężyste ciał — 1807 wprowadził pojęcie współczynnika sprężystości (moduł Younga).

Wprowadził też termin „energia” dla iloczynu mv². Przyczynił się do rozwinięcia teorii włoskowatości (jego publikacje na ten temat ukazały się 1905).

Osiągnięcia z fizjologii

Prace fizjologiczne Younga obejmowały głównie badania z zakresu fizjologii zmysłu wzroku. W 1793 wyjaśnił mechanizm akomodacji oka. Na podstawie swych wyliczeń matematycznych i eksperymentów prowadzonych na oku wołu przeciwstawił się poglądom, że rogówka i kształt gałki ocznej mogą mieć wpływ na akomodację. Udowodnił, że dostosowanie oka do ostrego widzenia przedmiotów znajdujących się w różnej odległości od patrzącego odbywa się dzięki zmianie kształtu soczewki oka (zmianie krzywizny soczewki) w wyniku działania mięśni tzw. akomodacyjnych, które kurczą się lub wydłużają pod wpływem bodźców nerwowych (przy patrzeniu na przedmiot odległy soczewka jest spłaszczona, przy patrzeniu na przedmiot bliski staje się bardziej wypukła).

W 1801 opisał wadę wzroku zw. astygmatyzmem (zaobserwował ją u siebie). Wysunął teorię widzenia barw (rozwiniętą przez Hermanna Helmholtza).

Inne osiągnięcia

Od 1915 Young zajmował się odczytywaniem hieroglifów, jest autorem wielu prac na ten temat, m.in. słownika zawierającego objaśnienia ok. 200 znaków; swój egipski słownik uzupełniał jeszcze na łożu śmierci. Jako pierwszy odczytał pierwsze hieroglify na Kamieniu z Rosetty (stela egipska z inskrypcją wyrytą 196 p.n.e., znaleziona 1799 w czasie wyprawy Napoleona Bonapartego do Egiptu). Metodę Younga odczytywania hieroglifów wykorzystał egiptolog francuski, J.F. Champollion.

Interferencja światła, schemat doświadczenia Younga.