La visión motiva, sostiene y disipa la duda.
Thomas Young fue un polímata británico que hizo contribuciones notables en los campos de la visión, la luz, la mecánica de sólidos, la energía, la fisiología, el lenguaje, la armonía musical y la Egiptología. Realizó "una serie de innovaciones originales e ingeniosas" en el desciframiento de jeroglíficos egipcios, específicamente la Piedra de Rosetta, antes de que Jean-François Champollion ampliara eventualmente su trabajo.
Young ha sido descrito como "El Último Hombre Que Supo Todo". Su trabajo influyó en el de William Herschel, Hermann von Helmholtz, James Clerk Maxwell y Albert Einstein. Young es acreditado con establecer la teoría ondulatoria de la luz, en contraste con la teoría de partículas de Isaac Newton. El trabajo de Young fue posteriormente respaldado por el trabajo de Augustin-Jean Fresnel.
Vida personal
Young pertenecía a una familia cuáquera de Milverton, Somerset, donde nació en 1773, el mayor de diez hijos. A los catorce años, Young ya había aprendido griego y latín.
Young comenzó a estudiar medicina en Londres en el Hospital St Bartholomew's en 1792, se trasladó a la Universidad de Edimburgo en 1794, y un año después fue a Göttingen, Baja Sajonia, Alemania, donde obtuvo el grado de doctor en medicina en 1796 de la Universidad de Göttingen. En 1797 entró en Emmanuel College, Cambridge. En el mismo año heredó la finca de su grand-tío, Richard Brocklesby, lo que lo hizo financieramente independiente, y en 1799 se estableció como médico en 48 Welbeck Street, Londres, ahora registrado con una placa azul. Young publicó muchos de sus primeros artículos académicos de forma anónima para proteger su reputación como médico.
En 1801, Young fue nombrado profesor de filosofía natural, principalmente física, en la Royal Institution. En dos años, impartió 91 conferencias. En 1802, fue nombrado secretario extranjero de la Royal Society, de la cual había sido elegido miembro en 1794. Renunció a su cátedra en 1803, temiendo que sus deberes interfirieran con su práctica médica. Sus conferencias fueron publicadas en 1807 en el Course of Lectures on Natural Philosophy y contienen una serie de anticipaciones de teorías posteriores.
En 1811, Young se convirtió en médico del Hospital St George's, y en 1814 sirvió en una comisión designada para considerar los peligros involucrados en la introducción general de gas para iluminación en Londres. En 1816 fue secretario de una comisión encargada de ascertaining la longitud precisa del péndulo de segundos o péndulo de segundos, la longitud de un péndulo cuyo período es exactamente 2 segundos, y en 1818 se convirtió en secretario de la Board of Longitude y superintendente de la Oficina del Almanaque Náutico HM.
Young fue elegido Miembro Honorario Extranjero de la Academia Americana de Artes y Ciencias en 1822. Unos años antes de su muerte, se interesó en seguros de vida, y en 1827 fue elegido uno de los ocho asociados extranjeros de la Academia Francesa de Ciencias. En el mismo año se convirtió en miembro correspondiente de primera clase, residente en el extranjero, del Instituto Real de los Países Bajos. En 1828, fue elegido miembro extranjero de la Academia Sueca Real de Ciencias.
En 1804, Young se casó con Eliza Maxwell. No tuvieron hijos.
Young murió en su año 56 en Londres el 10 de mayo de 1829, habiendo sufrido ataques recurrentes de "asma". Su autopsia reveló aterosclerosis de la aorta. Su cuerpo fue enterrado en el cementerio de la Iglesia de St. Giles en Farnborough, en el condado de Kent. Westminster Abbey alberga una tableta de mármol blanco en memoria de Young, con una inscripción de Hudson Gurney:
Sagrado a la memoria de Thomas Young, M.D., Fellow y Secretario Extranjero de la Royal Society, Miembro del Instituto Nacional de Francia; un hombre igualmente eminente en casi todos los departamentos del saber humano. Paciente del trabajo ininterrumpido, dotado de la facultad de percepción intuitiva, quien, llevando una maestría igual a las investigaciones más abstruses de las letras y de la ciencia, primero estableció la teoría ondulatoria de la luz, y primero penetró la obscuridad que había velado durante siglos los jeroglíficos de Egipto. Querido por sus amigos por sus virtudes domésticas, honrado por el Mundo por sus adquisiciones sin rival, murió en la esperanza de la Resurrección de los justos. —Nacido en Milverton, en Somersetshire, 13 de junio de 1773. Murió en Park Square, Londres, 10 de mayo de 1829, en el año 56 de su vida.
