最后一个知道一切的人——托马斯·杨

这是一个达芬奇式的“通才”，被后人誉为“最后一个知道一切的人”。

大学物理这门课讲到光的干涉这个知识点时，一般都会介绍杨氏双缝干涉实验。这个经典的实验有力地证明了光具有波动性，该实验最早是由英国著名物理学家托马斯杨设计并进行研究的。

托马斯·杨（来源：搜狐网）

1773年，托马斯·杨出生于英国萨默塞特郡的一个富裕家庭，从小和外祖父一起生活。他很早就表现出了自己天才的一面：6岁时就通读《圣经》，并开始用拉丁文写作；14岁时已经掌握了希腊语、拉丁语、法语、意大利语等十几种语言。

在舅舅理查德·布罗克莱斯比的鼓励下，杨于1792年开始在伦敦圣巴塞洛缪医院学医，两年后转到了爱丁堡大学医学院，之后又前往德国的哥廷根大学进行深造。最终获得了哥廷根大学医学博士学位。

值得一提的是，杨在学习医学的同时还“不务正业”——经常搞一些自己感兴趣的研究，比如生物学、语言学、考古学等。尽管这些“不务正业”的研究分散了不少精力，但他仍然在医学上取得了不小的成就。在进入圣巴塞洛缪医院的第二年，杨把自己的第一篇论文自荐给伦敦皇家学会，因此被评为“一周科学人物”，时年20岁。这篇论文阐述了眼睛的调节机制，关于眼睛如何聚焦在不同距离的物体上，杨认为是通过改变晶状体的曲率来实现的。

1797年，杨进入了剑桥大学的伊曼纽尔学院继续深造。同年，舅舅理查德·布罗克莱斯比去世了，留下一了大笔财产，让他安心做研究。

翻年，杨在伦敦开始行医。求学时，他就把精力分散到自己喜欢的研究上面来了。在成为一名医生后，愈发“不务正业”，更积极地投入到自己感兴趣的领域。

相对于医学研究，杨更加喜欢研究“光”。除了研究眼睛对焦之外，他也对散光进行了研究，并给出了散光的原因。还在牛顿色散理论的基础上进行了进一步的研究：发现了几乎所有颜色的光都可以通过红、绿、蓝三种色光按照不同的比例合成。基于这些成果，进行了大胆的假设：人的视神经只有感红、感绿、感蓝三种基本视神经。后来经过德国科学家海姆霍尔兹的补充、验证，最终形成了三色学说。正是由于杨在色觉、眼睛对焦、散光等方面的卓越贡献，他被后世称为“生理光学的创始人”。

1801年，杨成为了伦敦皇家学会的自然哲学教授，每年在那里举办60多次讲座。后来又升职为伦敦皇家学会的秘书，并一直担任这个职务直到去世。

话题倒回杨对光研究，他那时对物理学权威牛顿的“光的微粒说”产生了怀疑。牛顿环是牛顿发现的一种物理现象，是光的波动性的有力证据之一，但是牛顿却从自己信奉的微粒说出发来解释牛顿环的形成，提出了“一阵容易反射，一阵容易透射”的复杂理论来解释牛顿环的成因，但是这个理论并不完美，存在一些模糊点。出于牛顿在物理学界超然的地位，很长时间内没有人对此提出质疑。在研究光的过程中，杨的渐渐有了一个大胆的想法，并假设进行了一系列实验来进行验证，最后发表论文，通过光波的干涉解释了牛顿环和衍射现象的成因。

1807年，杨出版了自己的著作《自然哲学讲义》，书中首次描述了那个名扬千古的实验——杨氏双缝干涉实验。

杨氏双缝干涉实验（来源：百度百科）

《自然哲学讲义》掀起了物理学史上的“第二次波粒战争”，它的作者杨也饱受信奉微粒说的学者们的攻讦。当时学界主流是信奉牛顿的微粒说，所以杨承受了巨大的压力，最终只好选择退出，不再对光进行研究。但杨氏双缝干涉实验的实验现象却不以人的意志为转移。该实验展示出的现象无法通过微粒说来进行解释，但是通过波动说得出的理论结果和实验结果却吻合得很好，这是光具有波动性无可辩驳的证据。

杨氏双缝干涉实验：将一根蜡烛置于一个开有小孔的纸板前面，二者形成了一个点光源。再让点光源发出的光经过两条平行的狭缝，投射到光屏上即可。光屏上会出现一系列明暗相间的条纹，即干涉条纹。

这个经典实验虽然并不复杂，但在物理学史上的意义却十分重大。后世评选了“物理学史上最美的十个实验”，它名列第五。

1829年，托马斯杨在伦敦与世长辞，享年56岁。被安葬于肯特郡法恩巴勒的圣吉尔斯教堂的墓地。安葬了牛顿的威斯敏斯特大教堂内则安放了一块大理石碑，来纪念他。

杨生前还为《大不列颠百科全书》撰写了63篇文章，其中包括人物传记和一些关于桥、色彩论、埃及、语言、潮汐等方面的论文。他的一生研究领域甚广：光学、生理光学、语言学、声学、船舶工程、潮汐理论、象形文字……这是一个达芬奇式的“通才”，被后人誉为“最后一个知道一切的人”。

托马斯杨天资聪颖，但是并没有像很多少年天才那样不思进取长大后泯然众人矣。他没有以专业领域束缚自己，没有耽于享乐，而是一生孜孜不倦地追求科学真理。

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【参考资料】

1论文《The Last True Know-It-All》，作者Lauren Kassell，《American Scientist》2006年04期。

2图书《上帝掷骰子吗？量子力学史话》，作者曹天元，辽宁教育出版社2006年1月。

【科学家简介】

托马斯杨（Thomas Young，1773年6月13日－1829年5月10日））英国物理学家、医生、语言学家，被誉为“最后一个知道一切的人”。