高智商名人邁克爾·法拉第
高智商名人邁克爾·法拉第
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邁克爾·法拉第
邁克爾·法拉第 (Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日)，英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，出生于薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭，僅上過小學(xué)。1831年，他作出了關(guān)于電力場的關(guān)鍵性突破，永遠(yuǎn)改變了人類文明。
邁克爾·法拉第是英國著名化學(xué)家戴維的學(xué)生和助手，他的發(fā)現(xiàn)奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，是麥克斯韋的先導(dǎo)。1831年10月17日，法拉第首次發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并進(jìn)而得到產(chǎn)生交流電的方法。1831年10月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)，是人類創(chuàng)造出的第一個(gè)發(fā)電機(jī)。
由于他在電磁學(xué)方面做出了偉大貢獻(xiàn)，被稱為“電學(xué)之父”和“交流電之父”。
人物生平
邁克爾·法拉第(Michael Faraday，公元1791～公元1867)，世界著名的自學(xué)成才的科學(xué)家，英國物理學(xué)家、化學(xué)家，發(fā)明家即發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明者。
1791年9月22日出生薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。他的父親是個(gè)鐵匠，體弱多病，收入微薄，僅能勉強(qiáng)維持生活的溫飽。但是父親非常注意對(duì)孩子們的教育，要他們勤勞樸實(shí)，不要貪圖金錢地位，要做一個(gè)正直的人。這對(duì)法拉第的思想和性格產(chǎn)生了很大的影響。
由于貧困，法拉第家里無法供他上學(xué)，因而法拉第幼年時(shí)沒有受過正規(guī)教育，只讀了兩年小學(xué)。1803年，為生計(jì)所迫，他上街頭當(dāng)了報(bào)童。第二年又到一個(gè)書商兼訂書匠的家里當(dāng)學(xué)徒。訂書店里書籍堆積如山，法拉第帶著強(qiáng)烈的求知欲望，如饑似渴地閱讀各類書籍，汲取了許多自然科學(xué)方面的知識(shí)，尤其是《大英百科全書》中關(guān)于電學(xué)的文章，強(qiáng)烈地吸引著他。他努力地將書本知識(shí)付諸實(shí)踐，利用廢舊物品制作靜電起電機(jī)，進(jìn)行簡單的化學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)。他還與青年朋友們建立了一個(gè)學(xué)習(xí)小組，常常在一起討論問題，交換思想。重視實(shí)踐尤其是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，在法拉第一生的科學(xué)活動(dòng)中貫徹始終。
我們的時(shí)代是電氣的時(shí)代，不過事實(shí)上我們有時(shí)稱為航天時(shí)代，有時(shí)稱為原子時(shí)代，但是不管航天旅行和原子武器的意義多么深遠(yuǎn)，它們對(duì)我們的日常生活相對(duì)來說起不了什么作用。然而我們卻無時(shí)不在使用電器。事實(shí)上沒有哪一項(xiàng)技術(shù)特征能像電的使用那樣完全地滲入當(dāng)代世界。
許多人對(duì)電學(xué)都做出過貢獻(xiàn)，查爾斯·奧古斯丁·庫侖，亞歷山德羅·伏特伯爵，漢斯·克里斯琴·奧斯特，安德烈·瑪麗·安培等就在最重要的人物之列。但是比其他人都遙遙領(lǐng)先的是兩位偉大的英國科學(xué)家邁克爾·法拉第和詹姆士·克拉克·麥克斯韋。雖然他倆在一定程度上互為補(bǔ)充，但卻不是合作人。其中各自的貢獻(xiàn)就足以使本人在本名冊中排列在前。
1791年9月22日是一個(gè)光輝的日子，一代科學(xué)巨匠邁克爾·法拉第降生在英國薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦的鐵匠家庭。法拉第的一生是偉大的，然而法拉第的童年卻是十分凄苦的。