Young fue muy respetado por sus amigos y colegas. Se decía que nunca imponía su conocimiento, pero si se le preguntaba era capaz de responder incluso la pregunta científica más difícil con facilidad. Aunque muy erudito, tenía la reputación de a veces tener dificultad en comunicar su conocimiento. Se dijo por uno de sus contemporáneos que, "Sus palabras no eran aquellas de uso familiar, y la disposición de sus ideas raramente igual a las de aquellos con quienes conversaba. Por lo tanto, era peor calculado que cualquier hombre que haya conocido para la comunicación del conocimiento."
Puntos de vista religiosos
Aunque a veces trataba temas religiosos de la historia en Egipto y escribió sobre la historia del cristianismo en Nubia, no se sabe mucho sobre las opiniones religiosas personales de Young. Según la cuenta de George Peacock, Young nunca le habló sobre moral, metafísica o religión, aunque según la esposa de Young, sus actitudes mostraban que "su educación cuáquera había influido fuertemente en sus prácticas religiosas." Las fuentes de autoridad han descrito a Young en términos de un cristiano cultural cuáquero.
Hudson Gurney informó que antes de su matrimonio, Young tuvo que unirse a la Iglesia de Inglaterra, y fue bautizado más tarde. Después de que su trabajo sobre física recibiera críticas de Henry Brougham, Young declaró: "He resuelto confinar mis estudios y mi pluma solo a temas médicos. Por los talentos que Dios no me ha dado, no soy responsable, pero aquellos que poseo, los he cultivado y empleado hasta ahora tan diligentemente como mis oportunidades me han permitido; y continuaré aplicándolos con asiduidad, y en tranquilidad, a esa profesión que constantemente ha sido el objeto final de todo mi trabajo.
Gurney afirmó que Young "retuvo una buena parte de su antiguo credo, y llevó a sus estudios de las Escrituras su hábito de investigación de idiomas y costumbres," en lugar del hábito del proselitismo. Sin embargo, el día antes de su muerte, Young participó en sacramentos religiosos; como se reportó en el Edinburgh Journal of Science de David Brewster: "Después de alguna información sobre sus asuntos, e instrucciones sobre los papeles hierográficos en sus manos, dijo que, perfectamente consciente de su situación, había tomado los sacramentos de la iglesia el día anterior... Sus sentimientos religiosos fueron declarados por él mismo como liberales, aunque ortodoxos. Había estudiado extensamente las Escrituras, cuyos preceptos estaban profundamente impresos en su mente desde sus primeros años; y evidenció la fe que profesaba; en un curso inflexible de utilidad y rectitud."
Investigación
Teoría ondulatoria de la luz
Según su propio juicio, de sus muchos logros el más importante fue establecer la teoría ondulatoria de la luz. Para hacerlo, tuvo que superar la opinión de un siglo de antigüedad, expresada en la venerable Opticks de Newton, de que la luz es una partícula. No obstante, a principios del siglo XIX Young presentó una serie de razones teóricas que respaldan la teoría ondulatoria de la luz, y desarrolló dos demostraciones duraderas para respaldar este punto de vista. Con el tanque de ondulación demostró la idea de interferencia en el contexto de ondas de agua. Con el experimento de interferencia de Young, el precursor del experimento de doble rendija, demostró interferencia en el contexto de la luz como onda.
Young, hablando el 24 de noviembre de 1803, a la Royal Society of London, comenzó su ahora clásica descripción del experimento histórico:
Los experimentos que estoy a punto de relatar ... pueden repetirse con gran facilidad, siempre que brille el sol, y sin ningún otro aparato que esté a mano para todos.
En su artículo posterior, titulado Experiments and Calculations Relative to Physical Optics 1804, Young describe un experimento en el que colocó una tarjeta que medía aproximadamente 0.85 milímetros 0.033 in en un haz de luz de una única abertura en una ventana y observó los flecos de color en la sombra y a los lados de la tarjeta. Observó que colocar otra tarjeta delante o detrás de la franja estrecha para evitar que el haz de luz golpeara uno de sus bordes hizo que los flecos desaparecieran. Esto apoyó la afirmación de que la luz está compuesta por ondas.
