托馬斯·楊（英文：Thomas Young，1773年6月13日-1829年5月10日 ），是英國醫(yī)生、物理學(xué)家，光的波動說的奠基人之一。
托馬斯·楊自幼記憶力較好，9歲便能夠自制一些簡單的物理儀器，至14歲時已學(xué)會拉丁語、希臘語、法語、波斯語等語言。楊成年后選擇學(xué)醫(yī)，先后在倫敦圣巴塞羅繆醫(yī)學(xué)院、愛丁堡醫(yī)學(xué)院、哥廷根大學(xué)、劍橋大學(xué)伊曼紐爾學(xué)院學(xué)醫(yī)。期間，楊證明了眼睛適應(yīng)不同距離的物體是靠改變眼球水晶體的曲度來實(shí)現(xiàn)，并成為倫敦皇家自然知識促進(jìn)學(xué)會會員以及哲學(xué)博士。1800年，楊發(fā)表論文《在聲和光方面的實(shí)驗(yàn)和問題》，并提出聲和光都是波的傳播等觀點(diǎn)。次年，其被任命為皇家研究所的自然哲學(xué)教授。1801年到1804年，楊完成了對干涉現(xiàn)象的研究工作，還被任命為皇家學(xué)會的外事秘書。1807年，楊關(guān)于光的理論的研究結(jié)果發(fā)表在《自然哲學(xué)和力學(xué)技術(shù)》一書內(nèi)，并引進(jìn)材料的彈性模量。次年，其獲得劍橋大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1813年，楊從事四大文明古國文字的破譯工作，并取得一定成果，后于1814年宣布退出醫(yī)務(wù)界，專心從事科研工作。1829年5月10日，楊因病逝世，享年56歲，后被葬于威斯敏斯特教堂。
楊作為一位博學(xué)多才的人，他在力學(xué)、光學(xué)、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面都有一定的成果。他還對藝術(shù)、美術(shù)、音樂饒有興趣，能演奏多種樂器，而且會制造天文器材，還研究過保險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)問題。而且楊的工作隨后得到奧古斯丁-讓·菲涅耳（Augustin-Jean 奧古斯丁·菲涅耳）的支持。其中，楊建立了克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）的波動理論，與艾薩克·牛頓（Isaac Newton）的粒子理論相對立。此外，楊的工作還影響了威廉·赫歇爾（William Herschel）、赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）、詹姆斯·麥克斯韋（ James Clerk Maxwell）和阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）等人的工作。現(xiàn)代英國作家安德魯·羅賓森（Augustin-Jean Fresnel）譽(yù)他為“世界上最后一個什么都知道的人”。
人物生平
早年經(jīng)歷
1773年6月13日，楊出生于英國的米爾維頓，其出身于教友會會員的家庭。楊自幼記憶力較好，他2歲便會閱讀，4歲能背誦英文和拉丁文詩歌，6歲把圣經(jīng)讀了兩遍，9歲時已經(jīng)能夠自制一些簡單的物理儀器。至14歲期間，楊在學(xué)校學(xué)習(xí)了拉丁語和希臘語的同時，又學(xué)了法語、古歐語、波斯語、阿拉伯等其他語言。中學(xué)時期，楊喜歡生物學(xué)，同時自學(xué)了微積分并自制出顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡，還讀過艾薩克·牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》和安托萬-洛朗·德·拉瓦錫（Antoine-Laurent de Lavoisier）的《化學(xué)綱要》以及其他一些科學(xué)著作。
