2 июля 2023 г. в 08:00

Томас Юнг – один из основоположников волновой теории света

Волновая теория света смогла победить только после того, как английский врач и физик Томас Юнг (Thomas Young) и французский естествоиспытатель и инженер Огюстен Френель (Augustin-Jean Fresnel) в первых десятилетиях XIX века сумели обосновать её.

Юнг и Френель утверждали, что свет распространяется не в виде продольных колебаний, подобных колебаниям воздуха при распространении звука, а в виде поперечных колебаний, подобных колебаниям скрипичной струны.

    Томас Юнг родился 13 июня 1773 г. в Милвертоне (Англия). Его отец — Томас-старший — был торговцем тканями; мать — Сара — была дочерью местного торговца. Её дядя — доктор Ричард Броклсби — держал врачебную практику в Лондоне и затем сыграл в жизни Томаса существенную роль. Юнг был старшим из десяти детей в семье. Семья принадлежала к секте квакеров, известных суровым аскетизмом в быту и строгостью воспитания и поведения; вероятно, этим объяснялась холодность Юнга к своим родственникам. Квакеры стремились поднять своё социальное положение через интеллектуальный труд и всячески поощряли любые способности своих детей. Юнгу было присуще чувство собственного достоинства, доходящее до самодовольства, а также определённый фанатизм.

       Через несколько месяцев после рождения Юнга отдали деду по материнской линии Роберту Дэвису, купцу. Дед, имевший классическое образование, первым распознал его экстраординарные способности. В два года Томас выучился читать — по Библии — и к четырём годам прочитал её дважды; кроме того, он увлёкся серьёзной поэзией, множество стихов знал наизусть. К шестилетнему возрасту он прочитал «Робинзона Крузо» и «Гулливера». До шести лет его образованием руководил сосед-священник, который не обладал особыми педагогическими талантами, но начал обучать Томаса латыни.

Обладая разносторонними способностями и интересами, Юнг уже в восемь лет занимался геодезией и математикой. Подростком знал латынь, древнегреческий, древнееврейский, итальянский и французский языки, изучал арабский язык, а также историю и ботанику. К восьми годам он научился работать на токарном станке, что пригодилось ему впоследствии при изготовлении физических приборов.

        Обучаясь в частном пансионе в городе Комптоне, он самостоятельно изучил дифференциальное исчисление. Ко времени окончания школы Юнг в подлиннике читал греческих и римских авторов, знал около десяти языков. Сам Юнг свои успехи объяснял тем, что вставал за час до своих однокашников и ложился через час после них, поэтому ему хватало времени на все предметы.

       Юнг считал самым продуктивным в своей жизни период с 1787 по 1792 годы. 14-летнего Юнга, прослышав о его способностях, пригласил в своё имение Дэвид Беркли — один из лидеров сообщества квакеров, банкир и пивовар. Томаса взяли в компаньоны к внуку Беркли. По легенде, Д. Беркли, желая испытать Томаса в каллиграфии, велел ему переписать несколько фраз из книги. Юнг попросил разрешения отлучиться и вскоре представил безукоризненные прописи с этой фразой на девяти языках. Дневник Юнга этих лет вёлся на тринадцати языках.

       Примечательно, что в автобиографии Юнг критически отнёсся к своим способностям и утверждал, что хотя писал много и быстро, но читал медленно и вряд ли одолел к 50 годам более 1000 томов (и сравнивал себя с забытым ныне поэтом Уильямом Кингом, который только за 7 лет жизни в Оксфорде прочитал не менее 7000).

В 15-летнем возрасте Юнг тяжело заболел; был поставлен диагноз «туберкулёз лёгких», болезнь сопровождалась кровохарканием, одышкой и другими симптомами. Его лечили хиной и молочнокислой диетой, за два года удалось полностью победить заболевание. 

Следуя своему девизу "Всякий человек может сделать то, что делают другие", он стал цирковым наездником. Он умел играть на всех музыкальных инструментах, разбирался в живописи.

Юнг, как и многие другие квакеры, был противником рабства и на этом основании отказался от сладкого, поскольку сахар получали рабским трудом, и воздерживался таким образом целых семь лет.

