YOUNG.
I. Young ifjúsága. – Tanulmányai, rendkivüli tehetségei. – A látás elmélete.
II. Az interferencziák elve.
III. Young különböző művei. – Orvosi pályája és hivatalai. – Jelleme. – Halála.
A TUDOMÁNYOK történetében, valamint általában az emberi értelem fejlődésének történetében, nem ritkán találkozunk avval az esettel, hogy a nagyeszű reformátorok művei, méltó, hogy az értelmi fejlődés történetében korszakot alkossanak, korai megjelenésük miatt az értelmetlen korra vagy befolyás nélkül maradtak, vagy pedig a törvényerőre emelkedett szokások és a tekintély hatalomszavának súlya alatt hosszú időkön át szunnyadoztak, hogy a kellő idő elérkeztével megnyissák azt az új korszakot, melyet hogy megnyissanak, évszázados hivatásuk vala.
Ilyen esettel találkozunk az optikának, nevezetesen a fény hullámelméletének történetében. A GRIMALDI, HOOKE és HUYGHENS eszméi, melyek a newtoni tekintély zsibbasztó súlya alatt egy évszázadon át szunnyadoztak, s a melyek az EULER szózata által csak néha-néha kértek igazságot: a jelen század elején egy ritka tehetségű búvár vizsgálatai által természetes jogaikba visszahelyeztetvén, rövid idő alatt a tekintély bástyáit ledöntötték s az emberi tudást a legszebb eredményekkel gazdagították.
Ez a ritka tehetségű búvár YOUNG volt, a ki az interferencziák elvének fölállításával az optika új korszakát nyitotta meg.
I.
Young ifjúsága. – Tanúlmányai, rendkívüli tehetségei. – A látás elmélete.
THOMAS YOUNG 1773 jun. 13-kán Milvertonban, Somersetshireben született; szülei a quäkerek felekezetéhez tartoztak.
Gyermekkora első éveit nagyatyjánál Minehead-ban töltötte. E férfiú gazdag kereskedő volt, s a mi kereskedőnél ritkaság, különös szeretettel foglalkozott az ó-kori klasszikusokkal. YOUNG tehát intelligens ember kezei közé került. Nagyatyja egy Minehead melletti falusi iskolába küldötte, hol a hosszú óraközöket angol és latin költemények betanúlásával töltötte, s ily módon már négy éves korában egy csomó latin verset bírt fölmondani a nélkül, hogy a nyelvet értette volna. Hat éves korában egy bristoli tanár iskolájába lépett, de mivel a tanár lassú és nehézkes tanmenete szellemét ki nem elégítette, kiváló tehetségeit önképzés útján fejlesztette.
A YOUNG korai és gyors szellemi fejlődése méltán feljogosíthatta azokat, kik az ily körülményekben kedvező események előjeleit látják, hogy a gyermeknek fényes jövőt jósoljanak. YOUNG eddigelé csak is az irodalmat tanúlmányozta s bizonyosan az irodalmi pályára lépett volna, ha egy véletlen körülmény szellemét egészen más irányba nem tereli. A 8 éves YOUNG egy ügyes földmérő szomszédságában lakott, s ez annyira megkedvelte, hogy megengedte neki, hogy műszereivel játszadozzék s ünnepnapokon a gyermeket magával vitte. A méréseknél előfordúló föladatok az ifjú YOUNG-öt [!] annyira érdekelték, hogy ezentúl a mathematikát is, ezt az eddig elhanyagolt tárgyat, tanúlmányai körébe vonta.
Kilencz éves korában THOMSON nevű tanárnak Comptonban, Dorsetshire-ben levő iskolájába lépett, hol 5 éven át csak a nyelvekkel foglalkozván, az ó-kori klasszikusokkal hegyéről-tövére megismerkedett. Az olasz és franczia nyelvet csak azért tanúlta meg, hogy egyik iskolatársának Párisból kapott s ama nyelveken irt könyveit megérthesse, a héber nyelvet pedig azért tanúlta, hogy a bibliát eredetiben olvashassa. Egyszer az intézet társalgó termében a tanúlók a fölött vitatkoztak, vajjon a keleti nyelvek között is van-e olyan eltérés, mint az európaiak között. YOUNG hogy a vitás kérdést eldöntse, a perzsa s az arab nyelvet tanúlta meg. Mivel e nyelvek mellett, mint kötelező tárgyat,
a németet is tanúlta, 14 éves korában kilencz nyelvnek birtokában volt.
A nyelvek tanúlásában kifejtett rendkívüli szorgalma mellett még a botanikával is foglalkozott, a mi őt ismét a differencziális számítás megtanúlására vezette. Úgy látszik, mintha e két tudománynak semmi köze sem volna egymáshoz, azonban YOUNG megtalálta az összekötő hidat. A botanikusnak mikroskópra van szüksége, s mivel YOUNG-nek ilyen eszköze nem volt, elkészítéséhez maga fogott hozzá. YOUNG a készülék leírása után indúlt, s mivel az abban előfordúló algebrai formulák között előtte érthetetlen fluxió-jelek [differenciál-jelek] is előfordúltak, a helyett hogy tervéről lemondott volna, inkább az egész felsőbb kalkulust tanúlta meg. Azonban e rendkívüli erőfeszítéseknek majdnem áldozatúl esett; súlyosan megbetegedett s csak rokonai rendkívüli gondos ápolásának köszönhette hogy fölépült.
DAVID BARCLAY, Youngsbury-ben, unokája mellé udvarmestert (tutor) fogadott s ugyanekkor az uralkodó szokás szerint unokája mellé még egy tehetséges tanúlótársat keresett. Választása a 14 éves YOUNG-re esett, kinek tehetségeit avval akarta kipróbálni, hogy másolás végett egy angol kéziratot adott neki; meg akarta tudni, van-e szép kézírása. BARCLAY tehát nem sokat tartott YOUNG-ről, de annál nagyobb volt meglepetése, midőn YOUNG a kéziratot nemcsak szépen lemásolva, hanem még 9 nyelvre lefordítva nyújtotta át!
