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yingyinc 2018-4-19 22:26

上帝恩典的耕耘者 一代奇才 —— 杨格

上帝恩典的耕耘者 一代奇才 —— 杨格
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上帝恩典的耕耘者 一代奇才 —— 杨格

原创 2018-04-19 河马教授 子墨先生晚安



夜,他远离家庭躺在大学宿舍里剧烈的咳嗽着,
「上帝可怜我。」在寒风的咆哮中,上帝听得到这个年青人的呼求吗?
他又多活了四十年。
他在老年时,仍称自己是「上帝恩典的耕耘者」(cultivator of God’s grace)

他耕耘了什么?
在材料科学里,有一个最重要的参数叫「杨格弹性系数」(Young’s Modulus of Elasticity);

在光学里,会读到杨格的「光的绕射」(interference of light);
在物理学,「动能」的观念,是杨格提出的;

在文学里,最早解出古埃及文字与木乃伊上怪异符号的人,也是杨格;
在商学里,第一个以人的致死风险去评估保险制度的精算师,竟是杨格;
在医学里,开启眼睛的视觉与神经传递的,而被称为「视觉生理学之父」(father of the physiology of vision),都是杨格。

人类的历史上,很少一个科学大师能够同时横跨这么多不同的领域。

今天,杨格这个名字留在物理与医学的课本上。

但是,本文却是要叙述这个人,怎么耕耘在上帝的恩典之上。


   1  -  爱聊天的医生      

  公元一七九九年的春天,伦敦的威勒伯克街(Welbeck Street),开了一家诊所,医生的姓名与资历挂在诊所的外面。医生的名字是杨格(Thomas Young),苏格兰的爱丁堡(Edinberg)医学院毕业,德国的哥腾根(Gottingen)医学院进修,与剑桥大学的医学博士等头衔。但最引人注意的是,这家诊所明示「因为这个医生是个科家学,所以看病了以后不给药。」哪有一个医院不给药的?这就是杨格特别的地方。他的论点是:「医院是医生与病人聊天的地方,医生是替病人解谜的人,很多的疾病根治不在给药,而是在与病人闲谈中,发现病人是在哪些情况下出问题,饮食不当?缺乏睡眠?通风不好?医学的艺术在准确的诊断。至于吃什么药,不是有一大堆的医院可以买到药吗?」

  杨格的诊所,太与众不同了,前来看病的人不多。他索性主动出击,为社区的人开医学保健的课。杨格写道:「我认为现在治疗病人的方法,如放血、发汗剂、催吐丸、排尿片是非常无聊的,一定会有被淘汰的一天。真正治疗疾病的用药,必须回归到化学与药剂学,否则药品祇是骗人金钱的玩意。社区里来上课的人不多,但是我全力准备,上课内容包括六堂化学、六堂生理学、二十堂疾病简介、四堂药物化学。每讲完一次,就再找有意愿的人,再上下一次。」

  杨格的课程内容,看起来不太吸引人,但是他连续教了十多年。他学生的名单与从事的行业,现在仍留有记录,包括有文学家、码头的苦力、军人、流浪汉、家庭主妇、街头画家、马戏团的小丑、还有正在被管训的犯人。这真是奇特的班级,杨格还特别为他们编一本教科书「医学文献简介」(Introduction to Medical Literature),并把他自己的研究心得也编进去。


  2  -  一本奇特的书     

  一七七三年六月十三日,杨格生于英国西南部偏僻的小镇米勒波顿(Milverton)。这是一个贵格会(Quaker)基督徒的聚集村落,当时他们还是被逼迫的一群。贵格会的基督徒特别强调,耶稣基督住在信徒内心的启示,所以静思的祈祷,与默想圣经是个人信念的最高权威,高过世上所有的政治团体、宗教领袖、科学与哲学人士的权威。这种信念影响杨格的一生,使他后来敢挑战大家都不敢置疑的人物││牛顿,并且以实验证明光是以波的方式前进。

  杨格的父母在镇上开了一间杂货店,他们有十个孩子。杂货店后面的房间,实在不能装这么多孩子,有些小孩从小就寄放在亲戚家里养。杨格二岁时,就与外祖父母住一起。这二个老人家里,都是老书,平常堆在楼阁里也不太有人看,杨格从小就是在这些书堆中爬来爬去。他在七岁时,无意间在书堆中看到一本旧书,整本书的内容祗有一段话,就是圣经马太福音第六章九至十三节:
「我们在天上的父,愿人都尊你的名为圣,
   愿☆的国降临,愿你的旨意行在地上,如同行在天上,
   我们日用的饮食,今日赐给我们,
   免我们的债,如同我们免了人的债,
   不叫我们遇见试探,救我们脱离凶恶,
   因为国度、权威、荣耀全是你的
   直到永远,阿们。」