    Юнгу рекомендовали продолжать занятия классической филологией или учиться на юриста. Самого Томаса тянуло заниматься естественными науками или медициной, тем более что бездетный Броклсби намекнул внучатому племяннику, что сможет оплатить его занятия в университете, поселить его у себя в Лондоне и передать по завещанию лондонскую практику. Медицина считалась благородным и высокодоходным занятием, которое требовало как гуманитарных, так и естественнонаучных познаний. 19-летний Юнг перебрался в Вестминстер на квартиру близ медицинской школы и дома своего двоюродного деда.

         Бо́льшую часть времени он проводил в госпитале св. Варфоломея, где занимался ботаникой и фармакологией, слушал курсы акушерства и получал практический опыт во время обходов. К этому же времени относится его первая научная работа — статья об аккомодации зрения на материале анатомирования глаза вола.

       Университетское образование не требовалось для практикующего врача в Англии XVIII века, но ведущие специалисты-квакеры предпочитали наличие формального диплома. Томас Юнг выбрал Эдинбургский университет, отправившись туда своим ходом, на лошади. В Эдинбурге бывший квакер увлёкся театром, танцами и музицированием, которые были ранее для него запретны. Как обычно, он очень обстоятельно отнёсся к новым увлечениям. Если верить анекдоту, побывав в первый раз на уроке менуэта, Юнг вооружился линейкой и циркулем, чтобы вывести формулу идеального танца.

         Выбрав своей профессией медицину, Юнг изучает её в Лондоне, Эдинбурге, Гёттингене, Кембридже. В Кембридже Т. Юнг, как и другие студенты, любил заключать пари по любому научному поводу: например, чему равен угловой размер Земли, видимый с Солнца; сможет ли он к определенному сроку написать трактат по теории звука, превышающий по уровню требования, предъявляемые при получении степени бакалавра. И эти пари выигрывал.

         30 мая 1793 года он обобщил свои исследования в докладе Королевскому обществу «Наблюдения над процессом зрения», опубликованном затем в «Философских трудах». До Юнга существовали гипотезы Кеплера и Декарта; первый считал, что хрусталик двигается глазной мускулатурой взад и вперёд, как линза в оптических приборах. Декарт полагал, что хрусталик оптически неподвижен, а аккомодация достигается за счёт изменения его формы. Юнг анатомически доказал, что хрусталик глаза обладает волокнистой структурой и приспособлен к изменению своей формы.

    О многогранности таланта Юнга можно судить по тематике его научных работ: механика, оптика, акустика, кораблестроение, астрономия, геофизика и др.  Параллельно с изучением медицины и врачебной деятельностью Т. Юнг занял¬ся решением научных проблем. Еще в 1793 г. он опубликовал в Трудах Коро¬левского Общества трактат «Наблюдения над процессом зрения» и был в 1794 г. избран членом Королевского Общества, что было большой честью для молодого учёного. Чтобы не навредить репутации врача, некоторые работы он публикует анонимно. 

       В начале апреля 1796 года Юнг сдал квалификационные экзамены, в июне из печати вышла его диссертация (на латинском языке). Диссертация была посвящена механизму человеческого голоса; помимо физиологических аспектов, автор предложил универсальную транскрипцию из 47 знаков для фиксации всех возможных звуковых сочетаний, которые голосовой аппарат способен производить. Защита прошла 16 июля. После диспута ему присудили сразу три докторские степени — общей медицины, хирургии и акушерства.

Но правила получения медицинской практики в Лондоне (для врачей «столицы и округи в 7 миль окрест неё») изменились. Теперь требовалось иметь диплом учебного заведения, удостоверяющий, что кандидат проучился не менее двух лет в одном и том же месте. Иными словами, 24-летнему доктору медицины Юнгу вновь предстояло вернуться на студенческую скамью. Из карьерных соображений он решил получить степень бакалавра медицины в Кембридже, чтобы в перспективе стать членом Королевского колледжа врачей. В марте 1797 года Юнг был зачислен в Колледж Эммануэля в статусе феллоу, что давало право питаться за столом преподавателей, а не студентов. Это означало окончательный разрыв с квакерами: каждый кандидат на степень Кембриджского университета должен был публично объявить, что является членом Англиканской церкви.

