Thomas Young (scientifique) - Thomas Young (scientist)

Thomas Jeune
Thomas Young par Briggs.jpg
Portrait par Henry Perronet Briggs , 1822
Née ( 1773-06-13 )13 juin 1773
Milverton, Somerset , Angleterre
Décédés 10 mai 1829 (1829-05-10)(55 ans)
Londres, Angleterre
mère nourricière Faculté de médecine de l'Université d'Édimbourg
Université de Göttingen
Emmanuel College, Cambridge
Connu pour Théorie ondulatoire de la lumière
Expérience à double fente
Astigmatisme
Équation de Young–Dupré
Théorie de
Young– Helmholtz Équation de
Young –Laplace Tempérament de
Young Module de
Young Règle de Young
Carrière scientifique
Des champs Physique
Physiologie
Égyptologie
Signature
Jeune Thomas signature.jpg

Thomas Young FRS (13 juin 1773 - 10 mai 1829) était un mathématicien britannique qui a apporté des contributions notables aux domaines de la vision , de la lumière, de la mécanique des solides , de l'énergie, de la physiologie , du langage , de l'harmonie musicale et de l' égyptologie . Il "a fait un certain nombre d'innovations originales et perspicaces" dans le déchiffrement des hiéroglyphes égyptiens (en particulier la pierre de Rosette ) avant que Jean-François Champollion ne développe finalement son travail.

Young a été décrit comme « Le dernier homme qui savait tout ». Son travail a influencé celui de William Herschel , Hermann von Helmholtz , James Clerk Maxwell et Albert Einstein . Young est crédité d'avoir établi la théorie ondulatoire de la lumière , contrairement à la théorie des particules d' Isaac Newton . Le travail de Young a ensuite été soutenu par le travail d' Augustin-Jean Fresnel .

Vie privée

Young appartenait à une famille quaker de Milverton, Somerset , où il est né en 1773, l'aîné de dix enfants. À quatorze ans, Young avait appris le grec et le latin .

Young a commencé à étudier la médecine à Londres à l'hôpital St Bartholomew en 1792, a déménagé à la faculté de médecine de l' Université d'Édimbourg en 1794, et un an plus tard est allé à Göttingen , Basse-Saxe, Allemagne, où il a obtenu le diplôme de docteur en médecine en 1796 de l' Université de Göttingen . En 1797, il entre au Emmanuel College de Cambridge . La même année, il hérite de la succession de son grand-oncle, Richard Brocklesby , ce qui le rend financièrement indépendant, et en 1799, il s'établit comme médecin au 48 Welbeck Street , Londres (maintenant enregistré avec une plaque bleue ). Young a publié plusieurs de ses premiers articles universitaires de manière anonyme pour protéger sa réputation de médecin.

En 1801, Young est nommé professeur de philosophie naturelle (principalement de physique ) à la Royal Institution . En deux ans, il a prononcé 91 conférences. En 1802, il fut nommé ministre des Affaires étrangères de la Royal Society , dont il avait été élu membre en 1794. Il démissionna de son poste de professeur en 1803, craignant que ses fonctions n'interfèrent avec sa pratique médicale. Ses conférences ont été publiées en 1807 dans le cours de conférences sur la philosophie naturelle et contiennent un certain nombre d'anticipations de théories ultérieures.

En 1811, Young devint médecin à l'hôpital St George et, en 1814, il siégea à un comité nommé pour examiner les dangers liés à l'introduction générale du gaz pour l'éclairage à Londres. En 1816, il fut secrétaire d'une commission chargée de déterminer la longueur précise du pendule des secondes (la longueur d'un pendule dont la période est exactement de 2 secondes), et en 1818 il devint secrétaire du Board of Longitude et surintendant du HM Nautical Almanac Bureau .

Young est élu membre honoraire étranger de l' Académie américaine des arts et des sciences en 1822. Quelques années avant sa mort, il s'intéresse à l'assurance-vie et, en 1827, il est choisi l'un des huit associés étrangers de l' Académie française des sciences . La même année, il devint membre correspondant de première classe, vivant à l'étranger, de l' Institut royal des Pays-Bas . En 1828, il est élu membre étranger de l' Académie royale suédoise des sciences .