YOUNG Youngsbury-ben eredeti forrástanúlmányok alapján a görög filozófusok rendszereiről terjedelmes értekezést írt, mely azonban kiadatlan maradt. E tanúlmányai által a quakerek alapelvei iránt bizalmatlanná lett, de azokat csak néhány év múlva vetette el teljesen.
YOUNG tanulótársával és a tutorral gyakran megfordúlt Londonban, hol télen át néhány hónapot töltött s a híres HIGGINS által a chemiába vezettetett be. YOUNG anyai ágról való nagybátyja, BROKLESBY doktor, London leghíresebb orvosainak egyike volt. Ennek házában alkalma volt, hogy előkelő férfiak
kal megismerkedjék, kik rendkívüli tehetségeit fölismervén, különféle hivatalokat ajánlottak neki. Richmond herczeg, a tüzérség intendánsa, másodtitkárrá akarta tenni, ellenben BURKE és WINDHAM alsóházi tagok a jogi pályára akarták terelni. De az ifjú YOUNG a fényes kilátások és biztatások által el nem kapatta magát s saját hajlamainak engedve, a szerényebb orvosi pályát választotta.
Orvosi tanúlmányait Londonban BAILLIE és CRUICKSHANK vezetése alatt kezdé meg, s Edinburgban nem kevésbbé híres mesterek vezetése alatt folytatta. Már ekkor kitűnt egypár jeles értekezése által; 1793-ban, tehát 20 éves korában a látás elméletéről a Royal Societynek egy terjedelmesebb munkát (Observations on vision) adott be, mely munka ugyanabban az évben a Philos. Transactions-ben meg is jelent.
YOUNG e műben a szem alkalmazkodó képességének problémáját akarta megfejteni. Fínom észleletei és mérései után arra a következtetésre jutott, hogy a kristálylencsének sajátszerű izomrendszere van, mely által alakváltozásokra képes. Egy hollandi természetbúvár erősen nagyító mikroskópok segítségével az izomszálakat még látni is vélte. Azonban egy híres anatómus, Sir EVERARD HOME, s egy még nagyobb hírű optikus és mechanikus, RAMSDEN, pontos méréseikre támaszkodva azt állították, hogy a szemlencse alakja teljesen változatlan marad.
Ily tekintélyekkel szemben YOUNG nem akart ellenkezni s elég szerény volt, hogy elméletét visszavonja. Azonban a meggyőződés sugallata mégis hatalmasabb volt, mint a tekintély szava, s egypár év múlva (1800) YOUNG ismét visszatért elméletéhez. Mikroskópos kísérletekkel kimutatta, hogy sem a szarúhártya görbűltsége, sem pedig az egész szem méretei nem változhatnak, hogy az alkalmazkodó képesség csakis a lencse alakváltozásaiból ered.
YOUNG elmélete nagyjában egészen helyes, azonban az újabb vizsgálatok kiderítették, hogy a kristálylencsének olyan alakváltozásai, mint a milyeneket YOUNG fölvett, nincsenek.
LANGENBECK, CRAMER és HELMHOLTZ egymástól független, de eredményben megegyező vizsgálatai szerint a kristálylencsének csak az előlapja görbül, mi által a szaruhártyához majd közeledik, majd pedig ettől távolodik, de a hátlapja változatlan marad; hasonlóképen kimutatták, hogy a lencsének izomszerű szerkezete nincs.
YOUNG orvosi tanulmányait Göttingában fejezte be, hol is 1795-ben doktorrá avattatott.
II.
Az interferencziák elve.
HUYGHENS, a hullámelmélet megalapítója, csak azt a hullámot vette figyelembe, melyet a közegnek egyetlen egy megrendűlése szűl. Az e hullám előtt levő s az utána következő hullámok között semmi szabályszerű összefüggést föl nem tett s csak annyit mondott, hogy a hullámok egyenlő sebességgel terjednek s hogy tulajdonságaik azonosak. Könnyű belátni, hogy a hullámok egymás után való következésének figyelembe vétele nélkül épen azok a fénytünemények, melyek az egymásután következő hullámok kombinácziójából erednek, megfejthetők nem lehettek. E hézag betöltése volt YOUNG föladata, melyet az interferencziák elvének fölállítása által teljesen megfejtett.
Miben áll ez az elv? Ha valamely rugalmas testet mondjuk a levegőt, akár közvetetlenül, akár pedig más rugalmas anyag közvetítésével megrendítünk, rezgések keletkeznek, melyek fülünkre a hallás érzését gyakorolják. E rezgések sorozatát úgy képzelhetjük, mintha félrezgéseknek egymásután való következéséből állana, még pedig olyformán, hogy egy félrezgés idejének eltelte után a levegőrészecskék sebességei egyenlők, de ellenkezőek. Ha már most két ilyen rezgés (melyek ugyanabból a forrásból erednek, tehát egyenlő időtartamúak) különböző hosszú de közelítőleg párhúzamos útakat befutván, egy pontban
találkozik, egymást erősíti vagy gyengíti a szerint, a mint a forrástól számított tovaterjedésük ideje közötti különbség a félrezgés idejének páros vagy páratlan többese. Ha a találkozási pontig befutott útak közötti különbség nem nagy, akkor a rezgések intenzitása majdnem egyenlő, s ha ilyenkor ellenkező sebességű félrezgések találkoznak, teljes nyugalom fog beállani.