Огюстен Жан Френель
Огюстен Жан Френель

13 декабря 1797 года скончался его двоюродный дед и Юнг унаследовал половину его состояния (10 000 фунтов, то есть около 950 000 в ценах 2015 года) и лондонский дом на Норфолк-стрит с библиотекой и коллекцией живописи. Он перевёз свои вещи в лондонский дом, смог нанять слугу и приобрести экипаж. В феврале 1798 года Томас Юнг был официально исключён из квакерской общины; формальным предлогом было посещение танцев и театра. По-видимому, больше он не общался ни с родителями, ни с другими родственниками. Его мать скончалась в 1811 году, а отец - в 1819-м.

      Пребывание к Кембридже было для Юнга формальностью: друзьям в Эдинбург он писал, что вынужден подчиняться «глупым законам Лондонского колледжа». В автобиографии он прямо говорил, что не посещал занятий по предметам, которые и так ему были прекрасно известны. Защитив диссертацию по человеческому голосу, он понял, что не имеет представления, что такое звук с точки зрения физики. Результатом стало углублённое изучение колебаний, распространяемых как в газах, так и жидкостях. Тем не менее, диплом бакалавра он формально получил только в 1803 году.

        В 1801 г. Юнг стал профессором Королевского института в Лондоне и пробыл на этой должности около двух лет, прочитав 91 публичную лекцию. Эти лекции, по мнению их организаторов, должны были демонстрировать широкой аудитории практическую полезность научных достижений. Однако Т. Юнг был очень неважным лектором и использовал лекции для изложения собственных научных результатов, что сделало их недоступными для слушателей.

Дифракция. Иллюстрация Т. Юнга к его лекции в Королевском обществе 1803 года
Дифракция. Иллюстрация Т. Юнга к его лекции в Королевском обществе 1803 года

В 1801 году вышла его "Теория света и цвета", где он изложил волновую теорию света, сделав вывод: "Лучистый свет состоит из колебательных движений светоносного эфира" и объяснял всё богатство цветов колебательными движениями эфира, а их различие - различием частот колебаний.

За год до этого он сформулировал принцип суперпозиции волн, объяснил явление интерференции (сам этот термин введён также им).

"Световые колебания распространяются в эфире от различных источников, не мешая друг другу" - пояснял принцип суперпозиции Юнг. И далее: "Везде, где части одного и того же света попадают в глаз по разным направлениям, свет становится или более сильным, где разность путей есть целое кратное некоторой длины, и наименее сильным в промежуточных состояниях ... и эта длина различна для света различных цветов". Юнг подтвердил это известным опытом, когда солнечный свет проходит через два маленьких отверстия в экране (опыт Юнга). Юнг первым в истории определил длину световой волны, доказал волновую природу ультрафиолетовых лучей.

Летом 1802 года герцог Ричмондский попросил Юнга сопровождать его племянников во Францию в качестве личного врача и переводчика с французского языка. Три месяца они провели в Руане, сам Юнг сумел совершить двухнедельную поездку в Париж, где посетил Институт Франции, причём на одном из заседаний лицезрел Наполеона.

14 июня 1804 года Юнг женился на Элизе Максвелл, происходившей из шотландского аристократического семейства. Невесте было около 18 или 19 лет; об обстоятельствах этого брака практически ничего не известно. У родителей Элизы был дом на Кавендиш-сквер, то есть они были соседями Юнга. Брак оказался бездетным.

   После женитьбы, Юнг нуждался в источнике постоянного заработка, который могла дать только медицинская практика. Желая отдохнуть, летом 1804 года Юнг с женой обосновались в курортном городе Уортинг. На протяжении 15 лет Юнг по четыре месяца в году — во время купального сезона — работал в Уортинге, причём в 1808 году смог купить там дом и получить регистрацию «врача-резидента». Многие научные работы Юнга следующих лет также были связаны с этим городом.

