电学之父:法拉第

《科学的历程》这本书已经看了很长一段时间,因为700页的篇幅配上我缓慢的阅读速度便也总也看不到尽头。这本书的内容也很简单,就是历数人类历史上科学技术发展与进步的关键事件,其中主要的线索一是时间二就是这些推动着前进之轮的伟大科学家们,因此可以在其中读到很多科学家的故事。

因为大学学的是文科,自己的科学知识巅峰就停留在了高中,本就知道只是如微尘一般不足为道,但没想到在这本书中至少有一半的科学家名字竟从未耳闻,连一个感谢他们的机会都没有过。想想真是被以前的教育搞坏了,才让自己很少燃起过对自然科学的兴趣。虽然在这方面并不精深,但还是应该给自己一个重新了解的契机,于是读这样入门的书也是个不错的选择。

如果要评选出对人类科学进步最重要的4个人我会选择亚里士多德、牛顿、达尔文和爱因斯坦,如果说历史是由伟大人物创造的,那他们就是塔尖中的塔尖,没有他们的指引人类对世界的认知就还处于蒙昧状态。但我们同样不能忽略了其他众多的为科学发展做出了杰出贡献的科学家,他们也付出了毕生的心血来寻找世界运作的真相,今天我要介绍的法拉第也是其中之一。

电学之父:法拉第

对于这个名字我们并不陌生,因为早在初中时我们就学习过电磁理论,画过各种各样的电磁线圈,用各种手势判断过电流方向。但我当时的感觉就是这个东西比较抽象不好理解,在生活中也没有太直接的感官体验,因此只好死记硬背一通,到现在提到这些内容还是一头雾水。

今天还是要重新翻案一下,不去讲什么公式定理,仅来看看法拉第的个人故事,试图弥补一下早已忘记的初中物理知识。

说到法拉第在物理学上的主要贡献就是发现了电磁感应定律,但当我们了解他的人生经历之后会对他所做出的科学成果更为肃然起敬。他出生于伦敦郊区的一个贫穷家庭,家里有10个孩子,可想而知家境十分窘迫,因此他只学会了读书写字就失学了。

13岁时他就进入了一家印刷厂当童工,好学的他便利用工作之便阅读他要装订的书,他也因此学到了不少科学知识。即使在这样的条件下,他的科学天赋依然没有被埋没,用着这样的科学知识他在业余时间就能试着做几个化学实验,还装了一台起电机。

电学之父:法拉第

21岁时他迎来了人生的一个转折点。他去听了当时著名化学家戴维的一场讲座,没想到居然能完全听懂,于是整场讲座中他都认真听讲并做了详细的笔记。当时他正好到了一家法国人开的印刷厂当正式装订工,但那老板并不是个好人,这促使他准备离开这家工厂。法拉第还是个很有勇气与决心的人,没有被自己从事的卑微的工作所禁锢,他的志向是从事科学研究。于是他写了一封信给皇家学会会长,请求得到学会的推荐,在皇家研究院的化学实验室里找一份差使,没想到却石沉大海。他并没有被这个挫折打倒,再次大胆地给化学家戴维本人写信,并将上次讲座的笔记一起寄给了戴维。大化学家为这位自学青年的才能和好学精神所感动,立即回了一封信予以鼓励,但还是没有给他想要的工作。直到后来戴维与一位助手闹翻,他才想到了法拉第,给了他一个在实验室刷洗瓶子的工作。法拉第居然也愉快地接受了这个工作,虽然工资比当装订工时还低。

通过这一段法拉第21岁时的经历,至少可以说明几点:1、听讲座记笔记的重要性;2、大胆地去追求自己的梦想,即使你还在阴沟里;3、不轻易放弃的毅力;4、机会总是留给有准备的人;5、不要把金钱放在第一位;6、自学也能成才。

只用了一年时间法拉第便当上了戴维的助手,走进了他梦寐以求的科学殿堂。但戴维并没有太看重他,虽然让他跟随自己去欧洲大陆旅游,但还是把他当做奴隶一般使唤,但法拉第选择了忍耐。这一切都不能阻止他卓越的实验才能。3年后他发表了第一篇学术论文,10年后他发现了加压液化二氧化碳、硫化氢、溴化氢和氯气等气体的方法,12年后他发现了苯。他还在电化学方面做出了开创性工作,“电解”“电极”以及阳极、阴极等名词都是他最先使用的。由于他在实验方面的出色成就,他在33岁时被选为皇家学会会员,34岁就被任命为皇家研究院实验室主任。

此时当年的大化学家戴维也对当年的小助手看不下去了,妒火中烧的他是唯一一个反对法拉第当选皇家学会新会员的。但尽管如此,法拉第还是怀着敬慕的心情称颂戴维,感谢戴维早期对他的培养和教导,他并没有因为功成名就而得意忘形。

电学之父:法拉第

前面的介绍中我们会发现法拉第的早期成就基本是在化学方面的,他师从的也是化学家戴维,那他怎么又会去研究电磁现象呢?只能说是我把物理化学的泾渭想得太分明了。法拉第的强项是实验,他在奥斯特实验的基础上改进了方法,成功地使一根小磁针绕着通电导线不停地转动,这个装置大概就是历史上第一台电动机。

之后他又设计了大量的实验来证明磁也有电流效应,最终证明通过连续地运动磁体可以不间断地得到电流,据此他又成功制造了一个模型发电机。电动机和发电机的问世预示着人类电气时代的到来。

再要深入讲解物理知识可能超出了我的能力范围,但想象一下电磁感应现象的重要性在哪里还是可以的。毕竟法拉第处于19世纪的前工业化时代,那时人类还没有太多获取能源的手段,特别是对于动力的支持,这也是为什么瓦特发明的蒸汽机为什么会推动工业革命的原因。电磁感应现象的发现提供了一个非常易获取的产生电能的方式,事实上没有哪一项技术特征能像电的使用那样完全地渗入当代世界。因此法拉第被称为"电学之父"和"交流电之父"。

除了在科学领域的巨大贡献,我之所以要介绍法拉第还是因为他是个人格高尚的人。即使在他成就达到顶峰之时他依然像当年那个学徒工那样对科学一往情深,对金钱和地位不屑一顾。成名之后,他热情地给普通群众主办通俗科学讲座,希望科学能像当年在他心中引起崇高的理想那样教育下一代青年人。他拒绝了皇家学会会长的头衔和爵位,也拒绝了英国政府请他研制毒气用于战争的图谋,他临终前要求葬礼尽量简朴,不要立纪念碑。

而他最后留下的是在长达42年的科研生涯中,每天坚持对当天的实验情况所做的详细记录。这些日记于1932年为纪念他发现电磁感应100周年而出版。煌煌7大卷、长达3236页的巨著,记载了这位科学伟人的毕生心血。生活于电气化时代的我们也应该缅怀这位电学大师的丰功伟绩。


分享到:


相關文章: