Майкл Фарадей

Фарадей зробив за своє життя стільки відкриттів, що їх вистачило б доброму десятку вчених, щоб обезсмертити своє ім'я.

Коли Фарадей досяг шкільного віку, його віддали до початкової школи. Курс, пройдений Майклом, був дуже вузький і обмежувався лише навчанням читання, письма та початків рахунку.

За кілька кроків від будинку, в якому жила родина Фарадеїв, знаходилася книгарня, яка водночас була і палітурним закладом. Сюди-то й потрапив Фарадей, закінчивши курс початкової школи, коли постало питання про вибір професії для нього. Фарадею в цей час минуло лише 13 років.

Фізичні та хімічні досліди Фарадей став робити ще хлопчиком при першому ж знайомстві з фізикою та хімією. Так як він не отримував за свою роботу в палітурній майстерні ніякої винагороди, то його кошти були більш ніж нікчемні, утворюючись із випадкового заробітку, що перепадав на його частку.

Деякі із замовників його господаря, що належали до наукового світу і відвідували палітурну майстерню, зацікавилися відданим науці учнем палітурника і, бажаючи дати йому можливість отримати хоч якісь систематичні знання в улюблених науках — фізиці та хімії, — влаштували йому доступ на лекції тодішніх учених які призначалися для публіки.

Якось Майкл Фарадей відвідав одну з лекцій Хемфрі Деві, великого англійського фізика, винахідника безпечної лампи для шахтарів. Фарадей зробив докладний запис лекції, переплів її та відіслав Деві. Той був настільки вражений, що запропонував Фарадею працювати з ним як секретар. Незабаром Деві вирушив у подорож Європою і взяв із собою Фарадея. За два роки вони завітали до найбільших європейських університетів.

Повернувшись до Лондона у 1815 році. Фарадей почав працюватипомічником в одній з лабораторій Королівського університету в Лондоні. На той час це була одна з найкращих фізичних лабораторій світу. З 1816 по 1818 Фарадей надрукував ряд дрібних нотаток і невеликих мемуарів з хімії. До 1818 відноситься перша робота Фарадея з фізики, присвячена дослідженню полум'я, що співає.

За великим рахунком цей період був для Фарадея лише підготовчою школою. Він не стільки працював самостійно, скільки навчався і готувався до тих блискучих робіт, які становили епоху в історії фізики та хімії.

У тому ж році, працюючи над питанням про обертання магнітної стрілки під впливом струму, він випадково натрапив на явище випаровування ртуті при звичайній температурі. Пізніше Фарадей присвятив чимало уваги вивченню цього предмета і, ґрунтуючись на своїх дослідженнях, встановив новий погляд на сутність випаровування. Тепер же він залишив це питання, захоплюючись новими предметами досліджень. Так, незабаром він почав займатися досвідами над складом сталі і згодом любив обдаровувати своїх друзів сталевими бритвами з відкритого сплаву.

У 1823 році Фарадеєм було зроблено одне з найважливіших відкриттів у галузі фізики — він уперше досяг зрідження газу і водночас встановив простий, але дійсний метод обігу газів у рідину.

У 1824 році Фарадей зробив кілька другорядних відкриттів у галузі фізики. Серед іншого він встановив той факт, що світло впливає на колір скла, змінюючи його. Наступного року Фарадей знову звертається від фізики до хімії, і результатом його робіт у цій галузі є відкриття бензину та сірчано-нафталінової кислоти. Немає необхідності пояснювати, яке велике значення має відкриття першої з цих речовин.

Третій вид прояву електричної енергії, відкритийФарадеєм, індукційна електрика, відрізняється тим, що воно поєднує в собі переваги двох перших видів — статичної та гальванічної електрики — і вільно від їхніх недоліків.

Лише після досліджень Фарадея в галузі електромагнетизму та індукційної електрики, тільки після відкриття ним цього виду прояву електричної енергії з'явилася можливість перетворити електрику на слухняну слугу людини і чинити з нею ті дива, які творяться тепер.

Дослідження в галузі електромагнетизму та індукційної електрики, що становлять найбільш цінний алмаз у вінці слави Фарадея, поглинули велику частину його життя та його сил. За своїм звичаєм Фарадей почав ряд дослідів, які мали з'ясувати суть справи. На одну й ту саму дерев'яну качалку Фарадей намотав паралельно один одному два ізольовані дроти; кінці одного дроту він з'єднав із батареєю із десяти елементів, а кінці іншого — із чутливим гальванометром. Виявилося, що в той момент, коли в перший дріт пропускається струм, а також коли це пропускання припиняється, в другому дроті також збуджується струм, що має в першому випадку протилежний напрямок з першим струмом і однаковий з ним у другому випадку, що триває лише одну мить.

Ці вторинні миттєві струми, викликані впливом первинних індукцій, названі були Фарадеєм індуктивними, і ця назва збереглася за ними досі. Будучи миттєвими, миттєво зникаючи за своєю появою, індуктивні струми не мали б ніякого практичного значення, якби Фарадей не знайшов спосіб за допомогою дотепного пристосування (комутатора) безупинно переривати і знову проводити первинний струм, що йде від батареї по першому дроті. Завдяки цьому у другому дроті безперервнозбуджуються нові і нові індуктивні струми, що стають, таким чином, постійними. Так було знайдено нове джерело електричної енергії, крім раніше відомих (тертя та хімічних процесів), — індукція, і новий вид цієї енергії — індукційна електрика.