В 1807 г. Юнг рассчитывал заработать на издании «Курса лекций по естественной философии и механическому искусству» — двух объёмистых томов почти в 1500 страниц с цветными иллюстрациями. Издатель обещал ему 1000 фунтов стерлингов, что составляет в современных ценах 72 000. В итоге он так и не получил гонорара из-за разорения издательства, но книга успела к тому времени выйти в свет. Именно Юнг в «Курсе лекций» предложил механическую работоспособность именовать «энергией» (вместо принятого ранее термина «сила») и придал данному термину научное значение — как способность производить работу; то есть величину, пропорциональную массе и квадрату скорости движущегося тела; ввёл термин физическая оптика.

Приоритет Юнга в этом отношении был забыт уже к середине XIX века. Особое место в «Курсе» занимали вопросы теории прочности, он оказался пионером изучения напряжений, вызываемых ударом, и указал метод их вычисления для идеально упругих материалов. В 13-й лекции Юнг вывел модуль упругости — как вес, который в состоянии удлинить стержень с поперечным сечением, равным единице, на его собственную длину. Эта постоянная получила название модуля Юнга.

         Утверждение Юнга о продольности световых волн привело к противоречию волновой теории с явлением поляризации света, которое в 1808 г. открыл Э. Молюс.

Работы Юнга явились наиболее существенным вкладом в теорию оптических явлений со времён Ньютона. Современниками они были встречены с недоверием. Впоследствии П.С. Лаплас объяснял это тем, что Юнг иногда удовлетворялся недостаточно строгими, а иногда и поверхностными математическими доказательствами.

С 1811 года до конца жизни Юнг работал врачом в больнице Святого Георгия в Лондоне. Араго отмечал, что Юнг был великим учёным, но плохим врачом; главной его проблемой было вечное опасение навредить пациенту.

       Характерно, что в автобиографической заметке Юнг практически не упоминал о своих медицинских занятиях. К тому времени его захватила принципиально другая проблема — дешифровка письменности Древнего Египта.

     В 1816 году известный популяризатор науки Доминик Франсуа Араго и Гей-Люссак во время поездки в Англию навестили Юнга в Уортинге. Впоследствии Араго так описал эту встречу: « В 1816 г. я путешествовал по Англии в обществе своего учёного друга, г-на Гей-Люссака. В это время Френель только начал свою научную карьеру, написав работу о дифракции. Работа эта, заключавшая, по нашему мнению, солидные данные, несовместимые с ньютоновской теорией света, естественно превратилась в основной предмет наших бесед с доктором Юнгом. Мы удивлялись многочисленным оговоркам, которые он вносил в наши похвальные отзывы, пока он не заявил нам, что опыт, захвативший наше внимание, ещё в 1807 г. приводился в его «Натуральной философии». Это утверждение показалось нам безосновательным. Оно сделало спор наш долгим и детальным. …Сознание собственной бестактности поразило нас лишь в тот момент, когда госпожа Юнг внезапно вышла. Мы уже начали рассыпаться в извинениях перед её супругом, когда она вернулась снова с огромным томом in quarto в руках. Это был первый том «Натуральной философии». Она положила его на стол, открыла, ни слова не говоря, на странице 787 и указала пальцем рисунок, на котором теоретически доказывался криволинейный путь дифракционных полос, служивший предметом спора.»

        Френель немедленно вступил с Юнгом в переписку; работы Юнга по волновой теории впервые оказались оценены по достоинству, однако к достижениям самого французского учёного англичанин отнёсся сдержанно. «Ахиллесовой пятой» волновой теории было тогда явление поляризации, которое само по себе привело к отходу Юнга от проблем физики. После прочтения работ Френеля Юнг пришёл к выводу, что поляризация может быть исчерпывающе объяснена только если допустить, что световые колебания происходят перпендикулярно к распространению волны, а не вдоль, как считалось после Гюйгенса. (В 1672 году мысль о поперечности световых колебаний выдвинул Роберт Гук, но эта идея осталась незамеченной.) О своём выводе Юнг сообщил Араго в частном письме 1817 года, и тогда же аналогичный вывод сделал и Френель. Свой «мемуар» он представил Французской Академии в 1821 году, что привело к спору о приоритете, длившемуся около десятилетия.

