物理教材的人物,平民科學家 法拉第  人稱電學之父

邁克爾・法拉第,學過物理的都認識這個大佬,畢竟教材裏有一章講的是電,這位僅讀完小學二年級的電學之父,

用一生寫就了平民逆襲科學殿堂的傳奇。他靠自學掙脫出身桎梏,從街頭報童成長爲撼動時代的曠世奇才;

前半生深陷恩師打壓、同事排擠的困境,卻始終攥緊科研初心;後半生憑突破性發現,幾乎以一己之力將人類推入電氣時代,更以拒封爵士的淡泊,在科學史上烙下平民科學家的不朽印記。

年輕時候

1791 年 9 月 22 日,法拉第生於英國薩里郡一個赤貧的鐵匠家庭。體弱多病的父親是家中唯一支柱,一家人常年在溫飽邊緣掙扎。

爲幫襯家裏,法拉第小學二年級便被迫輟學,早早扛起生計:他先踏入當時的朝陽行業出版業,從沿街叫賣的報童做起;

一年後,又進了一家書店當裝訂學徒 —— 誰也沒想到,這份與書籍爲伴的工作,會成爲他叩開知識大門的密鑰。

書店裏堆積如山的典籍,對法拉第而言是片浩瀚星海。他像海綿吸水般啃讀自然科學書籍,尤其《大英百科全書》中關於電學的章節,彷彿有磁石般的引力,讓他徹底着迷。

他從不錯過任何學習機會:在哥哥的幫助下,他加入倫敦城哲學會這一青年科學組織,在這裏系統學完物理、化學、天文、地質、氣象等基礎學科,爲日後的科研之路埋下堅實伏筆。

法拉第的求知熱忱,打動了書店一位老主顧。

漢弗萊・戴維

這位主顧特意爲他爭取到當時頂尖化學家漢弗萊・戴維的演講門票 —— 要知道,戴維少年成名,24 歲就當選皇家學會會員,更是史上發現化學元素最多的科學家(鎂、鈉等 7 種元素均出自他手)。

作爲戴維的鐵桿追隨者,法拉第聽完演講後,憑着自己的裝訂手藝,將演講內容逐字記錄、精心裝幀成冊,附上一封懇切的自薦信,直白表達願以畢生獻身科學的決心。

法拉第日記

1811 年,20 歲的法拉第終於如願成爲戴維的助手。師徒二人起初有過一段蜜月期:戴維毫無保留地傳授知識與實驗技巧,法拉第則全力輔助,不僅協助戴維發現了碘元素,還成功證明金剛石的成分就是碳。

可這份和諧很快被打破 —— 戴維以人盡其才爲藉口,安排法拉第做洗大衣、擦儀器等雜活,讓他的工作遠超科研範疇;

法拉第的化學實驗室

1813 年,法拉第隨戴維赴歐洲考察,同行的戴維夫人更是對他頤指氣使,讓他活成了隨叫隨到的僕人。即便如此,法拉第仍把委屈咽在心裏,只當這是學習路上的必經之路。

真正撕裂師徒關係的,是一根小小的電磁針。1820 年,丹麥科學家奧斯特在演講後偶然發現:通電細鉑絲下的小磁針會發生偏轉 —— 這便是著名的奧斯特實驗,首次揭示了電流的磁效應。

奧斯特實驗

這一發現震驚科學界,戴維也投身電磁研究,卻始終無法破解帶電導線繞磁場公轉的原理,甚至感嘆只有上帝知道答案。他沒料到,這個上帝,正是身邊的小跟班法拉第。

法拉第設計出一套簡單裝置,成功將電能轉化爲持續動能 —— 這便是所有電動機的始祖,他也因此成爲電動機之父。

一戰成名的法拉第,沒能得到戴維的欣慰,反而招來嫉妒:當法拉第剽竊成果的謠言傳開時,戴維選擇沉默,拒絕爲他澄清;

32 歲時,法拉第憑藉氯氣研究成果被推舉爲皇家研究院會員,戴維竟以會長身份投下唯一反對票,極力阻撓他的晉升。

就在法拉第因打壓幾近放棄時,妻子撒拉成了他最堅實的後盾。她鼓勵道:“我寧願你像孩子般因單純受傷,也不願你像小人般因受傷而對人設防。” 這份支持讓法拉第重新振作,直到戴維去世後,他才終於王者歸來,迴歸最愛的電磁研究領域。

1831 年,40 歲的法拉第迎來了改變人類歷史的時刻。早在 10 年前,他已完成電生磁的實驗,而磁能否生電的疑問,縈繞他心頭整整十年。

這一年,他通過實驗發現:當磁鐵穿過閉合線路時,線路中會產生電流 —— 這便是電磁感應現象,產生的電流被稱爲感應電流。

緊接着,他發明了世界上第一臺發電機 —— 法拉第圓盤發電機。自此,歷史翻開新篇,人類正式邁入電氣時代。

法拉第的成就,足以讓他獲得至高榮譽。

1835 年,44 歲的他被英國皇室提名授予爵士頭銜(牛頓、戴維等科學巨匠均獲此殊榮),內閣多次勸說,可他卻堅定拒絕:“我以身爲平民爲榮,並不想變成貴族。” 這份淡泊,貫穿他的一生。

此後,法拉第的科研腳步從未停歇:

1843 年,他通過桶實驗驗證電荷守恆定律,該實驗至今仍是物理課講解靜電原理的經典案例;

1845 年,他發現法拉第效應(光波與磁場的相互作用,屬磁光效應的一種),爲電磁與光的關聯研究開闢道路;1852 年,他提出磁力線概念,爲經典電磁學理論築牢根基。

儘管法拉第提出了場的開創性概念,卻因數學基礎有限,無法用方程精準描述。直到 1860 年,數學神童麥克斯韋走進他的視野。

深知被打壓之苦的法拉第,對這個年輕人毫無保留,將自己的思想傾囊相授。麥克斯韋也不負所托,

最終提出麥克斯韋方程組,完整構建經典電磁學理論 —— 這套方程組不僅連接了牛頓力學與愛因斯坦相對論,更成爲相對論的重要靈感來源。

正因如此,愛因斯坦辦公室的牆上,始終掛着牛頓、麥克斯韋與法拉第三位科學家的畫像。

1867 年 8 月 15 日,法拉第坐在書房的椅子上,平靜地離開了人世。他的學生兼好友丁鐸爾在《作爲一個發現者的法拉第》中寫道:“在他眼中,華麗的宮廷怎能與布拉頓高原的雷雨相比?

皇家的器具又怎及得上落日的璀璨?我提及雷雨與落日,是因爲這些自然現象,才能在他心中激起最純粹的狂喜。”

這便是邁克爾・法拉第 —— 一位用知識打破出身桎梏,用熱愛照亮人類未來,用品格詮釋科學家本色的平民巨匠。

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