法拉第認為隨著新的電學理論的出現,對舊的名稱來一次更換清理十分有必要。
於是,法拉第斷然地廢除了一些過時的舊名稱,更換了新名。如電極、陽極、陰極、電解質、電解、離子等,就是他首創的,直到今天,人們仍在使用。
法拉第不知疲倦地探索著。1836年,他又發現了靜電屏蔽現象。他把一個金屬同籠子放在絕緣板上,在籠子的裏麵和外麵各放一個金箔驗電器,同時,用金屬鏈分別把驗電器的金屬球和籠子連接起來。
當金屬同籠子帶電的時候,籠外驗電器的金箔便會張大,籠裏驗電器的金箔依舊下垂,絲毫沒有帶電的現象。
它表明電荷隻分布在導體的表麵,金屬同籠子能夠對內部物體起到電的屏蔽作用,這便是靜電屏蔽現象。
由此法拉第確信,如果有金屬網的屏蔽作用,即使人站在閃電中,也不會被擊傷。
此時法拉第想起了富蘭克林的風箏實驗。富蘭克林冒著生命危險,從空中攫取了閃電。勇氣固然可嘉,但卻十分冒險。他決定做一個同樣驚心動魄的實驗,然而卻十分安全。
1836年1月,法拉第表演了一次令觀眾們大驚失色的實驗。他建造了一個巨大的金屬框架,長、寬、高各為3622米,之後他用一層銅網把金屬框架罩住,同時把一部巨大的起電機同銅網相接。
這部起電機能產生很高的電壓,足以把人擊斃。他安然地走進框架,站於金屬網的中央,然後吩咐助手準備實驗。
起電機開動了,隻見伴著“劈劈啪啪”的巨響,電火花在銅網上飛濺。法拉第泰然自若地站在網中央,麵帶平靜的微笑。
由於“閃電”隻是發生在銅網的外麵,法拉第安然無恙,連一根毫毛都沒受到損傷。他用自己的身體,富有戲劇性地證明了靜電屏蔽的真理。
同時,法拉第還發現了儲存電荷的方法。他發現,如果正負電荷之間隔一層絕緣體,比如玻璃或者空氣,一個導體上的電荷就不會跳到另一個導體上去。
除非連接兩個導體,讓電荷釋放出來,否則電荷將儲存在兩個導體上,它們之間不會發生什麼關係。
依據這個原理,法拉第製成了儲存電荷的電容器。人們為了紀念法拉第的發現,後世用他的名字來命名電容的單位,簡稱“法拉”。
經過幾年的潛心研究與實驗,可以說法拉第的研究已碩果累累。
直到今天,法拉第的理論仍然在中學物理課本的電學內容中占據著重要位置。法拉第的名字已是人人皆知,家喻戶曉。
拒絕貴族的稱號
法拉第的傑出貢獻,使他成了舉世矚目的大科學家,人們從四麵八方向英國皇家學會投來尊敬的目光。
榮譽和鮮花紛至遝來,牛津大學授予他名譽博士學位,皇家學會向他授予柯普萊獎,法國科學院邀請他去講學。
但是並不是所有的人都知道,法拉第的輝煌成就是在十分艱苦的條件下取得的。
由於皇家學院的財政一直比較窘迫,法拉第的薪水,除了住房和燃料外,長期以來每年隻有100鎊,而且有時還不能如數支付。
1831年,皇家學院還就法拉第的薪水問題作出了一項決議。決議的內容是這樣的:
“法拉第先生的薪水年薪100鎊,外加供應住房、煤和蠟燭是不能削減的;由於法拉第先生完成了多種多樣的任務,而且在完成任務的過程中展現出來的熱情和才幹,法拉第先生應該加薪。然而皇家學院的經濟情況不佳,本委員會的建議難以實現,隻能表示遺憾。”
直到1833年,一位名叫富勒的國會議員捐贈一個新的化學講座,法拉第才在皇家學院獲得教授的頭銜,年薪也增加到200鎊,那時他已經43歲,在皇家學院整整服務了20年,而且已經劃時代地發現電磁感應。
對於清貧的生活,法拉第倒是處之泰然。有一段趣聞,也足以表明法拉第的高尚人格。
1835年,英國政府為了提高科學家的待遇,內閣首相羅伯特·皮爾爵士建議設立一種年金,獎給那些在科學或文學上有卓越貢獻的人,而在這以前隻有政治家、軍事將領才有資格得到。
在新設的年金中,有一項是計劃授予法拉第的。首相皮爾對法拉第的卓越貢獻特別欣賞,他曾說:“我相信,在活著的學者當中,沒有一位比法拉第先生更有資格得到政府的關照。”
當法拉第獲悉這一消息後,立即寫信給首相,表示自己可以自食其力,堅決拒絕這份年金。
法拉第在寄出這封信之前被朋友們製止了,都覺得有些失禮,而且他的生活境況的確很窘迫。朋友們都勸法拉第改變主意,但是他執意不肯。在他最後作出決定之前,由於保守黨內閣倒台,皮爾首相離職,由另一位名叫梅爾本的勳爵繼任首相。
一天,新首相親自到皇家學院視察,邀請法拉第在辦公室麵談。在大家勸說下,法拉第才勉強應約前往。
這位勳爵是自由黨人,可能對法拉第的性格不十分了解,而且官做大了,說話也毫無顧忌,言談中流露出對科學技術人員的輕視。
新首相認為年金對文臣武將來說是受之無愧的,對科學家或者作家來說,那隻不過是政府對他們的一種恩賜罷了。
法拉第聽到這話,感到是對科學的一種侮辱。本來他就不情願和首相會麵,人家硬叫他來,結果卻是來受辱。他立刻結束談話,告別回家,使得這位首相大人一時摸不著頭腦。
當天晚上,梅爾本勳爵收到法拉第一張便條,措辭簡短而堅決,大意是“既然這樣,恕難接受恩惠”。
勳爵讀完便條,才知道自己白天把法拉第給激怒了。他一開始還覺得有些好笑,等事情傳開以後,才感到問題嚴重。
這時,一位同雙方相識的貴夫人,看到首相大人下不了台,於是出麵調解。她給法拉第做了幾次工作,婉言勸他收下年金,然而法拉第態度堅決,執意不收。
調解人費盡口舌也無濟於事,最後隻好問法拉第,到底要梅爾本勳爵如何做,才能使他滿意。
法拉第回答說:“除非他向我作書麵的道歉,不過,這一點我既沒有權力也沒有理由要求他做到。”
第二天,首相親自派人把自己的道歉書送到了法拉第之手。信的措辭坦率而誠懇,如此“年金事件”才算圓滿解決。
聖誕節前夕,政府宣布授予法拉第一項特別年金,每年300鎊,以表彰他對英國科學事業的特殊貢獻。
這一年的聖誕節充滿著狂歡的氣息。聖誕節過後不久,倫敦一家時報登出法拉第的照片,標題用的是醒目的黑體字:名師高徒,後來居上——邁克爾·法拉第教授即將被授予爵士稱號!