受到醫(yī)生叔父的影響，楊成年后選擇學(xué)醫(yī)。其叔父去世時給他留下一大筆遺產(chǎn)，包括房子、藏書、藝術(shù)精品和上萬英鎊現(xiàn)款。19歲時，楊前往倫敦圣巴塞羅繆醫(yī)學(xué)院學(xué)醫(yī)，并跟隨外科醫(yī)生約翰·亨特（John Hunter）在倫敦研究生理光學(xué)的問題。1793年，其發(fā)表了論文《對視覺過程的觀察》，并因此成為倫敦皇家自然知識促進(jìn)學(xué)會會員。21歲時，楊轉(zhuǎn)學(xué)到愛丁堡醫(yī)學(xué)院，并證明了眼睛適應(yīng)不同距離的物體是靠改變眼球水晶體的曲度來實(shí)現(xiàn)。
1795年，楊來到哥廷根大學(xué)學(xué)醫(yī)，一年后便取得哲學(xué)博士學(xué)位。1797年，楊回到英國，進(jìn)入劍橋大學(xué)的伊曼紐爾學(xué)院繼續(xù)攻讀醫(yī)學(xué)。同年，他繼承了曾祖父理查德·布洛克斯比的財(cái)產(chǎn)，使他經(jīng)濟(jì)獨(dú)立。1799年，楊在劍橋大學(xué)完成了醫(yī)學(xué)學(xué)位，并在倫敦威爾貝克街48號建立了自己的醫(yī)生職業(yè)（現(xiàn)在有一塊藍(lán)色牌匾記錄）。此外，楊還匿名發(fā)表了許多學(xué)術(shù)文章，以此保護(hù)他作為醫(yī)生的聲譽(yù)。
研究經(jīng)歷
1800年，楊繼續(xù)進(jìn)行生理光學(xué)的研究，并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。同年，楊發(fā)表了論文《在聲和光方面的實(shí)驗(yàn)和問題》，他認(rèn)為，聲和光都是波的傳播，光是發(fā)光以太中類似于聲波的縱振動；顏色和不同頻率的聲音是一樣的。1801年，楊被任命為皇家研究所的自然哲學(xué)教授，其在皇家學(xué)院的Bakerian講座上作了題為“光和色的理論”的講演，其中首次提出了聲波的疊加原理。1801年到1804年，楊完成了對干涉現(xiàn)象的研究工作。其于1801年提出他所發(fā)現(xiàn)的干涉現(xiàn)象的定律，即凡是同一光線的兩部分沿不同路徑行進(jìn)，而且方向準(zhǔn)確地或接近于平行，那末當(dāng)光線的路程差等于波長的整數(shù)倍時，光線互相加強(qiáng)，而在相干部分的中間態(tài)上，光線為最強(qiáng)；這波長對各種不同顏色的光是各不相同的。同時，楊還完成了知名的楊氏干涉實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)至今仍是演示光的干涉現(xiàn)象的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。1802年，楊被任命為皇家學(xué)會的外事秘書。次年，楊因擔(dān)心教授的職責(zé)會影響自己的醫(yī)療實(shí)踐，便辭去了皇家研究所的教授職務(wù)。
1803年，楊在《物理光學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算》一文中把干涉原理應(yīng)用于解釋衍射現(xiàn)象。他認(rèn)為衍射條紋是直接通過衍射縫的光和邊界波之間的干涉產(chǎn)生的。在這篇論文中，楊闡述他所發(fā)現(xiàn)的紫外光的干涉現(xiàn)象，并作出了一個重要的新結(jié)論：光從更密的媒質(zhì)反射時，它的波相改變半波長（即半波損失）。同年，楊再次在皇家學(xué)院Bakerian講座上作了關(guān)于光波學(xué)說的講演。但楊的光波學(xué)說基于實(shí)驗(yàn)觀測，沒有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論支持，也沒能給出明確的數(shù)學(xué)公式。
