Майкл Фарадей (Michael Faraday)
Майкл Фарадéй (Michael Faraday) народився 22 вересня 1791 року в Лондоні — помер 25 серпня 1867 року також в Лондоні. Видатний англійський фізик і хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле, член Лондонського королівського товариства (1824). Він відіграв визначну роль у розвитку вчення про електромагнітні явища.
Майкл Фарадей народився поза шлюбом але проживав в сім’ї коваля. Він закінчив початкову школу, й на цьому його формальне навчання завершилося, однак хлопець продовжував займатися самоосвітою.
Мати Фарадея, працелюбна і неосвічена жінка, дожила до моменту, коли її син досягнув успіхів та визнання і за правом пишалася ним.
У віці 14 років поступив на навчання до власника книжкової лавки і майстерні, що переплітала книжки. Робота в книжковій майстерні дала йому можливість багато читати.
Важливим етапом в житті Фарадея стали заняття в міській філософській спільноті, де Майкл вечорами слухав науково-популярні лекції з фізики та астрономії, а також брав участь в дискусіях. На лекціях у Фарадея з’явилися нові знайомі, яким він писав багато листів, щоб виробити ясний та лаконічний стиль викладання. Він також навчався прийомам ораторського мистецтва. Одним з улюблених лекторів Фарадея був Гемфрі Деві.
Робота в Королівському інституті
Деві відіграв велику роль у рішенні Фарадея присвятити себе науці. Член лондонської королівської спільноти Дено подарував Фарадею квиток на цикл публічних лекцій знаменитого фізика та хіміка Гемфрі Деві в Королівському інституті. Майкл не лише з інтересом вислухав, але й детально записав і переплів чотири лекції, які надіслав разом з листом професору Деві з проханням взяти його на роботу в Королівський інститут. Цей “сміливий та наївний” поступок, за словами самого Фарадея, мав вирішальний вплив на його долю.
Здивований обширними знаннями юнака, професор вирішив запросити того на роботу, але на той час в інституті не було вакантних місць. Лише через кілька місяців у 1813-му році мрія Фарадея збулася — його було запрошено на місце лаборанта в хімічній лабораторії Королівського інституту, де він пропрацював багато років.
На самому початку цієї діяльності восени того ж року разом з професором та його дружиною він здійснив тривалу подорож по наукових центрах Європи (1813-1815 роки). Ця подорож мала для Фарадея велике значення, оскільки йому вдалося відвідати ряд лабораторій, а також познайомитися з багатьма видатними вченими того часу: А. Ампером, М. Шверелем, Ж. Л. Гей-Люссаком, А. Вольтою та іншими.
Наукова діяльність Фарадея в подальшому проходила у стінах Королівського інституту, де він спочатку допомогав Деві в хімічних експериментах, а пізніше розпочав самостійні дослідження з хімії.
У 1821-му році Фарадей одружився, і, як показує все його подальше життя, був надзвичайно щасливий у шлюбі.
Відкриття Фарадея
До найважливіших відкриттів Фарадея належить одержання бензолу (1825), зрідження хлору (1823) і деяких інших газів. Він здійснив ряд відкриттів у інших галузях фізики, серед яких особливо відомий метод зрідження газів.
Ім’я Фарадея одержало певну вагу в наукових колах: у 1825-му він став директором лабораторії, у 1827-му — професором Королівського інституту. Талановитий експериментатор, наділений науковою інтуїцією, Фарадей поставив ряд дослідів, в яких були відкриті фундаментальні фізичні закони і явища.
Ознайомившись з роботою Християна Ерстеда про відхилення магнітної стрілки поблизу провідника зі струмом (1820), Фарадей зайнявся дослідженням зв’яку між електричними і магнітними явищами і в 1821-му вперше відкрив обертання магніта навколо провідника зі струмом і обертання провідника зі струмом навколо магніта.
Протягом наступних 10-ти років Фарадей намагався «перетворити магнетизм в електрику»; його дослідження завершилося в 1831-му відкриттям електромагнітної індукції. Він детально вивчив явище електромагнітної індукції, вивів її основний закон, з’ясував залежність індукційного струму від магнітних властивостей середовища, дослідив явище самоіндукції і екстраструми замикання та розмикання. Відкриття явища електромагнітної індукції зразу ж набуло великого наукового і практичного значення; воно лягло в основу електротехніки.