Ez a nevezetes elv, mely homályos körvonalakban már GRIMALDI szemei előtt is lebegett, az akusztikára nézve nem volt újság, mert SAUVEUR már 1700-ban fölismerte a hanghullámok találkozását, s elég elmés volt, hogy a tüneményt a rezgési számok meghatározására értékesítse. S valóban, YOUNG is csak akkor jött a fény s a hang analógiájára, midőn az emberi hang-szervet, a sípokat s általában az akusztikát tanúlmányozta. Első munkájában a látásról tisztán csak a fiziologiai és a geometriai optikát illető kérdéseket vitatott, de a mint megbarátkozott az akusztikai elméletekkel, azonnal fölébredt benne az emisszió-elmélet iránt való bizalmatlanság. Ez az elmélet, mely akkoriban rendíthetetlen tekintélynek örvendett, mindegyik tüneménynél külön-külön segítő-hipothézisre szorúlt s YOUNG csakhamar átlátta, hogy a fénytünemények oly sokféle s oly önkényes hipothézisek komplikácziójának eredményei nem lehetnek. A mint a fényhullámokat általában elfogadta, az interferencziák elvéhez már csak egy lépést kellett tennie, mert bizonyára azt kellett magától kérdeznie, vajjon összetehetők-e a fényhullámok úgy, mint a hanghullámok, s hogy ez az összetétel nem eredményez-e a fény intenzitásában fölváltva egymásra következő maximumokat és minimumokat? Azok a hangrezgések, melyekből az ütések erednek, nem származnak ugyan ugyanabból a forrásból, s nem is egyenlő időtartamúak, de épen mivel a rezgési idők csekély különbsége a tünemény létrejöttének az egyedüli kedvező föltétele, közel feküdt az a gondolat, hogy e különbség teljes megszűntetése által a föltétel kedvező volta a szélső határig fokozható. Ez a körűlmény bizonyára nagy mértékben megkönnyítette YOUNG munkáját, s a nélkül hogy GRI-
MALDI eszméit túlbecsűlni akarnók, el kell ismernünk, hogy e kiváló fizikus a kellő akusztikai ismeretek hiányában sokkal rögösebb úton járt, mint YOUNG. Ha GRIMALDI előtt SAUVEUR eredményei ismeretesek lettek volna, elmélete bizonyára nem maradt volna ingadozó alapon.
YOUNG az interferencziák elvét először az On the Theory of Light and Colours (Phil. Trans. 1802) czímű értekezésében fejezte ki, de már egyik megelőző értekezésében * figyelmeztetett a színgyűrűk és a fedett sípok törvényei között fönálló analógiára. Az idők és a körülmények, melyek között YOUNG föllépett, eléggé igazolják azt az eljárást, hogy a NEWTON-ellenes tan hirdetése alkalmával is NEWTON tekintélyéhez folyamodott. Ugyanis NEWTON a HALLEY által a Chinai tengerben észlelt abnormális apály- és dagály-tüneményeket a vízhullámok interferencziája segítségével magyarázta, ** s YOUNG inkább NEWTON-nak elvileg ugyan ide tartozó, de az optikától igen messze fekvő propozicziójához folyamodott, semhogy érveit a sokkal közelebb fekvő akusztikai tüneményekre alapította volna. NEWTON, ha ő maga is a hullámelmélet híve lett volna, az ár- és apályra vonatkozó magyarázatával az interferencziák elvét mintegy előlegesen szentesítette volna, de mivel NEWTON épen az emisszió-elmélet megalapítója volt, YOUNG-nek, hogy a hullámok hipothézisét történelmileg igazolja, még egy angol tekintélyre kellett hivatkoznia. E tekintély HOOKE volt, a ki ily módon a hullámelmélet megalapításának hírébe esett. YOUNG csak azután mondotta ki az interferencziák elvét teljes általánosságtan s hozzá tevé azt is, hogy a különböző színű sugarak rezgésidei különbözők s hogy e miatt a fehér sugarak találkozásából nemcsak világosság és sötétség, hanem még színes képek is
* Outlines of Experiments and inquiries respecting Sound and Light, Phil. Trans. 1800.
** Phil. nat. 3 könyv, XXIV. propos.; VERDET, Leçons d'opt. phys. I, p. 55.
keletkeznek s hogy a színek egymásra következése és ismétlődése állandó törvényeknek van alávetve.
Az elv ki volt mondva, még csak a kísérleti direkt bizonyíték hiányzott. De ez nem sokára váratott magára. YOUNG 1804-ben tette közzé az Experiments and Calculations relative to physical Opticks (Phil. Trans.) czímű értekezését, melyben a még hiányzó kísérleti tényeket előterjeszté. YOUNG egy szűk nyílás világította hajszálnak árnyékát figyelmesen szemlélvén, az árnyék közepén két sötét csík között egy világos élénk csíkot vett észre. Ezután a hajszál helyébe egy igen kicsiny és átlátszatlan négyszöget tett, s most meg a négyszög árnyékában mutatkoztak a világos és sötét csíkok; a középső csík fehér volt és két sötét csík által környeztetett, az ezen kívül még mutatkozó világos csíkok már színesek valának, még pedig annál színesebbek, minél távolabb estek az árnyék közepétől. Midőn pedig egy közbetett átlátszatlan ernyővel a négyszög egyik széle mellett elmenő sugarakat fölfogta, az árnyék belsejében levő csíkok eltűntek, miből biztosan következtette, hogy a csíkok valóban a négyszög átellenes két széle mellett elmenő sugarak találkozásából eredtek. Még csak azt kellett megmagyaráznia, hogy honnét van az, hogy a fény egyáltalában behatolhat a geométriai árnyék belsejébe. E kérdésre a NEWTON-féle inflexióhipothézissel felelt meg, mely hipothézis szerint a testek szélein megsűrített levegő a sugarakat erősebben törvén, ezek eredeti irányuktól az árnyék belseje felé eltéríttetnek.