En 1804, Young épousa Eliza Maxwell. Ils n'avaient pas d'enfants.

Young est décédé dans sa 56e année à Londres le 10 mai 1829, après avoir subi des crises récurrentes d'« asthme ». Son autopsie a révélé une athérosclérose de l'aorte. Son corps a été enterré dans le cimetière de l'église St. Giles à Farnborough , dans le comté de Kent . L'abbaye de Westminster abrite une tablette de marbre blanc à la mémoire de Young, portant une épitaphe de Hudson Gurney :

Sacré à la mémoire de Thomas Young, MD, Fellow et Secrétaire aux Affaires étrangères de la Royal Society Membre de l'Institut national de France ; un homme pareillement éminent dans presque tous les départements de l'apprentissage humain. Patient d'un travail ininterrompu, doué de la faculté de perception intuitive, qui, apportant une égale maîtrise aux investigations les plus absconses des lettres et de la science, établit le premier la théorie ondulatoire de la lumière, et pénétra le premier l'obscurité qui avait voilé pendant des siècles les hiéroglyphes d'Egypte. Aimé de ses amis par ses vertus domestiques, honoré par le Monde pour ses acquis sans égal, il mourut dans l'espérance de la Résurrection des justes. —Né à Milverton, dans le Somersetshire, le 13 juin 1773. Mort à Park Square, Londres, le 10 mai 1829, dans la 56e année de son âge.

Young était très apprécié de ses amis et collègues. On lui a dit de ne jamais imposer ses connaissances, mais si on le lui demandait, il était capable de répondre facilement à la question scientifique la plus difficile. Bien que très érudit, il avait la réputation d'avoir parfois du mal à communiquer ses connaissances. Il a été dit par l'un de ses contemporains que, "Ses mots n'étaient pas ceux d'un usage familier, et l'arrangement de ses idées rarement le même que ceux avec qui il conversait. Il était donc pire calculé que tout homme que j'aie jamais connu pour la communication de connaissance."

Opinions religieuses

Bien qu'il ait parfois traité de sujets religieux de l'histoire de l'Égypte et écrit sur l'histoire du christianisme en Nubie , on ne sait pas grand-chose des opinions religieuses personnelles de Young. Sur le compte de George Peacock , Young ne lui a jamais parlé de morale, de métaphysique ou de religion, bien que selon la femme de Young, ses attitudes montraient que « son éducation quaker avait fortement influencé ses pratiques religieuses ». Des sources d'autorité ont décrit Young en termes de Quaker chrétien culturel.

Hudson Gurney a informé qu'avant son mariage, Young devait rejoindre l' Église d'Angleterre et a été baptisé plus tard. Après que ses travaux sur la physique eurent été critiqués par Henry Brougham , Young déclara : « J'ai résolu de limiter mes études et ma plume aux seuls sujets médicaux. Pour les talents que Dieu ne m'a pas donnés, je ne suis pas responsable, mais ceux que je posséder, j'ai jusqu'ici cultivé et employé aussi diligemment que mes occasions me le permettaient, et je continuerai à les appliquer avec assiduité et tranquillité à cette profession qui a toujours été le but ultime de tous mes travaux.

Gurney a déclaré que Young « a conservé une grande partie de son ancien credo et a porté à ses études scripturaires son habitude d'inquisition des langues et des manières », plutôt que l'habitude du prosélytisme. Pourtant, la veille de sa mort, Young participa aux sacrements religieux ; comme le rapporte le Edinburgh Journal of Science de David Brewster : "Après quelques informations concernant ses affaires, et quelques instructions concernant les papiers hiérographiques en ses mains, il dit que, parfaitement conscient de sa situation, il avait pris les sacrements de l'église le la veille... Ses sentiments religieux étaient par lui-même déclarés libéraux, bien qu'orthodoxes. Il avait longuement étudié les Écritures , dont les préceptes étaient profondément gravés dans son esprit dès ses premières années, et il témoigna de la foi qu'il professait. ; dans un cours inflexible d'utilité et de rectitude."