法拉第不放過任何一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，在哥哥的資助下，他有幸參加了學(xué)者塔特姆領(lǐng)導(dǎo)的青年科學(xué)組織--倫敦城哲學(xué)會(huì)。通過一些活動(dòng)，他初步掌握了物理、化學(xué)、天文、地質(zhì)、氣象等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，為以后的研究工作打下了良好基礎(chǔ)。法拉第的好學(xué)精神感動(dòng)了一位書店的老主顧，在他的幫助下，法拉第有幸聆聽了著名化學(xué)家漢弗萊·戴維的演講。他把演講內(nèi)容全部記錄下來并整理清楚，回去和朋友們認(rèn)真討論研究。他還把整理好的演講記錄送給戴維，并且附信，表明自己愿意獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)。結(jié)果他如愿以償。20歲做上了戴維的實(shí)驗(yàn)助手。從此，法拉第開始了他的科學(xué)生涯。戴維雖然在科學(xué)上有許多了不起的貢獻(xiàn)，但他說，我對(duì)科學(xué)最大的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了法拉第。
法拉第勤奮好學(xué)，工作努力，很受戴維器重。1813年10月，他隨戴維到歐洲大陸國家考察，他的公開身份是仆人，但他不計(jì)較地位，也毫不自卑，而把這次考察當(dāng)做學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì)。他見到了許多著名的科學(xué)家，參加了各種學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，還學(xué)會(huì)了法語和意大利語。大大開闊了眼界，增長了見識(shí)。
1815年5月法拉第回到皇家研究所，并且在戴維指導(dǎo)下做獨(dú)立的研究工作并取得了幾項(xiàng)化學(xué)研究成果。1816年法拉第發(fā)表了第一篇科學(xué)論文。從1818年起他和J·斯托達(dá)特合作研究合金鋼，首創(chuàng)了金相分析方法。1820年他用取代反應(yīng)制得六氯乙烷和四氯乙烯。1821年任皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室總監(jiān)。1823年他發(fā)現(xiàn)了氯氣和其他氣體的液化方法。1824年1月他當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1825年2月接替戴維任皇家研究所實(shí)驗(yàn)室主任。同年發(fā)現(xiàn)苯。
1821年法拉第完成了第一項(xiàng)重大的電發(fā)明。在這兩年之前，奧斯特已發(fā)現(xiàn)如果電路中有電流通過，它附近的普通羅盤的磁針就會(huì)發(fā)生偏移。法拉第從中得到了啟發(fā)，認(rèn)為假如磁鐵固定，線圈就可能會(huì)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這種設(shè)想，他成功地發(fā)明了一種簡單的裝置。在裝置內(nèi)，只要有電流通過線路，線路就會(huì)繞著一塊磁鐵不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。事實(shí)上法拉第發(fā)明的是第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，是第一臺(tái)使用電流將物體運(yùn)動(dòng)的裝置。雖然裝置簡陋，但它卻是今天世界上使用的所有電動(dòng)機(jī)的祖先。
人們知道靜止的磁鐵不會(huì)使附近的線路內(nèi)產(chǎn)生電流。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)當(dāng)一塊磁鐵穿過一個(gè)閉合線路時(shí)，線路內(nèi)就會(huì)有電流產(chǎn)生，這個(gè)效應(yīng)叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。一般認(rèn)為法拉第的電磁感應(yīng)定律是他的一項(xiàng)最偉大的貢獻(xiàn)。
法拉第還發(fā)現(xiàn)如果有偏振光通過磁場，其偏振作用就會(huì)發(fā)生變化。這一發(fā)現(xiàn)具有特殊意義，首次表明了光與磁之間存在某種關(guān)系。
