الرؤية تحفز وتستدام وتبدد الشك.
كان Thomas Young عالماً موسوعياً بريطانياً قدّم إسهامات ملحوظة في مجالات الرؤية والضوء والميكانيكا الصلبة والطاقة وعلم وظائف الأعضاء واللغات والتناغم الموسيقي وعلم المصريات. فقد "قدّم عدداً من الابتكارات الأصلية والثاقبة" في فك رموز الهيروغليفية المصرية وتحديداً حجر Rosetta قبل أن يوسّع Jean-François Champollion عمله لاحقاً.
وصف Young بأنه "آخر رجل عرف كل شيء". أثّر عمله على أعمال William Herschel و Hermann von Helmholtz و James Clerk Maxwell و Albert Einstein. يُنسب إلى Young الفضل في إرساء نظرية الموجة في الضوء، بخلاف نظرية الجسيم لدى Isaac Newton. تم دعم عمل Young لاحقاً من خلال أعمال Augustin-Jean Fresnel.
الحياة الشخصية
انتمى Young إلى عائلة كويكرية من Milverton في Somerset، حيث وُلِد سنة 1773، وكان الأكبر بين عشرة أطفال. في سن الرابعة عشرة، كان Young قد تعلّم اللغتين اليونانية واللاتينية.
بدأ Young دراسة الطب في لندن في St Bartholomew's Hospital سنة 1792، وانتقل إلى كلية الطب بجامعة Edinburgh سنة 1794، وذهب بعد سنة إلى Göttingen في Lower Saxony بألمانيا، حيث حصل على درجة دكتوراه الطب سنة 1796 من جامعة Göttingen. دخل سنة 1797 كلية Emmanuel College في Cambridge. وفي السنة ذاتها ورث ممتلكات عمّه الأكبر Richard Brocklesby، مما جعله مستقلاً مادياً، وأسّس نفسه كطبيب سنة 1799 في 48 Welbeck Street في لندن، وهو الآن مسجل بلوحة زرقاء. نشر Young العديد من مقالاته الأكاديمية الأولى بشكل مجهول للحفاظ على سمعته كطبيب.
سنة 1801، تم تعيين Young أستاذاً للفلسفة الطبيعية وبشكل أساسي الفيزياء في Royal Institution. في سنتين، ألقى 91 محاضرة. سنة 1802، تم تعيينه أميناً أجنبياً للجمعية الملكية، وقد انتُخب زميلاً فيها سنة 1794. استقال من منصب الأستاذية سنة 1803، خوفاً من أن تتعارض واجباته مع ممارسته الطبية. تمّ نشر محاضراته سنة 1807 في Course of Lectures on Natural Philosophy وتحتوي على عدد من التنبؤات بنظريات لاحقة.
سنة 1811، أصبح Young طبيباً في St George's Hospital، وسنة 1814 خدم في لجنة عيّنت للنظر في الأخطار المرتبطة بالإدخال العام للغاز للإضاءة في لندن. سنة 1816 كان أميناً لهيئة مُكلّفة بتحديد الطول الدقيق لثانية أو رقاص الثواني أي طول رقاص تكون فترته بالضبط ثانيتين، وسنة 1818 أصبح أميناً لمجلس Longitude والمشرف على مكتب HM Nautical Almanac Office.
انتُخب Young عضواً أجنبياً فخرياً في American Academy of Arts and Sciences سنة 1822. قبل وفاته بسنوات قليلة بدأ يهتم بالتأمين على الحياة، وسنة 1827 اختير واحداً من ثمانية زملاء أجانب في French Academy of Sciences. وفي السنة ذاتها أصبح عضو مراسلة من الدرجة الأولى مقيماً في الخارج في Royal Institute of the Netherlands. سنة 1828، انتُخب عضواً أجنبياً في Royal Swedish Academy of Sciences.
سنة 1804، تزوج Young من Eliza Maxwell. لم يكن لهما أطفال.
توفي Young في سنته السادسة والخمسين في لندن في 10 مايو 1829، بعد أن عانى من نوبات متكررة من "الربو". كشف تشريح جثته عن تصلب الشرايين في الأبهر. تمّ دفن جثمانه في مقبرة كنيسة St. Giles في Farnborough بمقاطعة Kent. تحتضن Westminster Abbey على لوحة رخام بيضاء تخليداً لذكرى Young، تحمل كتابة نقش من Hudson Gurney:
مكرس لذكرى Thomas Young، M.D.، الزميل والأمين الأجنبي للجمعية الملكية، عضو المعهد الوطني الفرنسي؛ رجل بارز على حد سواء في تقريباً كل مجال من مجالات تعلم الإنسان. صبور في العمل المستمر، موهوب بملكة الإدراك الحدسي، الذي يحمل إتقاناً متساوياً للتحقيقات الأكثر غموضاً في الآداب والعلوم، أسّس أولاً نظرية الموجة الموجية للضوء، واخترق أولاً الغموض الذي أخفى لعصور الهيروغليفية المصرية. محبّباً إلى أصدقائه بفضائله المنزلية، وموقراً من العالم لاكتسابه الذي لا يضاهى، توفي على أمل قيامة الأبرار. وُلد في Milverton في Somersetshire، 13 يونيو 1773. توفي في Park Square بلندن، 10 مايو 1829، في سنته السادسة والخمسين من العمر.
