第六章 法拉第

    迈克尔?法拉第（ihael faraay,1791～1八67），世界著名的自学成才的科学家，英国物理学家、化学家，发明家，电学之父和交流电之父。恩格斯曾称赞法拉第是“到现在为止最伟大的电学家”。

    法拉第出生于一个贫苦家庭。他的父亲是个铁匠，但是体弱多病，收入微薄，仅能勉强维持家庭的温饱。不过父亲非常注意对孩子们的教育，要他们勤劳朴实，不要贪图金钱地位，要做一个正直有用的人。这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响。

    由于贫困，法拉第幼年时没有受过正规教育，只读了两年小学。在他12岁时，为生计所迫，不得不上街卖报以补贴家用。第二年又到一个书商那里当学徒。利用工作之便，同时也由于对读书的喜好，法拉第如饥似渴地阅读各类书籍，许多自然科学书籍，特别是关于电学方面的文章，引起了他的极大兴趣，为日后在电学领域做出重大贡献打下了坚实的基础。

    除了读书以外，法拉第还利用废旧物品制作各种机具，进行简单的化学和物理实验。此外，他还与一些朋友建立了一个学习小组，交流学习心得，讨论各种问题。

    法拉第在这家书店呆了八年，他后来在回忆这段时光时说：“我就是在工作之余，从这些书里开始找到我的哲学。这些书中有两种对我特别有帮助，一是《大英百科全书》，我从它第一次得到电的概念；另一是马塞夫人的《化学对话》，它给了我这门课的科学基础。”

    法拉第的好学精神深深地打动了书店的许多老主顾。一个偶然的机会，英国皇家学会会员丹斯来到印刷厂校对他的著作，无意中发现法拉第的“手抄本”。当他知道这是一位装订学徒的笔记时，大吃一惊，并且认为这样的人是可造就之才。于是丹斯送给法拉第皇家学院的听讲券。法拉第如获至宝，以极为兴奋和激动的心情来到皇家学院旁听。做报告的正是当时赫赫有名的英国著名化学家戴维。法拉第瞪大眼睛，非常用心地听戴维讲课。他把演讲内容详细记录下来并整理好，还和朋友们认真讨论研究。后来他又把整理好的记录稿送给戴维，并且在附言中，强调自己愿意献身科学事业的决心。他的行动打动了戴维，结果他如愿以偿地成为戴维的实验助手，此时他年仅20岁。至此，法拉第真正开始了他的科学生涯。戴维虽然在科学上有许多重要贡献，但他说，我对科学最大的贡献是发现了法拉第。这里，法拉第的自我推荐也是必不可少的。但是后来，当法拉第的成就越来越大时，戴维就受不了了。有证据表明戴维可能有意阻碍法拉第在科学界特别是在电学领域的发展。例如戴维曾指派法拉第进行光学玻璃实验，此实验历时六年，但没有显著的进展。直到戴维去世，法拉第才停止了这个无意义的工作。

    作为戴维的助手，法拉第由于勤奋好学，工作认真负责，因而很受戴维器重。

    13年10月，他以仆人的身份随戴维到欧洲大陆各国进行访问考察，他把这次旅行当做学习的好机会。他见到了许多著名的科学家，参加了各种学术交流活动，还初步掌握了法语和意大利语。可以说是不虚此行，收获满满。

    15年5月法拉第回到皇家研究所，并且在戴维的指导下开始进行独立的研究工作。由于其勤奋和悟性极高，法拉第很快就取得了几项化学研究成果。

    从1八年起法拉第和斯托达特合作研究合金钢等，在此期间他首创了一种金相分析方法。1八20年他制出六氯乙烷和四氯乙烯。

    1八21年法拉第升任皇家学院实验室总监。

    1八24年1月法拉第当选为皇家学会会员。

    1八25年2月法拉第接替戴维任皇家研究所实验室主任。

    1八21年法拉第完成了其在电学领域的第一项重大发明。他在奥斯特发现“如果电路中有电流通过，其附近的罗盘磁针就会发生偏移”的基础上，法拉第运用逆向思维的方法，认为假如磁铁固定，就可以导致线圈运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单的装置。在该装置内，只要有电流通过线路，线路就会绕着一块磁铁不停地转动。就这样，法拉第发明了世界上第一台电动机。虽然装置简陋，但它却是今天的所有电动机的先驱。

    大约十年之后，1八31年法拉第又发现当一块磁铁穿过一个闭合线路时，线路内就会有电流产生，这个效应叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。据此，法拉第提出了电磁感应定律，这是他一生中最伟大的贡献。经过反复试验和探索，1八31年10月法拉第制造出了一台圆盘发电机，这是法拉第在电学领域的第二项重大发明。这个圆盘发电机虽然简单，但却是人类创造出的第一台发电机。读者可以想象，如果没有发电机，世界将会是什么样子。另外，读者也可以发现，逆向思维在发明与创新的过程中，能够起到多么重要的作用！