         Одновременно с 1818 года Юнг – секретарь Бюро долгот и редактор «Мореходного альманаха». За эту деятельность Т. Юнг подвергся ожесточенным и несправедливым нападкам. Ему ставилось в вину, что опечатки в таблицах «Альманаха», приводившие к ошибкам в определении местоположения корабля, являются причиной гибели многих английских судов. Имеются данные, что эта травля была организована. Систематические нападки очень удручали Т. Юнга и, как считали современники, были основной причиной его преждевременной смерти. Но именно Юнгу принадлежит теория приливов.

           Помимо занятий наукой, Юнг известен также как хороший музыкант, знаток живописи и даже способный гимнаст. Юнг доказывал родство языков индоевропейской семьи и в 1813 году опубликовал работу, в которой ввёл сам термин индоевропейские языки. Он занимался также расшифровкой египетских иероглифов (определил значение некоторых знаков Розеттского камня). Именно он первым прочёл имя великой Клеопатры на лондонском обелиске с острова Филы, обнаруженном Джованни Бельцони. Тем не менее, бессистемный подход Юнга к анализу египетских надписей привёл к тому, что Юнг прочёл всего около 30 знаков, а полностью дешифровку осуществил Жан-Франсуа Шампольон. В последние годы жизни Юнг занимался составлением египетского словаря.

    С 1814 года Юнг состоял в рабочем комитете Королевского общества по газификации Лондона. После взрыва на газовом заводе комиссия должна была ответить на вопросы о безопасной длине и диаметре газовых труб. Расчёты Юнга позволили Хамфри Дэви в 1815 году предложить безопасную шахтёрскую лампу.

           Юнг написал около 60 глав для приложения к четвёртому изданию «Британской энциклопедии», главным образом биографии учёных.

Коллега Юнга по Королевскому институту X. Дэви сказал о нем: "Даже если бы он ограничил себя одной какой-нибудь областью знаний, то, несомненно, был бы в этой области первым. Но он был выдающимся специалистом и как лингвист, и как иероглифист; он знал так много, что даже трудно сказать, чего он не знал".

Начав с объяснения явления аккомодации глаза изменением кривизны хрусталика (1793) и проделав большую научную работу в области оптики, Юнг в 1817 г. выдвинул идею поперечности световых волн.

            Летом 1821 года Юнг продал дом в Уортинге и принял решение отправиться на континент. Он с женой покинул Лондон в середине июня и вернулся лишь в конце октября. Первым пунктом на его пути был Париж, где Юнг познакомился с Лапласом, Кювье и Био. Затем дилижансом чета Юнгов отправилась в Италию.

В последнее десятилетие своей жизни Юнг вошёл хорошо обеспеченным человеком: он занялся новым для того времени бизнесом — страхованием жизни; в одной из страховых компаний он служил специалистом по расчётам и врачом. Он хорошо заработал на биржевой лихорадке 1824 года. Благодаря жалованью в Адмиралтействе и в страховой компании он имел 500 фунтов в год (40 000 в ценах 2015 года).

              Перенеся в юности туберкулёз, Юнг всю жизнь отличался отличным здоровьем. Однако летом 1828 года, во время посещения Женевы, он неожиданно почувствовал упадок сил. В феврале 1829 года проявились симптомы, принятые врачами за астму, к апрелю он страдал одышкой и кровохарканием. Ему пришлось передать все дела давнему другу Хадсону Герни, с которым они когда-то учились. Как раз на этот период пришлась ожесточённая атака на него представителей астрономического сообщества. Юнг уже был так слаб, что не мог держать пера в руках. 10 мая 1829 года он скончался, не дожив месяца и трёх дней до 56-летия.

        Медицинское освидетельствование не показало туберкулёза лёгких. Сильно было поражено сердце, хотя Юнг всю жизнь был умеренным в пище, не курил и не употреблял алкоголя, вёл активную жизнь и занимался спортом.

     Т.Юнг был похоронен в скромном фамильной склепе, и лишь позднее в Вестминстерском аббатстве был установлен монумент с его профилем и следующей надписью: «Посвящается памяти Томаса Юнга – доктора медицины, члена и секретаря по иностранной переписке Королевского Общества, члена Национального Института Франции человека одинаково выдающегося почти в каждом разделе человеческого знания, терпеливо и непрерывно трудившегося, одарённого способностью интуитивного понимания, проявившего равное мастерство в наиболее глубоких исследованиях как литературы, так и науки.