Recherche

Théorie ondulatoire de la lumière

Selon le propre jugement de Young, parmi ses nombreuses réalisations, la plus importante fut d'établir la théorie ondulatoire de la lumière . Pour ce faire, il a dû surmonter l'opinion centenaire, exprimée dans les vénérables optiques de Newton , selon laquelle la lumière est une particule. Néanmoins, au début du XIXe siècle, Young a avancé un certain nombre de raisons théoriques soutenant la théorie ondulatoire de la lumière, et il a développé deux démonstrations durables pour soutenir ce point de vue. Avec le réservoir d'ondulation, il a démontré l'idée d' interférence dans le contexte des vagues d'eau. Avec l'expérience d'interférence de Young , le prédécesseur de l' expérience à double fente , il a démontré l'interférence dans le contexte de la lumière sous forme d'onde.

Planche de "Lectures" de 1802 (RI), éd. 1807

Young, s'adressant le 24 novembre 1803 à la Royal Society de Londres, a commencé sa description désormais classique de l'expérience historique :

Les expériences que je vais raconter... peuvent être répétées avec une grande facilité, chaque fois que le soleil brille, et sans autre appareil que celui qui est à la portée de chacun.

Dans son article suivant, intitulé Experiments and Calculations Relative to Physical Optics (1804), Young décrit une expérience dans laquelle il a placé une carte mesurant environ 0,85 millimètres (0,033 in) dans un faisceau de lumière provenant d'une seule ouverture dans une fenêtre et a observé le franges de couleur dans l'ombre et sur les côtés de la carte. Il a observé que le fait de placer une autre carte devant ou derrière la bande étroite de manière à empêcher le faisceau lumineux de frapper l'un de ses bords faisait disparaître les franges. Cela a soutenu l'affirmation selon laquelle la lumière est composée d' ondes .

Young a réalisé et analysé un certain nombre d'expériences, y compris l'interférence de la lumière provenant de la réflexion sur des paires voisines de rainures micrométriques, de la réflexion sur des films minces de savon et d'huile et des anneaux de Newton . Il a également réalisé deux importantes expériences de diffraction utilisant des fibres et de longues bandes étroites. Dans son Cours de Philosophie Naturelle et d'Arts Mécaniques (1807), il attribue à Grimaldi le mérite d'avoir d'abord observé les franges dans l'ombre d'un objet placé dans un faisceau lumineux. En dix ans, une grande partie de l'œuvre de Young fut reproduite puis prolongée par Augustin-Jean Fresnel .

Module d'Young

Éléments mathématiques de la philosophie naturelle de Young

Young a décrit la caractérisation de l'élasticité connue sous le nom de module de Young, noté E , en 1807, et l'a décrite plus en détail dans son cours de conférences sur la philosophie naturelle et les arts mécaniques . Cependant, la première utilisation du concept de module de Young dans les expériences a été par Giordano Riccati en 1782, avant Young de 25 ans. De plus, l'idée peut être attribuée à un article de Leonhard Euler publié en 1727, quelque 80 ans avant l'article de 1807 de Thomas Young.

Le module de Young relie la contrainte (pression) dans un corps à sa déformation associée (changement de longueur en tant que rapport de la longueur d'origine); c'est-à-dire contrainte = E × déformation, pour une éprouvette chargée uniaxialement. Le module de Young est indépendant de la composante étudiée ; c'est-à-dire qu'il s'agit d'une propriété matérielle inhérente (le terme module fait référence à une propriété matérielle inhérente). Le module de Young a permis, pour la première fois, de prédire la déformation dans un composant soumis à une contrainte connue (et vice versa). Avant la contribution de Young, les ingénieurs devaient appliquer la relation F = kx de Hooke pour identifier la déformation (x) d'un corps soumis à une charge connue (F), où la constante (k) est fonction à la fois de la géométrie et du matériau sous considération. Trouver k nécessitait des tests physiques pour tout nouveau composant, car la relation F = kx est fonction à la fois de la géométrie et du matériau. Le module de Young ne dépend que du matériau, pas de sa géométrie, permettant ainsi une révolution dans les stratégies d'ingénierie.

