Фарадей Майкл

Фарадей Майкл

1791–1867

Английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле.

Родился Майкл Фарадей в семье кузнеца 22 сентября 1791 года, в предместье Лондона. Все Фарадеи были людьми труда — скромными и честными. Небольшие доходы семьи не позволили ему окончить даже среднюю школу. В 13 лет Майкл стал учеником в переплетной мастерской при книжной лавке, где увлёкся чтением. Майкла потрясли статьи по электричеству в «Британской энциклопедии», и он тут же постарался повторить описанные в книгах опыты. Работая в мастерской, Фарадей упорно занимался самообразованием — читал всю доступную ему литературу по физике и химии, посещал по вечерам и воскресеньям частные лекции по физике и астрономии. Один из клиентов книжной лавки, где работал Майкл, заметив интерес мальчика к физике и химии, помог ему попасть на лекции по этим предметам в Королевский институт.

В 1813 году Фарадей получил место лабораторного ассистента в этом институте. Молодой человек приступил к работе и с головой окунулся в исследовательскую деятельность: то он извлекал сахар из репы, то получал сероуглерод, о чем с восторгом писал своим друзьям. Но в основном Майкл помогал Дэви доводить до конца опасные опыты с соединениями хлора и азота. Осенью того же года был взят выдающимся физиком Гемфри Дэви в двухлетнюю поездку по научным центрам Европы. Эта поездка для Майкла Фарадея имела большое значение: знакомство с такими учеными, как Ж.Л. Гей-Люссак, А. Ампер и другие.

После возвращения в мае 1815 года талантливый юноша привлёк к себе внимание, и его пригласили послушать лекции в Королевском институте Великобритании. Фарадей приступил к интенсивной работе в новой должности ассистента, с довольно высоким для того времени окладом 30 шиллингов в месяц. Он продолжил самостоятельные научные исследования, за которыми засиживался допоздна. Уже в это время проявились отличительные черты Фарадея — трудолюбие, методичность, тщательность исполнения экспериментов, стремление проникнуть в сущность исследуемой проблемы. В первой половине XIX века он заслужил славу «короля экспериментаторов»

С 1820 года он упорно трудился над идеей объединения электричества и магнетизма. Впоследствии это стало делом всей жизни учёного. В 1821 году Фарадей впервые осуществил вращение магнита вокруг проводника с током и проводника с током вокруг магнита, то есть создал лабораторную модель электродвигателя.

В 1821 году Фарадей женился на 20-летней Саре Барнард, сестре его друга. По отзывам современников, брак был счастливым, Майкл и Сара прожили вместе 46 лет.

Наконец, экспериментальные исследования Фарадея начали неуклонно перемещаться в область физики. Несколько значительных работ по физике, опубликованных в 1821 году, показали, что он вполне сложился как крупный учёный. Главное место среди них занимала статья об изобретении электродвигателя, с которой фактически начинается промышленная электротехника.

В 1822 году в лабораторном дневнике Фарадея появилась запись: «Превратить магнетизм в электричество». Рассуждения Фарадея были следующими: если электрический ток обладает магнитной силой, а, по убеждению Фарадея, все силы взаимопревращаемы, то и движение магнита должно возбуждать электрический ток.

С 1821 по 1831 год в дневниках Фарадея почти нет записей об электромагнитных проблемах, хотя он делал несколько безуспешных попыток вызвать ток с помощью магнитов. Путь к электрогенератору оказался нелёгким — первые опыты были неудачны. Главной причиной неудач было незнание того факта, что электрический ток порождается только переменным магнитным полем, причём достаточно сильным (иначе ток будет слишком слаб для регистрации). Для усиления эффекта следовало магнит (или проводник) быстро двигать, а проводник свернуть в катушку. Только десять лет спустя, в 1831 году, Фарадей нашёл, наконец, решение проблемы, обнаружив электромагнитную индукцию — возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

С этого открытия начался самый плодотворный период исследований Фарадея (1831–1840 годы), давший научному миру его знаменитую серию статей «Экспериментальные исследования по электричеству» (всего он опубликовал 30 выпусков, выходивших с 1831 по 1835 год).

Электрический ток так сильно захватил Фарадея, что открытие электромагнитной индукции вдохновило его на дальнейшие поиски взаимодействия различных сил. Так в 1832 году он открыл явление электролиза — пропускание тока через растворы с выделением ценных компонентов, сейчас электролиз широко применяется в металлургии и химической технологии.

