Майкл Фарадей

Майкл Фарадей
Born
1791-09-22
Died
1867-08-25
Wife: 
Бернарда

Майкл Фарадей народився 22 вересня 1791 в Лондоні, в одному з найбідніших кварталів . Його батько був ковалем, а мати - дочкою землероба-орендаря. Квартира, в якій з'явився на світ і провів перші роки свого життя великий вчений, перебувала на задньому дворі і поміщалася над стайнями.
Коли Фарадей досяг шкільного віку, його віддали в початкову школу. Курс, пройдений Майклом, був дуже вузький і обмежувався тільки навчанням читання, письма та початкового рахунку. За кілька кроків від будинку, в якому жила сім'я Фарадея, знаходилася книжкова крамниця, яка разом з тим була і палітурним закладом. Сюди-то й потрапив Фарадей, закінчивши курс початкової школи, коли постало питання про вибір професії для нього. Фарадей в цей час минуло лише 13 років.
Само собою зрозуміло, що, користуючись для читання таким випадковим джерелом, як палітурна майстерня, Фарадей не міг дотримуватися якої-небудь системи, а повинен був читати все, що попадеться під руку. Але вже в юнацькому віці, коли Фарадей тільки починав своє самоосвіта, він прагнув спиратися виключно на факти і перевіряти повідомлення інших власними дослідами. Ці прагнення виявлялися в ньому все життя як основні риси його наукової діяльності.
Фізичні та хімічні досліди Фарадей придумав ще хлопчиком при першому ж знайомстві з фізикою та хімією. Так як він не одержував за свою роботу в палітурні майстерні ніякого винагороди, то його кошти були більш ніж незначні, утворюючись з випадкового заробітку, перепадаючого на його долю.
Деякі із замовників його господаря, що належали до наукового світу і відвідували палітурню майстерню, зацікавилися відданість науці учнем палітурника і, бажаючи дати йому можливість отримати хоч якісь систематичні пізнання в улюблених науках - фізиці й хімії, - влаштували йому доступ на лекції тодішніх учених, призначених для публіки.
Одного разу Майкл Фарадей відвідав одну з лекцій Хемфрі Деві, великого англійського фізика, винахідника безпечної лампи для шахтарів. Фарадей зробив докладний запис лекції, переплів її і відіслав Деві. Той був настільки вражений, що запропонував Фарадей працювати з ним в якості секретаря. Незабаром Деві відправився в подорож по Європі, і взяв із собою Фарадея. За два роки вони відвідали найбільші європейські університети.
Повернувшись до Лондона в 1815 році, Фарадей почав працювати асистентом в одній з лабораторій Королівського інституту в Лондоні. У той час це була одна з найкращих фізичних лабораторій світу. З 1816 по 1818 Фарадей надрукував ряд дрібних заміток і невеликих мемуарів з хімії. До 1818 відноситься перша робота Фарадея з фізики, присвячена дослідженню співаючого полум'я.
За великим рахунком, цей період був для Фарадея лише підготовчою школю. Він не стільки працював самостійно, скільки вчився і готувався до тих блискучим робіт, які склали епоху в історії фізики та хімії.
12 червня 1821 Майкл одружується на міс Бернард. Її сімейство було давно і дружньо знайомо з Фарадеями; воно належало до тієї ж секти «зандеманов», членами якої був і Фарадей. Зі своєю нареченою Фарадей був у найкращих стосунках ще з дитинства. Одруження відбулося без будь-якої пишноти - відповідно характеру «зандеманства», так само як і характером самого Фарадея. Шлюб Фарадея був дуже щасливий. Незабаром після шлюбу Фарадей зробився головою громади «зандеманів».
Матеріальне становище його до цього часу також було зміцнене, його обрали доглядачем будинку Королівського інституту, а потім директором хімічної лабораторії з відповідною оплатою. Разом з тим це обрання давало йому тепер прекрасну можливість працювати для науки без всяких перешкод і утисків.
Спираючись на досліди своїх попередників, він скомбінував кілька власних дослідів, а до вересня 1821 Майкл надрукував «Історію успіхів електромагнетизму». Уже в цей час він склав цілком правильне поняття про сутність явища відхилення магнітної стрілки під дією струму. Домігшись цього успіху, Фарадей на цілих десять років залишає заняття в області електрики, присвятивши себе дослідженню цілого ряду предметів іншого роду.
