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【通信名人傳奇：邁克爾 · 法拉第】

正文：1791年9月22日，英國薩里郡紐因頓鎮(zhèn)，一個名叫詹姆斯·法拉第的窮鐵匠，迎來了他第三個孩子的降生。沒錯，這個孩子，就是后來被稱為“交流電之父”的英國著名物理學家、化學家邁克爾·法拉第（MichaelFaraday）。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲邁克爾·法拉第（1791年~1867年）法拉第的家庭條件非常差。全家的生計，都依靠他父親打鐵維持。1796年，也就是法拉第5歲的時候，全家從紐因頓鎮(zhèn)搬到倫敦定居，租住在曼徹斯特廣場附近的一個馬車庫房里。雖然家境貧寒，法拉第的父親仍堅持讓法拉第和他哥哥去上小學，并告誡他們要勤勞樸實，做一個正直的人，不要貪圖名利。來自父親的教誨，對法拉第后來的人生造成了深遠的影響。幾年后，法拉第的父親積勞成疾，不幸病倒。無奈之下，全家人只好靠領取救濟度日。法拉第的小學學業(yè)也被迫終止（僅僅持續(xù)了兩年）。1803年，12歲的法拉第為了生計，開始走上街頭賣報。第二年，他來到布蘭福德街的一家書店，成為一名書店學徒，學習裝訂手藝。小法拉第做事很勤快，頭腦也很靈活，很快贏得了書店老板里波先生的信任和喜愛。工作之余，法拉第主動閱讀了書店里大量的書籍。其中，既包括《哈姆雷特》、《李爾王》這樣的莎士比亞經典文學，也包括《大英百科全書》、《化學漫談》這樣的科學名著。年輕的法拉第求知若渴，被書中的知識深深吸引。他非常想親身實踐書里記錄的實驗過程。然而，作為一名窮學徒，他沒有錢去購買實驗設備。于是，他只能利用廢舊物品，做一些簡單的物理和化學實驗。1810年，在哥哥的資助下，法拉第有幸參加了學者塔特姆領導的青年科學組織——倫敦城哲學會。通過哲學會的參加一系列活動，他初步掌握了物理、化學、天文、地質、氣象等方面的基礎知識，為后來的研究工作打下了良好的基礎。這期間，法拉第連續(xù)參加了塔特姆十幾次關于自然哲學的通俗演講。每次演講結束后，法拉第都會重新謄抄筆記，并畫下儀器設備圖。他甚至把筆記裝訂成一本漂亮講究的《塔特姆自然哲學講演錄》，送給了里波先生，令對方欣喜萬分。法拉第的勤奮好學還感動了書店的一位顧客，他就是英國皇家學院的當斯先生。作為鼓勵，當斯先生把4張皇家學院漢弗萊·戴維教授科學講座的入場券贈送給了法拉第。漢弗萊·戴維（HumphryDavy）是一個偉大的科學家，23歲就成為了皇家學院的化學教授，33歲成了皇家學院的靈魂人物。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲漢弗萊·戴維（1778年~1829年）1812年2月，20歲的法拉第連續(xù)聽了戴維教授的四場講座，被精彩的講座內容所震撼，加深了對科學研究工作的熱愛，立志投身其中。于是，他寫信給當時的英國皇家學會會長約瑟�！ぐ嗫怂梗↗.Banks）爵士，希望能獲得一份皇家學會的工作，哪怕在實驗室里洗瓶子也行。結果，心神不寧的法拉第等了整整一個星期，卻沒有任何回復。他忍不住跑到皇家學院去打聽，得到的回音只是冷冰冰的一句話：“班克斯爵士說，你的信不必回復！”。換做是別人，受到這樣的屈辱肯定放棄了。但是執(zhí)拗的法拉第并沒有放棄。不久后，他再次鼓起勇氣，寫了第二封信。這次，他直接寫信給漢弗萊·戴維，并附上了自己精心整理和裝訂的《亨·戴維爵士演講錄》。收到書信的漢弗萊·戴維深感震驚——他沒有料到，自己總共才4個多小時的演講，法拉第竟然記下了386頁的筆記！所有內容一字不落，沒細講的也都被補充完整。當天晚上，漢弗萊·戴維就給法拉第回信，毫不吝嗇地表達了自己的欽佩之情——“先生，我愿是你的順從、謙恭的仆人。我很樂意為你效勞，我希望這是我力所能及的事�！弊鳛橐幻�社會公認的大學者，漢弗萊·戴維能寫出這樣的文字，而且是寫給一個無名小學徒，簡直無法想象。1813年3月，22歲的法拉第終于進入皇家學院，成為一名助理實驗員，同時也是漢弗萊·戴維的助手。