토마스 영(Thomas Young): 다작의 박식함과 겸손한 천재 – Physics World

토마스 영(Thomas Young): 다작의 박식함과 겸손한 천재 – Physics World

토마스 영 탄생 250주년을 기념하여, 마틴리스영국의 왕립 천문학자인 는 독보적인 영국 과학자의 광범위한 전문 지식과 발견을 강조합니다.

자신의 눈에 캘리퍼스를 들고 있는 남자의 그림
폴리 머스 Thomas Young은 난시를 설명하는 데 도움이 되도록 자신의 안구를 측정하는 것을 포함하여 많은 물리학 및 생리학 실험을 수행했습니다. (제공: 뉴욕 공립 도서관/과학 사진 도서관)
  • 이 기사의 버전은 Andrew Robinson의 두 번째 판 서문으로 처음 출판되었습니다. 모든 것을 아는 마지막 남자, 토마스 영 탄생 250주년을 기념하기 위해 그것은 아래에 게시됩니다 4.0 BY CC 특허

"내가 말하려는 실험은...태양이 비치는 곳이면 어디든, 누구나 가까이에 있는 것 외에는 다른 어떤 장치 없이도 매우 쉽게 반복될 수 있습니다." 영국의 과학자 토머스 영(1773~1829)은 1803년 XNUMX월 왕립학회 회원들에게 자신이 새로 고안한 이중 슬릿 실험을 이렇게 설명했습니다. 그의 실험은 빛의 진정한 본질에 대한 핵심 측면을 밝혀냈으며 오늘날 그것은 다음 중 하나를 형성합니다. 양자역학의 주요 기둥.

전 세계의 물리학과 학생들은 이 고전적인 광학 실험(영 슬릿)과 그의 탄성 정의(영률)에 대해 잘 알고 있습니다. 그러나 모든 사람이 액체에서 인간의 시력에 이르기까지 모든 과학 분야에서 영의 다른 많은 놀라운 업적이나 영이 훈련받은 의사이자 독학한 언어학자라는 사실을 알고 있는 것은 아닙니다. 그는 고대와 현대의 많은 언어를 이해했을 뿐만 아니라 약 XNUMX개 언어의 어휘와 문법을 분석했으며 특히 로제타스톤의 문자를 해독하는 역할로 유명합니다.

“'물리학자, 의사 및 이집트학자'는 백과사전이 Young을 요약하는 데 어떻게 어려움을 겪고 있는지 보여줍니다. 물리학과 생리학이 그의 장점이었고, 물리학이 그의 직업이었고, 이집트학이 그의 취미였습니다. 그러나 그의 전문 지식은 (당시에도) 이러한 광범위한 지식 분야를 훨씬 뛰어넘었습니다.”라고 Andrew Robinson은 그의 책 서문에서 썼습니다. 모든 것을 아는 마지막 남자. 실제로 영의 저술은 말 그대로 백과사전적이었고, 그는 역사상 가장 많은 작품을 남긴 박식가 중 한 명으로 평가됩니다.

영은 1770년대 영국 시골에서 어린 시절부터 주목을 받았습니다. 로빈슨 책의 첫 번째 장에서는 영이 어떻게 언어와 수학에 있어서 유난히 조숙했는지를 설명합니다. 일부 "천재 어린이"는 성인이 되어 소진되지만 영은 단연코 그렇지 않았습니다. 그의 젊은 시절의 성취는 그가 평생 동안 보여준 광채와 폭의 전조였으며, 그의 생애는 겨우 1829세인 55년에 끝났습니다.

한 눈에 보기: 토마스 영

  • 토마스 영(Thomas Young)은 간섭 현상을 입증한 것으로 가장 잘 알려져 있으며, 이로 인해 그는 빛이 입자로 구성되어 있다는 뉴턴의 당시 지배적인 생각에 반대하여 빛의 파동 이론을 장려하게 되었습니다.
  • 다재다능한 정신을 지닌 Young은 1802~1803년에 왕립 연구소에서 역학과 열에 대한 통찰력을 담은 훌륭한 일련의 강의를 했는데, 이 강의는 몇 년 후에야 완전히 인정받았습니다.
  • 그는 시스템의 작업 능력을 측정하기 위해 현대 과학적 의미에서 '에너지'라는 용어를 사용한 최초의 사람이었습니다.
  • 영은 또한 분자의 직경을 추정한 최초의 물리학자였습니다.
  • 그는 심지어 열과 빛을 하나의 현상으로 연결하고, 주파수가 낮아질수록 파장이 높아지는 연속적인 복사 스펙트럼이라는 현대적인 개념을 제안했습니다.
  • 영은 물리학 분야의 연구 외에도 유명한 생리학자, 의사, 언어학자였으며 이집트 상형문자 해독에 착수했습니다.