Он первый установил волновую теорию света и первый проник в тьму, которая веками окутывала египетские иероглифы. Любимый друзьями за его душевные качества, уважаемый в свете за его не имеющие себе равных знания, он умер с надеждой на заслуженное воскрешение…»

     За широту интересов и фундаментальность вклада в науку биограф Эндрю Робинсон охарактеризовал Юнга как «последнего человека, который знал всё».

Томас Юнг был лёгким и обаятельным человеком. Гостеприимным, добросердечным, честным. Он совершенно не знал ни зависти, ни подозрительности. Дитя чопорного и жестокого века, Юнг, однако, был чужд снобизма; характер его был ровный и мягкий. Юнг был светским человеком, пользовавшимся в Лондоне репутацией остроумного и неисчерпаемого собеседника. Его называли "ходячей энциклопедией" и "библиотекой на двух ногах". Когда в летучей светской беседе затрагиваются десятки самых нежданных тем, Юнг, с его эрудицией и быстрым умом, не мог не блистать. А если просили - он готов был и петь, и аккомпанировать. И всё это - просто, без позы и наигрыша, без модной среди "интеллектуалов" эксцентричности.

      К середине XIX века Юнг был прочно забыт у себя на родине, его вклад в разные отрасли науки осознавался с большим опозданием. По мнению Ф. Олдэма — автора его биографии как учёного-естественника (совместно с А. Вудом, 1954) — причина тому была в крайней закрытости и индивидуализме личности Юнга. При этом он переживал из-за утраты приоритета, но не предпринимал усилий, чтобы сделать своё имя более известным. Ему было свойственно распыляться, хотя любое из его открытий само по себе сделало бы его величиной в истории науки. В англоязычном мире сложилась традиция считать Томаса Юнга пионером в расшифровке древнеегипетской письменности. В российской и советской историографии приоритет Шампольона практически не подвергался оспариванию, за исключением «Краткой истории египтологии» В. Томсинова, в которой вклад Юнга в египтологию сравнивался с ролью братьев Райт в истории самолётостроения.

Наряду с Т. Юнгом, создателем волновой оптики является О.Френель, который, по словам Дж. Гершеля, "составил честь Франции и своего века".

Однажды он сказал:

  • У многих физиков в жилах течёт только ток высокого напряжения. Т. Юнг

  • Математик скорее, нежели какой-либо другой учёный, может найти свои собственные ошибки. Т. Юнг

Рассказывают, что…

  • О способностях Юнга в детстве ходили многочисленные истории. Одна из наиболее известных связана с его поездкой в Лондон с тёткой Мэри. Зайдя в книжную лавку, одетый в строгий чёрный костюм мальчик увлечённо листал некое редкое издание античных классиков. Книготорговец покровительственно предложил подарить ему книгу, если он сможет перевести хотя бы страницу. Юный Томас сходу перевёл текст с листа на литературный английский язык, после чего действительно получил книгу в дар.

  • Когда Юнг увлёкся ботаникой и ему потребовался микроскоп, его обучили токарному делу и искусству шлифования линз; в этом ему помогали и дед, и отец. Освоив переплётное дело, Юнг заработал первые карманные деньги — 5 шиллингов (около 28 фунтов в ценах 2015 года) за приведение в порядок книг и тетрадей одноклассников. Во время каникул отец купил ему книгу Джозефа Пристли об атмосфере. Тогда же он познакомился с соседом-геодезистом по фамилии Кингдон, у которого было трёхтомное издание Словаря искусств и ремёсел, откуда можно было извлечь описания математических и физических инструментов. Другой сосед в Майнхеде — Аткинс — с 1782 года вёл метеорологический журнал при помощи барометра и термометра; результаты его годичных измерений были опубликованы Королевским обществом. Аткинс одолжил мальчику квадрант, с помощью которого тот освоил триангуляцию и перемерил высоту всех окрестных холмов. По книге Мартина он попытался освоить метод флюкций — то есть дифференциальное исчисление — но самостоятельно смог разобраться в нём только через год или два.

  • Юнг ещё в Эдинбурге увлёкся цирком, а в Гёттингене выступал наездником у Франкони, который пустил слух, что у него работает член Королевского общества.