對法拉第來說，科學研究的生涯算是正式開始了。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲年輕時的法拉第不久后，漢弗萊·戴維啟程到歐洲大陸國家考察，法拉第作為他的助手，陪同前往。盡管他實際上是助手，但公開身份卻只是仆人。法拉第并沒有計較這些，也毫不自卑，在他眼里，這次考察是一次寶貴的學習機會，能學到東西就行。事如人愿，通過這次考察，他見到了許多著名的科學家，參加了各種學術交流活動，大大開闊了眼界。聰明勤奮的他，還學會了法語和意大利語。1815年5月，法拉第回到英國，開始在漢弗萊·戴維的指導下，做一些獨立的研究工作。很快，他就取得了幾項化學研究成果。1816年，法拉第發(fā)表了第一篇科學論文。1820年，一件改變法拉第以及整個人類命運的事件發(fā)生了。這一年，丹麥物理學家漢斯·克海斯提安·奧斯特在一次講座上偶然發(fā)現(xiàn)，當他讓導線通電時，旁邊的小磁針會發(fā)生偏轉。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第隨后，奧斯特針對這一現(xiàn)象進行了三個月的反復實驗，最后通過名為《論磁針的電流撞擊實驗》的論文，正式向學術界宣告發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應。這一發(fā)現(xiàn)轟動了整個物理學界。幾個月后，畢奧和薩伐爾在大佬拉普拉斯的幫助下，找到了電流在空間中產生磁場大小的定量規(guī)律，這就是著名的畢奧-薩伐爾定律。有了畢奧-薩伐爾定律，就可以算出任意電流在空間中產生磁場的大小，但是這種方法在實際使用的時候會比較繁瑣。又過了兩個月，安培發(fā)現(xiàn)了一個更實用更簡單的計算電流周圍磁場的方式，這就是安培環(huán)路定理。順便，安培還總結了一個很實用的規(guī)律來幫助判斷電流產生磁場的方向，這就是安培定則（也就是高中學的右手螺旋定則）。奧斯特的發(fā)現(xiàn)，同樣吸引了漢弗萊·戴維和威廉·沃拉斯頓的關注。威廉.沃拉斯頓（W.Wollaston），是漢弗萊·戴維的同事兼好友，也是一位舉足輕重的化學家，元素鈀和銠的發(fā)現(xiàn)者。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲威廉.沃拉斯頓（1766年~1828年）戴維和沃拉斯頓開始進行電和磁的研究，但并沒有取得什么進展。1821年，英國《哲學年鑒》的主編邀請戴維撰寫一篇文章，評述奧斯特之后的電磁學實驗理論的發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中，對電磁現(xiàn)象產生了極大的熱情，并開始轉向電磁學的研究。他認真地分析了奧斯特的實驗，經過反復試驗和思考，取得了一些研究成果。當時，法拉第打算將成果告訴戴維和沃拉斯頓，但是兩人碰巧都不在。法拉第的朋友勸他盡快發(fā)表成果，以免被安培等人搶先公布。于是，法拉第聽從了建議。沒想到，法拉第的成果發(fā)布之后，不但沒有受到贊賞，反而遭到了指責。很多人認為法拉第剽竊了沃拉斯頓的研究成果。法拉第請求沃拉斯頓幫助自己進行澄清。沃拉斯頓坦率地承認，他是在從事電和磁的工作，但是從不同的角度，因此，法拉第并不能從他那里借用什么。法拉第還請求自己的恩師戴維幫助自己澄清。然而，戴維并沒有這么做，他選擇了沉默。究其原因，還是因為嫉妒。法拉第的成就，超過了戴維，戴維內心深處無法接受這樣的現(xiàn)實，所以開始打壓法拉第。除了不幫助法拉第進行澄清之外，戴維還干預了法拉第的電磁學研究。1825年，戴維指派法拉第去研究一個和電、磁都無關的新項目——光學玻璃的制法。此實驗歷時多年，沒有任何顯著進展，純粹是在浪費法拉第的時間。法拉第的朋友們?yōu)榉ɡ�第的遭遇感到氣憤，于是，�?lián)絡了29位皇家學會會員，聯(lián)名提議法拉第當皇家學會會員候選人。沃拉期頓帶頭簽了名。