正文 法拉第(1 / 3)

當我們已經習慣了時時處處使用電的生活時,100多年前的人類社會還根本不曾意識到電會徹底地改變世界,這就是科技的力量。讓電從實驗室走進我們生活的人是一位質樸、謙遜的人--法拉第。電磁感應這項最偉大的發現,把整個人類從黑暗中引向光明。從此,一個輝煌壯觀的電氣時代到來了,整個世界都在發生著翻天覆地的變化。

成長歲月

邁克爾·法拉第於1791年9月22日出生在一個鐵匠鋪裏。他的父親是鐵匠詹姆斯·法拉第,這個來自克爾克拜小城的鐵匠,幾年前帶著妻子和兩個孩子來到倫敦謀生。

邁克爾·法拉第的童年是艱辛的,父親詹姆斯·法拉第拚命地工作,他的母親則盡量節省地花每一便士,即便這樣,全家仍在貧困線上掙紮。

法拉第9歲時,他們家的經濟狀況更加惡化了,盡管申請了救濟,而分給法拉第的隻是一周一塊麵包。這本來隻夠他一天的食物,現在則成了他一周的全部。

當時的倫敦正處於一場工業大革命的風暴中心,各種各樣新奇的事情每天都在這個城市上演。有些人在發財,有些人在破產,而更多的則是麵臨貧困和失業的平民。在一所由宗教團體創辦的走讀學校裏,法拉第學習了基本的讀、寫、算等課程。他在這裏完成了他今後一生中全部的學校教育,加起來隻有5年。盡管以後法拉第靠刻苦自學取得了非凡的成就,但數學方麵的欠缺卻是他終身的遺憾,他一直未能彌補數學上的不足,這使得他在日後的科學研究中,不能用精確的數學語言表述自己的物理思想。

像大多數窮苦人家的孩子一樣,法拉第13歲那年,父親決定送他去當學徒。值得慶幸的是,父親並沒有讓他秉承父業,而是將他送到了裏波先生的書店裏。這樣他雖然脫離了教育,但多少還同知識有了聯係。

裏波先生的書店不僅經營書籍裝訂,還銷售圖書和出租報紙。在當時,英國的報紙發行量小,價格昂貴,大部分人寧願租報紙來閱讀,所以法拉第第一年在書店裏的工作就是為租報人送報紙。法拉第有著如此強烈的求知欲,盡管他隻有在走讀學校學到的少得可憐的知識,但他仍抓住一切機會去閱讀書籍積累知識。

一年之後,法拉第開始正式學習書籍裝訂。由於他聰明肯學,踏實又勤快,深得裏波先生的賞識,碰到有什麼重要的活計都交給他去做。

書店裏堆滿了各類書籍,法拉第在工作之餘,便完全投入到讀書的樂趣中去。

眾多學科的知識像潮水一樣一齊湧進法拉第的頭腦中時,有一本書及時地出現了,這就是瓦茨博士的《意識的改善》,它把法拉第的思緒從一片紛繁中整理了出來,使他走上了科學的光明大道。

這是一本關於學習方法的書。在書裏,瓦茨博士建議讀者用一個小本子隨時記錄下觀察到的趣事或想到的觀點,以備將來之用;建議讀者或與誌趣相投的人經常通信以互相提高;或通過討論的方式來交流思想;或參加各種講座,以擴充知識麵。

這本書深深影響了法拉第看待事物和考慮問題的方法,其中影響法拉第一生的就是這樣一句話:“不要僅僅根據一些表麵現象或個別實驗來做判斷,要努力抓住事物的本質。”欣喜的法拉第很自覺地按照瓦茨博士的教導去做了,事實證明這本書對法拉第的發展和提高起了很大的作用。

1810年2月的一天,法拉第外出給顧客送書的途中,看到了一張市哲學會主席塔特姆先生講演自然哲學的廣告,這使法拉第欣喜萬分,在哥哥羅伯特的幫助下,法拉第實現了自己的願望。加入市哲學會後,法拉第找到了一群誌趣相同的朋友,他認真地聽講,精心地做筆記,仔細地思考,積極地參與討論,就這樣,他的科學知識在不斷的學習中進步。

進入皇家學院

作為一名書店的學徒,當邁克爾·法拉第在通往科學的道路上艱難跋涉時,倫敦的上流社會正在為一位年輕英俊而又博學多才的天才學者--戴維而瘋狂。

剛剛30出頭的戴維已經是蜚聲國內外的著名化學家了,是英國皇家學院的靈魂。他在25歲時就已當選為皇家學會會員,27歲又榮獲皇家學會的最高榮譽--柯普利獎。為挽救皇家學院的經濟困境,戴維提倡舉辦通俗化學講座。沒想到這個講座一辦起來,就在整個倫敦掀起一陣勢不可擋的熱潮。以至於有不少太太小姐把聽戴維的講座當成了一種身份的象征,把了解到的一點膚淺的化學知識當成了賣弄的資本。在這種情況下,瑪西特夫人出版了一本《化學漫談》,將戴維的觀點和發現用最淺顯的語言加以表述,以便於那些對化學一竅不通的夫人小姐們聽講座前有點知識準備。

法拉第就在這樣的情況下接觸到一本即將改寫他人生的書--《化學漫談》。這本書將法拉第引入了一個神奇的、變化無窮的世界,他開始對化學產生了興趣。而他那小小的閣樓裏從此不斷傳出“乒乒乓乓”的實驗的聲音。

法拉第將自己在市哲學會聽講時記的筆記積攢成了厚厚的一本精致的冊子,送給裏波先生作為紀念。正是這本非常整潔、仔細且配有精確的插圖的筆記抄錄本,使法拉第獲得了夢寐以求的戴維博士在皇家學院的講座的入場券。

