トーマス・ヤング: 多作の博学者と控えめな天才 – Physics World

トーマス・ヤング: 多作の博学者と控えめな天才 – Physics World

トーマス・ヤング生誕 250 周年を記念して、 マーティン・リース、英国の天文学者ロイヤルは、異端の英国科学者の幅広い専門知識と発見に焦点を当てています。

キャリパーを自分の目に当てている男性の絵
ポリマス トーマス・ヤングは、乱視を説明するために自分の眼球を測定するなど、多くの物理学および生理学実験を実施しました。 (提供:ニューヨーク公共図書館/サイエンスフォトライブラリー)
  • この記事のバージョンは、アンドリュー・ロビンソンの著書第 XNUMX 版の序文として初めて公開されました。 すべてを知った最後の男, トーマス・ヤング生誕250周年を記念して。 のもとで出版されています 4.0てCC ライセンス

「私がこれから話そうとしている実験は、太陽の光が当たる場所ならどこでも、誰もが手元にある他の装置を使わずに、非常に簡単に繰り返すことができます。」 英国の科学者トーマス ヤング (1773 ~ 1829 年) は、1803 年 XNUMX 月に英国王立協会の会員に対して、新しく考案した二重スリット実験について説明しました。彼の実験は、光の本質の重要な側面を明らかにし、今日では光の性質の XNUMX つを形成しています。量子力学の主要な柱。

世界中の物理学生は、この古典的な光学実験 (ヤングのスリット) と弾性 (ヤング率) の定義に精通しています。 しかし、流体から人間の視覚に至るまで、あらゆる科学分野におけるヤングの他の多くの驚くべき業績や、ヤングが訓練を受けた医師であり、独学で訓練を受けた言語学者であったという事実については、誰もがそれほど知っているわけではないかもしれません。 彼は多くの古代および現代の言語を理解しただけでなく、約 XNUMX の言語の語彙と文法も分析し、特にロゼッタ ストーンの文字を解読した役割で称賛されています。

「『物理学者、医師、エジプト学者』という言葉で、百科事典はヤングを要約するのに苦労している。 物理学と生理学が彼の得意分野であり、物理学が彼の専門分野であり、エジプト学が彼の趣味でした。 しかし、彼の専門知識は、これらの広大な(当時でも)知識の分野をはるかに超えていました」とアンドリュー・ロビンソンは著書の序文で書いています。 すべてを知った最後の男。 実際、ヤングの著書は文字通り百科事典的であり、歴史上最も多作な博学者の一人に数えられています。

ヤングは、1770 年代のイギリスの田舎で幼い頃から目覚ましい才能を発揮しました。 ロビンソンの本の最初の章では、ヤングが言語と数学においていかに並外れて早熟であったかが概説されています。 「天才児」の中には大人になると燃え尽きてしまう人もいるが、ヤングはそうではないと強調した。 彼の若い頃の業績は、彼が生涯を通じて示した輝きと幅広さの前兆であり、その生涯は 1829 年に彼がわずか 55 歳で終わった。

概要: トーマス・ヤング

  • トーマス・ヤングは、干渉現象を実証したことで最もよく知られており、光は粒子で構成されているという当時主流だったニュートンの考えに対抗して、彼は光の波動理論を推進しました。
  • 博学な頭脳を持ったヤングは、1802 年から 1803 年にかけて王立研究所で力学と熱に関する洞察を含む素晴らしい一連の講義を行いましたが、これらの講義は数年後に初めて完全に評価されました。
  • 彼は、システムの仕事を行う能力の尺度として、現代科学的な意味での「エネルギー」という用語を使用した最初の人物です。
  • ヤングは分子の直径を推定した最初の物理学者でもありました。
  • 彼は熱と光を XNUMX つの現象として結び付け、周波数が低下すると波長が上昇するという、放射の連続スペクトルという現代的な概念を提案しました。
  • 物理学の研究に加えて、ヤングは著名な生理学者、医師、言語学者でもあり、エジプトの象形文字の解読を開始しました。

社会と探究心

ヤングにとって重要な利点は、18 世紀初頭のロンドンが文化的に活気に満ちた刺激的な雰囲気を提供していたことでした。 で説明されているように、 驚異の時代、このロマン主義時代の科学についてのリチャード・ホームズの魅力的な本には、芸術と科学が混在していました。 探検家や博物学者による発見の成果。 および ジョセフバンクスのような詩人の創造性と融合しています。 サミュエルテイラーColeridge および パーシー・ビシェシェリー。 「XNUMX つの文化」の間に亀裂はなく、科学者、文学者、探検家の間には活発な交流がありました。