사회와 탐구 정신

Young에게 중요한 이점은 18세기 초 런던이 문화적으로 활기차고 자극적인 분위기를 제공했다는 것입니다. 에 설명된 대로 경이의 시대, Richard Holmes의 과학에 관한 매혹적인 책인 이 낭만주의 시대에는 예술과 과학이 혼합되었습니다. 탐험가와 박물학자의 발견의 결실 제임스 쿡조셉 뱅크스, 다음과 같은 시인들의 창의성이 녹아있습니다. 사무엘 테일러 콜리지퍼시 비 셰시 셸리. "두 문화" 사이에는 분열이 없었고 대신 과학자, 문인, 탐험가 사이의 떠들썩한 상호 작용이 있었습니다.

이러한 탐구 정신은 적어도 XNUMX세기로 거슬러 올라갑니다. 1660년 왕립학회의 시작. 협회의 창립 멤버 - 크리스토퍼 렌, 로버트 후크, 사무엘 페 피스 그리고 다른 "재능있고 호기심 많은 신사들"(그들이 스스로를 묘사한 대로)은 정기적으로 만났습니다. 그들의 모토는 권위에 관한 어떤 것도 받아들이지 않는 것이었습니다. 그들은 실험을 하고, 이상한 동물을 해부하고, 새로 발명된 망원경과 현미경을 통해 관찰했습니다. 한 실험에는 심지어 양의 피를 사람에게 수혈 (절차에서 살아남은 사람).

그러나 이 선구적인 과학자들은 호기심에 부응했을 뿐만 아니라 항해 개선, 신세계 탐험, 대화재 이후 런던 재건 등 시대의 실질적인 의제에 몰두했습니다. 그들 중 일부는 매우 종교적이었지만, 그들의 과학적 영감은 과학자들이 열망해야 할 두 가지 목표, 즉 "빛의 상인"이 되는 것과 "인간 재산의 구제"를 촉진하는 것을 구상한 프랜시스 베이컨이었습니다. 한 세기 정도 후에, 미국철학학회 '유용한 지식의 홍보'를 위해 필라델피아에서 설립되었으며, 다재다능한 벤자민 프랭클린이 초대 회장을 맡았습니다.

18세기 왕립학회는 젊은 재능을 장려했습니다. Young은 인간 눈의 구조와 눈이 어떻게 "다양한 거리에 있는 물체의 인식에 적응"하는지에 대한 논문을 발표한 후 1794년에 펠로로 선출되었습니다. 당시 그는 고작 21세였지만 단 한 편의 논문만으로 펠로우십에 조기 입학 허가를 받은 것은 오늘날보다 덜 예외적이었습니다. 영은 평생 동안 사회에서 활동했지만 그것이 그에게 큰 자극을 주었을 것 같지는 않다. 실제로 당시 많은 동료들은 과학적 성취에 대한 가식 없이 부유한 아마추어였습니다.

손으로 그린 ​​조명 다이어그램 시트

18세기 후반까지 왕립학회는 옥스퍼드나 케임브리지 대학과 마찬가지로 활력이 넘쳤습니다. 대신, 런던의 과학에 대한 활발한 관심은 19세기 초에 다른 학문 사회의 기초로 이어졌습니다. 일부는 전문화되었습니다. 린네 사회 그리고 왕립 천문 학회 – 하지만 그 중 하나는 왕립 기관 (RI)는 1799년에 설립되었으며 왕립학회의 폭과 맞먹는 규모였습니다.

RI는 뛰어난 재능을 갖고 있지만 사악한 모험가의 자금을 지원받았습니다. 벤자민 톰슨, 럼퍼드 백작, 런던 중심부의 Albemarle Street에 멋진 건물을 지을 수 있도록 충분한 자금을 기부했습니다. Rumford의 가장 유명한 과학적 공헌은 포술과 폭발물에 대한 실험 덕분에 열 이론이었습니다. 그는 열이 물질인 "칼로리"가 아니라 금속 대포를 뚫는 과정을 연구함으로써 열이 원자와 분자의 교반에 의해 생성된다는 것을 깨달았습니다.