Három év múlva YOUNG egy még inkább döntő kísérletet tett közzé az A course of lectures on Natural Philosophy, Lond. 1807 (2 köt. 4o) czímű művében. E kísérlet lényegében véve GRIMALDI egyik kísérletének ismétlése volt; YOUNG egy elsötétített szoba ablaktáblájának szűk nyílásán fénynyalábot eresztett be s ezt egy sötét ernyő két szűk nyílásán vezette át s végre a diffrakczió, vagy az akkori nézet szerint az inflexió által szétnyújtott s egymást részben átható két kúpos nyalábot egy második ernyőn fölfogta. Ott, a hol a két fénykúp egymást áthatotta, élénk csíkok
keletkeztek, mely csíkok annál keskenyebbek valának, mennél távolabb volt egymástól az első ernyőnek két nyílása. A csíkok azonnal eltűntek, ha az első ernyő egyik nyílását befödte, vagy ha nem keskeny nyalábot, hanem közvetetlen napfényt vezetett az első ernyőre.
YOUNG kísérletei, bármily szembetűnően mutatták is a fényhullámok kombináczióját, bizonyos tekintetben mégis kifogásolhatók valának. Ugyanis a fény, melylyel YOUNG a csíkokat létrehozta, már nem volt természetes, hanem inflexió által módosított fény, tehát az emisszió-elmélet hívei e tüneményeket némi joggal az inflexió különlegességeinek tarthatták. S valóban, az interferencziák elve csak akkor nyert minden kétséget kizáró kísérleti alapot, midőn FRESNEL híres kísérleteivel, különösen pedig tükör-kísérletével kimutatta, hogy nem csupán az inflexió által eredeti irányuktól eltérített sugarak, hanem a közönséges módon visszavert és megtört sugarak is interferálhatnak.
Ha YOUNG kísérleteivel az interferencziák elvének helyességét nem tüntette is föl a kellő világosságban, mégis az elv termékenységét számos példában kimutatta s az elv és a tünemények között levő összhang földerítése által majdnem ugyanannyit ért el, mint ha az elv helyességét közvetetlen kísérlettel minden kétséget kizáró módon bizonyította volna be. Az elv alkalmazásait három értekezésben * rendszeresen összeállítva a már említett Natural Philosophy-jében adta elő.
Első helyen a színgyűrűkről kell szólanunk. YOUNG magyarázata sokkal egyszerűbb volt, mint NEWTON-nak segítő hipothézisekkel megterhelt elmélete. YOUNG először is a visszavert fényben mutatkozó gyűrűket (függélyes vagy közel függélyes beesés mellett) magyarázta. A vékony lemez első és második
* Ezek a következők valának: An account of some cases of the production of Colours not hitherto described, Phil. Tr. 1802 és a már említett Theory of Light and Colours és Experiments and Calculations etc.
lapja által visszavert sugarak találkoznak; útkülönbségük egyenlő a lemez vastagságának kétszeresével, s ha ez a különbség a félhullámhossz páros többese, a sugarak erősítik egymást és világos gyűrűk keletkeznek, ha pedig a félhullámhossz páratlan többese, a sugarak gyengítik egymást és sötét gyűrűk keletkeznek. Ez volna a tünemény elméleti törvénye, melyet úgy is fejezhetünk ki, hogy a szerint, a mint a lemez vastagsága a negyed hullámhossz páros vagy páratlan többese, világos, illetve sötét gyűrűk keletkeznek.
Ez a törvény bizonyára igen egyszerű, csak az a főbenjáró hibája van, hogy a tapasztalással ellenkezik. E törvény szerint ott, a hol a lemez vastagsága zérus (a hol a két üveglap érintkezik), világosságnak kellene lennie, holott a kísérlet teljes sötétséget mutat, s általában mindenütt, hol a törvény világos gyűrűket követel, a kísérlet sötéteket ad.
Ezt az ellenmondást megszüntetendő, YOUNG egy igen elmés, s a mint látni fogjuk nagyon is indokolható segítőhipothézishez fordúlt. Ugyanis föltette, hogy a két visszaverődés közül az egyiknél a rezgések sebessége ellenkezőre változik, a mi az eredményre nézve ugyanannyit tesz, mintha a sugarak útkülönbsége egy félhullámhoszszal gyarapodott volna. E föltétel után a tünemény elméleti törvénye olyformán módosúl, hogy a kísérleti törvénynyel, tehát a tapasztalással teljesen megegyezik.
YOUNG-nek most még csak a segítő hipothézist kellett kellőképen indokolnia. YOUNG azt mondotta, hogy a két visszaverődés közül az egyiknél a sebesség ellenkezőre változik, azaz jelváltozással jár; már most az a kérdés, hogy a kettő közül melyik szenved ilyes módosúlást?
Ha valamely rugalmas golyó kemény falba ütközik, akkor ellenkező sebességgel pattan vissza. YOUNG a golyó és a fény visszaverődését analóg tüneményeknek tekintvén, azt mondá, hogy a rezgések sebessége ellenkezővé változik, ha a sugarak oly közeg fölűletén verődnek vissza, melyben az éternek nagyobb a sűrűsége, mint abban a közegben, melyben a sugarak tova-
terjednek; a színgyűrűknél tehát a szóban forgó módosúlást a vékony levegőréteg alsó lapja idézi elő, a hol ugyanis a levegőben terjedő fény az üveg fölűletéről verődik vissza. De hát honnét tudta YOUNG, hogy az éter az üvegben sűrűbb, mint a levegőben? YOUNG a fény terjedését a hangéhoz hasonlította, már pedig a hang sebessége fordított viszonyban van a közeg sűrűségének négyzetgyökerével, tehát a fény terjedési sebessége is annál kisebb, mennél nagyobb az éter sűrűsége. Mivel pedig HUYGHENS hullámelméletéből következik, hogy valamely közeg annál erősebben töri a fényt, mennél lassabban terjed ez amabban, nyilvánvaló, hogy az üvegben, mint az erősebben törő közegben az éter sűrűsége nagyobb mint a levegőben.