この探究心は少なくともXNUMX年代まで遡ります。 1660年の王立協会の始まり。 協会の創設メンバー – クリストファー・レン, ロバート·フック, サミュエル・ピープス そして他の「独創的で好奇心旺盛な紳士たち」(彼ら自身がそう呼んでいた)は定期的に会っていた。 彼らのモットーは、権威に基づいて何も受け入れないことでした。 彼らは実験を行ったり、奇妙な動物を解剖したり、新しく発明された望遠鏡や顕微鏡を覗いたりしました。 ある実験では、 羊から人間への血液の輸血 (処置を経て生き残った人)。

しかし、これらの先駆的な科学者たちは、好奇心を満喫するだけでなく、航行の改善、新世界の探検、大火後のロンドンの再建など、当時の実際的な課題にも没頭しました。 彼らの中には、深く宗教的な人もいましたが、彼らの科学的インスピレーションはフランシス・ベーコンでした。彼は、科学者が目指すべき XNUMX つの目標、つまり「光の商人」になることと、「人間の財産の救済」を推進することを思い描きました。 それから一世紀ほど経って、 アメリカ哲学協会 は「有益な知識の促進」を目的としてフィラデルフィアに設立され、博学者ベンジャミン・フランクリンが初代会長となった。

18 世紀の王立協会は若い才能を奨励しました。 ヤングは、人間の目の構造と、それが「異なる距離にある物体の知覚にどのように適応するか」に関する論文を発表した後、1794 年にフェローに選出されました。 当時彼はまだ 21 歳でしたが、このように早期にフェローシップに参加したことは、しかもたった XNUMX 件の論文に基づいてであり、当時は今日ほど例外的なことではありませんでした。 ヤングは生涯社会で活動し続けたが、それが彼に大きな刺激を与えたとは考えにくい。 実際、当時の研究員の多くは裕福なアマチュアであり、科学的成果に何の気負いもありませんでした。

手描きの光の図のシート

18 世紀後半までに、オックスフォード大学やケンブリッジ大学と同様、王立協会は活気とは程遠いものでした。 その代わりに、ロンドンの科学に対する活発な関心が、19 世紀初頭の他の学術団体の設立につながりました。 一部は専門的でした – など リンネ協会王立天文学会 – しかしそのうちの XNUMX つは、 王立機関 (RI) は 1799 年に設立され、王立協会の広さに匹敵しました。

RIには、非常に才能に恵まれながらも無頼漢な冒険家が資金提供していた。 ベンジャミン・トンプソン、ラムフォード伯爵、ロンドン中心部のアルベマール通りに立派な建物を建設するのに十分な資金を寄付しました。 ラムフォードの最も有名な科学的貢献は、砲術と爆発物の実験による熱理論でした。 彼は、熱が「カロリー」という物質であるのではなく、金属大砲の穴あけプロセスを研究することによって、原子や分子の撹拌によって熱が生成されることに気づきました。

ランフォード氏は、RIの使命を研究と実験だけでなく、より幅広い人々に科学的理解を広めることであると構想した。 確かに、RI はその能力において幸運でした。 最初の二人の監督、ハンフリー・デイビーとマイケル・ファラデー。 二人とも傑出した科学者でしたが、主に毎週の「講演」を通じてアウトリーチを推進しました。 これらの講義はロンドンのエリートの多くを魅了し、魅力は薄れたものの今日も続いています。 ヤングは 1801 年からそこで教授職に就いた最初の一人でした。ファラデーのようなカリスマ的な講師ではありませんでしたが、彼の講演は包括的であり、その出版されたバージョンは今でも当時の知識の状態を理解するための重要な情報源です。

「紳士的な科学者」を超えて

この時までに、ヤングはプロの医師としての地位を確立し始めていました。 ささやかな相続財産によってクッションはあったものの、彼は生涯紳士的な科学者として活動できるほど裕福ではなかった。 彼はロンドンとエディンバラで医学を学び、1790 年代にはゲッティンゲンとケンブリッジでさらなる研究を続けました。 彼の訓練により、彼は医師として自活することができましたが、時間のかかる医学の専門的取り組みにより、彼の科学的業績はさらに注目に値します。

医療活動を通じて、ヤングは王立協会とのつながりを保ち、その財務責任者となり、1804年には外務大臣となった。晩年、会長職に就くことを打診されたが、委員会の仕事や公務が好きではなかったために辞退した。活動。

それにもかかわらず、彼は重要な管理上の役割を引き受けました。 彼らの中で傑出したのは長官であった 経度委員会 そしてその監督官 航海年鑑 有名な話ですが、この機関は海上の船舶の経度を(指定された精度内で)決定する方法を考案した人に 1819 ポンドの賞金を与えるために 1714 年に設立されました。 ヨークシャー出身の大工兼時計職人であるジョン・ハリソンの成功を受けて、委員会は 20,000 世紀以上にわたって存続し、探検隊や新しい科学機器に資金を提供しました。 本質的には、これは最初の研究評議会でした。

