迈克尔法拉第是英国著名的物理学家和化学家,他最大的贡献,就是奠定了电磁学这座宏伟大厦的地基。
我们现在所有用电的设备,比如手机,电脑,空调,冰箱,甚至航空航天等,这些都是建立在法拉第的成就之上的,可以这么说,没有法拉第,就没有我们现在如此先进的科技文明。
1791年,法拉第出生在英国一个贫苦的铁匠家庭里,他的童年十分凄苦,但小法拉第十分勤奋好学。
法拉笫14岁时,他跟一位装订兼卖图书的师傅当学徒,强烈的求知欲望,加上博览群书,为法拉第奠定了坚实的知识基础。
有一次,迈克尔·法拉第在装订《大不列颠百科全书》时,无意间看到了一篇关于电的文章,这篇文章就像磁铁一样吸引了他。他一口气读完了这本书,然后从自己的旧物中找出一个平底锅、一个玻璃药水瓶,加上几样简单的工具,开始做起了实验。
他的求知欲打动了他的一个顾客,这个顾客把他带去听著名化学家汉弗莱·戴维斯先生的精彩讲座。迈克尔·法拉第鼓足了勇气,给这位伟大的科学家写了一封信,并把自己的讲座笔记送给戴维斯先生本人审阅。
戴维斯在看了法拉第的信件之后,觉得这一定是一个非常优秀的年轻人,恰好在这个时候,戴维斯因为在做化学实验时,因操作失误引发了爆炸,导致他的双眼暂时失明,所以他就想邀请法拉第来给自己当助手。
戴维斯的这个决定,不仅改变了法拉第的一生,也可以说改变了我们人类科学发展的整个进程。
不久后的一个夜晚,正当法拉第准备上床休息时,汉弗莱·戴维斯先生的马车停在了他那简陋的住处前。一位仆人下了车,递给他一封亲笔邀请信——汉弗莱·戴维斯先生请法拉第在第二天早上去拜访他。法拉第读着信上的内容,几乎无法相信自己的眼睛。
第二天早上,他如约拜访了汉弗莱·戴维斯先生。戴维斯先生想请他做一些清洗实验仪器和搬运设备的工作。在做实验时,法拉第全神贯注地观察着戴维斯先生的一举一动。他那充满了求知欲的眼睛始终没有离开这位大科学家。
经过一段时间的观察和学习后,法拉第开始自己做起实验来。很快,凭借着超凡的悟性,他获得了突飞猛进。
后来,法拉第正式成为了一名英国皇家学会的实验室助理,通过为戴维斯工作,法拉第不仅可以追随戴维斯游历欧洲,还能和许多顶尖的科学家交流,开阔眼界,这对于一个没出过伦敦的穷孩子来说,是非常幸运的。
法拉第也非常珍惜这个工作机会,他自己也逐渐成为了一名小有名气的化学家,许多一流的科学研究人员邀请这位当初没有任何“机会”的穷孩子为他们做讲座。这个自强不息的男孩终于站在巨人的肩膀上,攀登上了科学的巅峰。
有一天,法拉第在报纸上读到一则消息,讲述了丹麦的科学家汉斯在实验中发现,电池通电后,旁边的指南针的指针竟然开始转动。这个发现揭示了电流可以产生磁场这一奇妙现象。当时,大家对这一现象普遍感到困惑,难以理解。
此时,法国的物理学家安培为解释这一现象,写出了一个数学公式。然而,法拉第由于没有接受过多少正规教育,他无法理解这个复杂的公式。幸运的是,这并没有成为他的障碍。他依靠自己的直觉和思考,开始独立探索电和磁之间的关系。
法拉第先将一块磁铁固定在玻璃杯的底部,然后在玻璃杯中加入导电液体,再把一根金属丝悬挂在杯子上。当他通过金属丝接通电流时,金属丝会围绕着磁铁旋转。
他最终发现,电流产生的磁场与磁铁之间相互作用,这就是世界上第一台发电机的原型,同时也是现代电动汽车的动力来源。这一发现将电能转化为动能,为人类社会带来了巨大的变革。
法拉第将这一研究成果发表在科学期刊上,引起了学术界的广泛关注和震惊。英国皇家学会也因此聘请他为学会会员,并专门为他安排了一场讲座,让他向大家讲解电磁效应。
随着法拉第知名度的提高,他逐渐成为英国顶尖的科学讲师,许多人向他请教问题,他的生活也因此变得更为富裕。然而,法拉第并未因此改变他的生活方式,他仍然坚持研究工作。
法拉第开始思考,既然电流可以产生磁场,那么反过来磁场能否产生电流呢?经过大量实验,他最终发现当磁铁发生移动时就会产生电流。
接下来,法拉第设想在大瀑布的下方安装一个大型涡轮机,水流将带动涡轮机旋转。在涡轮机的内部放置线圈和磁铁,当磁铁旋转时带动磁场变化从而产生大量电能。这就是现在我们所提倡的风能、水能等新能源的雏形。
然而,法拉第意识到要想将这些成果落实到纸面上,单凭他自己的数学基础是不够的。于是他找到了数学大师麦克思韦,把这些原理和想法告诉了他。
麦克思通过法拉第的指引,写出了著名的麦克斯韦方程组。后来的科学家们通过这个方程组成功发现了无线电波、微波、可见光和X射线等电磁波。这些理论的应用促进了收音机、电视以及现在的无线通信等领域的发展。
法拉第的开创性实验与麦克斯韦数学理论模型的结合,奠定了当今时代的技术基础。后来法拉第开始研究更多领域,包括著名的法拉第效应和法拉第笼,还研究了电力和重力之间的关系。他是最早提出场论模型的人之一。
爱因斯坦研究了一生的相对论,其中的引力场、电磁场等都受到了法拉第的启发。在爱因斯坦的书房里,挂着几张他最崇拜的科学家的照片,有一个就是法拉第。
法拉第通过自己的贡献收获了各种荣誉和奖项。由于其卓越的成就,迈克尔·法拉第被任命为伍尔韦奇皇家学院的教授,成为他那个时代科学园地中最瑰丽的一朵奇葩。
1857年,法拉第谢绝了英国皇家学会拟选他为会长的提名,他甘愿以平民的身份实现献身科学的诺言,并终身在皇家学院实验室工作。
法拉第从未受过系统的正规教育,但却在众多领域中取得了惊人成就,他堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。
英国物理学家廷德尔对法拉第曾经有过这样的评价:“他是迄今为止最伟大的实验哲学家。” 迈克尔·法拉第的导师戴维斯自豪地说:“我一生中最大的发现就是迈克尔·法拉第。”