  • С конца 1790-х годов Юнг активно занимался оптическими и акустическими опытами. В первую очередь он изучал колебания струн, обматывал их серебряной нитью и рассматривал в темноте, направляя на определённые точки луч света. Летом 1799 года была окончена статья «Опыты и проблемы по звуку и свету», которая знаменовала его полный переход на позиции волновой теории. В январе 1800 года он представил свой «мемуар» Королевскому обществу. По словам Е. М. Кляуса, это была веха, разделявшая оптику XVIII—XIX веков. Юнг ввёл понятия физической оптики и световой волны, которые сам же и предложил. Кроме того, он описал явление астигматизма.

  • Развивая взгляды Гюйгенса, Юнг выдвинул гипотезу, что свет есть волна в эфире. Юнг не ссылался ни на Гюйгенса, ни на Эйлера, имена которых были практически неизвестны для британских учёны. Занимаясь акустикой, он обратил внимание на усиление и ослабление звука при сложении звуковых волн и, обратившись к принципу суперпозиции, открыл интерференцию волн. Открытие общего принципа интерференции Юнг датировал маем 1801 года. Юнг отказался от представления, что волны, налагаясь, способны только усиливаться. Напротив, он доказал возможность их ослабления и даже взаимоуничтожения при определённых условиях. Так появляются, например, «кольца Ньютона».

     * Франсуа Араго так охарактеризовал достижения Юнга в физике: «Ценнейшее открытие доктора Юнга, которому суждено навеки обессмертить его имя, было ему внушено предметом, казалось бы, весьма ничтожным; теми самыми яркими и легкими пузырями мыльной пены, которые, едва вырываясь из трубки школьника, становятся игрушкой самых незаметных движений воздуха. <…> Вот, бесспорно, самая странная из гипотез! Неожиданностью было видеть ночь среди ясного дня, в точках, которых свободно достигали солнечные лучи, но кто бы мог подумать, что свет, слагаясь со светом, может вызвать мрак!»

  • Томас Юнг был необычайно яркой личностью. Вот отрывок из его биографии, написанной Араго: «Двух лет уже умел бегло читать,...отличался необыкновенной памятью, так что в четыре года знал наизусть значительное число английских авторов и даже несколько латинских поэм, хотя и не понимал еще латинского языка... От девяти до четырнадцати лет, изучая в школе древних классиков и занимая постоянно первое место в классе, он успел в то же время выучиться по-французски, по-итальянски, по-еврейски, по-персидски и по-арабски. Французским и итальянским языком он начал заниматься, чтобы удовлетворить любопытство своего приятеля, который имел несколько книг, напечатанных в Париже и желал узнать их содержание; еврейским, чтобы читать Библию в подлиннике; персидским и арабским, чтобы решить вопрос, возникший однажды во время рекреации: есть ли между восточными языками такая же разница, как между европейскими...В то же время он имел страсть к ботанике...и предпринял попытку сам устроить микроскоп...Приобрел для этой цели ловкость в искусстве точения, но пришел было в смущение, встретив в алгебраических формулах оптики непонятные символы... Не желая, однако, отказаться от наблюдения в увеличенном виде пестиков и тычинок, нашел более простым выучиться дифференциальному счислению, чтобы понять несчастную формулу, чем послать в соседний город купить микроскоп... Занимаясь медициной в Эдинбурге, он в короткое время достиг того, что мог состязаться в ловкости с известным акробатом; в Гёттингене, где оставался девять месяцев, приобрел замечательное умение вольтижировать на лошади» (и даже, можно добавить, выступал в знаменитом цирке Франкони). «Я уверен, — замечает Араго, — что из всех музыкальных инструментов не найдется двух, на которых бы Юнг не умел играть». «Гений Юнга оставил след в истории самых разнообразных отраслей человеческого знания. Творец учения об интерференции лучей, он основатель современной теории света как волнообразного движения; его пытливость одинаково привлекали чудеса светового луча, трудные вопросы физиологии зрения, как и тайны египетских иероглифов, которых он был проницательным истолкователем».
Валентин МАТЮХИН
Категории:
история
Ключевые слова:
Томас Юнг
0
2 июля 2023 г. в 08:00
Прочитано 1749 раз