Thomas YOUNG (1773-1829)

Homme de science et de philosophie. Enfant précoce (il savait lire à deux ans), à 15 ans il maîtrisait parfaitement les mathématiques, le grec, le latin et un peu l’hébreu. A 20 ans, il commence ses études de médecine et il avait ajouté à son bagage intellectuel les œuvres de Newton, Lavoisier et la grammaire du chaldéen, du syrien, du perse et les classiques italiens et français.

Né à Taunton, en Angleterre, le 13 juin 1773, il reçu de ses parents une éducation de qualité. Enfant précoce, il fait preuve rapidement de qualité et d’une aisance dans l’apprentissage. Il intègre ensuite l’université d’Edimbourg, puis Göttingen et enfin Cambridge (1797). Enfin, il termine ses études de médecine.

Dans le domaine de la chimie physique, Thomas Youg a fait preuve d’une réelle perspicacité lorsqu’il réalise un essai sur la cohésion de la matière (1805)

En tant que professeur, Young était impopulaire mais ses cours réunis en 1807 sont une mine d’informations. A 21 ans déjà il s’intéresse à l’œil, à l’optique, il construit un « optomètre »… Il aborde ensuite le problème de la nature de la lumière. Il poursuit la conception ondulatoire d’Huygens et il la vérifie expérimentalement par le phénomène d’interférences. S’il utilise la lumière bleue, les franges sont plus rapprochées qu’au moyen de la lumière rouge. En mesurant la distance entre les franges, il établit la longueur d’onde de toutes les couleurs du spectre électromagnétique. En médecine, il invente la nosologie qui permet d’approfondir les critères permettant de classer les maladies. Dans ses recherches philologiques (étude de l’origine et de l’évolution des langues), il découvre les hiéroglyphes alphabétiques et les appliquent avec succès ; puis Champollion en formule plus tard la grammaire.

Young était un savant universel, il embrassait de sa culture le monde scientifique et philosophique, ses qualités rigoureuses dans les expérimentations qu’il met en place lui permet de valider (le premier) la théorie ondulatoire de la lumière d’Huygens. Les franges d’interférences observées, quelques mesures effectuées mais le Dr Young ne peut pas mettre en équation les résultats car sa maîtrise des mathématiques est insuffisante. Fresnel terminera le travail…

Cette expérience sur les interférences posa un problème philosophique à la sagacité des penseurs de l’époque. En effet, l’expérience nécessite une source lumineuse et deux fentes ou une fente et deux sources lumineuses obtenues à partir d’une seule source. En localisant deux sources en un même lieu, on peut s’attendre à voir une augmentation de l’intensité lumineuse, mais la surprise vient des franges sombres qui se répartissent régulièrement et parallèles entre elles.

Schéma de montage pour observer les interférences lumineuses

Résultat observé

L’équation mathématique pour modéliser ce phénomène est une fonction trigonométrique : le sinus cardinal.

D’où la représentation schématisée que l’on pouvait écrire à l’époque pour se moquer de la situation :

Lumière + Lumière = Ombre

Lao Tseu disait qu’un paradoxe résulte d’un manque de compréhension…

Modèle mathématique des interférences (Frédéric Legrand)

Site Internet (Informatique appliquée aux sciences physiques) :

https://www.f-legrand.fr/scidoc/docmml/index.html

young-pdf

Pour télécharger le fichier pdf :

http://histoire-des-sciences.eu/wp-content/uploads/2022/12/young-pdf.pdf