Фарадей висловив нові ідеї, які пізніше повністю виправдали себе, стосовно природи струму і магнетизму, механізму провідності у різних середовищах і т.д. Він довів однозначність різних видів електрики: одержаної від тертя, “тваринної”, “магнітної” і т.д.
Фарадей вперше запропонував уявлення про електричне та магнітне поля.
Намагаючись встановити кількістні співвідношення між різними видами електрики, Фарадей розпочав дослідження електролізу, відкрив його закони (1833-34) і ввів термінологію, що збереглася в цій галузі досі. Закони електролізу стали вагомим свідченням на користь дискретності речовини і електрики.
У 1840-му році, ще до відкриття закону збереження енергії, Фарадей висловив думку про єдність «сил» природи (різних видів енергії) та їхнє взаємне перетворення. Він увів уявлення про силові лінії, вважав що вони фізично існуюють. Ідеї Фарадея про електричне і магнітне поля здійснили великий вплив на розвиток всієї фізики. В 1832-му Фарадей висловив думку про те, що поширення електромагнітних взаємодій є хвильовий процес, що відбувається зі скінченною швидкістю.
У 1845-му, досліджуючи магнітні властивості різних матеріалів, Фарадей відкрив явище парамагнетизму і діамагнетизму. У тому ж році він відкрив обертання площини поляризації світла в магнітному полі (ефект Фарадея), це було перше спостереження зв’язку між магнітними і оптичними явищами, які пізніше одержали підтвердження в електромагнітній теорії світла Дж. Максвелла. Фарадею належать перші думки про зв’язок електричних, магнітних та світлових явищ.
Фарадей вивчав також електричні розряди у газах, намагаючись зрозуміти природу електрики.
Відкриття Фарадея завоювали визнання у всьому науковому світі. Вперше ідеї Фарадея «переклав» на загальноприйняту математичну мову Максвелл. У передмові до свого “Трактату з електрики і магнетизму” (1873) він писав: “По мірі того, як я просувався вперед у вивчені Фарадея, я переконався, що його спосіб розуміння явища також має математичний характер, хоча він і не предстає перед нами “вдягненим” в одяг загальноприйнятих математичних формул”.
На честь Фарадея названа одиниця вимірювання ємності — фарад, а також стала Фарадея. З 1977-го по 1996-ий роки ім’я вченого носила британська антарктична станція Фарадей (нині це українська станція, яка носить ім’я Академіка Вернадського).
Благодійні лекції Фарадея
Однак вчений прославився не лише численними відкриттями. Фарадей хотів, щоб його відкриття були зрозумілі навіть тим, хто не отримав спеціальної освіти. Для досягнення своєї мети він зайнявся популяризацією наукових знань.
З 1826-го року Фарадей почав читати свої знамениті різдвяні лекції. Одна із найбільш популярних називалася “Історія свічки з точки зору хімії”. Пізніше вона була видана окремою книгою і стала одним із перших науково-популярних видань у світі.
Ця ініціатива була підхоплена і розвинута багатьма іншими науковими організаціями. Вчений не припиняв наукової діяльності до самої смерті.
Цитати Майкла Фарадея
Не буває нічого занадто фантастичного для того, щоб бути правдою, якщо це співпадає із законами природи.
Існує одна щаслива обставина: якими б не були наші міркування, їм не змінити і не зруйнувати законів природи.
Лектор повинен дати аудиторії всі підстави вірити, що для її задоволення та навчання були докладені всі його сили.
Наука виграє, коли її “крила” розковані фантазією.
Колись, сер, ви обкладете його податком. (У відповідь У.Гладстону, канцлеру казначейства Великобританії на запитання про практичну користь електрики, 1850)
Працюй. Закінчи. Опублікуй.
Чим більше у мене справ, тим більше я навчаюсь.
Я був спершу майже наляканий, побачивши, яка математична потужність була “вилита” на цей предмет, а потім здивований тим, наскільки легко предмет це витримав.