現在の私たちの理解のフロンティアはさらに拡張されており、到達するのが困難です。だからこそ、ヤングのようにフロンティアを広くカバーできる現代の科学博識者が現れるとは決して期待できません。

一方、毎年恒例の 航海年鑑 天体の位置を表にしました。 高精度のデータはもちろん天文学者にとって重要ですが、海上の航海士はよりシンプルで堅牢なものを求めていました。 彼らの避けられない見解の相違は深い論争を引き起こし、1828 年の経度委員会の解散につながりましたが、これはヤングの晩年にストレスの多い方向転換となったことが判明しました。

専門家間のこの分裂は、学習の地図の細分化の初期の例であり、この傾向は現在まで続いています。 科学的理解は大幅に進んでおり、ほとんどの研究には精巧な機器とチームの努力が必要です。 私たちの理解の最前線はさらに広がっていて、到達するのが困難です。だからこそ、ヤングほど広範囲に境界線を越えることができる現代の科学博識者が現れるとは決して期待できません。

埋もれて忘れ去られた

ロビンソンが著書の中で、19世紀の偉大な物理学者・生理学者ヘルマン・ヘルムホルツ(ヤングは色覚の三色理論の功績を死後に共有している)の言葉を引用しながら述べているように、ヤングは「これまでで最も鋭敏な人物の一人だった」彼は生きていたが、不運にも同時代の人々よりもはるかに先を行っていた。 彼らは彼を驚きの目で見ましたが、彼の大胆な思索に従うことができず、したがって彼の重要な考えの塊は埋もれ忘れられたままになりました。 王立学会の取引 後の世代が徐々に彼の発見の再発見に到達し、彼の議論の説得力と結論の正確さを理解するようになるまで。」

もちろん、1800 年代初頭には、一部の技術や工芸品はすでに専門化されており、数世紀にわたって段階的に進歩しました。大聖堂、船、橋は、今日でも私たちを驚かせる洗練された技術で建設されました。 蒸気エンジンは、熱力学の主題からの正式な意見なしに改良されました。 しかし、現在私たちが「科学」と呼ぶもの、つまり物理世界とその支配原理を理解することには、「役に立つ芸術」よりもはるかに少ない知的努力が費やされていました。

科学講義を示す古い新聞漫画

確かに、ヤングの時代には「科学者」という言葉は存在しませんでした。 1833 年に導入されました。 ウィリアム・ウェウェル:博学者でケンブリッジ大学の学者でもある彼は、科学の正式な教育に反対し、若者は数学と神学の永遠の真実に焦点を当てるべきだと主張した。 科学が専門職として確立され、ケンブリッジのカリキュラムの適切な一部となり、「純粋な」科学と「応用」科学の共生が生まれ、その結果が現代世界を形作ってきました。

ヤングは、その恐るべき才能、博学、先見性にもかかわらず、控えめで温厚な人間でした。 当時の医学ではほとんど成果が得られないことを彼は誰よりもよく知っていたはずですが、彼が患者たちを心から支え、慰めてくれていたことは容易に想像できます。 麻酔薬の発明や病気の「細菌理論」の出現以前の時代、医療の多くは外科医の解剖学的知識と手先の器用さ、そして薬剤師の薬に基づいていました。

博学者であるヤングは、その業績と人格の両方において、後世の人々から過小評価される傾向がありました。 ヤング自身も博学者については懐疑的で、死の少し前に次のように書いている。「一部の研究者の研究は狭い範囲内で構想され、他の研究者はより広範囲の研究領域をより迅速に通過するのがおそらく人類にとって最善である。」

オックスフォード大学の現代史家で博学者に関心を持つアレクサンダー・マレーは次のように説明しています。 伝記作家は、自分のスキルの範囲をはるかに超える主題に容易に取り組むことはありませんが、残りの私たちは、読む伝記の有無にかかわらず、博学者の記憶を新鮮に保つための精神的な「スロット」を持っていません。 そのため、博学者は忘れ去られるか、せいぜい我々のカテゴリーに押し込められることになる。 できる ゲーテが科学者であった、あるいはヒュームが哲学者であったと主張しているにもかかわらず、詩人として記憶されているのと同じように、彼の著書の分厚い全XNUMX巻の本は、 イギリスの歴史に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」

ロビンソンがこれらの課題を克服したことに、私たちは感謝すべきです。 幅広く魅力的な視点からヤングを描くことで、彼は伝記の中で偉大な博学者に命を吹き込みます。

  • すべてを知っていた最後の男:ニュートンが間違っていることを証明した匿名の博学者トーマス・ヤングは、私たちのものの見方を説明し、治癒した   病気でロゼッタストーンを解読するなど、天才の偉業を成し遂げた アンドリュー・ロビンソン著はオープンブックから出版されています。 DOI:10.11647/OBP.0344

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