У 1823 році Фарадеєм було вироблено одне з найважливіших відкриттів у галузі фізики - він вперше домігся скраплення газу і разом з тим встановив простий, але дійсний метод звернення газів в рідину.
У 1824 році Фарадей зробив кілька другорядних відкриттів у галузі фізики. Серед іншого він встановив той факт, що світло впливає на колір скла, змінюючи його. У наступному році Фарадей знову звертається від фізики до хімії, і результатом його робіт у цій області є відкриття бензину та сірчано-нафталінової кислоти. Немає потреби пояснювати, яке величезне значення має відкриття першого з цих речовин.
У 1831 році Фарадей опублікував трактат «Про особливого роду оптичного обману», що послужив підставою прекрасного і цікавого оптичного снаряда, іменованого «хромотропом». У тому ж році вийшов трактат Фарадея «Про вібруючі платівки».
Багато з цих робіт могли самі по собі обезсмертити ім'я їх автора. Але найбільш важливими з наукових робіт Фарадея є його дослідження в області електромагнетизму і електричної індукції. Строго кажучи, такий значний відділ фізики, який трактує явища електромагнетизму і індукційної електрики, що має в даний час величезне значення для техніки, був створений Фарадеєм з нічого.
Третій вид прояви електричної енергії, відкритий Фарадеєм, індукційну електрику, відрізняється тим, що воно поєднує в собі переваги двох перших видів - статичної і гальванічного електрики - і вільно від їх недоліків.
Тільки після досліджень Фарадея в галузі електромагнетизму і індукційної електрики, тільки після відкриття їм цього виду прояви електричної енергії з'явилася можливість перетворити електрику в слухняного слугу людини і здійснювати з ним ті чудеса, які кояться тепер.
Дослідження в області електромагнетизму і індукційного електрики, складають найцінніший алмаз у вінці слави Фарадея, поглинули велику частину його життя і його сил. За своїм звичаєм Фарадей почав ряд дослідів, які повинні з'ясувати суть справи. На одну й ту ж дерев'яну качалку Фарадей намотав паралельно один одному два ізольовані дрота; кінці одного дроту він з'єднав з батареєю з десяти елементів, а кінці другого - з чутливим гальванометром. Виявилося, що в той момент, коли в першу дріт пропускається струм, а також коли це пропускання припиняється, у другому дроті також порушується струм, що має в першому випадку протилежне напрямок з першим струмом і однакове з ним в другому випадку і триває всього одну мить.
Ці вторинні миттєві струми, що викликаються впливом первинною індукцією, названі були Фарадеєм індуктивними, і це назва збереглася за ними досі. Будучи миттєвими, вмить зникаючи вслід за своєю появою, індуктивні струми не мали б ніякого практичного значення, якщо б Фарадей не знайшов спосіб за допомогою дотепного пристосування (комутатора) безупинно переривати і знову проводити первинний струм, що йде від батареї по першій дроті. Завдяки цьому в другій дроті безперервно збуджуються всі нові і нові індуктивні струми, що стають, таким чином, постійними. Так був знайдений новий джерело електричної енергії, крім раніше відомих (тертя і хімічних процесів), - індукція, і новий вид цієї енергії - індукційну електрику.
Ці відкриття спричинили за собою нові. Якщо можна викликати індуктивний струм замиканням і припиненням гальванічного струму, то чи не вийде той же результат від намагнічування та розмагнічування заліза?
Він проводить досвід такого роду: навколо залізного кільця були обмотані два ізольовані дрота; причому один дріт був обмотаний навколо однієї половини кільця, а інший - навколо іншого. Через один дріт пропускався струм від гальванічної батареї, а кінці другого були з'єднані з гальванометром. І ось, коли струм замикався або припинявся то залізне кільце намагнічується або розмагнічує, стрілка гальванометра швидко коливалася і потім швидко зупинялася, тобто в нейтральній дроті порушувалися всі ті ж миттєві індуктивні струми - цього разу вже під впливом магнетизму. Таким чином, тут вперше магнетизм був перетворений на електрику.