法拉第僅僅聽了戴維博士在皇家學院的最後4次講座,就成為了戴維博士的一名忠實信徒,他想跨進科學的大門。

1812年秋天,法拉第7年的學徒生涯結束了,他已是一名非常優秀的訂書匠了,他目前麵臨的首要問題是謀生。

法拉第求職失敗之時,戴維博士則剛從蘇格蘭度完蜜月回來。一次實驗事故使他的眼睛在一段時間內無法看見東西,因此需要一名抄寫員幫他整理實驗記錄和文稿,法拉第接受了這項工作,不過沒有多長時間,這項工作就結束了。於是,法拉第便將戴維博士的演講記錄裝訂成冊寄給戴維博士本人,並附上一封言詞懇切的求職信,他希望戴維能夠幫助他謀到一份工作。

1812年聖誕節前夕,當一本赫然印著《漢·戴維爵士演講錄》幾個燙金大字的書呈現在戴維博士眼前時,戴維博士大吃一驚,因為他從未出版過什麼演講錄。當他翻開一看,才知道這本“書”完全是手抄的。它記錄了自己最後4次演講的全部內容,書法工整,配圖精確,戴維被深深地打動了。原來,手抄本的作者就是自己的臨時抄寫員。他決定幫助這位出身貧寒卻又對科學充滿熱忱的年輕人。

1812年12月24日,正是聖誕節前夕。戴維博士給法拉第寫了一封回信。在回信中,戴維博士說很樂意幫助他。

而正是這件珍貴的“聖誕禮物”從此改變了一個青年的命運。

第二年1月,法拉第和戴維見麵了,他們進行了短暫的交談,彼此都給對方留下了深刻的印象。戴維對法拉第獻身科學的熱忱很讚賞。當法拉第離開時,戴維告訴他,隻要皇家學院一有空缺,就立即通知他。這一次,法拉第等待的時間並不很長,僅僅兩個月後,戴維博士的一個實驗助手因故被解雇了,於是1813年3月1日,法拉第進入了英國皇家學院,正式成為戴維博士的實驗室助手。

走向成熟

法拉第實現了他進皇家學院的願望後,便立即全身心地投入到各種化學實驗當中去。由於他在操作中所表現出的出色技能以及他的勤奮好學,法拉第很快就被賦予了更重要的工作,他成了學院演講時必不可少的助手。

1813年10月,戴維博士同妻子開始了一次歐洲之行,而法拉第作為戴維博士的科學助手也隨他們一起旅行。

這個時候,整個歐洲都處於拿破侖的統治下,在這個時候戴維博士去歐洲旅遊的申請之所以能被批準,不僅因為他擁有極高的國際聲譽,更重要的是,拿破侖皇帝是一位有遠見的統治者,他清楚地意識到科學對他統治地位的作用。早在1806年,拿破侖就曾接見過戴維博士,並授予他3000法郎的波蘭巴特獎。這項來自敵國的獎勵在當時引起了極大的轟動。

歐洲之行對法拉第來說可謂意義重大。在此之前,法拉第甚至不曾離開過倫敦,這次出遊不僅讓法拉第飽覽了美麗的歐洲風光,大大地開闊了眼界,而且他還參觀了歐洲許多著名的實驗室和實驗技術,與各國科學家進行了學術上的交流,接觸到了各種不同的思想。他的科學知識日漸豐富,研究思想也慢慢成熟起來,以至多年後,法拉第還感慨地說,他上了歐洲最好的“大學”。

與那個時代最負盛名的科學家戴維博士朝夕相處,向他學習,與他討論,這是法拉第這次旅行中最大的收益。在路途中,法拉第親眼看到戴維博士對碘元素的確認,以及對鑽石的化學成分的分析判斷,這些都無疑對法拉第以後的研究思路和方法產生了積極的影響。法拉第意識到:在習以為常的現象後麵也許就隱藏著不同尋常的事物本質,而且任何細微的變化都不容忽視。

法拉第從歐洲回國之後,就被皇家學院重新任命為“實驗室助手兼礦物質標本管理員及儀器設備總管”。從這一頭銜中我們可以明顯地覺察到法拉第在皇家學院的地位已漸漸上升了。他的薪水也從每周25先令增加到了30先令,幾個月後又增加到了每年100英鎊。

此時法拉第已成為戴維博士的得力助手,戴維博士越來越需要他的協助。

1815~1821年的6年時間裏,法拉第係統地學習了18世紀末以來化學理論的發展。他閱讀了大量自然科學的書籍和期刊,還認真記下了所遇到的疑點。這對於隻受過5年教育的法拉第來說是一項艱巨的任務,因為僅從各種紛爭的學說中理出一個有價值的線索就已經很不容易了,更何況,對於每一種結論,法拉第還都要用實驗仔細驗證一番。

1816年,法拉第發表了第一篇科學論文--《多林尼加本生石灰化學分析》。盡管這篇論文不足400字,但法拉第卻說:“它是我與公眾交流的開始,其結果對我非常重要”。此後的3年時間,法拉第陸續在《科學季刊》上發表論文20餘篇,他的名聲漸漸大了起來。

1821年6月12日,法拉第與一個名叫薩拉的美麗姑娘結婚了,這樁婚姻造就了科學界少有的長久而幸福的一對。

電磁旋轉

1820年4月,哥本哈根大學的物理學教授奧斯特提出:電流能產生一個與電流方向相垂直的磁力。奧斯特的這一發現在整個歐洲科學界引起了轟動,在此之前,人們一直把電和磁看做是兩種互不相幹的事物,然而奧斯特的實驗將它們聯係在了一起。