Les problèmes de Young à parfois ne pas s'exprimer clairement ont été montrés par sa propre définition du module : « Le module d'élasticité de toute substance est une colonne de la même substance, capable de produire une pression sur sa base qui est au poids provoquant un certain degré de compression que la longueur de la substance est à la diminution de sa longueur. Lorsque cette explication fut donnée aux Lords de l'Amirauté, leur greffier écrivit à Young en disant "Bien que la science soit très respectée par leurs Seigneuries et que votre papier soit très estimé, il est trop savant... bref il n'est pas compris."

Théorie de la vision et des couleurs

Young a également été appelé le fondateur de l'optique physiologique. En 1793, il expliqua le mode selon lequel l'œil s'accommode de la vision à différentes distances comme dépendant du changement de la courbure du cristallin ; en 1801, il fut le premier à décrire l' astigmatisme ; et dans ses conférences, il a présenté l'hypothèse, développée par la suite par Hermann von Helmholtz , (la théorie de Young-Helmholtz ), que la perception des couleurs dépend de la présence dans la rétine de trois types de fibres nerveuses. Cela préfigurait la compréhension moderne de la vision des couleurs , en particulier la découverte que l'œil possède en effet trois récepteurs de couleur qui sont sensibles à différentes gammes de longueurs d'onde.

Équation de Young–Laplace

En 1804, Young développa la théorie des phénomènes capillaires sur le principe de la tension superficielle . Il observa aussi la constance de l'angle de contact d'une surface liquide avec un solide, et montra comment de ces deux principes déduire les phénomènes de capillarité. En 1805, Pierre-Simon Laplace , le philosophe français, a découvert l'importance des rayons du ménisque par rapport à l'action capillaire.

En 1830, Carl Friedrich Gauss , le mathématicien allemand, a unifié le travail de ces deux scientifiques pour dériver l' équation de Young-Laplace , la formule qui décrit la différence de pression capillaire soutenue à travers l'interface entre deux fluides statiques.

Young a été le premier à définir le terme « énergie » au sens moderne.

Équation de Young et équation de Young-Dupré

L'équation de Young décrit l' angle de contact d'une goutte de liquide sur une surface solide plane en fonction de l'énergie libre superficielle, de l'énergie libre interfaciale et de la tension superficielle du liquide. L'équation de Young a été développée quelque 60 ans plus tard par Dupré pour tenir compte des effets thermodynamiques, et c'est ce qu'on appelle l'équation de Young-Dupré.

Médicament

En physiologie, Young a apporté une contribution importante à l' hémodynamique dans la conférence croonienne de 1808 sur les "Fonctions du cœur et des artères", où il a dérivé une formule pour la vitesse d'onde du pouls et ses écrits médicaux comprenaient An Introduction to Medical Literature , y compris un système de nosologie pratique (1813) et un traité pratique et historique sur les maladies de consommation (1815).

Young a conçu une règle empirique pour déterminer la dose de médicament d'un enfant. La règle de Young stipule que la dose pour enfant est égale à la dose pour adulte multipliée par l'âge de l'enfant en années, divisée par la somme de 12 plus l'âge de l'enfant.

Langues

Dans une annexe à sa thèse de 1796 Göttingen De corporis hvmani viribvs conservatricibvs, il y a quatre pages ajoutées proposant un alphabet phonétique universel (afin de « ne pas laisser ces pages vides » ; lit. : « Ne vacuae starent hae paginae, libuit e praelectione ante disputationem habenda tabellam literarum vniuersalem raptim describere"). Il comprend 16 symboles de voyelles "pures", des voyelles nasales, diverses consonnes et des exemples de ceux-ci, tirés principalement du français et de l'anglais.

Dans son article "Langues" de l' Encyclopædia Britannica , Young a comparé la grammaire et le vocabulaire de 400 langues. Dans un ouvrage séparé en 1813, il introduisit le terme langues indo-européennes , 165 ans après que le linguiste et érudit néerlandais Marcus Zuerius van Boxhorn proposa le groupement auquel ce terme se réfère en 1647.