1807年，楊關(guān)于光的理論的研究結(jié)果發(fā)表在《自然哲學(xué)和機(jī)械工藝講義》一書內(nèi)。同年，楊在能量原理的研究中，創(chuàng)造了“能”這個詞，用以表示戈特弗里德·萊布尼茨所述的“活力”（動量）。此外，楊引進(jìn)了材料的彈性模量，即現(xiàn)在通用的楊氏彈性模量（Young's modulus），用來表征在彈性限度內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值，它僅取決于材料本身的物理性質(zhì)。1808年，楊接受劍橋大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。1811年，楊成為圣喬治醫(yī)院的醫(yī)生，并于1814年參加了一個委員會。自1814年起，楊開始了對羅塞塔石碑上古埃及文字的破譯工作，并取一定成果，例如他根據(jù)碑文中鳥和動物的朝向，發(fā)現(xiàn)了象形文字符號的讀法。由于楊在破解埃及文字這方面的成果，誕生了一門研究古埃及的新學(xué)科。次年，楊退出醫(yī)務(wù)界，專心從事他的科研工作。1816年，楊成為委員會的秘書，負(fù)責(zé)確認(rèn)秒擺的精確長度（一個擺動周期正好為2秒的擺的長度），并于1818年成為經(jīng)度委員會的秘書和英王皇帝航海年歷的辦公室的主管。
中年的楊曾為一家大保險(xiǎn)公司擔(dān)任過統(tǒng)計(jì)檢察官，并被任命為《航海天文歷》的主持人，其間做了不少天文學(xué)和航海援助的研究和管理工作。晚年的他作為一位學(xué)者，受邀為《不列顛百科全書》撰寫過40多位科學(xué)家的傳記及繁多的科學(xué)名詞條目，涉及諸如橋梁、木工、色料、埃及、語言、潮汐和度量衡等領(lǐng)域。1822年，楊被選為美國藝術(shù)與科學(xué)院的外籍榮譽(yù)會員，而且在他臨近去世前的幾年里，他對人壽保險(xiǎn)產(chǎn)生興趣。1827年，楊當(dāng)選為法國科學(xué)院外籍院士。同年，他又當(dāng)選為荷蘭皇家學(xué)會的一等通訊會員。1828年，楊成功被選為瑞典皇家科學(xué)院的外籍會員。
逝世
1829年5月10日，托馬斯·楊因心臟動脈硬化不治，在倫敦離世，享年56歲，后被安葬在威斯敏斯特教堂。
主要成就
托馬斯·楊研究過力學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、生理光學(xué)、醫(yī)學(xué)、船舶工程、天文學(xué)、地球物理學(xué)、語言學(xué)、動物界、埃及學(xué)等，還精通繪畫和音樂，主要成就如下：
光的波動理論
楊受水波中干涉現(xiàn)象的啟發(fā)，通過著名的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，成功演示了光的干涉現(xiàn)象，并在干涉的基礎(chǔ)上解釋了光的衍射的現(xiàn)象，楊氏干涉實(shí)驗(yàn)為光的波動說奠定基礎(chǔ)。楊用這個實(shí)驗(yàn)首先引入干涉概念論證了波動說，又利用波動說解釋了牛頓環(huán)的成因和薄膜的彩色。1801年他引入疊加原理，把克里斯蒂安·惠更斯的波動理論和艾薩克·牛頓的色彩理論結(jié)合起來，成功地解釋了規(guī)則光柵產(chǎn)生的色彩現(xiàn)象。1803年，他又用波動理論解釋了障礙物影子具有彩色毛邊的現(xiàn)象。
楊在論文《相對于物理光學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算》中描述了這樣一個實(shí)驗(yàn)：將一張尺寸約為0.85毫米的卡片放在來自單個開口窗戶的光束中，并觀察陰影和卡片側(cè)面的顏色邊緣，他發(fā)現(xiàn)將另一張卡片放在窄條的前面或后面，以防止光束照射到其邊緣之一，會導(dǎo)致條紋消失，這支持了光是由波組成的論點(diǎn)。1820年他用比較完善的波動理論對光的偏振作出了比較滿意的解釋，認(rèn)為只要承認(rèn)光波是橫波，必然會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。
楊氏模量
楊對彈性力學(xué)有深入研究。他在1807年引進(jìn)了材料的彈性模量，就是現(xiàn)在通用的楊氏彈性模量（Young's modulus），用來表征在彈性限度內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的比值，它僅取決于材料本身的物理性質(zhì)。楊也認(rèn)識到剪切是一種彈性變形，稱之為橫推量，并注意到材料對剪切的抗力不同于材料對拉伸或壓縮的抗力，但他沒有引進(jìn)不同的剛度模量來表示材料對剪切的抵抗。