YOUNG-nek ezt az elméleti indokolását az áteresztett fényben mutatkozó gyűrűk hathatósan támogatták. Itt a levegőrétegen egyenest átmenő sugarak olyanokkal találkoznak, melyek az üveg fölületén kétszer verődtek vissza, tehát rezgéseik sebessége az egymásutáni két visszaverődés által tulajdonképen nem változott. Ez pedig az eredményre nézve ugyanannyit tesz, mintha az útkülönbség egy egész hullámhoszszal rövidült volna, a mi az interferenczia föltételén mit sem változtat.
Hogy a segítő hipothézis jogosúltságát még inkább kitűntesse, YOUNG egy igen elmés kísérletet gondolt ki. A visszavert fényben mutatkozó színgyűrűk előállítására egy flintüveg-lapra egy crownüveg-lencsét, a két üveg közé pedig szasszafraszbalzsamot tett. Ekkor a középpontban világos gyűrű keletkezett, mert a balzsam a crownüvegnél optikailag sűrűbb közeg lévén, nemcsak az alsó, hanem a felső visszaverődés is jelváltozással ment végbe.
Már EULER állította, hogy a fényrezgések ideje annál nagyobb, mennél gyengébben töretik a fény. Ezt a nézetet, melyet EULER később visszavont, az interferencziák elve közvetetlenűl megerősítette.
YOUNG látván, hogy a középponttól számított első ibolyagyűrűnek átmérője kisebb, mint az első vörös gyűrűé, azonnal
következtette, hogy a kék sugarak hullámhossza a legrövidebb, a vöröseké pedig a legnagyobb. YOUNG megmérte a különböző színű gyűrűknek megfelelő lemezvastagságokat s ezekből a hullámhosszak számbeli értékeit is meghatározta. Végre avval a föltétellel, hogy a különböző színű sugarak a levegőben ép oly sebesen haladnak, mint az ürben, a hullámhosszakból kiszámította a rezgési időket.
Mindezekből kitűnik, hogy YOUNG a színgyűrűk tüneményét az interferencziák elvének támogatására teljesen kizsákmányolta s ez által a hullámelmélet fejlődésére rendkívüli befolyást gyakorolt. Azonban YOUNG figyelme kiterjedt a többi interferenczia-tüneményre is. így az egymáshoz igen kicsiny szög alatt hajló vastag lemezek színtüneményeit, melyek föltalálását NEWTON-nak tulajdonítják, úgyszintén a kevert lemezek színeit, melyek akkor állanak elő, ha az üveglap és a lencse közé két össze nem keverődő folyadékot teszünk, szintén az interferencziák elvével magyarázta. Végre kiegészítette a szivárvány elméletét. Az első szivárványon belül és a második szivárványon kívül mutatkozó fényíveket az interferencziának tulajdonította. YOUNG szerint ama fénysugarak, melyek a szivárványt előidéző sugarak fölött vagy alatt haladnak a vízcseppben, ebből megközelítőleg párhuzamosan lépnek ki s mivel különböző hosszuságú útakon haladtak, interferencziát eredményeznek.
Ennyi érdemmel szemben szívesen elnézzük a hézagokat, melyeket YOUNG a fény hullámelméletében kitöltetlenül hagyott. Míg némely részekben, mint példáúl a színgyűrűk elméletében, a dolgok legutolsó szálait is kifürkészte, addig más részeknél a hullámelmélet következményeivel kevesebbet törődött s megelégedett általános megjegyzésekkel, melyek gyakran többrendbeli hibával voltak terhelve. Mindamellett, hogy az interferencziák elvének fölállítása által a hullámok egymásutániságát figyelembe vette, a visszaverődésnek és törésnek HUYGHENS-féle elméletén mit sem változtatott s csak annyit tett hozzá, hogy a burkoló hullámon a rezgések megegyezők, holott minden más fölűleten,
melyre a sugarak különböző idők alatt érkeznek, a rezgések meg nem egyezők. A diffrakczió tüneményeit is csak annyiban magyarázta helyesen, a mennyiben a csíkok keletkezését az interferencziának tulajdonította; hogy aztán miért keletkeznek csíkok az árnyék belsejében, e kérdésre, mint már említettük, a NEWTON-féle inflexió hipothézissel felelt; az árnyékon kívül mutatkozó csíkokat pedig a direkt és a test széle által visszavert sugarak interferencziájának tulajdonította, de elmulasztotta, hogy e nézetet kísérleti úton igazolja. Végre még szemére lehetne vetni, hogy nem ragaszkodott oly szilárdan a hullámelmélethez, mint ezt az optikának egyik reformátorától elvárhatnók. Így példáúl azt jegyezte meg, hogy az interferenczia-tüneményeket az emisszió-elmélettel kimagyarázni nem épen lehetetlenség; mert ha fölteszszük, hogy az egyes sugarakon levő fénymolekulák egymástól egyenlő távolságokban vannak, tehát a látóideget egyenlő időközökben ütik meg; továbbá ha fölteszszük, hogy mindegyik fénymolekula hatása egyenlő és ellenkező reakcziót szül, akkor YOUNG szerint két fénysugár összhangzó vagy széthangzó lehet, azaz egymást erősítheti vagy gyöngítheti. Nyilván való, hogy ez az elmélkedés nem egyéb, mint a hullámelmélet szellemében fogalmazott interferencziák elvének subjektivizálása, s értékét azonnal elveszíté, a mint ARAGO bebizonyította, hogy a fény interferencziája egészen objektív tünemény. Midőn MALUS a visszaverődés és törés okozta polározódást föltalálta, YOUNG ismét egy kevéssé ingadozott s az emisszió-elmélet hívei nem is mulasztották el, hogy e körülményt a saját javukra kiaknázzák. Azonban YOUNG munkái e gyengeségek daczára is rendkívüli haladást jeleznek, a mi kitűnik abból, hogy a későbbi vizsgálatok kiindúló pontjai valának. Még a híres FRESNEL is YOUNG nyomdokain járt eleintén a diffrakczió elméletében. Az interferencziák elvének termékenysége csak akkor tűnt föl egész terjedelmében, midőn a visszaverődés és törés okozta polározódás tüneményeinek föltalálása által a fizikai optikának egészen új mezeje nyílott. Nem
fogjuk elmulasztani, hogy alkalmas helyeken YOUNG-nek a tünemények eme csoportjával szemben elfoglalt álláspontját, nevezetesen a transverzális hullámok elvére vonatkozó nézeteit előterjeszszük.
