Майкл Фарадей — биография
Майкл Фарадей – первооткрыватель электромагнитного поля, физик-экспериментатор, химик. Создатель первой модели электродвигателя и трансформатора.
Многие видели в нем властелина молний и короля физиков, а он оставался скромным преподавателем, верил в Бога и преклонялся перед великими тайнами Природы. Он – Майкл Фарадей, открывший невидимые превращения. Судьба приготовила для него шанс, но его нужно было еще разглядеть и правильно им воспользоваться. Он оказался смышленым тринадцатилетним мальчишкой, сумевшим не упустить подарок судьбы. Пока человечество будет пользоваться благами электричества, оно не забудет имя Фарадея. Так считал Герман Гельмгольц.
Детство
Родился Майкл Фарадей 22 сентября 1791 года в небольшом городке Ньюингтон-Баттс, рядом с Лондоном. Отца мальчика звали Джеймс Фарадей, он трудился кузнецом. Мама – Маргарет Фарадей. Всего в семье было четверо детей, кроме будущего ученого в ней подрастали сын Роберт и две дочери – Элизабет и Маргарет. Особых доходов у них не было, жили исключительно на зарплату отца, поэтому могли позволить себе не так и много. Из-за сложного материального положения Майклу пришлось бросить школу в 13 лет и найти себе работу. Его приняли в книжную лавку переплетчиком. Лавка принадлежала французу-эмигранту Рибо. Так начиналась трудовая биография великого ученого.
Мальчик прилежно трудился, переплетал книгу за книгу, но еще больше их читал. Он прочел все, что попадалось ему под руку, особенно привлекали его труды по химии и физике. Вскоре ему самому захотелось провести эксперимент, чтобы убедиться, что в книге все описано правильно. Он придумал первый источник тока, который получил название «Лейденская банка». Поддержку Майкл нашел в лице отца и брата.
В 1810-м, в возрасте 19-ти лет молодой человек вступил в философский клуб, и постоянно присутствовал на лекциях по астрономии и физике. Он не боялся высказывать свое мнение по поводу предмета лекций, и именно этим обратил на себя внимание членов ученого сообщества. Один из постоянных покупателей книжной лавки – Уильям Денс, подарил Фарадею билет, дававший право посещать лекции по физике и химии, которые читал Гемфри Дэви. Дэви в свое время основал электрохимию, открыл такие химические элементы, как Кальций, Калий, Натрий, Бор, Барий.
Фарадей тщательно записал лекции Дэви, потом сделал для них красивый переплет и отправил автору в подарок. В сопроводительном письме к подарку он попросил ученого найти для него любую работу в Королевском институте. Дэви не остался равнодушным к талантливому юноше, и спустя некоторое время Майкла приняли лаборантом в химическую лабораторию. На тот момент Фарадею исполнилось 22 года, и он имел только начальное образование.
Наука
Параллельно с выполнением обязанностей лаборанта, Майкл помогал готовить лекции профессору и присутствовать на них. Дэви дал добро Фарадею на проведение самостоятельных химических опытов. Майкл отличался старательностью и добросовестностью, поэтому вскоре стал самым незаменимым помощником профессора.
В 1813-м Дэви отправился в путешествие по Европе, и пригласил с собой Фарадея в качестве секретаря. На протяжении двух лет, пока длилась их поездка, Майкл узнал многих светил науки – Жозефа Луи Гей-Люссака, Андре-Мари Ампера, Алессандро Вольта.
В 1815-м они вернулись в Лондон, и профессор сделал Майкла своим ассистентом. Одновременно с этим молодой человек продолжал заниматься собственными опытами. За всю свою жизнь Майкл поставил порядка тридцати тысяч научных экспериментов. Он прославился своей педантичностью и трудолюбием, современники звали его «королем экспериментаторов». Фарадей тщательно записывал ход и результаты всех своих опытов в дневник. Таких дневников накопилось несколько десятков, они увидели свет в 1931 году.
В 1816-м Фарадей выпустил свою первую печатную книгу, спустя три года его копилка насчитывала сорок печатных работ.
Все эти работы посвящались химии. В 1820-м ученый проводил многочисленные эксперименты с металлами, и оказалось, что если в сталь добавить никель, то такой сплав не окисляется. В то время металлурги не отреагировали на открытие Фарадея, а нержавеющая сталь появилась намного позже.