楊氏模量就是一種最常見的彈性模量，其建立在胡克定律基礎(chǔ)上。它表征了材料的物理性質(zhì)，其大小標(biāo)志了材料的剛性：楊氏模量越大，越不容易發(fā)生形變。楊的主要力學(xué)著作有《自然哲學(xué)講義》《自然哲學(xué)與機(jī)械工藝課程》《拉普拉斯天體力學(xué)原理闡明》。
視覺和色彩理論
楊奠定了生理光學(xué)的基礎(chǔ)，提出了眼睛觀察不同距離的物體是靠改變眼球水晶體的曲度來調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)，這是最早的眼睛光學(xué)原理的解釋。他還提出人們對于顏色的辨別是由于視網(wǎng)膜上有幾種不同結(jié)構(gòu)，分別感受紅、藍(lán)、黃光線的設(shè)想。他建立了三原色原理，認(rèn)為一切色彩都是由紅、綠、藍(lán)三種原色按不同比例混合而成的，該原理已成為現(xiàn)代顏色理論的基礎(chǔ)。
楊-拉普拉斯方程
1804年，楊根據(jù)表面張力原理發(fā)展了毛細(xì)管現(xiàn)象理論。次年，物理學(xué)家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）發(fā)現(xiàn)了月形裝置的半徑與毛細(xì)作用有關(guān)。一直到1830年，約翰·卡爾·弗里德里希·高斯（Carl Fridrich Gauss）在這兩人研究的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出楊-拉普拉斯（Young-Laplace）方程，用來描述跨越兩個分子之間的界面所承受的毛細(xì)管壓差流體。
楊氏方程和楊-杜普雷方程
楊推導(dǎo)出一個方程，即楊氏方程（Young方程），該方程可以用來描述液滴在平面固體表面上的接觸角與自由表面的能量、界面自由能和液體的表面張力之間的關(guān)系。該方程式后來由兩位杜普雷（Anthanase Dupré and Paul Dupré）推廣到熱力學(xué)效應(yīng)，發(fā)展成杜普雷方程（Young-Dupré方程）。
語言文字
楊·楊曾對近400種語言做過比較，并在1813年提出了“印歐語系”的分類。此外，楊還研究羅塞塔石碑上的古埃及文字，他解讀了碑文中下部的86行文字，破譯了13位王室成員中的9個名字，同時還指出碑文上部象形文字符號的正確讀法。1829年托馬斯·楊去世時，他的墓碑上還刻有“他最先破譯了數(shù)千年來無人能夠解讀的古埃及象形文字”的碑文。
醫(yī)學(xué)
楊的醫(yī)學(xué)貢獻(xiàn)主要在血流動力學(xué)方面，先后出版了多部著作。其于1973年出版了《對視覺過程的觀測》、1813年出版《醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)介紹及實(shí)用疾病分類學(xué)》《實(shí)踐鼻科》、1815年出版了《虛損類病的歷史和治療》等著作。
學(xué)術(shù)論著
論文
著作
個人生活
婚姻狀況
1804年，楊與伊麗莎·麥克斯韋結(jié)婚，雖然兩人沒有孩子，但婚姻幸福美滿。
宗教觀點(diǎn)
關(guān)于楊的宗教觀點(diǎn)有很多說法，例如英國數(shù)學(xué)家喬治·皮科克（George Peacock）稱楊從未和他談?wù)撨^關(guān)于道德、形而上學(xué)或宗教的事情；楊的妻子稱其曾表明“他的貴格會教養(yǎng)強(qiáng)烈影響了他的宗教實(shí)踐”。但是楊在去世的前一天，他參加了宗教圣禮。蘇格蘭科學(xué)家大衛(wèi)·布魯斯特（David Brewster）在《愛丁堡科學(xué)雜志》中報(bào)道稱其在了解了一些有關(guān)楊的信息以及有關(guān)他手中的圣象文件的一些指示后，他發(fā)現(xiàn)楊本人聲稱他的宗教感情是自由的，盡管他廣泛研究圣經(jīng)，但其中的戒律早就深深地印在了他的腦海中，并且他以堅(jiān)定的態(tài)度證明了他的信仰。
大無畏精神