这本书用一百种不同文字,包括拉丁文、希腊文、法文、德文、日文、中文、梵文等将这段经文各写一遍。这是非常枯燥无味的书,所以早就绝版了,就是现在,出版社大概不会也出这种书。七岁的杨格,竟把这本书看得津津有味,他不仅把书中一百种文字的写法背下来,并且自创方法比较不同文字的相似性。


   3-  孩子,你能读吗?     

  当时的贵格会基督徒被逼迫得很厉害,连进学校念书都很困难。杨格就不断的在家背古书文字。一个不是正规教育教出来的孩子,却成为一个善于自修的人。一七八三年的一天,杨格跟着姨妈到伦敦玩,这是他第一次到伦敦。伦敦有许多吸引人的地方,但是最吸引杨格的竟是一间大书店的橱窗,因为里面摆了一本印刷非常精美的古书,是用拉丁文写的。杨格的姨妈去别的店买东西,出来一看,不得了,一群人在该书店的前面拥着杨格。

  原来杨格一看那本古书,就在窗外叽哩呱拉的念,经过的行人都停下来,没有人相信这个十岁的孩子能读那本书,后来书店的老板也出来了,说:「孩子!你如果能把这一页以英语译出,这本书就送给你。」杨格不仅用英文把那一页译出,连前后的几页,顺手翻来立刻译出。杨格不仅获得那本书,名声也传出去了。

  不久伦敦一位银行家巴克雷(David Barclay)聘请十三岁的杨格为家庭教师,教导他十二岁的孙子读书。杨格也利用这机会到剑桥大学旁听课。杨格因为没有上过学校,他不知道上课时老师如果还没有来,学生需要等待,他就上讲台替老师开讲了。

  一七八九年的冬天,寄宿在剑桥大学的杨格染上肺炎,能帮助他的亲友都不在身边。杨格后来给友人写信道:「我知道很多知识,却不知道关系我生命的知识。」他在危急时,幸好医生布洛克立斯比(Brockklesby)经过他住的地方,听到咳嗽声而进去帮助杨格。杨格痊愈后,决定改念医学。从一七九○年到一七九九年,杨格以十年的时间,接受当时欧洲最好的医学教育。但是有一种深深的不安困扰着杨格,杨格写道:「医学知识虽然重要,但是人生如果祗是为了医学,为了执业赚钱,对我这么好的头脑是一种浪费,一种对上帝的亏欠。」杨格今天留下来上课的笔记本,大都是漫画涂鸦,与一些潦草的拉丁文、希腊文字,有时一个人还自言自语的到处乱逛。



    4-  牛的眼睛     

  「老板,你卖牛的眼睛吗?」牛肉摊的老板从来没有遇到问这种问题的顾客,不过老板还是拣了几颗牛眼睛,让杨格包回去。深度不安息的人,不是成为精神病患,就是成为科学大师。一八○一年杨格由牛眼珠的角度研究光的折射,进而提出「散光」(antigmatism)的原因与矫正的方法。这篇研究论文造福了日后无数得散光与近视的人。在十八世纪以前,散光与近视者几乎是半个瞎子,连谋生都有困难。杨格用牛的眼睛类比人的眼睛,发现散光是角膜曲度的改变,使得进入眼睛的光线不能落在视网膜上,因此他在眼镜之前加上透镜矫正,近视的人就可以看得清楚了。杨格也因这篇研究被选为英国皇家科学院的会员。




   5-   光的特性之谜      

  同年,杨格发表了论文「光的波动本质」(on the Undulatory Nature of Light),这一篇论文是近代光学发展的里程碑。杨格将光透过二道的隙缝,在隙缝背面产生光、暗相间的波条,他称这是「光的绕射」,证明光有波的特性。因为光如果是粒子的线性运动,在二道裂缝的后面就应该祇有二道光的投影而已,不会有光暗相间的波段。这篇论文在当时掀起激烈的争辩,怎么会有人敢提出与牛顿不同的看法?杨格的答辩除了更多的实验结果之外,又加上一句:「因为我学了物理以后,就没有学到世故。」