III.
Young különböző művei. – Orvosi pályája és hivatalai. – Jelleme. – Halála.
YOUNG az interferencziák elvének fölállítása által úttörő szellemnek bizonyúlt be. Azonban nemcsak az optikában, hanem más tudományokban is annyi eredetiséget és oly sokoldalú ismereteket árult el, hogy méltán elcsodálkozhatunk, ha látjuk, hogy az emberi ismereteknek alig van ága, melyben éles elméjét próbakőre nem tette volna. Nem lehet czélunk, hogy YOUNG különféle műveit elemezzük, legyen eleg, ha fölemlítjük, hogy a mathematikát az epiczikloisos görbék elméletével gazdagította; hogy az asztronómia számos problémájával, mint a hold atmoszferájával, a hold- és napfogyatkozással, a gravitáczió okaival, a föld sűrűségével, az asztronómiai súgártöréssel, az ár- és apálylyal stb. foglalkozott; hogy a legfontosabb technikai kérdéseket, mint példáúl a hidak szilárdságát, a vasgyárak berendezését, a gépalkotórészek súrlódását, a sorhajók megerősítését stb. vizsgálatai körébe vonta; hogy számos értekezést írt a botanika és zoológia köréből; hogy grammatikai és archaeológiai kérdéseket vitatott; hogy a zenéről és a műfestésről alapos tanúlmányokat írt. ARAGO szerint az ember YOUNG munkáinak csak a czímeit hallva, azt hihetné, hogy nem egy ember, hogy többrendbeli akadémiának munkáiról van szó.
YOUNG még oly téren is működött, melyen az orvosokat vajmi ritkán látjuk: YOUNG az egyptomi hieroglifák megfejtésével is foglalkozott. Az ó-kori írók több megjegyzéséből kitűnik, hogy az egyptomiak legalább is kétféle typust (a szent vagy az egyiptomi hieroglifásat és a népies vagy demotikusat) használtak. E kétféle írásmód közül az egyik szimbolumos volt; HORAPOLLON némely szimbolumnak az értelmét is följegyezte. A szim-
bolumok teljes megfejtése majdnem lehetetlennek látszott, midőn 1799-ben BOUSSARD franczia genie-tiszt Rosette mellett egy ásatás alkalmával egy nagy követ talált, a melyen ugyanaz a fölirat görög nyelven, hieroglifás szimbolumokban és az egyiptomi népies nyelven volt bevésve. Midőn a francziák Egyiptomot odahagyták, a kő az angolok birtokába, a Brit Muzeumba került. A népies tipusok 1802-ben SYLVESTRE DE SACY és mások összhangzó vizsgálatai által megfejtettek ugyan s csak a hieroglifás jelek megfejtése maradt hátra. YOUNG a föladatnak evvel a legnehezebb részével foglalkozott; vizsgálatainak eredményeit ARAGO a következő három pontban foglalja össze: YOUNG először is fölfedezte, hogy az ellipszises vonalba kerített jelek a görög fölirat tulajdonneveinek felelnek meg, másodszor, hogy ilyenkor a kerítésben levő egyes jelek betűket jelentenek; harmadszor, kijelölte az egyes hieroglifáknak megfelelő betűket; ez utóbbi fölfedezésre őt a kövön levő "Ptolemaeus" s egy másik emléken levő "Berenice" szavak elemzése vezette. Azonban az első két pontban YOUNG-öt már megelőzték, főérdeme tehát a harmadik pontban, azaz egy alfabét-töredéknek összeállításában áll. De ez a töredék is sok tekintetben hiányos és zavaros; néha a jeleknek csak egyes betűket, máskor már egész szótagokat tulajdonít, minélfogva YOUNG rendszerét az említettük két tulajdonnéven kívül más szavak olvasására nem igen lehet alkalmazni. YOUNG e harmadik pontban JEAN FRANÇOIS CHAMPOLLION-ban hatalmas vetélytársra talált; CHAMPOLLION fölállított egy következetes alfabétes rendszert, mely szerint több szó, melyeket YOUNG egészen félreismert, megfejthetővé lett. Nem föladatunk, hogy a YOUNG és ellenfelei közötti vitát csak nagyjában is előtüntessük; az eredmény az, hogy YOUNG, mindamellett hogy a hieroglifák kérdését, a mennyiben ennek megfejtése egyáltalában szóba jöhetett, nem fejtette ugyan meg, de sok fölvilágosító észrevétel által nagy mértékben tisztázta.
YOUNG-öt e vizsgálatok a polémia terére vitték, de itt is, valamint többi nagyszámú recenziójánál, mindig megtartotta
az igazán tudományos polémia hangját, bár szükség esetén nem mulasztotta el, hogy hevességeket hasonlóval toroljon vissza.