1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，受到科學(xué)界的關(guān)注，1821年，英國《哲學(xué)年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章，評(píng)述自奧斯特的發(fā)現(xiàn)以來電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中，對(duì)電磁現(xiàn)象產(chǎn)生了極大的熱情，并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象，認(rèn)為既然電能夠產(chǎn)生磁，反過來，磁也應(yīng)該能產(chǎn)生電。于是，他企圖從靜止的磁力對(duì)導(dǎo)線或線圈的作用中產(chǎn)生電流，但是努力失敗了。經(jīng)過近10年的不斷實(shí)驗(yàn)，到1831年法拉第終于發(fā)現(xiàn)，一個(gè)通電線圈的磁力雖然不能在另一個(gè)線圈中引起電流，但是當(dāng)通電線圈的電流剛接通或中斷的時(shí)候，另一個(gè)線圈中的電流計(jì)指針有微小偏轉(zhuǎn)。法拉第心明眼亮，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，都證實(shí)了當(dāng)磁作用力發(fā)生變化時(shí)，另一個(gè)線圈中就有電流產(chǎn)生。他又設(shè)計(jì)了各種各樣實(shí)驗(yàn)，比如兩個(gè)線圈發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁作用力的變化同樣也能產(chǎn)生電流。這樣，法拉第終于用實(shí)驗(yàn)揭開了電磁感應(yīng)定律。法拉第的這個(gè)發(fā)現(xiàn)掃清了探索電磁本質(zhì)道路上的攔路虎，開通了在電池之外大量產(chǎn)生電流的新道路。根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，1831年10月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)，這是法拉第第二項(xiàng)重大的電發(fā)明。這個(gè)圓盤發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它卻是人類創(chuàng)造出的第一個(gè)發(fā)電機(jī)?，F(xiàn)代世界上產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)就是從它開始的。
為了證實(shí)用各種不同辦法產(chǎn)生的電在本質(zhì)上都是一樣的，法拉第仔細(xì)研究了電解液中的化學(xué)現(xiàn)象，1834年總結(jié)出法拉第電解定律：電解釋放出來的物質(zhì)總量和通過的電流總量成正比，和那種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量成正比。這條定律成為聯(lián)系物理學(xué)和化學(xué)的橋梁，也是通向發(fā)現(xiàn)電子道路的橋梁。
法拉第作為一名天才的電學(xué)大師，在電磁學(xué)的新領(lǐng)域中樹立起了前進(jìn)的路標(biāo)。1837年他引入了電場和磁場的概念，指出電和磁的周圍都有場的存在，這打破了牛頓力學(xué)“超距作用”的傳統(tǒng)觀念。1838年，他提出了電力線的新概念來解釋電、磁現(xiàn)象，這是物理學(xué)理論上的一次重大突破。1843年，法拉第用有名的“冰桶實(shí)驗(yàn)”，證明了電荷守恒定律。
法拉第在電磁學(xué)的新領(lǐng)域中耕耘播種。他為了探討電磁和光的關(guān)系，在光學(xué)玻璃方面費(fèi)盡了心血。1845年，也是在經(jīng)歷了無數(shù)次失敗之后，他終于發(fā)現(xiàn)了“磁光效應(yīng)”。他用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光和磁的相互作用，為電、磁和光的統(tǒng)一理論奠定了基礎(chǔ)。
1848年，受到艾伯特王夫引見，法拉第受賜在薩里漢普頓宮的恩典之屋，并免繳所有開銷與維修費(fèi)。這曾是石匠師傅之屋，后稱為法拉第之屋，現(xiàn)位于漢普頓宮道37號(hào)(No.37 Hampton Court Road)。
1852年，他又引進(jìn)了磁力線的概念，從而為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。后來，英國物理學(xué)家麥克斯韋用數(shù)學(xué)工具研究法拉第的磁力線理論，最后完成了經(jīng)典電磁學(xué)理論。
1858年，法拉第退休并在薩里漢普頓宮的恩典之屋定居。
1867年8月25日，邁克爾法拉第因病醫(yī)治無效與世長辭，享年76歲。法拉第和撒拉沒有生育后代，所以他沒有子女給他送行。