  但是光的本质竟是,你用不同的方法看,竟会得出不同的结果。一八○二年杨格遇到第一个自称看得懂「光的绕射」理论的女性伊利沙‧马克斯威尔小姐(Miss Eliza Maxwell),不过她仍有若干小问题向杨格请教。

  二年后科学天才与这个爱问问题的女孩结婚了。杨格提出光的波动本质,并没有因此反对牛顿的「光是粒子」的理论,但是光为什么会同时具有波动与粒子的特性呢?杨格认为,牛顿的实验没有错,他的实验也没有错,不过他想不通为什么会在二个准确的实验中,获得完全不同的结果?光的本质颠覆了科学的最基本的假设:自然界的研究,虽用不同的方法实验,其结果应该是一致的。

       一八零七年杨格在光的本质研究上写道:「物理最后的发展,会回到最基本又不可分割的微小粒子,那是属物质的最小单位。然后物理学家会发现那最基本的粒子,彼此之间仍会有作用力不是属于粒子产生的。所以物理学最终的思索是,这些作用力是怎么来的?无论是从电、从磁、从光、从热、从万有引力,从任何方面去切入,最后都会回到这一个问题上。人类没有办法解释为什么最基本粒子的作用力,不是基本粒子所产生的?我好像一个探险家,爬涉过最茂密的森林,最后才承认我所见的仍是影儿,不是本物的真像。真象是永存的,是非物质的,而且是属灵的。」杨格想到物理最后的一个问题后,竟然又回到他幼年时所听到的信仰。


   6-  愈好的书要卖得愈便宜     

  一八一零年杨格遇到了另一个有抱负的年青人布鲁厄姆(Henry Brougham, 1778~1868)。布鲁厄姆是爱丁堡大学法律系毕业,本来是个花花公子,曾带着英国最富有世家的一个女孩,私奔到法国,后来他在法国听到福音,成为基督徒,带着妻子回到英国。一八○八年他投入政治界,参加「克拉朋圣徒」(Clapham Saints),推动废除奴隶制度,布鲁厄姆后来担任最高法院大法官,并且建立著名的「伦敦大学」(University of London)。布鲁厄姆并在当时成立「有用知识推广协会」(Society for the Diffusion of Useful Knowledgy),将最新的知识印成小册,以极低的价格,卖给学生与劳工。

  布鲁厄姆从事的与杨格的社区医学教育理念相近,二人认识后就成为好朋友。布鲁厄姆把杨格的实验发现,写成通俗的文体发表出去。「出版光绕射的书?如果祗卖出一本怎么办?」杨格问道。「祇卖一本我也出版」布鲁厄姆肯定道。以后十年杨格又在布鲁厄姆的支持下,发表「由光的绕射测定极小物质││红血球的技术」、「表面张力的测定」、「金属材质的变形测定」(著名的杨格弹性系数,就由此出)、「光的偏振」(发现光偏振现象的第一篇报告)、「色盲的区分」、「血压计的制造」、「以微小粒子的动能解释热的现象」(提到动能的第一篇研究报告)等。

  一八○年杨格获选为英国皇家科学院的教授,那是当时一种很高的学术荣誉。有个法国的科学家写信来致贺道:「以前我们读到很多重要的学术发现,都是杨格发表的。我们以为贵国有一群杰出的科学家都是叫杨格,或是有一个杨格学会,没想到就是祇有你一个人。」

   7-  古埃及文的奥秘     

  十八世纪,许多埃及的木乃伊被挖掘出来,才渐知道座落在尼罗河畔的埃及,有一个古老的文明,但是木乃伊上面刻着一些象形符号,却都没有人读得懂。一七九九年,考古学上有一个重大发现,「罗西塔石」(Rosetta Stone)出土了。罗西塔位于埃及亚历山大港的旁边,拿破仑的军队当时占领埃及,并且为了海军,疏通亚历山大港与外围的运河水道。一天有个士兵从水道底部挖出一个长约一百六十公分,宽约七十五公分的石版,上面刻有三种文字。第一种是古代埃及的象形文字,与木乃伊上刻的文字类似;第二种字型是弯曲的蝌蚪文,是古代埃及民间通用的文字来源;第三种是希腊文。拿破仑身边的学者群立刻知道这块石版价值非凡,因为解开古埃及文的秘密,可能就在这块石版上面,但是没有一个埃及人能够读得懂石版上的象形文字与蝌蚪文。

  后来在尼罗河之役里,英国军队打败了法国,并且获得了罗西塔石。连夜就把这一块石头运回大英博物馆,请许多英国学者专家来解读这两种奇怪的文字,大家有看没有懂。后来有人想到有一个医生,他在年幼时就能解读一百种语文,于是杨格被请来了。

   8-  解谜的步骤      

  首先,杨格用一张大纸放在罗西塔石的上面,他把每一个字很精确的摹拟复写下来。然后他把写下来的每一个字母拆开,一一比较字母出现重覆的位置,就知道这个字母在象形文、蝌蚪文与希腊文的相通性。杨格先解决不同文字的字母相通性。

  第二步,杨格请教埃及文专家。当时世界上只有两个人懂一点古埃及文,一个是法国巴黎大学的薛西(Sacy),薛西懂几个古埃及文的字母。杨格不断地与薛西通信,还与他成为好友,才了解这几个字母的解法。另一个是曾任瑞典驻埃及大使的阿卡布雷(Akerblad),这人会说十多句古埃及语。这个大使实在很有心,到埃及当大使竟学会了埃及人已失传的语言,虽然阿卡布雷看不懂古埃及文字,仍帮杨格多辨认了几个字母。

  第三步,是杨格最大胆的假设,如果人类的古文明是来自同一个源头,那么早期的文字一定有相通之处。他认为解开古埃及的奥秘在中国的文字。因为中国的文字不仅古老,而且目前仍在使用。杨格认为中国的古文,如果有经过象形、会意、形声、假借的演变,那么中国人文字的表达可成为解开古埃及文的线索。当时英国的探险家也自中国带回许多刻有古代的文字的字版、龟壳等。杨格写道:「耐心与细心是想解开古字之人的必备性格。」一八一五年,杨格译出了埃及的古蝌蚪文,并解出古埃及象形文字的二百个字母。罗西塔石版上刻的是,公元前二一九年埃及法老王托勒密五世(Ptolemy V)的公告内容,因为是法老王公告,所以用古象形文,为给当时的百姓可以看懂,所以附上蝌蚪文。这些石版是放在埃及的各集会场所,但有一片是放在雅典,所以又刻上希腊文。没想到二千年后会在泥底下被挖出来,又幸好有杨格在才能解读。



  9-   人类在巴别塔的发音考证     

  解了罗西塔石的奥秘之后,杨格又以物理的声波学研究世界各种语言的发音法。杨格认为「世界上的语言虽多,各地方又有方言的变化,但是分析其基本发音,用喉音吐字的只有四十七个音。所有的语言都是取这四十七个音的一部分发音,如果把这四十七个音写成四十七个字母,就可以讲出世界上所有的口音。只要变动这四十七个音的排列组合,就可以变化出各种语音。各国语音虽不同,发音的来源却是相同。」

   10  -  一生的回顾     

  杨格的晚年主要用在编审第五版的「大英百科全书」,他认为百科全书的编订,有助平民知识的推广。当他在人生的末了时写道:「为什么要从事科学的研究?因为那是一种似无止尽的探索,是对深度思考的淬鍊,能够分辨原理与表象,能够克服复杂的问题,使人的心志更坚强。虽然一个研究者为了有所突破,经常要把自己侷限在一个较小的问题上,但是科学的创见者,却要具有更广尺度的学习,才能见前人所未见。做好任何事情,都需要付出时间与努力,但很多事情并不都值得做。从事科学的研究是值得的付出吗?如果科学研究者最终认识到人理性的存在,是有个神圣的目的,那科学的研究就值得了。」

  一八二九年五月十日,杨格病逝。有非常多人来参加他的葬礼,那真是一个奇特的队伍,因为参加的人不是戴着近视眼镜,就是戴着老花眼镜,你知道为什么吗?


資料來源:
1. Kline, D.L. .1993. Thomas Young: Forgotten Genius. Vidan Press. USA.
2. Larmor, J. .1934. Thomas Young. Nature. Vol.110. P. 276~279.
3. Graves, D. .1996. Thomas Young. Scientists of Faith. Chap. 24. P.91~93. Kregel Resources. USA.
4. Houstoun, R.A. .1927. A Treatise on Light. Longmans, Green and Co. LTO. USA.
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