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「世界上最後一個無所不知的人」湯瑪斯 · 楊誕辰 │ 科學史上的今天:6/13

兩歲即能閱讀;六歲就把聖經從頭到尾讀完兩遍,並開始自學拉丁文;青少年時已精通十二種語言、會製作顯微鏡與望遠鏡,除了歷史、法律、音樂,還自學牛頓那艱澀的微積分與《光學原理》,以及拉瓦謝的《化學要論》。這樣的天才兒童日後出類拔萃一點兒也不奇怪吧!不過,湯瑪斯 · 楊(Thomas Young, 1773-1829)所跨的領域之廣,所作的貢獻之多,用「天才科學家」都還不足以形容。

楊原本以行醫為職志,因此從十八歲到二十八歲這十年間發表的論文都是關於視覺的研究。他研究水晶體如何調節焦距,率先提出眼睛有三種感光細胞接收不同波長的色光,而產生彩色的視覺。因此他被譽為生理光學的創始人。

1800 年,他發表科學史上首度描述波的干涉現象的論文。以此為起點,他開始研究光的性質,根據繞射、干涉等現象,主張光是一種波,而非牛頓所言之粒子。但粒子說已盛行百餘年,即使楊提出各種實驗結果作為佐證,仍難以撼動牛頓的權威,直到法國物理學家菲涅耳(Augustin Fresnel)提出更明確的實驗與理論根據後,波動說才自 1820 年代開始獲得普遍認同。

而楊於 1803 年所做的雙狹縫實驗更是影響深遠。他讓一道光同時通過兩個狹縫投射到屏幕上,結果出現明暗相間的干涉條紋;他認為這足以證明光就是波。沒想到一百多年後的物理學家改用電子、質子,甚至是由 60 個碳原子組成的巴克球重做雙狹縫實驗,竟然也都出現干涉現象!雙狹縫實驗還衍伸出更奇特的量子現象,成為哥本哈根詮釋的最佳佐證。

1819 年,楊發揮其語言天分,率先指認出羅塞塔石碑上某一重複出現、有著外框的古埃及象形文字,係作為表音符號代表「托勒密」這個外國人名的音譯(就跟我們中文做法一樣),而成為商博良(Jean-François Champollion)破譯埃及象形文字的關鍵。

除此之外,楊還在材料力學、表面張力、血液流動、音樂的平均律等不同領域都作出重要的貢獻,只可惜這位「世界上最後一個無所不知的人」未滿 56 歲就離開人世了。

 

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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