    法拉第作为一名誉满天下的电学泰斗，在电磁学领域中不断取得新的成就。

    1八37年他引入了电场和磁场的概念，指出电和磁都可以产生“场”，这打破了牛顿力学“超距作用”的神话。

    1八3八年，他又提出了电力线的概念来解释电、磁的作用线，这是物理学理论上的一次重大突破。

    1八43年，法拉第用实验证明了电荷守恒定律。

    1八52年，在电力线的基础之上，法拉第又引进了磁力线的概念，从而为经典电磁学理论的建立奠定了坚实的基础。但是，由于受到数学水平的限制，法拉第未能更进一步。后来，英国物理学家麦克斯韦用数学方法，研究分析了法拉第的诸多成果，终于建立了经典电磁学理论。

    在光学领域，法拉第发现如果有偏振光通过磁场，其偏振作用就会发生变化。这一发现首次显示出光与磁之间存在着某种关系，从而为后来的科学工作者开辟了新的研究领域和研究方向。

    除了醉心于科学研究之外，法拉第对于名利地位一点也不重视。

    1八35年，英国发现科学家的待遇实在太低，于是内首相皮尔爵士建议设立一种年金，奖励在科学或者上有贡献的杰出人士，而在此以前，年金只有政治家、军事将领才有资格得到。皮尔首相很重视法拉第的重大贡献，他曾说：“我相信，在活着的学者当中，没有一位比法拉第先生更有资格得到的关照。”

    法拉第得知这个消息以后，立即给首相写了封信，表示自己可以自食其力，坚决拒绝这份年金。但是这封信被朋友们阻止寄出，他们一方面觉得这样做有些不礼貌，另一方面法拉第当时的生活确实有些困难。他们劝法拉第改变主意，但是法拉第谢绝了朋友们的好意。恰好此时，由于保守党内倒台，由自由党人梅尔本勋爵继任首相。

    以后，又几经周折，事情才算得到圆满解决。最终宣布授予法拉第一笔特别年金，每年300镑，以表彰他对英国科学事业的卓越贡献。

    按照英国皇室的传统，不时授予各个领域的杰出人物以贵族称号。在科学界，从牛顿起，直至戴维都曾获此殊荣。凭借法拉第的成就和声望，获封爵士是当之无愧的。但是当内几次派人来说明此意时，法拉第都谢绝了。他答复说：“我以生为平民为荣，并不想变成贵族。”事实表明，法拉第是一个名符其实的平民科学家。

    法拉第夫妇美满幸福的婚姻生活曾令无数科学工作者为之羡慕不已。

    撒拉?伯纳尔是法拉第的好友伯纳尔之妹，法拉第是在教会中认识她的。后来，法拉第经常在星期日晚上去伯纳尔家中吃饭，他们讨论科学或一起唱歌，直至十点离开。有一次法拉第在读书会中朗诵一首爱情诗，伯纳尔认为他一定有原因，回家后将法拉第的诗给妹妹撒拉看。撒拉知道法拉第不爱钱财和名利，但是撒拉决定与法拉第在一起，因为撒拉深知“成功的婚姻是一辈子的恋爱，而成功的恋爱是两个人知道怎样谈恋爱。”法拉第并没有因为恋爱而放弃他的科学研究和各种他认为应该做的事情，而撒拉也认为成熟的爱情并不一定需要整天呆在一起，需要的是彼此信任与体谅。1八21年6月12日，法拉第与撒拉结为夫妇。当时法拉第正忙着做实验，无法抽出时间和撒拉一同度蜜月，撒拉面对法拉第的自责，微笑着告诉法拉第手边的工作告一段落再去也可以。直至9月，法拉第完成实验工作之后，夫妻双双才去海边度蜜月。当有人问撒拉不懂科学如何跟科学家丈夫相处？撒拉坚定的回答：“科学已经深深地吸引他到了剥夺睡眠的地步，我非常满足于成为他内心安歇的枕头。”不仅如此，撒拉还是个出色的厨师，撒拉会自己制作葡萄酒、果酱、点心等等。虽然在婚后的四十六年中，两人一起经历贫穷、不孕、失忆症的痛苦，但这一切却使得两个人的爱情始终不变。年迈的法拉第曾说，他最感谢的是她的妻子，并且说：“她，是我一生的第一个爱人，也是最后的爱人。她让我年轻时最灿烂的梦想得以实现；她让我年老时仍然得安慰。每一天的相处，都是淡淡的喜悦；每一个时刻，她仍是我浓浓的顾念。有她，我的一生没有遗憾。”

    1八5八年，法拉第退休并在萨里汉普顿宫的恩典之屋定居。

    1八67年八月25日，法拉第因病逝世，享年76岁。由于法拉第和撒拉没有生育，所以没有子女给他送行，但是法拉第的丰功伟绩永远彪炳史册。

    爱因斯坦在他书房墙壁上，悬挂了法拉第、麦克斯韦、牛顿三幅相片。