كان Young موقّراً بشدة من قبل أصدقائه وزملائه. قيل إنه لم يكن يفرض معارفه أبداً، لكن إذا طُلب منه كان قادراً على الإجابة حتى على أصعب سؤال علمي بسهولة. رغم أنه كان متعلماً جداً، إلا أنه كان سيء السمعة أحياناً لصعوبة نقل معارفه. قال أحد معاصريه إن "كلماته لم تكن تلك المستخدمة بشكل عام، وترتيب أفكاره نادراً ما يكون مماثلاً لأولئك الذين يتحدث معهم. وكان بالتالي أسوأ حساباً من أي رجل عرفته لنقل المعرفة."
الآراء الدينية
رغم أنه تعامل أحياناً مع المواضيع الدينية لتاريخ مصر وكتب عن تاريخ المسيحية في Nubia، لا يُعرف الكثير عن الآراء الدينية الشخصية لـ Young. وفقاً لحساب George Peacock، لم يتحدث Young معه أبداً عن الأخلاق أو الميتافيزيقا أو الدين، لكن وفقاً لزوجة Young، كانت اتجاهاته تُظهر أن "تنشئته الكويكرية أثّرت بقوة على ممارساته الدينية." وصفت السلطات Young من حيث كونه مسيحياً كويكرياً ثقافياً.
أخبر Hudson Gurney بأنه قبل زواجه، اضطر Young للانضمام إلى Church of England، وتمّ تعميده لاحقاً. بعد أن تلقى عمله في الفيزياء نقداً من Henry Brougham، ذكر Young: "لقد عزمت على تقصير دراساتي وقلمي على المواضيع الطبية فقط. بالنسبة للمواهب التي لم يهبني الله إياها، فأنا لست مسؤولاً، لكن تلك التي أملكها، لقد طورتها واستخدمتها بجد كما سمحت لي الفرص بذلك؛ وسأستمر في تطبيقها بمثابرة وفي هدوء، على هذه المهنة التي كانت باستمرار الهدف النهائي لكل جهودي.
ذكر Gurney أن Young "احتفظ بقدر كبير من عقيدته القديمة، وحمل إلى دراساته الكتابية عادته في التحقيق من اللغات والعادات،" بدلاً من عادة التبشير. مع ذلك، في اليوم السابق لوفاته، شارك Young في الطقوس الدينية؛ كما ذُكر في Edinburgh Journal of Science بقلم David Brewster: "بعد بعض المعلومات المتعلقة بشؤونه، وبعض التعليمات المتعلقة بالأوراق الهيروغليفية بين يديه، قال إنه تماماً على دراية بوضعه، قد تناول الأسرار المقدسة للكنيسة في اليوم السابق... وجاءت معتقداته الدينية حسب قوله ليبرالية، لكنها أرثوذكسية. لقد درس الكتاب المقدس بشكل موسّع، وكانت مبادؤه راسخة بعمق في ذهنه منذ سنواته الأولى؛ وأظهر الإيمان الذي اعترف به؛ في مسار ثابت من الفائدة والاستقامة."
البحث
نظرية الموجة في الضوء
في حكم Young الخاص، كان الأهم من بين إنجازاته العديدة هو إرساء نظرية الموجة في الضوء. ولفعل ذلك، كان عليه التغلب على الرأي الذي استمرّ لقرن، المعبّر عنه في Opticks الموقّرة لـ Newton، بأن الضوء جسيم. ومع ذلك، في أوائل القرن التاسع عشر، قدّم Young عدداً من الأسباب النظرية التي تدعم نظرية الموجة في الضوء، وطوّر عرضين دائمين لدعم وجهة نظره هذه. باستخدام خزان التموج، أظهر فكرة التداخل في سياق موجات الماء. باستخدام تجربة تداخل Young، والتي تسبق تجربة الشق المزدوج، أظهر التداخل في سياق الضوء كموجة.
تحدث Young في 24 نوفمبر 1803 أمام Royal Society of London، وبدأ وصفه الآن الكلاسيكي للتجربة التاريخية:
التجارب التي أنا على وشك سردها ... يمكن تكرارها بسهولة كبيرة، كلما أشرقت الشمس، وبدون أي جهاز آخر غير ما هو في متناول الجميع.