В 1820-м Майкл получил должность технического смотрителя Королевского института. Спустя год ученый немного отошел от химии, и все свое время посвящает физике. В то время его уже воспринимали как состоявшегося ученого, его слово имело вес среди других представителей научного сообщества. Он издал статью, в которой описывал принцип действия электродвигателя, ставшего началом для промышленной электротехники.
Электромагнитное поле
В 1820-м ученый начал ставить опыты, чтобы выяснить, как взаимодействует электричество и магнитное поле. На то время уже существовало понятие «источник постоянного тока», описанное Вольтом, знали, что такое электрическая дуга, электролиз и электромагнит. В это время происходит бурное развитие электростатики и электродинамики, широко известными были результаты опытов Савара, Био, Лапласа, касающиеся магнетизма и электричества. Напечатали научный труд Ампера по исследованиям электромагнетизма.
В 1821-м Фарадей опубликовал свой труд под названием «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма». В нем освещались результаты опытов с использованием магнитной стрелки, которая вращается вокруг одного полюса. По сути дела ученый доказал, что электрическая энергия может запросто превращаться в механическую. Он стал создателем самого примитивного, но зато самого первого электрического двигателя.
Триумф Фарадея был испорчен жалобой Уильяма Волластона, первооткрывателя Родия, Палладия, автора гониометра и рефрактометра. Он пожаловался Дэви на его ученика Майкла, обвинив последнего в краже его открытия. Уильям утверждал, что именно он открыл вращающуюся магнитную стрелку. История вышла скандальной, причем профессор выступил в поддержку Волластона. Чтобы прояснить ситуацию, Майклу пришлось лично встретиться с Уильямом, и разъяснить тому свою позицию. Самолюбие Волластона было удовлетворено, он больше не высказывал никаких претензий к Фарадею. Зато после этого Майкл перестал относиться к Дэви с прежним доверием, хотя профессор всегда утверждал, что это он открыл миру ученого Фарадея.
В 1823-м Фарадея избрали членом-корреспондентом в Парижскую Академию наук.
В начале 1824 года Майкл пополнил ряды членов Лондонского королевского общества. Во время голосования Дэви был в числе противников.
Спустя год Фарадея назначили на место профессора Дэви, и он возглавил лабораторию физики и химии Королевского института.
Начиная с 1821 года, на протяжении десяти лет не вышло ни одного научного труда Фарадея. В 1831-м он получил звание профессора военной академии Вулиджа, через два года занял место профессора химии в Королевском институте, участвовал в научных диспутах, выступал с лекциями на научных собраниях.
Еще в 1820-м ученый заинтересовался разработками Ганса Эрстеда, которые касались движения по цепи электрического тока, заставлявшего двигаться магнитную стрелку. Получалось, что электрический ток порождал магнетизм. Фарадей осмелился предположить, что именно благодаря магнетизму может возникать электрический ток. Первый раз эта теория была сформулирована ученым в 1822-м, о чем есть соответствующая запись тех лет. Потом на протяжении десяти лет Фарадей ставил опыты и пытался разгадать тайну электромагнитной индукции.
Решение пришло в голову ученого 29 августа 1831-го. Он придумал устройство, которое представляло собой железное кольцо с многочисленными витками проволоки, намотанной по обеим его сторонам. В одной половине кольца, которую замыкала проволока, он расположил магнитную стрелку. Второй обмоткой кольцо подключалось к питанию. Когда ток включался, стрелка двигалась в одну сторону, когда выключался – в другую. Майкл сделал вывод, что с помощью магнита магнетизм перерабатывается в электроэнергию.
Это явление получило название электромагнитная индукция. Благодаря открытию этой индукции стало возможным создать источник тока – электрогенератор.
После этого открытия Фарадей начал новый плодотворный цикл экспериментов, результатом которого стал труд «Экспериментальные исследования по электричеству». С помощью опытов ученому удалось доказать, что природа возникновения электрического тока едина и не зависит от способа, который применяется для его добычи.
В 1832-м Фарадей получил свою первую награду – медаль Копли.
Майклу принадлежит первенство в создании первого трансформатора, он открыл такое понятие, как «Диэлектрическая проницаемость». В 1836-м, после целого ряда опытов и исследований, он сумел доказать, что заряд тока воздействует исключительно на оболочку, покрывающую проводник, а объекты, которые внутри этой оболочки, остаются нетронутыми.
Открытия и труды
Опыты известного ученого коснулись не только физики. В 1824-м он стал первооткрывателем изобутилена и бензола, ему принадлежит открытие формулы жидкой формы хлора. Благодаря разработкам Фарадея появился диоксид углерода, сероводород, этилен, аммиак, диоксид азота и гексахлоран.