YOUNG irodalmi működésének jelentékeny részét képviseli meg az a 63 czikk, melyekkel az Encyclopaedia Britannica supplementumát [toldalékát] gazdagította.
Ha e biografiában YOUNG életének s tevékenységének irányzatát választott hivatása szempontjából kellett volna előterjesztenünk, akkor YOUNG-ről mint orvosról kellett volna először szólanunk. Két évvel doktorrá avatása után nagybátyjának, BROCKLESBY-nek vagyonát örökölvén, mint tudományokkal foglalkozó magánzó Cambridge-ben és Bristol-ban tartózkodott. Az orvosi praxist 1800-ban kezdé meg Londonban, s azt még akkor sem szakította félbe, midőn 1801-ben a Royal Institution-en a fizika tanárává lett, mely hivataláról azonban már 3 év múlva lemondott. 1809-től kezdve 2 éven át a Middlessex-kórháznál mint előadó (lector), 1811-től kezdve egészen haláláig a St. Georges-kórháznál mint orvos működött. Látjuk tehát, hogy rendkívül sokoldalú tudományos tevékenysége mellett választott hivatásához nem lett hűtelen. Különben praxisa nem volt valami kiterjedt, minek oka az angol viszonyokban keresendő, mert Angolországban csak az az orvos örvendhet a közönség állandó bizalmának, ki az orvosi tudománytól távol eső szakokkal nem foglalkozik. Az előítélet ellen YOUNG egy ideig úgy védelmezte magát, hogy iratait álnév alatt tette közzé. Mivel azonban ismerősei körében munkássága gyümölcseit nem igen rejtegette, csakhamar köztudomásúvá lett mindaz, mit különben YOUNG maga sem akart állandó titok leplébe burkolni. Egyébiránt köztudomású volt, hogy YOUNG a Royal Institution-en a fizikát adja elő; hogy HUMPHRY DAVY-vel tudományos folyóiratot ad ki; hogy az orvosi szakokból tartott előadásaiban legkevésbbé sem titkolta, hogy az orvos nagyon sok esetben csak szerencsét próbálgat. Ehhez járúlt még a betegekkel szemben tanúsított tartózkodó magaviselete. Sokoldalú ismereteinél fogva a gyógyítás folyamában minden eshetőséget a számítás körébe
akarván vonni, eljárása mindig határozatlanságot árúlt el, mit a közönség az orvossal szemben mindig a rosszabb oldaláról fog föl. A tétovázás még orvosi munkáiban is kitűnt. Ha már most mindezeket az itt fölsorolt körülményeket figyelembe veszszük, érthetővé válik, hogy e lángeszű férfiú épen választott hivatása terén aránylag a legkevesebb külső sikert mutatta föl.
1818-ban YOUNG a Board of Longitude titkárává neveztetvén ki, az orvosi praxissal egészen fölhagyott. Ezentúl mint a Journal of the Royal Institution munkatársa és mint a Nautical Almanac szerkesztője első sorban asztronómiai kérdésekkel foglalkozott. Ezen időtájban írta a LAPLACE főmunkáját értelmező híres művét: Elementary illustration of the celestial mechanics of Laplace, Lond. 1821. Titkári hivatala a Board of Longitudeben, mellőzött egyének személyes támadásai miatt, igen sok keserűséget okozott neki. Tudományos pályáját még egyéb kellemetlenségek is megnehézítették. Említettük, hogy, midőn az interferencziák elvét előterjesztette, különös gondot fordított arra, hogy a newtoni tekintélylyel a mennyire csak lehet összeütközésbe ne jöjjön. De YOUNG tanának következményei sokkal világosabbak valának, semhogy a newtonisták az emisszióelmélet bukását előre nem gyaníthatták volna. A híres lord BROUGHAM, az Edinbourgh Review egyik munkatársa, NEWTON iránti bámulatában hivatva érezte magát, hogy az új tan hirdetőjét, mint mathematikust és experimentátort egyaránt hevesen megtámadja. A közönségnek nagyon tetszett ez a szenvedélyes hang, hiszen arról volt szó, hogy egy évszázados tekintélynek s a nemzet büszkeségének megtámadója útasíttassék rendre! YOUNG-öt ez a támadás nagyon bántotta s a Review-ban közzétett megjegyzései világosan mutatták, hogy elvei igazsága iránti meggyőződését a közönség részrehajló magatartása mélyen sérti.
A YOUNG érdemei iránt való méltó elismerésnek nyílt hangoztatása még sem maradt el: nem Angolországnak, hanem
Francziaországnak fizikusai valának azok, kik az angol közönség visszautasító magatartását a kiváló tudós iránt való elismerésükkel kompenzálták.
Ha végig tekintünk YOUNG tudományos tevékenységén, könnyen arra a téves gondolatra jöhetnénk, hogy a kiváló tudós összes idejét dolgozó szobájában visszavonúlva töltötte. Pedig YOUNG nemcsak hogy a társas élettől vissza nem vonult, hanem ellenkezőleg, igen gyakran megfordúlt a londoni legelőkelőbb társaságokban, melyekben szellemes és előkelő modorú társalgása, valamint sokoldalú ismeretei miatt mindenkor nagyon kedvelt egyén volt. E mellett idejét a művészeteknek szentelte. A műfestést Németországban, különösen pedig a drezdai képtárban tanúlmányozta; ismerte a híresebb művészek kiváló tulajdonságait és hibáit, műveikben nyilatkozó fejlődési fokozatot, modorukban beálló változásokat stb. Míg a műfestés terén csak az elmés műértőnek fokára emelkedett, addig a zenével közvetetlenül is foglalkozott s a divatozó hangszerek mindegyikén ügyesen játszott. A zene elméletét már korán elsajátította s az e tárgyra vonatkozó értekezései azt mutatják, hogy itt is ép oly mélyen hatolt a dolog szellemébe, mint a tudományos kérdések megvitatásánál. Sokoldalúságánál csak alapossága volt nagyobb, s az alaposságban néha a túlságig ment, miről az a körülmény tanúskodik, hogy midőn Edinburgban először vett tánczórát, a leczke után a padlóra vonalzóval és körzővel külön féle görbe vonalakat rajzolt, hogy kikeresse a tánczoló párok által végrehajtandó legalkalmasabb fordulatokat.
