Фарадей, Майкл
Майкл Фарадей (Faraday) — величайший из английских физиков XIX столетия.
Биография
Родился 22 сентября 1791 г. в Лондоне, в семье бедного кузнеца Джеймса Фарадея.
В 1804 г. после кратковременного посещения школы поступил в учение к переплетчику Рибо, французскому эмигранту, всячески поощрявшему сильное стремление Фарадея к самообразованию. Чтением и посещением публичных лекций молодой Фарадей стремился пополнить свои знания, причем его влекли главным образом естественные науки — химия и физика.
В 1812 г. Фарадей посещает в Королевском институте несколько лекций знаменитого химика сэра Генри Дэви, и в нем зреет страстное желание заняться наукой и посвятить себя ей всецело. Он обращается с письмами об этом и к президенту института, и к Дэви.
В 1813 г. Дэви не без некоторого колебания дает молодому переплетчику место лабораторного ассистента при королевском институте. Фарадей энергично посвящает себя новой деятельности, непрерывно пополняя свои знания чтением и живым участием кружках для самообразования.
Осенью 1813 г. Дэви предпринимает научное путешествие по Европе, продолжавшееся два года, а в качестве ассистента и служителя берет с собой Фарадея. Для Ф. это путешествие имело огромное образовательное значение; необыкновенные способности ассистента Дэви не остались незамеченными теми великими учеными, с которыми Фарадей сталкивался во время этого путешествия.
В 1815 г. Фарадей вернулся с Дэви в Лондон и снова приступил к своим занятиям в Королевском институте.
В 1816 г. Фарадей начинает читать публичные лекции по химии и физике в обществе для самообразования "City Philosophical Society"; в том же году появляется в печати первая работа его, "О приобретении познаний"; с того же года начинается непрерывная сорокалетняя деятельность Фарадея как физика-экспериментатора.
В 1821 г. Фарадей женился и получил место надзирателя за зданием и лабораториями Королевского института. В том же году появились и первые две крупные работы Фарадея — об электромагнитных вращениях и о сжижении хлора.
В 1824 г., несмотря на явное противодействие Дэви, проявлявшего непонятную зависть к успехам своего ассистента, Фарадей был избран в члены Королевского общества, а в 1825 г. его назначают на место Дэви директором лабораторий Королевского института. Известность Фарадея росла, и вместе с тем росли и доходы с различных поручавшихся ему научно-технических работ, но в конце 1830 г. Фарадей решительно бросает все побочные свои занятия (кроме лекций химии в Королевской академии в Вульвиче) и сосредоточивается всецело на вопросах науки.
Уже в 1831 г. его работы увенчиваются блестящим успехом — он открывает явление электромагнитной индукции, за каковое открытие Оксфордский университет в 1832 г. награждает Фарадея титулом почетного доктора. Тяжелое материальное положение Фарадея побудило друзей его хлопотать о назначении ему правительством пожизненной пенсии, которая ввиду заслуг и была ему дана в 1835 г. в размере 300 фунтов в год.
В 1836 г. Фарадея назначают научным сотрудником управления маяков; эту должность он занимал почти 30 лет, и результатом ее явились 19 рукописных томов исследований.
В 1840 г., когда закончены были его работа по электромагнитной индукции, по электролизу и т. д., знаменитого ученого постигла нервная болезнь, повергшая его в принужденное бездействие до 1845 г. Осенью этого года Фарадей снова взялся за работу и к началу 1846 г. опубликовал уже новые открытия — магнитное вращение плоскости поляризации и явления диамагнетизма, за которые Королевское общество назначило ему одновременно обе свои медали — Румфордову и королевскую. Болезнь снова заставила Фарадея почти прекратить свои экспериментальные исследования; публичные лекции, работы по вопросам маячного дела, изложение результатов прежних работ занимало все его время. Силы его слабели, он почти совсем потерял память и в 1860 г. принужден был совершенно оставить научную деятельность и в покое проводить остатки своих дней; Фарадей скончался 26 авг. 1867 г.
Научная деятельность
Научная деятельность Фарадея может быть разбита на 3 периода:
- с 1816 по 1830 г. — подготовительный период, посвященный главным образом работам по химии,
- с 1831 по 1839 г. — период его классических работ по электромагнетизму и
- с 1845 по 1860 г. — заключительный период, посвященный исследованиям над диамагнетизмом и над зависимостью между явлениями электромагнитными и световыми.
Первая научная работа Фарадея, появившаяся в печати (в "Quarterly Journal of Science") в 1816 г., касается анализа тосканской извести. В том же журнале появились в 1817 г. шесть работ (по теории лампы Дэви), в 1818 г. 11 исследований, в 1818 г. 19 исследований, главным образом по аналитической химии. 1820 г. посвящен изучению сплавов стали с другими металлами, а в 1821 г. появилось первое крупное открытие Ф. — именно открытие явлений вращения тока вокруг магнита и магнита вокруг тока; в 1824 г. следует не менее важное открытие — сжижение хлора. В 1825 г. начинается упорная работа Фарадея (совместно с Гершелем и Доллондом) над приготовлением и свойствами оптических стекол, длившаяся до 1830 г.; работа не дала ожидаемых результатов, но привела к открытию так называемого "тяжелого Фарадеева стекла", нашедшего затем применение в устройстве физических приборов.
К 1830 г. Фарадей опубликовал до 60 исследований и издал книгу "Chemical Manipulations" (1827); за этот период он обогатил физику перечисленными выше открытиями, химию — открытием бензола и бутилена и указанием метода добывания новой группы веществ — сульфокислот. В записных книгах Фарадея за этот период хранятся уже зародыши будущих открытий его в виде отчетов о неудачных пока попытках найти явления индукции и связь между явлениями световыми, магнитными и электрическими.