В 1835-м ученый почувствовал себя хуже, и на протяжении двух лет не занимался научной работой. Причиной недомогания мог быть тесный контакт ученого с парами ртути, используемой для опытов. После выздоровления он проработал совсем мало, и снова заболел. В 1840-м состояние его ухудшилось, он почувствовал слабость, у него случилась кратковременная потеря памяти. На этот раз ученый выздоравливал целых четыре года. Доктора советовали ему сменить обстановку, и в 1841-м Фарадей отбывает в Европу.
Майкл Фарадей бедствовал всю жизнь. Его доходом была крошечная пенсия в 22 фунта в год. В 1841-м общественность обратилась к премьер-министру Уильяму Лэму, и он вынужден был подписать указ о назначении ученому более достойной пенсии – 300 фунтов в год.
В 1845-м ученый порадовал мировую общественность несколькими новыми открытиями. Так появился знаменитый «эффект Фарадея», который демонстрировал как изменяется плоскость поляризованного света в магнитном поле. Ему принадлежит и открытие диамагнетизма.
Фарадей часто получал просьбы от правительства Англии, заключавшиеся в необходимости решить тот или иной технический вопрос. Майкл занимался решением проблемы освещения маяков, придумывал способы, как бороться с коррозией на кораблях, выступал в качестве судебного эксперта. Добродушный и миролюбивый, Фарадей наотрез отказался разрабатывать химическое оружие, которое хотели применить во времена Крымской войны по отношению к России.
В 1848-м Майкл получил настоящий королевский подарок. Это был дом Хэмптон-Корт, располагавшийся на левом берегу реки Темзы. Королева Британии Виктория сама оплачивала содержание дома и все налоги. В 1858-м, когда ученый отошел от дел, он поселился в этом доме.
Личная жизнь
Несмотря на полную отдачу науке, Майкл смог устроить свою личную жизнь. Он взял в жены Сару Барнард, сестру своего друга. На тот момент ученому исполнилось тридцать, молодой жене было всего двадцать лет. Они сыграли скромную свадьбу 12 июня 1821 года. Фарадей считал свою женитьбу самым большим счастьем, которое выпало ему в жизни. У молодоженов не было своего жилья, поэтому они занимали верхний этаж Королевского института. Детей в этом браке не было, супруги взяли на воспитание сироту – племянницу Джейн.
Майкл и его жена принадлежали к протестантской общине «сандеманиан», ученый трудился диаконом в лондонской общине, часто его выбирали старейшиной. Супруги прожили в браке 46 счастливых лет.
Смерть
Фарадей часто и серьезно болел. В те месяцы, когда болезнь не так сильно донимала его, он возобновлял работу. В 1862-м он выступил с гипотезой движения спектральных линий в магнитном поле, но ничем ее не подтвердил. Доказать правильность этой теории удалось только в 1897-м, ученому Питеру Зееману. Это открытие принесло ему Нобелевскую премию 1902 года. Питер честно признался, что автор идеи – Фарадей.
Великий ученый умер 25 августа 1867 года, прямо за рабочим столом. Он немного не дожил до 76-го дня рождения. Местом упокоения Фарадея стало Хайгейтское кладбище Лондона. Перед смертью он настаивал, чтобы похороны были скромными, поэтому на церемонии присутствовали только самые близкие. На могиле Майкла стоит плита, где указано его имя, дата рождения и смерти.
Интересные факты
- Несмотря на загруженность по работе, Фарадей находил время на детей. Он написал цикл лекций «История свечи», которые издаются и сейчас.
- Портрет ученого имеется на английской купюре достоинством 20 фунтов, выпущенной в 1991-1999-м годах.
- Профессор Дэви не сразу ответил на настойчивые просьбы Фарадея, с которыми он обращался по поводу работы. Только после временной потери зрения в результате неудачного опыта, профессор решил пригласить настойчивого юношу.
- После того, как Фарадей вернулся с Дэви и его семьей из Европы, ему пришлось ждать назначения на должность ассистента. Молодой человек зря времени не терял, он устроился в Королевский институт посудомойщиком.
Научные труды
- Силы природы и их соотношения
- Силы материи и их взаимоотношения
- Избранные работы по электричеству
- Экспериментальные исследования по электричеству, в трёх томах
Ссылки
Для нас важна актуальность и достоверность информации. Если вы обнаружили ошибку или неточность, пожалуйста, сообщите нам. Выделите ошибку и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter.