個(gè)人生活
伴侶
撒拉·伯納爾是法拉第好友伯納爾的妹妹，法拉第是在教會(huì)中認(rèn)識(shí)她的。1819年，法拉第每個(gè)星期日晚上都會(huì)去伯納爾家中吃飯，跟伯納爾討論科學(xué)或一同唱歌，并且準(zhǔn)時(shí)十點(diǎn)離開。大家都以為法拉第一定是回實(shí)驗(yàn)室繼續(xù)研究，豈知他是在路上散步許久，才能冷卻他對(duì)撒拉的愛慕….。有一次法拉第在讀書會(huì)中朗誦一首愛情詩，伯納爾認(rèn)為他一定有原因，回家後將法拉第的詩給妹妹撒拉看。後來撒拉問法拉第關(guān)於詩的內(nèi)容，法拉第交出詩後立刻從撒拉身邊逃離。法拉第自責(zé)但又無法克制對(duì)撒拉的思念……。
撒拉知道法拉第這個(gè)人不愛錢又不在乎名利，從事研究就一定全心投入，并且當(dāng)時(shí)候知名的皇家學(xué)院教授，他們的配偶往往是一輩子孤單與寂寞……。
但智慧的撒拉決定與法拉第在一起時(shí)，也同時(shí)決定要作法拉第研究成果的分享者，她也常常鼓勵(lì)法拉第分享自己的快樂與憂愁，因?yàn)槿隼钪?ldquo;成功的婚姻是一輩子的戀愛，而成功的戀愛是兩個(gè)人知道怎樣談戀愛。”法拉第後來在日記中見證：“在我的一生中，對(duì)我的喜悅與心理健康，最有幫助的就是婚姻。”當(dāng)法拉第發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的原理那一刻，她也是法拉第第一個(gè)想要共同分享這份喜悅的人。法拉第并沒有因?yàn)閼賽鄯艞壦淖x書、研究與朋友，他的生活還是一樣很忙碌，在皇家學(xué)院做實(shí)驗(yàn)、替窮人朋友上化學(xué)課、參加讀書會(huì)、文藝俱樂部、騎腳踏車、爬山、教妹妹寫字、合唱團(tuán)練習(xí)等……。然而撒拉的態(tài)度也相當(dāng)成熟，她認(rèn)為成熟的愛情并不一定要成日黏在一起，而需要彼此信任與體諒。
1821年6月12日，法拉第與撒拉結(jié)為夫婦。
法拉第和他夫人撒拉當(dāng)時(shí)法拉第正忙著電學(xué)的實(shí)驗(yàn)，無法抽出時(shí)間和撒拉一同度蜜月，撒拉面對(duì)法拉第的自責(zé)，面帶微笑與體諒，告訴法拉第手邊的工作告一段落再去也可以。1821年9月，法拉第完成電磁轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，而且寫好研究論文，兩人才去海邊度蜜月。撒拉不懂電磁學(xué)，當(dāng)有人質(zhì)疑撒拉不懂科學(xué)如何跟科學(xué)家丈夫相處，撒拉很堅(jiān)定的回答：“科學(xué)已經(jīng)深深地吸引他到了剝奪睡眠的地步，我非常滿足于成為他內(nèi)心安歇的枕頭。”對(duì)撒拉而言，丈夫的健康遠(yuǎn)比羅曼蒂克的幻想更為重要。法拉第將電磁轉(zhuǎn)動(dòng)的研究投稿至科學(xué)季刊，毀譽(yù)參至，有人譏諷他抄襲、只是好運(yùn)，有人開始重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)，驚奇這研究的成果，法拉第面對(duì)外來的言語攻擊、恩師戴維的冷漠與名教授歐勒斯頓不肯為自己澄清冤情，這是法拉第一生中，惟一想放棄科學(xué)的時(shí)刻。但是撒拉成為法拉第忠實(shí)的仰慕者，她是法拉第實(shí)驗(yàn)過程的見證者，鼓勵(lì)法拉第不必因?yàn)閯e人的因素而放棄。在一天夜里，法拉第非常難過地說道：“親愛的撒拉，我真是狼狽到極點(diǎn)。”撒拉堅(jiān)定的回答：“我寧愿你像一個(gè)孩子，因單純而受到傷害，也不要像一個(gè)小人，因受到傷害而處處對(duì)人設(shè)防。”法拉第驚訝妻子如此堅(jiān)強(qiáng)，也因?yàn)槠拮拥墓膭?lì)而堅(jiān)持下去。二個(gè)月后，當(dāng)法拉第發(fā)表他著名的通電導(dǎo)線在地球磁場影響下的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，在會(huì)場里給他最大掌聲的就是歐勒斯頓教授，所以，只要堅(jiān)持下去就會(huì)有成果，當(dāng)獲得肯定的時(shí)候，誰還會(huì)在乎謠言呢?