Hiéroglyphes égyptiens

Young a apporté des contributions importantes au déchiffrement des hiéroglyphes égyptiens . Il a commencé ses travaux d'égyptologie assez tard, en 1813, alors que le travail était déjà en cours parmi d'autres chercheurs.

Il a commencé par utiliser un alphabet démotique égyptien de 29 lettres construit par Johan David Åkerblad en 1802 (14 s'est avéré incorrect). Åkerblad avait raison de souligner l'importance du texte démotique en essayant de lire les inscriptions, mais il croyait à tort que le démotique était entièrement alphabétique.

En 1814, Young avait complètement traduit le texte "enchorial" de la pierre de Rosette (en utilisant une liste de 86 mots démotiques), puis avait étudié l' alphabet hiéroglyphique, mais n'avait pas reconnu au départ que les textes démotiques et hiéroglyphiques étaient des paraphrases et non de simples traductions.

Il y avait une grande rivalité entre Young et Jean-François Champollion alors que tous deux travaillaient sur le déchiffrement hiéroglyphique. Au début, ils ont brièvement coopéré à leur travail, mais plus tard, à partir de 1815 environ, un frisson s'est installé entre eux. Pendant de nombreuses années, ils ont gardé les détails de leur travail éloignés les uns des autres.

Certaines des conclusions de Young sont apparues dans le célèbre article " Egypte " qu'il a écrit pour l'édition de 1818 de l' Encyclopædia Britannica .

Lorsque Champollion a finalement publié une traduction des hiéroglyphes et la clé du système grammatical en 1822, Young (et bien d'autres) a fait l'éloge de son travail. Néanmoins, un an plus tard, Young a publié un compte rendu des découvertes récentes dans la littérature hiéroglyphique et les antiquités égyptiennes , pour faire reconnaître son propre travail comme la base du système de Champollion.

Young avait correctement trouvé la valeur sonore de six signes hiéroglyphiques, mais n'en avait pas déduit la grammaire de la langue. Young lui-même a reconnu qu'il était quelque peu désavantagé parce que la connaissance de Champollion des langues pertinentes, telles que le copte, était beaucoup plus grande.

Plusieurs chercheurs ont suggéré que la véritable contribution de Young à l'égyptologie était son déchiffrement de l'écriture démotique. Il a fait les premières avancées majeures dans ce domaine; il a également correctement identifié démotique comme étant composé à la fois de signes idéographiques et phonétiques.

Par la suite, Young a estimé que Champollion n'était pas disposé à partager le mérite du déchiffrement. Dans la controverse qui s'ensuit, fortement motivée par les tensions politiques de l'époque, les Britanniques ont tendance à défendre Young, tandis que les Français défendent principalement Champollion. Champollion a reconnu une partie de la contribution de Young, mais plutôt avec parcimonie. Cependant, après 1826, lorsque Champollion était conservateur au Louvre , il offrit à Young l'accès aux manuscrits démotiques.

En Angleterre, alors que Sir George Lewis doutait encore des réalisations de Champollion jusqu'en 1862, d'autres étaient plus tolérants. Par exemple, Reginald Poole et Sir Peter Le Page Renouf ont tous deux défendu Champollion.

Musique

Young a développé le tempérament Young , une méthode d'accord des instruments de musique.

Héritage

Des érudits et des scientifiques ultérieurs ont fait l'éloge du travail de Young, bien qu'ils ne le connaissent peut-être qu'à travers les réalisations qu'il a accomplies dans leurs domaines. Son contemporain Sir John Herschel l'a qualifié de "génie vraiment original". Albert Einstein l' a loué dans l'avant - propos 1931 à une édition d' Isaac Newton « s Opticks . Les autres admirateurs incluent le physicien Lord Rayleigh et le lauréat du prix Nobel de physique Philip Anderson .

Le nom de Thomas Young a été adopté comme le nom du Thomas Young Centre basé à Londres , une alliance de groupes de recherche universitaires engagés dans la théorie et la simulation des matériaux.

Young Sound dans l'est du Groenland a été nommé en son honneur par William Scoresby (1789-1857).

Écrits choisis

Voir également

Les références

Ouvrages cités

Lectures complémentaires

Liens externes