十八世紀(jì)，大部分人都接受艾薩克·牛頓關(guān)于光是由一道直線運(yùn)動的粒子組成的觀點(diǎn)，楊在這種情況下，把克里斯蒂安·惠更斯的光的波動說重新提出來，是需要很大勇氣的。他曾聲稱：“盡管我仰慕牛頓的大名，但我并不因此非得認(rèn)為他是百無一失的。我遺憾地看到他也會弄錯，而他的權(quán)威也許有時甚至阻礙了科學(xué)的進(jìn)步。”這段發(fā)言，充分顯示了其藐視權(quán)威的大無畏精神。楊并沒有向權(quán)威低頭，而是為此撰寫了一篇論文，不過論文無處發(fā)表，只好印成小冊子，據(jù)說發(fā)行后“只印出了一本”。
人物爭議
楊的成果曾經(jīng)也受到了爭議。其《自然哲學(xué)講義》出版后，其中的理論沒有立即得到科學(xué)界的承認(rèn)，直到奧古斯丁·菲涅耳提出他的波動理論后，楊才獲得應(yīng)有的榮譽(yù)，物理學(xué)家丁鐸爾后來議論說：這個有才干的人的才智，被他的同胞的評頭評足而埋沒了整整二十年，也許這正是波動光學(xué)遲遲才得到復(fù)興的原因之一。此外，楊對于古埃及文字的研究也曾不被認(rèn)可。其在研究古埃及文字時，因他所使用的對照材料有抄寫錯誤，便中途放棄了研究。法國學(xué)者讓-弗朗索瓦·商博良（Jean-Fran?ois Champollion）在讀到這些成果以后，拋棄了之前主張的世俗體是單純象形文字的觀點(diǎn)，吸收楊的成果，于1824年前后真正破解了古埃及的圣書體文字、世俗體文字，一舉奠定了埃及學(xué)的基礎(chǔ)。但商博良一直堅(jiān)稱他的研究是自己獨(dú)立作出的，沒有楊的功勞，引起了不小的爭議。后來，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)商博良于1819年寫給哥哥的一封信中，他曾提醒其哥哥快去注意楊在《大不列顛百科全書》上發(fā)表的重要成果。自此，楊在破解古埃及文字過程中的關(guān)鍵性作用終于獲得公認(rèn)。
人物評價(jià)
托馬斯·楊的墓志銘：“... a man alike eminent in almost every department of human learning”（譯為：一個在人類求知的幾乎每個領(lǐng)域中都享有崇高地位的人）。
英國皇家研究所的同事戴維爵士評：如果托馬斯·楊專門從事無論哪一門研究，都必然會在這個分支中執(zhí)牛耳，即使同時身為杰出的數(shù)學(xué)家、語言學(xué)家兼象形文字學(xué)家，也仍是卓越的。可以說他無所不知。
中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所評：托馬斯·楊不僅是一個什么都知道的人，還是一個什么都會的人。
現(xiàn)代英國作家安德魯·羅賓森評：托馬斯·楊是世界上最后一個無所不知的人。
家庭關(guān)系
后世紀(jì)念
楊的名字被用作倫敦托馬斯·楊中心的名字，這是一家由倫敦研究人員組成的跨學(xué)科聯(lián)盟。該聯(lián)盟主要通過材料理論和模擬來應(yīng)對社會和工業(yè)的挑戰(zhàn)。此外，英國探險(xiǎn)家威廉·斯科爾斯比（William Scoresby）以托馬斯·楊的名字命名了格陵蘭東部的Young Sound（位于東格陵蘭國王克里斯蒂安十世王地的具有峽灣結(jié)構(gòu)的海洋通道）。
參考資料 >
托馬斯·楊——最后一個什么都懂的人.微信公眾平臺.2024-04-30
Thomas Young.MacTutor.2024-05-22
托馬斯·楊:一位全能型學(xué)者.知識分子.2024-04-30
Thomas Young.amacad.2024-05-22
Thomas Young (1773-1829).archive.2024-05-22
Light – waves and photons.LEIDEN INSTITUTE OF PHYSICS.2024-05-22
托馬斯·楊:無敵是多么寂寞.微信公眾平臺.2024-04-30
About TYC.THOMAS YOUNG CENTRE.2024-05-22
Place names, northern East Greenland.geus.2024-05-22