В том же 1832 году Фарадей исследовал ещё одну важную в те годы проблему. На тот момент были известны несколько источников электричества: трение, вольтов столб, некоторые животные, индукция, открытая самим Фарадеем и др. Отдельные учёные выражали сомнение в том, что все эти эффекты имеют единую природу, и даже использовали разные термины: «гальванизм», «животное электричество» и т. п. Фарадей провёл сотни опытов и закрыл проблему, показав, что все проявления электричества (тепловые, световые, химические, физиологические, магнитные и механические) совершенно одинаковы, независимо от источника его получения.

Исследование Фарадеем природы магнитных линий — кроме всего прочего, еще и поразительный пример мужества и упорства. К 50 годам ученый стал страдать тяжелым недугом. При отменном физическом здоровье из-за переутомления он терял память. Болезнь прогрессировала, и в 1840 году Фарадей был вынужден полностью прекратить научные исследования. Только спустя четыре года он снова смог приступить к работе.

И вновь его опыты принесли результаты. В 1843 году Фарадей экспериментально доказал идею сохранения электрического заряда и вплотную подошёл к открытию закона о сохранении и превращении энергии, высказав мысль о единстве сил природы и об их взаимном превращении. Создатель учения об электромагнитном поле, учёный высказал мысль об электромагнитной природе света (мемуары «Мысли о лучевых колебаниях», изданные в 1846 году).

Кроме всего прочего, Фарадей ввёл понятие электромагнитного поля. Эта идея, по мнению А. Эйнштейна, была самым важным открытием со времён И. Ньютона.

В 1855 году болезнь вновь заставила ученого прервать работу. Он снова стал катастрофически терять память. Ему приходилось записывать в специальный журнал все, вплоть по того, куда и что он положил перед уходом из лаборатории, что он уже сделал и что собирался делать далее. Чтобы продолжать работать, он должен был отказаться от многого, в том числе и от посещения друзей. Последнее, от чего он отказался, были лекции для детей, которые он читал в Королевском институте с 1826 года. Одна из самых известных его лекций называлась «История свечи с точки зрения химии». Позже она была издана отдельной книгой и стала одним из первых научно-популярных изданий и мире.

Гениальный ученый спокойно и тихо скончался 25 августа 1867 года, сидя за письменным столом в своем лондонском доме. Несмотря на то что у него уже не было сил для серьезных дел, светлое состояние души не оставляло его до конца. Еще в 1861 году он писал другу: «Я благодарен, что в процессе того, как способности и другие вещи в этой жизни покидают меня, добрая надежда остается со мной. Это позволяет размышлять о смерти спокойно и без страха. Чего же бояться, если среди подарков Бога нам дан свыше еще этот мир в душе? Именно этот, невыразимый словами дар в Его излюбленном сыне, — есть основание для надежды, и в нем опора для тех, кто, как ты и я, влачится здесь, внизу к концу нашего жизненного пути».

В 1938 году в Лондоне был найден документ со следующей надписью: «Новые воззрения, подлежащие хранению в запечатанном конверте в архивах Королевского общества». Письмо было написано Майклом Фарадеем и содержало в себе суть открытия, сделанного Герцем спустя 55 лет после смерти великого английского ученого. Речь шла о существовании электромагнитных волн. Фарадей, который всегда был приверженцем практического подтверждения теорий, писал об этом не доказанном им открытии: «…я хочу, передавая это письмо на хранение в Королевское общество, закрепить открытие за собой определенной датой и, таким образом, иметь право, в случае экспериментального подтверждения, объявить эту дату датой моего открытия».

Открытия Фарадея завоевали широкое признание во всем мире. За его выдающиеся заслуги Королевским обществом Великобритании была учреждена Медаль Фарадея — одна из престижнейших наград в научном мире. Факты, которые он установил, стали фундаментом электромагнитной теории. Открытия Майкла Фарадея завоевали признание во всем научном мире, его именем были впоследствии названы законы, явления, единицы физических величин (фарада, фарадей, число Фарадея, цилиндр Фарадея и др.). Все его теории были впоследствии научно обоснованы, чего не скажешь о многих других великих учёных.

Если бы в мировой истории не появился такой человек, как Майкл Фарадей, то наша жизнь вряд ли была бы такой, какая она есть сейчас. У нас бы не было компьютеров, не было бы электричества, не было бы нержавеющей стали, не было бы медных проводов, алюминиевых ложек и ещё много чего. Но он возник и сделал столько величайших открытий, каждое из которых могло бы сделать его успешным, даже если бы он не открыл больше ничего. Он пришёл в науку и смог перевернуть мир с ног на голову.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.