Фарадей також помітив, що дія магніту виявляється і на деякій відстані від нього. Це явище він назвав магнітним полем.
Потім Фарадей приступає до вивчення законів електрохімічних явищ. Перший закон, встановлений Фарадеєм, полягає в тому, що кількість електрохімічного дії не залежить ні від величини електродів, ні від напруженості струму, ні від фортеці розкладаного розчину, а єдино від кількості електрики, що проходить у ланцюзі, інакше кажучи, кількість електрики необхідно пропорційно кількості хімічної дії. Закон цей виведений Фарадеєм із величезної кількості дослідів, умови яких він урізноманітнив до нескінченності.
Другий, ще більш важливий закон електрохімічного дії, встановлений Фарадеєм, полягає в тому, що кількість електрики, необхідне для розкладання різних речовин, завжди обернено пропорційно атомного вазі речовини, або, висловлюючись інакше, для розкладання молекули (частинки) якого б то не було речовини потрібно завжди одне і те ж кількість електрики.
Обширні і різносторонні роботи не могли не позначитися на здоров'ї Фарадея. В останні роки цього періоду свого життя він працював вже через силу. У 1839 і 1840 роках стан Фарадея був такий, що він нерідко змушений був переривати свої заняття і виїжджати куди-небудь у приморські містечка Англії. У 1841 році друзі переконали Фарадея поїхати до Швейцарії, щоб грунтовним відпочинком відновити сили для нових робіт.
Це був перший справжній відпочинок за довгий час. Життя Фарадея з тих пір, як він вступив в Королівський інститут, зосереджувалася, головним чином, на лабораторії та наукових заняттях. У цих відкриттях, що приводили до них наукових занятть і складалася життя Фарадея. Він весь віддавався науковим заняттям, і поза їх у нього не було життя. Він вирушав рано вранці в свою лабораторію і повертався в лоно сім'ї лише пізно ввечері, проводячи весь час серед своїх приладів. І так він провів всю діяльну частину свого життя, рішуче нічим не відволікаючись від своїх наукових занять. Це було життя справжнього анахорета науки, і в цьому може, криється секрет численності зроблених Фарадеєм відкриттів.
Можливість цілком віддатися науковим заняттям для Фарадея обумовлювалася, однак, не тільки відомої матеріальної забезпеченістю, але ще більше тим, що всі зовнішні життєві турботи були зняті з нього жінкою, його справжнім ангелом-охоронцем. Любляча дружина взяла на себе всі тяготи життя, щоб дати можливість чоловіку цілком віддатися науці. Ніколи протягом тривалої спільної життя Фарадей не відчував утруднень матеріального властивості, які відала лише дружина і які не відволікали розум невтомного дослідника від його великих робіт. Сімейне щастя служило для Фарадея і кращим розрадою в неприємності, які випадали на його долю в перші роки його наукової діяльності.
У Швейцарії Фарадей пробув близько року. Тут він, крім листування з друзями та ведення щоденника, не мав ніяких інших занять. Перебування в Швейцарії дуже благотворно позначилося на здоров'ї Фарадея, і він, повернувшись до Англії, міг приступити до наукової діяльності.
Роботи цього останнього періоду його життя були присвячені цілком явищ магнетизму, хоча відкриття, зроблені за цей період, не мають того грандіозного значення, яке справедливо признається за відкриттями великого вченого в галузі індукційної електрики.
Першим таким відкриттям, опублікованим після повернення зі Швейцарії, було «намагнічування світла», як висловлювався Фарадей, або «магнітне обертання площини поляризації», як прийнято говорити тепер.
Їм було встановлено, що під дією магніту поляризоване промінь світла змінює свій напрямок. Це відкриття дало поштовх цілому ряду досліджень Фарадея в даній області. Він так грунтовно обстежив відкрите їм явище, що після нього в цьому відношенні не зроблено майже нічого нового.
Від магнітів дослідник перейшов до електричних струмів. Під час цих дослідів Фарадей зробив нове велике відкриття. Мова йде про «магнітное тертя».
Другу половину сорокових років зайняли роботи над магнетизмом кристалів.
Учений не припиняв наукову діяльності до самої кончини. Фарадей помер 25 серпня 1867 року.