文章還對“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,愛唱鄉村歌曲,繪畫天才超過他的物理才能等。
法拉第看到報紙,隻是一笑了之。他的朋友們紛紛跑來詢問消息是否確實,並向他祝賀。法拉第仍報以淡淡一笑。
“沒有那回事!再說,我為什麼要當爵士呢?”他說道。
但是傳聞很快得到證實。從宮中傳出消息,皇室確實打算要授予爵士稱號給予法拉第。
按照英國皇室的傳統,授予傑出人物以貴族稱號,遠自牛頓,近至戴維都曾獲得此項殊榮。憑法拉第的卓越貢獻和聲望,他是受之無愧的。但是當內閣幾次派人來說明此意時,法拉第都謝絕了。他答複說:
我以生為平民而感到光榮,並不想變成貴族。
這是法拉第與其恩師戴維最大的不同,戴維以受封爵士而感到光榮,並且喜歡到處用爵士銜簽名,法拉第卻拒絕了貴族稱號。他永遠是一個來自人民又造福人民的平民科學家!忘我地進行實驗
歲月如梭,在不斷的探索和發現中,又一個10年過去了。這10年間,法拉第的電學實驗研究成就輝煌。
法拉第的成就,已經超過了同時代許多著名的科學家,包括他的導師戴維和法國的安培。因此,有人把法拉第稱為“先知先覺”,甚至說他“可以聞出真理來”。
法拉第聽到這些過譽之詞,隻不過搖頭一笑。凡是他的同事和最親近的人都知道,法拉第的每一項發現後麵,凝結了他多少心血,耗費了他多少艱苦的勞動啊!
法拉第工作起來有一種決不後退的勁頭,有時近於瘋狂。特別是在做實驗的時候,法拉第可以忘掉一切。
隻要站在實驗桌旁,法拉第就像射手站在靶場上一樣興奮不已,永遠不知道疲倦。而且每一次實驗,他都要做詳盡的記錄。那一本本厚重的實驗日記,為後世留下了寶貴的科學財富。
法拉第不愛金錢,對時間卻十分珍惜。在他看來,世界上一切財富中,最寶貴的財富就是時間。
為了專心於實驗研究,法拉第謝絕了幾乎一切社交活動。凡是與實驗無關的事,諸如什麼皇家酒宴、名人采訪、剪彩等,他一概推辭,婉言謝絕。
法拉第去劇場的次數也明顯減少了,朋友間的應酬,也減少到最低限度,他把每一分鍾都用在了工作上。
法拉第這種不知疲倦的拚命精神,常常使他夫人擔憂。雖然作為鐵匠的兒子,他有著相當良好的體質,但是長期在陰濕的地下實驗室緊張地工作,由於操勞過度,法拉第患了風濕病和嚴重的神經衰弱症,腰背酸痛,頭發暈,終於病倒了。
1841年夏天,在醫生的一再敦促下,法拉第在夫人莎拉的陪同下離開英國到瑞士休養。
法拉第的內弟喬治夫婦也陪同前往,喬治這時已成為一名頗有才華的畫家,20年前他曾親眼觀看過法拉第的電磁轉動實驗。
這已經是法拉第第三次出國旅行了。六年前他曾到瑞士作短期休假,見到許多老朋友。第一次出國是28年前隨戴維的歐洲之旅。
歐洲大陸沿途的自然風光,仍如當年一樣,使他心曠神怡。他們這次旅程取道德國的科隆,再換乘輪船沿萊茵河溯流而上。兩岸景色宜人。
法拉第情緒頗佳,信手寫下一些隨筆,記下自己的感懷。在休養期間,法拉第還特別喜歡登山遠足。
這次療養,對法拉第恢複健康有明顯的好處。但10年的積勞,他實在太累了。保健醫生不允許他恢複工作,法拉第的研究中斷了整整四年。