Rumford는 RI의 사명을 연구와 실험뿐 아니라 더 많은 사람들에게 과학적 이해를 전파하는 것으로 여겼습니다. 실제로 RI는 그 역량 면에서 운이 좋았습니다. 처음 두 감독, 험프리 데이비(Humphry Davy)와 마이클 패러데이(Michael Faraday). 두 사람 모두 뛰어난 과학자였지만 주로 주간 '담론'을 통해 홍보 활동을 장려했습니다. 이러한 강의는 많은 런던 엘리트들의 관심을 끌었고 비록 매력은 떨어지긴 했지만 오늘날에도 계속되고 있습니다. Young은 1801년부터 그곳에서 교수직을 맡은 최초의 사람 중 한 명이었습니다. 비록 패러데이처럼 카리스마 넘치는 강사는 아니었지만 그의 연설은 포괄적이었고 출판된 버전은 그 시대의 지식 상태를 이해하는 데 중요한 원천으로 남아 있습니다.

'신사과학자'를 넘어

이때 영은 전문 의료진으로 자리매김하기 시작했습니다. 비록 적당한 상속 재산을 갖고 있었지만 평생 신사 과학자로 살아갈 만큼 부유하지는 않았습니다. 그는 런던과 에든버러에서 의학을 공부했고, 1790년대에는 괴팅겐과 케임브리지에서 더 많은 연구를 진행했습니다. 그의 훈련 덕분에 그는 의사로서 자립할 수 있었지만 의학에 대한 시간 소모적인 전문적 노력은 그의 과학적 업적을 더욱 놀랍게 만들었습니다.

의료 업무 전반에 걸쳐 영은 왕립학회와 접촉을 유지했고 그 재무관이 되었으며 1804년에는 외무장관이 되었습니다. 말년에 그는 대통령직을 맡겠다는 목소리를 받았지만 위원회 업무와 공식 업무를 좋아하지 않았기 때문에 거절했습니다. 활동.

그럼에도 불구하고 그는 중요한 행정적 역할을 맡았습니다. 그 중 가장 눈에 띄는 사람은 비서실장이었다. 경도위원회 그리고 그 교육감 항해 연감 이 기관은 유명하게도 바다에 있는 선박의 경도를 (특정 정밀도 내에서) 결정하는 방법을 고안할 수 있는 사람에게 £1819의 상금을 제공하기 위해 1714년에 설립되었습니다. 요크셔 출신의 목수이자 시계 제작자인 존 해리슨(John Harrison)의 성공 이후 이 위원회는 20,000년 이상 동안 존재하며 탐험과 새로운 과학 도구에 자금을 지원했습니다. 사실상 최초의 연구회였습니다.

오늘날 우리가 이해하는 영역은 더욱 확장되어 도달하기가 더 어렵습니다. 그렇기 때문에 Young처럼 영역을 넘나들며 폭넓게 활동할 수 있는 현대 과학 박식가를 결코 기대할 수 없습니다.

한편, 매년 항해 연감 천체의 위치를 ​​도표로 정리했습니다. 물론 천문학자들에게는 고정밀 데이터가 매우 중요했지만 바다의 항해사들은 더 간단하고 강력한 데이터를 원했습니다. 그들의 불가피한 견해 차이는 심각한 논쟁을 불러일으켰고 1828년 경도 위원회의 해산으로 이어졌는데, 이는 Young의 말년에 스트레스를 주는 전환이었음이 입증되었습니다.

전문가들 사이의 이러한 분열은 학습 지도의 분열의 초기 사례였으며, 이러한 추세는 현재까지 계속되고 있습니다. 과학적 이해가 크게 향상되었으며 대부분의 연구에는 정교한 장비와 팀 노력이 필요합니다. 우리 이해의 경계는 더 확장되고 도달하기가 더 어렵습니다. 그렇기 때문에 Young만큼 경계를 폭넓게 넘나들 수 있는 현대 과학 박식가를 결코 기대할 수 없습니다.