Young realizó y analizó una serie de experimentos, incluida la interferencia de luz por reflexión fuera de pares cercanos de ranuras de micrómetro, por reflexión fuera de películas delgadas de jabón y aceite, y de anillos de Newton. También realizó dos importantes experimentos de difracción usando fibras y tiras largas y estrechas. En su Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts 1807 acredita a Grimaldi por haber observado por primera vez los flecos en la sombra de un objeto colocado en un haz de luz. En diez años, gran parte del trabajo de Young fue reproducido y luego extendido por Augustin-Jean Fresnel.
Módulo de Young
Young describió la caracterización de la elasticidad que llegó a ser conocida como módulo de Young, denotada como E, en 1807, y la describió más a fondo en su Course of Lectures on Natural Philosophy and the Mechanical Arts. Sin embargo, el primer uso del concepto de módulo de Young en experimentos fue por Giordano Riccati en 1782—precediendo a Young por 25 años. Además, la idea se puede rastrear a un artículo de Leonhard Euler publicado en 1727, unos 80 años antes del artículo de 1807 de Thomas Young.
El módulo de Young relaciona el estrés presión en un cuerpo con su deformación asociada cambio de longitud como una relación de la longitud original; es decir, estrés = E × deformación, para un espécimen cargado uniaxialmente. El módulo de Young es independiente del componente bajo investigación; es decir, es una propiedad inherente del material el término módulo se refiere a una propiedad inherente del material. El módulo de Young permitió, por primera vez, la predicción de la deformación en un componente sujeto a un estrés conocido y viceversa. Antes de la contribución de Young, los ingenieros estaban obligados a aplicar la relación F = kx de Hooke para identificar la deformación x de un cuerpo sujeto a una carga conocida F, donde la constante k es una función tanto de la geometría como del material bajo consideración. Encontrar k requería pruebas físicas para cualquier nuevo componente, ya que la relación F = kx es una función tanto de la geometría como del material. El módulo de Young depende solo del material, no de su geometría, permitiendo así una revolución en las estrategias de ingeniería.
Los problemas de Young al a veces no expresarse claramente fueron demostrados por su propia definición del módulo: "El módulo de elasticidad de cualquier sustancia es una columna de la misma sustancia, capaz de producir una presión en su base que sea a la carga que causa un cierto grado de compresión como la longitud de la sustancia es a la disminución de su longitud." Cuando esta explicación fue presentada a los Señores del Almirantazgo, su escribano le escribió a Young diciendo "Aunque la ciencia es muy respetada por sus Señorías y su artículo es muy estimado, es demasiado erudito ... en resumen, no se entiende."
Visión y teoría del color
Young también ha sido llamado el fundador de la óptica fisiológica. En 1793 explicó la manera en que el ojo se acomoda a la visión a diferentes distancias como dependiendo del cambio de la curvatura del cristalino; en 1801 fue el primero en describir el astigmatismo; y en sus conferencias presentó la hipótesis, posteriormente desarrollada por Hermann von Helmholtz, la teoría de Young-Helmholtz, de que la percepción del color depende de la presencia en la retina de tres tipos de fibras nerviosas. Esto presagió la comprensión moderna de la visión del color, en particular el hallazgo de que el ojo de hecho tiene tres receptores de color que son sensibles a diferentes rangos de longitud de onda.
Ecuación de Young-Laplace
En 1804, Young desarrolló la teoría de los fenómenos capilares sobre el principio de tensión superficial. También observó la constancia del ángulo de contacto de una superficie líquida con un sólido, y mostró cómo deducir de estos dos principios los fenómenos de la acción capilar. En 1805, Pierre-Simon Laplace, el filósofo francés, descubrió la importancia de los radios de menisco con respecto a la acción capilar.
En 1830, Carl Friedrich Gauss, el matemático alemán, unificó el trabajo de estos dos científicos para derivar la ecuación de Young-Laplace, la fórmula que describe la diferencia de presión capilar sostenida a través de la interfaz entre dos fluidos estáticos.
Young fue el primero en definir el término "energía" en el sentido moderno.
Ecuación de Young y ecuación de Young-Dupré
La ecuación de Young describe el ángulo de contacto de una gota de líquido sobre una superficie sólida plana como una función de la energía libre de superficie, la energía libre interfacial y la tensión superficial del líquido. La ecuación de Young fue desarrollada más 60 años después por Dupré para dar cuenta de los efectos termodinámicos, y esto se conoce como la ecuación de Young-Dupré.
Medicina
En fisiología Young hizo una contribución importante a la hemodinámica en la conferencia Croonian de 1808 sobre las "Funciones del Corazón y las Arterias," donde derivó una fórmula para la velocidad de la onda