Ці відкриття спричинили нові. Якщо можна викликати індуктивний струм замиканням та припиненням гальванічного струму, то чи не вийде той самий результат від намагнічування та розмагнічування заліза?

Він проводить досвід такого роду: навколо залізного кільця було обмотано два ізольовані дроти; причому один дріт був обмотаний навколо однієї половини кільця, а інша - навколо іншої. Через один дріт пропускався струм від гальванічної батареї, а кінці іншої були з'єднані з гальванометром. І ось, коли струм замикався чи припинявся і коли, отже, залізне кільце намагнічувалося чи розмагнічувалося, стрілка гальванометра швидко вагалася і потім швидко зупинялася, тобто в нейтральному дроті порушувалися ті самі миттєві індуктивні струми — цього разу вже під впливом. Таким чином, тут вперше магнетизм був перетворений на електрику.

Фарадей також зауважив, що дія магніту проявляється на деякій відстані від нього. Це явище він назвав магнітним полем.

Потім Фарадей розпочинає вивчення законів електрохімічних явищ. Перший закон, встановлений Фарадеєм, полягає в тому, що кількість електрохімічної дії не залежить ні від величини електродів, ні від напруженості струму, ні від міцності розчину, що розкладається, а єдино від кількості електрики, що проходить в ланцюгу; інакше кажучи, кількість електрики необхідна пропорційно до кількості хімічної дії. Закон цей виведений Фарадеєм із незліченногобезлічі дослідів, умови яких він урізноманітнив до нескінченності.

Другий, ще важливіший закон електрохімічної дії, встановлений Фарадеєм, полягає в тому, що кількість електрики, необхідна для розкладання різних речовин, завжди обернено пропорційно атомній вазі речовини, або, висловлюючись інакше, для розкладання молекули (частки) будь-якої речовини потрібна завжди одна і та ж кількість електрики.

Великі та різнобічні роботи не могли не позначитися на здоров'ї Фарадея. В останні роки цього періоду свого життя він працював вже з великими труднощами. У 1839 і 1840 роках стан Фарадея був такий, що він нерідко змушений був переривати свої заняття і їхати кудись у приморські містечка Англії. 1841 року друзі переконали Фарадея поїхати до Швейцарії, щоб ґрунтовним відпочинком відновити сили для нових робіт.

Це був перший справжній відпочинок за довгий час. Життя Фарадея з того часу, як він вступив до Королівського інституту, зосереджувалася, головним чином, на лабораторії та наукових заняттях. У цих відкриттях, у наукових заняттях, що приводили до них, і полягало життя Фарадея. Він весь віддавався науковим заняттям, і поза ним він не мав життя. Він вирушав рано-вранці до своєї лабораторії і повертався в лоно сім'ї лише пізно ввечері, проводячи весь час серед своїх приладів. І так він провів усю діяльну частину свого життя, рішуче нічим не відволікаючись від своїх наукових занять. Це було життя справжнього анахорету науки, і в цьому, можливо, криється секрет численності зроблених Фарадеєм відкриттів.

Можливість повністю віддатися науковим заняттям для Фарадея зумовлювалася, проте, як відомої матеріальної забезпеченістю, а ще більше тим, що це зовнішні життєві турботи було знято з ньогодружиною, його справжнім ангелом-охоронцем. Любляча дружина прийняла він весь тягар життя, щоб дати можливість чоловікові цілком віддатися науці. Ніколи протягом тривалого спільного життя Фарадей не відчував труднощів матеріальної властивості, які відала лише дружина і які не відволікали розум невтомного дослідника від його великих робіт. Сімейне щастя служило для Фарадея і найкращим розрадою в неприємностях, що випадали на його частку в перші роки його наукової діяльності.

У Швейцарії Фарадей пробув близько року. Тут він, крім листування з друзями та ведення щоденника, не мав жодних інших занять. Перебування у Швейцарії дуже благотворно позначилося здоров'я Фарадея, і він, повернувшись до Англії, міг розпочати наукову діяльність.

Роботи цього останнього періоду його життя були присвячені цілком явищ магнетизму, хоча відкриття, зроблені за цей період, не мають того грандіозного значення, яке справедливо визнається за відкриттями великого вченого в галузі індукційної електрики.

Їм було встановлено, що під дією магніту поляризований промінь світла змінює свій напрямок. Це відкриття дало поштовх низці досліджень Фарадея у цій галузі. Він так докладно обстежив відкрите їм явище, що після нього щодо цього не зроблено майже нічого нового.

Від магнітів дослідник перейшов до електричних струмів. Під час цих дослідів Фарадей зробив нове відкриття. Йдеться про «магнітне тертя».

Другу половину сорокових років зайняли роботи над магнетизмом кристалів. Потім Фарадей звернувся до щойно відкритих тоді Банкалярів магнітних явищ полум'я.

І наостанок. Фарадей звертається до питань суто філософського характеру. Він намагається з'ясувати природу речовини, визначитивідносини між атомом і простором, між простором та силами, зупиняється на питанні про гіпотетичний ефір як носія сил і так далі.

Проте вчений прославився як численними відкриттями. Фарадей хотів, щоб його відкриття були зрозумілі і тим, хто не здобув спеціальної освіти. І тому він зайнявся популяризацією наукових знань.