묻혀 잊혀진

로빈슨이 자신의 책에서 언급했듯이, 19세기의 위대한 물리학자이자 생리학자인 헤르만 헬름홀츠(Young은 사후에 삼색 색각 이론에 대한 공로를 공유함)의 말을 인용하면서 영은 “역사상 가장 예리한 사람 중 한 사람이었습니다. 살았지만 불행하게도 동시대 사람들보다 너무 앞서 있었습니다. 그들은 놀란 표정으로 그를 바라보았지만 그의 대담한 추측을 따라갈 수 없었고, 따라서 그의 중요한 생각의 덩어리는 땅 속에 묻혀 잊혀진 채로 남아 있었습니다. 왕립 학회의 거래 이후 세대가 천천히 그의 발견을 재발견하고 그의 주장의 힘과 결론의 정확성을 높이 평가하게 될 때까지 말입니다.”

물론, 1800년대 초에 일부 기술과 공예는 이미 전문화되었고 수 세기에 걸쳐 점진적으로 발전했습니다. 대성당, 선박, 교량은 오늘날에도 여전히 놀라운 수준으로 정교하게 건설되었습니다. 증기기관은 열역학 주제로부터 정식 입력 없이 개선되었습니다. 그러나 우리가 지금 '과학'이라고 부르는 것(물리적 세계와 그 지배 원리를 이해하는 것)에는 '유용한 예술'에 비해 훨씬 적은 지적 노력이 투입되었습니다.

과학 강의를 보여주는 오래된 신문 만화

실제로 영의 시대에는 '과학자'라는 단어가 존재하지 않았다. 1833년에 소개되었습니다. 윌리엄 휘웰: 박식가이자 케임브리지의 학자였던 그는 그럼에도 불구하고 젊은이들이 수학과 신학의 영원한 진리에 초점을 맞춰야 한다고 단언하면서 공식적인 과학 교육에 반대했습니다. 나중에서야 과학은 확고한 전문 분야가 되었고 케임브리지 커리큘럼의 적절한 부분이 되었으며, 이는 "순수" 과학과 "응용" 과학 사이의 공생으로 이어졌고 그 결과는 현대 세계를 형성했습니다.

그의 엄청난 재능, 박식함, 예지력에도 불구하고 영은 겸손하고 온화한 인간이었습니다. 비록 그가 당시의 의학으로 얻을 수 있는 것이 얼마나 적은지 누구보다도 잘 알고 있었음에도 불구하고, 그가 의료 환자들을 진심으로 지지하고 위로하고 있는 모습을 상상할 수 있습니다. 마취제가 발명되거나 질병에 대한 "세균 이론"이 출현하기 전 시대에 의학의 대부분은 외과 의사의 해부학적 지식과 손재주, 그리고 약사의 약에 기초를 두었습니다.

박식가이기 때문에 Young은 그의 업적과 성격 모두에서 후세로부터 과소평가되는 경향이 있었습니다. 영 자신은 죽기 얼마 전에 "일부 연구자의 연구는 좁은 범위 내에서 생각되고 다른 연구자는 더 광범위한 연구 영역을 통해 더 빠르게 진행되는 것이 인류를 위해 가장 좋을 것입니다."

다수학에 관심이 있는 현대 옥스퍼드 역사가 알렉산더 머레이(Alexander Murray)는 이렇게 설명합니다. “역사는 다수학에게 불친절합니다. 어떤 전기 작가도 자신의 기술 범위를 훨씬 뛰어넘는 주제를 쉽게 다루지 않을 것입니다. 반면, 나머지 우리는 읽을 전기가 있든 없든 박식가의 기억을 신선하게 유지할 정신적 '여백'이 없습니다. 그래서 박식가는 잊혀지거나 기껏해야 우리가 분류하는 범주에 갇히게 됩니다. 괴테가 과학자라고 주장하거나 흄이 철학자라고 주장함에도 불구하고 괴테가 시인으로 기억되는 방식으로, 그의 XNUMX권의 투박한 책 모두에 대해 인식하십시오. 영국의 역사. "

그렇다면 우리는 로빈슨이 이러한 어려움을 극복했다는 사실에 감사해야 합니다. 폭넓고 매력적인 관점에서 Young을 묘사함으로써 그는 그의 전기에서 뛰어난 박식함을 생생하게 표현합니다.

  • 모든 것을 알았던 마지막 사람: 뉴턴이 틀렸다는 것을 증명한 익명의 박식가 토마스 영이 우리가 어떻게 보고 치료되는지 설명했습니다. 전에, 천재의 다른 업적 중 로제타석을 해독하고 해독함 앤드류 로빈슨(Andrew Robinson)이 쓴 이 책은 오픈북(Open Book)을 통해 출판되었습니다. DOI:10.11647/OBP.0344

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