戴維聽到這個消息之后，勃然大怒。他怒氣沖沖地跑到皇家學院實驗室，命令法拉第放棄資格。法拉第強壓住憤怒，冷冷地說：“漢弗里爵士，我既沒有提名自己當皇家學會會員候選人也沒有呈交什么證書，我有什么可撤回的呢？”后來，為了阻止法拉第成為會員，戴維一再拖延投票，并在最終投票時，投下了全場唯一一張反對票。然而，孤家寡人的戴維沒有能夠阻止法拉第成功當選皇家學會會員。1829年，戴維去世，法拉第終于停止了光學玻璃的實驗，開始回歸有意義的研究。在電磁學領域，法拉第可謂如魚得水�；貧w第二年，他就發(fā)現(xiàn)了磁生電的關鍵在于相對運動。1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)，一個通電線圈的磁力雖然不能在另一個線圈中引起電流，但是當通電線圈的電流剛接通或中斷的時候，另一個線圈中的電流計指針有微小偏轉。經過反復實驗，法拉第證實了當磁作用力發(fā)生變化時，另一個線圈中就有電流產生。他又設計了各種各樣實驗，比如兩個線圈發(fā)生相對運動，磁作用力的變化同樣也能產生電流。就這樣，法拉第提出了電磁感應定律。同年10月28日，基于自己的理論研究，法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機。這是人類第一次發(fā)明發(fā)電機。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲圓盤發(fā)電機發(fā)電機的發(fā)明，具有劃時代的意義，也意味著巨大的專利收益。然而，法拉第從始至終，都沒動過申請專利的念頭，更沒從中獲利哪怕一分錢。此后的法拉第，進入了科學研究成果的高產期。1834年，法拉第總結出法拉第電解定律：電解釋放出來的物質總量和通過的電流總量成正比，和那種物質的化學當量成正比。這條定律成為聯(lián)系物理學和化學的橋梁，也是通向發(fā)現(xiàn)電子道路的橋梁。1837年，他引入了電場和磁場的概念，指出電和磁的周圍都有場的存在，這打破了牛頓力學“超距作用”的傳統(tǒng)觀念。1838年，他提出了電力線的新概念來解釋電、磁現(xiàn)象，這是物理學理論上的一次重大突破。1843年，法拉第用有名的“冰桶實驗”，證明了電荷守恒定律。1845年，在經歷了無數次失敗之后，他終于發(fā)現(xiàn)了“磁光效應”。他用實驗證實了光和磁的相互作用，為電、磁和光的統(tǒng)一理論奠定了基礎。1852年，他又引進了磁力線的概念，從而為經典電磁學理論的建立奠定了基礎。盡管法拉第取得了舉世矚目的成就，但他一直都在為無法給出電磁理論精確的數學方程而耿耿于懷。因為法拉第小時候沒受過正統(tǒng)教育，所以他的數學能力遠遠沒有實驗能力那么強。正當法拉第以為自己此生看不到電磁理論被數學論證的時候，1865年，另一位偉大的科學家麥克斯韋接過他的衣缽，用完美的數學公式（麥克斯韋方程組）證明了他電磁理論的猜想。通信名人傳奇：邁克爾·法拉第▲詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（1831年~1879年）兩年后，1867年，沒有遺憾的邁克爾·法拉第與世長辭，享年76歲。法拉第離世時，倫敦有人提議停電3天，向他致哀。縱觀法拉第的一生，他都在和自己的坎坷命運做斗爭。年輕時，他憑借個人的努力，實現(xiàn)了命運的逆襲，成功投入科學事業(yè)。中年時，面對恩師的打壓，他忍辱負重，不怨不艾。取得成就之后，法拉第并沒有沉迷于名利。他始終牢記父親的教誨，保持謙虛和低調，做一個正直的學者。1857年，皇家學會學術委員會一致決議聘請他擔任皇家學會會長。對這一榮譽職務，他再三拒絕。他說：“我是一個普通人。如果我接受皇家學會希望加在我身上的榮譽，那么我就不能保證自己的誠實和正直，連一年也保證不了�！碑斢⑼跏覝蕚涫谟杷�爵士稱號時，他也多次婉言謝絕。他說：“法拉第出身平民，不想變成貴族”。這就是邁克爾·法拉第，偉大的電磁感應理論之父！通信名人傳奇：邁克爾·法拉第