С 1831 г. начинается период классических исследований Фарадея над электромагнитным полем и электролизом. Уже в 1822 г. в записной книги его помечено "преврати магнетизм в электричество", но все попытки его (с 1824 г.) найти какой-либо путь к такому превращению не дали ничего существенного. Осенью 1831 г. он возвращается к указанной задаче и в 10 дней заканчивает всю свою знаменитую серию опытов по вопросу об индукции (доклад в Royal Society 24 ноября 1831 г.). В декабре он строит так называемый "диск Фарадея" — прототип магнитоэлектрических машин, дающих постоянный ток. Фарадей не останавливается на практической стороне этого вопроса; он пишет "я всегда стремился скорее открывать новые явления и зависимости, чем увеличивать интенсивность уже известных; я уверен, что полное развитие их (машин) явится позже"; действительно, уже несколько месяцев спустя появились первые магнитоэлектрические машины Пикси и Даль-Негро. Размышления над явлением индукции приводят Фарадея тогда же к общепринятому теперь методу представления магнитного поля через посредство магнитных линий сил и к представлению о возникновении электродвижущей силы индукции всегда, когда проводник режет магнитные линии сил. Эти два представления, лежащие в основе всего современного учения о магнитном поле и принесшие впоследствии необыкновенные плоды и в науке, и в технике, были встречены в свое время научным миром с крайним недоумением; они по своему чисто физическому проникновению во внутреннюю суть явлений слишком отличались от общепринятого тогда метода формального исследования явлений магнитных с точки зрения закона взаимодействия магнитных масс. Лишь через 50 лет после того, как эти идеи были высказаны, они вошли в науку, и в настоящее время мы и не умеем мыслить иначе, чем образами, данными Фарадеем. Деятельность его в течение начала 30-х гг. была необыкновенно интенсивна и плодотворна; уже в 1833 г. он начинает свой знаменитый цикл исследований над электролизом и заканчивает его к 1834. г.; в этих работах даны не только количественные законы явлений, но и основы всех современных воззрений на электролиз, даже вся современная терминология этих явлений. С 1835 г. почти в течение трех лет Фарадей исключительно занят вопросами электростатики; он разрабатывает в своих исследованиях то представление о диэлeктpикax как носителях электрических явлений, которое в настоящее время составляет основу всего учения об электричестве, опытно исследует диэлектрические постоянные веществ однородных и кристаллических, явление электростатической индукции и ищет даже (хотя и безуспешно) те токи перемещения в диэлектриках, существование которых впоследствии удалось показать и на опыте. Эта работа служит исходной точкой для новой эры в истории учения об электричестве; она ввела в это учение представление о среде как носителе и передатчике электрических сил, действие которых до тех пор рассматривалось как действие сил на расстоянии. И эти новые представления не сразу вошли в науку. Лишь в конце 70-х годов, после того как Максвелл дал полное толкование идей Фарадея и изложил их на языке математики, новые идеи сделались достоянием науки. В настоящее время они принесли уже необыкновенные плоды. Работы по теории гальванических элементов, в которых Фарадей всецело становится на сторону защитников химической теории, заканчивают этот второй, наиболее плодотворный период деятельности знаменитого ученого.
В 1845 г., после 4-летнего принужденного бездействия, Фарадей снова берется за поиски возможных связей между явлениями электрическими и магнитными, с одной стороны, и световыми — с другой, и открывает явление магнитного вращения плоскости поляризации света. Раньше еще, чем были напечатаны результаты этого исследования, Фарадей открывает уже новые явления, именно — диамагнетизм (см.). Изучение магнитных свойств различных веществ занимает Фарадея до 1851 г.; с этого времени он почти перестает работать экспериментально. В 1851 г. он дает новое изложение своих взглядов на магнитное поле в замечательной работе, озаглавленной "Физический характер магнитных силовых линий"; эта работа является как бы лебединой песнею, блестящим заключением всей творческой деятельности этого исключительного гения. Даже в настоящее время, когда все учение о явлениях электромагнитных (включая сюда и явления световые) построено на идеях Фарадея, трудно правильно оценить все его значение в истории физики. Основные идеи многих современных наиболее важных открытий в физике уже ясно представлялись Фарадею; если он их не нашел, то только потому, что техника эксперимента в его время не была на высоте задач, за решение которых брался Фарадей.
Отдельные сочинения
Кроме большого количества статей, разбросанных по научным журналам, Фарадей оставил много отдельных сочинений: "Chemical Manipulations" (1 изд. 1827, 3 изд. 1842); "Experimental Researches in Electricity" (3 тома, 1844—47—55 гг., есть нем. перев.), содержания изложение всех классических работ Фарадея; "Experimental Researches in Chemistry and Physics" (1859); "Lectures on the Chemical History of a Candle" (1861, русск. перев.); "On the various forces in nature" (есть русск. пер.). Подробнее жизнь и оценку трудов Фарадея см. J. Tyndall, "F. as a discoverer" (1 изд. 1878, 2 изд. 1870); Bence Jones, "The life and letters of F." (2 тома, 1870); J. Gladstone, "Michael F." (1872); Silv. Thompson, "The life and work of M. F." (1899, есть нем. перев.). На русском языке Я. В. Абрамов, "Фарадей" (1893, "Жизнь замечательных людей", изд. Павленкова).
Примечание
.JPG)
В дальнейшем статья будет переработана и дополнена более актуальной информацией.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив данную статью.