في وثيقته اللاحقة، بعنوان Experiments and Calculations Relative to Physical Optics 1804، يصف Young تجربة وضع فيها بطاقة بطول حوالي 0.85 ملليمترات 0.033 بوصة في شعاع ضوء من فتحة واحدة في نافذة ولاحظ هامش الألوان في الظل وعلى جانبي البطاقة. لاحظ أن وضع بطاقة أخرى أمام أو خلف الشريط الضيق بحيث يمنع شعاع الضوء من ضرب أحد حوافه تسبب في اختفاء الهامش. ودعم هذا الفكرة بأن الضوء يتكون من موجات.
أجرى Young وحلّل عدداً من التجارب، بما في ذلك تداخل الضوء من الانعكاس عن أزواج أخاديد الميكروميتر القريبة، من الانعكاس عن أفلام رقيقة من الصابون والزيت، ومن حلقات Newton. كما أجرى تجربتي حيود مهمتين باستخدام الألياف والشرائط الضيقة الطويلة. في Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts 1807، يُعطي Grimaldi الفضل في ملاحظة الهامش أولاً في ظل جسم موضوع في شعاع ضوء. في غضون عشر سنوات، تمّ نسخ معظم عمل Young ثم توسيعه من قبل Augustin-Jean Fresnel.
معامل Young
وصف Young توصيف المرونة الذي أصبح يُعرف باسم معامل Young، المشار إليه بـ E، سنة 1807، ووصفه بشكل أكمل في Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts. ومع ذلك، كان الاستخدام الأول لمفهوم معامل Young في التجارب من قبل Giordano Riccati سنة 1782—قبل Young بـ 25 سنة. علاوة على ذلك، يمكن تتبع الفكرة إلى ورقة من Leonhard Euler نُشرت سنة 1727، قبل ورقة Thomas Young سنة 1807 بحوالي 80 سنة.
يربط معامل Young الإجهاد الضغط في جسم بالانفعال المرتبط به تغيير الطول كنسبة من الطول الأصلي؛ أي أن الإجهاد = E × الانفعال، لعينة محملة بشكل أحادي المحور. معامل Young مستقل عن المكون قيد التحقيق؛ أي أنه خاصية مادية ذاتية يشير المعامل إلى خاصية مادية ذاتية. سمح معامل Young لأول مرة بالتنبؤ بالانفعال في مكون يخضع لإجهاد معروف والعكس صحيح. قبل مساهمة Young، كان على المهندسين تطبيق علاقة Hooke F = kx لتحديد الانحراف x من جسم يخضع لحمل معروف F، حيث الثابت k هو دالة لكل من الهندسة والمادة المدروسة. كان العثور على k يتطلب الاختبار المادي لأي مكون جديد، حيث أن علاقة F = kx هي دالة لكل من الهندسة والمادة. يعتمد معامل Young فقط على المادة وليس على هندستها، وبالتالي يسمح بثورة في الاستراتيجيات الهندسية.
ظهرت مشاكل Young في عدم التعبير عن نفسه بوضوح أحياناً من خلال تعريفه الخاص للمعامل: "معامل المرونة لأي مادة هو عمود من نفس المادة، قادر على إنتاج ضغط على قاعدته يكون له نسبة إلى الوزن الذي يسبب درجة معينة من الضغط كطول المادة إلى تقليل طولها." عندما تمّ تقديم هذا الشرح إلى Lords of the Admiralty، كتب كاتمهم إلى Young قائلاً "رغم أن العلم محترم جداً من قبل Lordships ويعتبر ورقتك موضع تقدير كبير، إلا أنها متعلمة جداً ... باختصار إنها غير مفهومة."
نظرية الرؤية واللون
يُطلق على Young أيضاً مؤسس علم البصريات الفسيولوجي. سنة 1793 شرح الطريقة التي يتكيف بها العين مع الرؤية على مسافات مختلفة كاعتماد على تغيير انحناء العدسة البلورية؛ وسنة 1801 كان أول من وصف الاستجماتيزم؛ وفي محاضراته قدّم الفرضية، التي طورها لاحقاً Hermann von Helmholtz، نظرية Young–Helmholtz، بأن إدراك اللون يعتمد على وجود ثلاثة أنواع من ألياف الأعصاب في الشبكية. وهذا فتح الطريق للفهم الحديث لرؤية اللون، وخاصة اكتشاف أن العين بالفعل بها ثلاثة مستقبلات لونية حساسة لنطاقات طول موجي مختلفة.
معادلة Young–Laplace
سنة 1804، طوّر Young نظرية ظواهر الشعيرية على مبدأ التوتر السطحي. لاحظ أيضاً ثبات زاوية تماس السطح السائل مع مادة صلبة، وأظهر كيفية استنتاج ظواهر الشعيرية من هذين المبدأين. سنة 1805، اكتشف Pierre-Simon Laplace، الفيلسوف الفرنسي، أهمية أنصاف أقطار الهلالات فيما يتعلق بعمل الشعيرية.
سنة 1830، وحّد Carl Friedrich Gauss، عالم الرياضيات الألماني، عمل هذين العالمين لاشتقاق معادلة Young–Laplace، الصيغة التي تصف فرق الضغط الشعري المدعوم عبر الواجهة بين
