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第54章 从装书工到磁场专家——英国科学家法拉第

法拉第(1791—1867),英国著名物理学家、化学家。在化学、电磁学等领域都作出过杰出的贡献。他家境贫寒,未受过系统的正规教育,但却在众多领域中有惊人成就,堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范,对青少年富有教育意义。

法拉第出生于英国伦敦的一个铁匠家庭。他5岁时,家搬到了伦敦曼彻斯特广场附近的一条小巷里。他的父亲是个穷铁匠,生活窘困,有时一个星期法拉弟只能吃到一个面包。所以法拉第一生中几乎没有受过什么正规教育。

世界上第一个马达在他手里诞生

1805年,一个书商允许小法拉第给他做学徒,在书商看来,这个聪明勤快的孩子和别人是不同的,他总是争取一切机会来阅读。《大英百科全书》第三版上有关电的词条,尤其引起了他的兴趣。他用旧瓶子和废木料做了一台粗糙的静电发生器,并做了一些简单的实验。每一次实验的成功,都给法拉第带来极大的快乐。

在哥哥的赞助下,1812年4月,法拉第连续听了当时大名鼎鼎的科学家戴维的四次讲座,并作了详细的记录,还把它整理、装订成一本讲演录送给了戴维教授。

1812年秋天,法拉第学徒期满,将成为书报店的一名技术工人。可是,他希望自己有一天能够专门从事科学研究工作,献身于科学事业。于是他将自己的笔记寄给了戴维,并写信给戴维介绍自己贫寒的家世及自己对科学的热爱。这不禁使戴维想起了自己成长的历程。面对一个和自己一样敢于向命运抗争、勇于追求真理的年轻人,同情之心油然而生。

在戴维博士的努力下,1813年皇家学院理事会作出决议,同意戴维先生接收法拉第为实验助手,周薪仅为25先令外加皇家学院顶楼上的两间住房。

法拉第在皇家学院工作非常勤奋,并很快掌握了实验技术,成为戴维的得力助手。戴维一生中有过许多重大发现,但就像他后来所说:“我一生中最伟大的发现是法拉第。”

1816年,法拉弟首次在《科学季刊》上发表了他的第一篇科学论文。1817年到1818年,他发表了17篇化学分析方面的论文,其论文涉及面很广。1820年,他把化学分析用于社会和生活方面。1821年,法拉第任皇家学院实验室总监和代理实验室主任,并开始进行电和磁的研究。

1821年戴维和沃拉斯顿正在研究电,他们的讨论引起了法拉弟的兴趣。一次他在一个玻璃缸中央立上一根磁棒,缸里倒上水银,露出一个磁极。将铜丝捆在软木上放到水银的缸里,导线一头接在磁棒的一极,另一端通过铜线再与磁棒的另一极相接,接通电源后,导线开始移动了。

当时谁能想到,这竟是世界上第一个马达。法拉第的试验是电磁学上的一个重要突破。1821年的圣诞节,大家都忙着过节,法拉第又做了一个电磁转动的实验。这次他是让通电导线在地球产生的磁场里转动。一根导线通上电转了起来,把电池正负极掉换过来,导线又反转起来。

1825年,法拉第被任命为皇家学院实验室主任。1833年,他在皇家学院获得教授的头衔。戴维和沃拉斯顿去世后,法拉第又重新研究电磁学。他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。并在1833至1834年发现了电解定律,开创了电化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。

实验助手拒绝皇家学院院长职务

1831年,磁转变成电的试验成功了,法拉第把这种磁棒运动在线圈内所感应出来的电流叫“磁电”,为了同“伏打电感应”区别开来,他把这种感应称为“电磁感应”。接着他根据电磁感应原理制造出世界上第一台发电机。有了它和变压器,电就可以大量地产生出来,电从此就从科学家的实验室走向了工厂、农村和每一个家庭。

皇家学院院长去世后,学院理事会请法拉第出来当院长。一个没有受过正规教育按周拿工资的实验助手,能够当上皇家学院院长,这将在科学史上传为佳话,但是法拉第谢绝了这一邀请。他把各种荣誉证书统统放在盒子里。

1858年,英国维多利亚女王赐给法拉第一所房子。1867年,法拉第坐在书房的一把椅子上,安详地停止了呼吸。如果他同意,他会被安葬在威斯敏斯特大教堂公墓,和牛顿相邻,但他坚持要像普通人一样安葬在海格特公墓。

法拉第可能是世界上最杰出的实验天才,他对于大自然统一性的坚定信念帮助他确立了电和磁之间的新的联系,并导致他对各种物质的电磁性进行研究。他创造了许多至今仍普遍采用的电子学术语,如变压器、电动机和发电机。

名人逸闻——他列数爱情罪状却被爱情俘虏

法拉第进入皇家学院实验室以后,认为爱情需要花费大量的时间和精力,所以拒爱情于千里之外。他写长诗,列数爱情的几十条“罪状”。然而,就在法拉第写下这篇声讨爱情的“檄文”不久,爱神偷偷地对他发起了进攻,向他“劝降”。

1818年,法拉第与老银匠的长子爱德华结为至交。爱德华无意中看到了那首声讨爱情的诗,笑得前仰后合,回到家里,还把这事告诉了年方二十的妹妹萨拉。对法拉第抱有好感的萨拉勇敢地向法拉第索要他所写的诗。手忙脚乱的法拉第硬着头皮连夜在笔记本上赶写了一首新诗:“……希望将来我能改变,用行动来改正我的错误……”

1820年7月,法拉第果真直言不讳地向萨拉求爱了。法拉第终于做了爱神的俘虏。生活证明他们是幸福的。

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