YOUNG, mint említettük, a quäkerek felekezetéhez tartozott, s bár később e felekezet elveihez már nem ragaszkodott, némely sajátosságától még sem szabadúlhatott meg. Így például állhatatosan vallotta azt az elvet, hogy minden ember ugyanazt tehette volna, a mit bármely más ember tett, mely elve valószínűleg abból a quäkeres fölfogásból fejlődött, mely szerint a gyermekek szellemi képessége eredetileg majdnem egyenlő s csak a nevelés és fejlődés módozatai folytán nyer sajátos irány-
zatot. Amaz elv alapján elhitette magával, hogy mindarra, mit más emberek tesznek, ő is képes, s végtére is meg kellett győződnie amaz elv helyes voltáról, mert, ha elhatározta magát, hogy a mások képességeit elsajátítja, addig nem nyugodott, míg czélját el nem érte. Midőn egyízben BARCLAY unokájának társaságában lovagolt, a lovász egy korláton átugratott; YOUNG azonnal ugyanezt akarta tenni. Az első kísérlet után lováról lebukott; erre újra fölült s újra lebukott, míg végre a harmadik kísérlet sikerült. Edinburgban a kötéltánczolásban képezte ki magát; Göttingában pedig a műlovaglásban, miután erre provokáltatott, annyira vitte, hogy egyszerre két ló hátán állva lovagolt, tehát önmagán igazolta azt a tételt, mely szerint a kellő körülmények között ugyanaz az ember mindenre képes.
Hogy YOUNG neje volt Angolországban az első személy, ki az interferencziák elvét kellőképen méltányolta, ez kitűnik az ARAGO által elbeszélt következő anekdotából.
1816-ban, mondja ARAGO, tudós barátommal, GAY-LUSSAC-kal, Angolországba útaztam. FRESNEL épen akkor a diffrakczióról írt értekezésével tudományos pályafutását a legfényesebben kezdette meg. Természetes, hogy ez az értekezés, mely a mi nézetünk szerint olyan alapkísérletet tartalmazott, melylyel szemben NEWTON fényelmélete többé meg nem állhat, a YOUNG-gel való társalgásunk első tárgya volt. Nagyon csodálkoztunk a sok kifogás fölött, melyekkel dicséretünket korlátozta, míg végre kijelenté, hogy azt a kísérletet, melylyel mi oly nagyra vagyunk, ő már az 1807-iki Natural Philosophy-jében leírta. Ezt az állítását nem találtuk eléggé alaposnak s fölötte hosszas és körülményes vita keletkezett. YOUNG neje is jelen volt, s úgy látszott, hogy a vita iránt közönyös maradt; de mivel tudtuk, hogy az angol nők a tudákos nő czímétől igazi gyermekes félelemmel rettegnek, s ennélfogva az idegenek előtt nagyon tartózkodóak: udvariatlanságunkat csak akkor vettük észre, midőn YOUNG neje hirtelen távozott. Épen azon voltunk, hogy férje előtt bocsánatot kérjünk, midőn őt, hóna alatt egy hatalmas quart-kötet-
tel visszatérni láttuk. Ez a Natural Philosophy első kötete volt, melyet az asztalra tett, a 787-ik oldalt fölütötte, s az újjával egy figurára [ábrára] mutatott, a melyben a diffrakczió-csíkok görbevonalú menete elméletileg meg volt állapítva." *
YOUNG a Royal Societynek tagja s 1802 óta e társaság külső ügyeinek titkára volt; 1827-ben a franczia Institut külső tagjává választatott.
YOUNG-öt sem tudásának rendkívüli terjedelme, sem a kitüntetések elbizakodottá soha sem tették. Barátai tanúsága szerint gyakran élt eme szólással: "Mikor gyermek voltam, férfiúnak képzeltem magamat; most hogy férfiú vagyok, látom, hogy bizony csak gyermek vagyok." **
YOUNG kedélyét 1827 óta testi szenvedések egészen megtörték. 1828-ban egészségének helyreállítása végett Genfbe útazott, azonban a várt jó eredmény elmaradt; a következő évben visszatért Angolországba. YOUNG rendkívüli léleknyugalommal nézett elkerülhetetlen sorsa elé. Meghalt 1829 máj. 10-kén, 50 éves korában. Még halálos ágyán is egyiptomi szótárával foglalkozott; e mű épen akkor volt a sajtó alatt.
YOUNG halála Angolországban különös részvétet nem keltett. A nemzet legjelesebb fiainak egyike, ki persze nem volt baronet, a Westminster dicsőségében nem részesülhetett. Hamvai neje családi sírboltjában, Farnborough falu mellett nyugosznak.
YOUNG vegyes műveit G. PEACOCK adta ki: Miscellaneous Works of the late Th. Young, London 1855, 3 köt. 8o.
* ARAGO, Not. Biogr., I. p. 292.
** VERDET, Oeuvres, I, p. 326.
Irodalom.
Journ. of the Royal Inst. II.
KNIGHT, English Cyclop. Lond. 1856–58.
Memoir of Th. Young, Lond. 1831, 8o.
Nouv. Biogr. gén.
ARAGO, Not. Biogr., I.
G. PEACOCK, Life of Th. Young, 1855, 8o.