Открытие Фарадея
Гэмфри Дэви стал профессором в 23 года. За свою долгую жизнь в науке он успел сделать очень много: открыл несколько новых химических элементов, сумел с помощью электрического тока выделить из расплава солей их составные части, в том числе очень чистые металлы, изобрел шахтерскую взрывобезопасную лампу, обнаружил обезболивающие свойства закиси азота и предложил применять ее во время хирургических операций, доказал, как полезно заменить воду в гальванических элементах кислотой, что в несколько раз увеличило силу электрического тока, получаемого от источника электроэнергии, созданного Алессандро Вольтой.
Гэмфри Дэви заслужил много научных и общественных наград, прибавил к своему имени почетную приставку «сэр», был избран президентом Лондонского Королевского общества.
Но на вопрос о его самом большом открытии в жизни сэр Гэмфри Дэви ответил: «Самым великим моим открытием было открытие Фарадея». И он, несомненно, прав.
Один из историков науки справедливо писал: «…работы других ученых — Кулона, Гальвани, Эрстеда, Араго, Ампера — представляли собой отдельные «пики», тогда как Фарадей воздвиг «горную цепь» из взаимосвязанных работ».
Фарадей сумел значительно опередить свое время не только существом сделанных им открытий, но и цельным подходом к научному творчеству. Он считал, что необходимо искать общность разных процессов в Природе, изучать «точки соприкосновения» областей знания, ибо на стыке наук можно обнаружить совершенно новые закономерности исследуемого явления.
На стыке физики и химии сделаны работы Фарадея по изучению влияния электрического тока на осаждение и разложение веществ. Два основополагающих закона электролиза были установлены именно Фарадеем…
Изучая сходство и различие оптических и электрических явлений, Фарадей показал, что электрический ток может усиливать и ослаблять свет.
И конечно, главное — Фарадей доказал окончательно, что электричество и магнетизм неразрывно связаны.
Одиннадцать лет после открытий Эрстеда и Ампера размышлял Фарадей над этой проблемой. Электричество явно обладает магнитной силой, и теперь осталось подтвердить влияние магнитных явлений на электрические. Физическая природа их так близка!
29 августа 1831 года, как зафиксировано в лабораторном журнале Фарадея, был выполнен исторический эксперимент. На большую деревянную катушку Фарадей навил две электрические спирали, изолированные друг от друга хлопчатобумажной нитью. По одной из спиралей пропускался ток, который Фарадей резко включал и выключал, а другая была соединена с гальванометром — прибором, отмечавшим появление тока во второй спирали.
«При замыкании цепи,— записал Фарадей в журнале,— удавалось заметить внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое замечалось при прекращении тока. При непрерывном прохождении тока через одну из спиралей не удавалось отметить… действия на гальванометр…»
Спирали из проводников, как доказал Ампер, подобны по своим свойствам магнитам, и Фарадей продолжает свои опыты, заменив одну из спиралей на магнит. Сильные всплески тока возникают, когда Фарадей двигает магнит в катушке со спиралью или, наоборот, перемещает катушку относительно магнита.
Фарадей замечает основные особенности явления: ток возникает только при движении катушки и магнита относительно друг друга; направление тока, возникающего в момент, когда магнит входит в катушку, изменяется на противоположное при выходе магнита из катушки.
Электромагнитная индукция Фарадея
Обнаруженное Фарадеем явление получило название электромагнитной индукции. Его недаром относят к наиболее выдающимся открытиям XIX века — работа миллионов электродвигателей и генераторов электрического тока во всем мире основана на явлении электромагнитной индукции…
Фарадей глубоко верил в единство электрических и магнитных явлений. Первым из ученых он предложил понятие об электрическом и магнитном поле, окружающем магниты и проводники с током. Эти поля переносят в пространстве, как считал Фарадей, электромагнитные сигналы.
Эта мысль оказалась настолько важной для всего последующего развития физики, что Альберт Эйнштейн назвал человека, которого она впервые посетила, «избранником».
Несколько десятилетий спустя Джеймс Кларк Максвелл разовьет идею Фарадея, облечет ее в ясную и точную математическую форму, и электромагнитное поле займет положенное ему по праву важнейшее место во всех разделах физики.
Науке очень повезло, что сэр Дэви открыл Фарадея! А ведь начало и первые годы их знакомства не предвещали столь редкого и искреннего признания…
В далеком 1812 году, когда на полях России происходили кровопролитные сражения с Наполеоном, блестящий лектор и выдающийся английский ученый Гэмфри Дэви получил присланный по почте подарок — прекрасно переплетенный том с записью последних четырех лекций его курса. Подарок ему прислал молодой человек из бедной семьи, с восхищением слушавший его лекции в часы, свободные от работы в переплетной мастерской. Звали молодого человека Майкл Фарадей.
Майкл Фарадей и фотография электрической спирали-катушки, непременной участницы его опытов, в результате которых было обнаружено явление электромагнитной индукции. Открытие Фарадея лежит в основе устройства электродвигателей и генераторов электрического тока.
Дэви устроил Фарадея ассистентом на работу в Королевский институт, взял с собой в поездку по Европе.
Талант Фарадея быстро расцветал, и ученик стал обгонять учителя.
Когда в 1823 году двадцать девять членов Королевского общества предложили избрать Фарадея членом общества на очередных выборах, президент общества — Гэмфри Дэви пытался воспрепятствовать этому и даже предложил Фарадею снять свою кандидатуру. Фарадей спокойно ответил, что об этом нужно просить не его, а двадцать девять членов общества.
Трудно сказать, что толкнуло Дэви на этот шаг, бросающий тень на добрую память о нем. Неужели мелочная обида на то, что Фарадей в своих двух последних статьях по химии не сослался на Дэви? Дэви публично ставил это в упрек Фарадею…
Конечно, Фарадей был принят в Королевское общество, их прежние отношения с Дэви восстановились.
Фарадей был удивительно скромным и доброжелательным человеком. Он любил делать друзьям на праздники подарки собственного изготовления, например бритвы из созданного им нового сорта стали. Находясь за границей, все время думал об оставшихся дома близких: «Этими сердечными чувствами,— писал Фарадей,— я дорожу как лучшим украшением человеческого сердца».
По манере поведения и характеру Фарадей был во многом противоположен сэру Дэви. Не добивался почестей, отказывался от наград и орденов. Когда его просили стать президентом Королевского общества, он отклонил это предложение, сказав, что «хочет до конца жизни остаться просто Майклом Фарадеем».
Источник: Марк Колтун “Мир физики“.