撒拉是個(gè)出色的廚師，兩人結(jié)婚數(shù)十年，除了學(xué)術(shù)會(huì)議的餐會(huì)以外，他們幾乎很少在外面吃飯，撒拉會(huì)自己制作姜酒、葡萄酒、果醬、點(diǎn)心，法拉第的學(xué)生和朋友常會(huì)光臨他們家吃飯。法拉第的健康是撒拉非常重視的，因此他結(jié)婚后的生活作息變得很規(guī)律，不再像從前為了研究中餐都沒有吃。這是個(gè)美好的婚姻，雖然在往后的四十六年中，兩人一起經(jīng)歷貧窮、不孕、失憶癥的危機(jī)，但這一切卻使得兩個(gè)人的愛情，維系更深。在法拉第年老最后的一場演講中，法拉第最感謝的是她的妻子：“她，是我一生第一個(gè)愛，也是最后的愛。她讓我年輕時(shí)最燦爛的夢想得以實(shí)現(xiàn);她讓我年老時(shí)仍得安慰。每一天的相處，都是淡淡的喜悅;每一個(gè)時(shí)刻，她仍是我的顧念。有她，我的一生沒有遺憾。我唯一的掛念是，當(dāng)我離開之后，一生相顧、親愛的同伴，如何能忍受折翼之痛，我只能用一顆單純的信心，向那位永生的神呼吁：‘我沒有留下什么給她，但我不害怕，我知道，你一定會(huì)照顧她，你一定會(huì)照顧她。’”
熱愛科學(xué)
1835年，大約連政府也感到科學(xué)家待遇太低，英國內(nèi)閣首相羅伯特·皮爾爵士建議設(shè)立一種年金，獎(jiǎng)給在科學(xué)
或者文學(xué)上有貢獻(xiàn)的人，而在這以前，年金只有政治家、軍事將領(lǐng)才有資格得到。新設(shè)的年金中，有一項(xiàng)就準(zhǔn)備授予法拉笫。皮爾首相很賞識(shí)法拉第的卓越成就，他曾對(duì)人說：“我相信，在活著的學(xué)者當(dāng)中，沒有一位比法拉第先生更有資格得到政府的關(guān)照。”
法拉第知道這個(gè)消息以后，馬上給首相寫了封信，表示自己可以自食其力，堅(jiān)決拒絕這份年金。這封信在寄出以前被朋友們制止了，都覺得這樣做有些失禮，而且他的生活境況確實(shí)很窘。他們勸法拉第改變主意，但是法拉第執(zhí)意不肯。在事情最后決定以前，由于保守黨內(nèi)閣倒臺(tái)，皮爾首相離職，由另一位名叫梅爾本的勛爵繼任首相。
一天，新首相親臨皇家學(xué)院視察，邀請法拉第在辦公室面談。在大家勸說下，法拉第應(yīng)約前去。這位勛爵是自由黨人，大約對(duì)法拉第并不了解，而且官做大了，說話也毫無顧忌，言談中流露出對(duì)科學(xué)技術(shù)人員的輕視。他認(rèn)為年金對(duì)文臣武將來說是受之無愧的，對(duì)科學(xué)家或者作家來說，那就算是一種恩惠了。
法拉第聽到這話，感到是對(duì)科學(xué)的一種侮辱。他原本就不愿意來，礙于情面才前來赴約，結(jié)果卻是被羞辱。他立刻結(jié)束談話，告別回家，弄得這位勛爵大人一時(shí)摸不著頭腦。
當(dāng)天晚上，梅爾本勛爵收到法拉第一張便條，措詞簡短而堅(jiān)決，大意是“既然這樣，恕難接受恩惠”。勛爵讀完便條，才知道他觸怒了法拉第。他起初還覺得好笑，等事情傳開以后，才感到問題嚴(yán)重。
這時(shí)，一位同雙方相識(shí)的貴夫人，看到首相大人下不了臺(tái)，于是出面調(diào)解。她給法拉第做了幾次工作，婉言勸他收下年金，但是法拉第態(tài)度堅(jiān)決，執(zhí)意不收。調(diào)解人費(fèi)盡口舌也無濟(jì)于事，最后只好問法拉第，究竟要梅爾本勛爵怎樣做，才能使你滿意。法拉第回答說：“除非他向我書面道歉。不過，這一點(diǎn)我既沒有權(quán)力也沒有理由要求他做到。”
第二天，首相親筆寫的道歉信，居然送來了。信的措詞坦率而客氣，這場“年金事件”才算圓滿解決。圣誕節(jié)前夕，政府宣布授予法拉第一項(xiàng)特別年金，每年300鎊，以表彰他對(duì)英國科學(xué)事業(yè)的特殊貢獻(xiàn)。
這一年的圣誕節(jié)充滿著狂歡的氣息。倫敦的大街小巷，火樹銀花不夜天。圣誕節(jié)過后不久，一家時(shí)報(bào)登出法拉第的相片，標(biāo)題用的是醒目的黑體字：名師高足，后來居上——邁克爾·法拉第教授即將被授予爵士稱號(hào)。文章還對(duì)“未來的貴族法拉第爵士”作了一番繪聲繪色的描寫，說他喜歡喝香檳，愛唱鄉(xiāng)村俚曲，繪畫天才超過他的物理才能云云。
法拉第看到報(bào)紙，只一笑了之。朋友們卻坐不住了，有的跑來打聽消息是否確實(shí)，還有的捧著香檳前來祝賀。法拉第仍然報(bào)以淡淡一笑。“沒有的事!”他說，“再說，我為什么要當(dāng)爵士呢?”
傳聞很快得到證實(shí)。從內(nèi)閣傳出消息，皇室的確考慮要封法拉第為爵士。按照英國皇室的傳統(tǒng)，授予杰出人物以貴族稱號(hào)。遠(yuǎn)自牛頓，近至戴維都曾獲此榮耀。憑法拉第的貢獻(xiàn)和聲望，他是當(dāng)之無愧的。但是當(dāng)內(nèi)閣幾次派人來說明此意時(shí)，法拉第都謝絕了。他答復(fù)說：“我以生為平民為榮，并不想變成貴族。”這是法拉第與其恩師戴維很大的不同。戴維以受封爵士為榮，并且喜歡到處用爵士銜簽名。法拉第卻拒絕了貴族稱號(hào)，他永遠(yuǎn)是一個(gè)來自人民又造福人民的平民科學(xué)家。
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