Физик и химик Майкл Фарадей: краткая биография и открытия ученика переплетчика

Он открыл электромагнитную индукцию, которая лежит в основе практически всего современного производства, связанного с электричеством. Его называли королем физиков и властителем молний. Именно благодаря тому, что открыл Фарадей, у нас сегодня имеется электродвигатель и трансформатор. Мы умеем использовать для своей пользы явление электролиза и воздействие электромагнитного поля на окружающие предметы и даже смогли получить удобный электрический свет. Однако о самом этом великом ученом широкой общественности известно мало, потому следует исправить эту вопиющую несправедливость.

Замечательный Майкл Фарадей: биография сына кузнеца

Этот, казалось бы, обычный мальчишка, каких сотни и даже тысячи носились в лондонских подворотнях конца восемнадцатого – начала девятнадцатого века, всегда интересовался явлениями природы. Судьба даровала ему шанс не становиться переплетчиком, как того желал отец, а разобраться в самых таинственных и неизведанных секретах мироздания, и он его с честью использовал. Фарадею принадлежит не одно и даже не два прославленных открытия, а целый ряд явлений, природа и принцип действия которых до него были туманны и неясны.

Кратко о жизни отца электромагнетизма

Когда никто в мире еще не знал, кто такой Фарадей, лондонский сорванец из пригорода Ньюингтон-Баттс уже заинтересовался книгами и науками. Его большая, но очень дружная семья решила отправить мальчонку в школу, которую он так и не смог окончить – нужно было зарабатывать на жизнь. Первая работа в переплетной мастерской и множество книг, проходящих через его руки, сделали свое дело – он влюбился в них страстно и навсегда. Мальчишка не только читал запоями все, что попадало в руки, но даже пытался самостоятельно экспериментировать. Особенной страстью он пылал к электричеству.

Самым ярким впечатлением, по его же словам, был момент, когда его, совершенно необразованного, в плохом сюртуке и без трости, пригласили прослушать курс лекций в Королевском университете. Он попал на выступление известного профессора Дэви, внимательно слушал, конспектировал, а потом вечерними часами анализировал услышанное. Написав учителю письмо, изложив в нем свои мысли и выкладки, Майкл даже не надеялся получить ответ, но тот пришел. Вскоре его пригласили на должность лаборанта. Это позволило побывать в качестве правой руки профессора в разных научных центрах Европы того времени.

Уже в шестнадцатом году девятнадцатого века он впервые выпустил в печать собственный труд, а спустя четыре года изобрел и даже сделал нержавеющую сталь, которая тогда ни ученых, ни промышленников не заинтересовала. Уже к двадцать четвертому году сынок обычного кузнеца из предместья сам стал членом Лондонского королевского общества, сформулировал и облек формой законы электролиза, выявил явления парамагнетизма, а также диамагнетизма. Его трудами вдохновлялись такие личности, как Альберт Эйнштейн и Герман Людвиг Фердинанд Гельмгольц, а среди учеников можно обнаружить имена французского химика-органика Жана Батиста Дюма (не путать с писателем), британского физика Джеймса Клерка Максвелла, английского механика и физика Уильяма Томсона барона и лорда Кельвина.

Рождение и детство Майкла

Джеймс Фарадей родился в 1761 году в предместье английской столицы в семействе потомственного кузнеца, потому особого выбора, чем заниматься, он не имел. Чаще всего дети ремесленников тут занимались тем же, что и их родители. Отец женился на очень ответственной, работящей и милой девушке с приличной репутацией по имени Маргарет, которая была всего на три года его младше. 22 сентября 1791 года на свет появился мальчик, назвать которого решено было Майклом. У него был еще брат и две сестрицы, потому маленьким семейство назвать нельзя.

В возрасте восьми лет сорванец общими усилиями был собран и отправлен в школу, но уже к тринадцати ему пришлось бросить занятия – денег катастрофически не хватало, требовалось помощь семье. Отец нашел французского эмигранта по фамилии Рибо и устроил туда сынишку рассыльным с таким прицелом, что впоследствии тот возьмет его в подмастерья. Так и случилось, а расторопный и любопытный подросток пришелся по душе переплетчику.

Становление на путь к науке

Систематическое образование физик Фарадей так и не смог получить, так как на это требовались средства, которых у семьи не было. Однако работа с книгами помогла ему определиться с интересами. В магазине французского переплетчика было чрезвычайно много самой разнообразной литературы, но Майкл обратил особое внимание на труды по физике, химии и только недавно открытому электричеству. Более того, читая об экспериментах прославленных ученых, он и сам пытался проводить свои первые опыты.

Родители и брат помогали, чем могли, всегда подбрасывали денег в нужный момент и даже приняли участие в сооружении лейденской банки (конденсатор Питера ван Мушенбрука). В возрасте девятнадцати лет юный Майкл потерял отца, но старший брат никогда не прекращал поддерживать его и помогать. Тогда он уже полным ходом трудился на должности переплетчика, пропуская через свои руки, а также и через мозг сотни научных и околонаучных сочинений.

В то же время будущий выдающийся ученый заинтересовался заседаниями городского философского общества. Он бегал вечерами на лекции, чтобы послушать об астрономии, химии и даже метафизике. Сам парень тоже зачастую стал принимать участие в спорах и диспутах.

Лаборант и ассистент

Через два года после кончины отца, все в том же книжном магазине мастера Рибо, Майкл встретил человека, далекого от науки, но круто повернувшего его жизнь, который направил ее именно в научное русло. Музыкант Уильям Денс, увидев талантливого юношу, поговорив с ним несколько минут, вручил ему билет на посещение серии лекций в Королевском институте. Лектором выступал британский агрохимик, физик и геолог, человек во всех смыслах талантливый — сэр Гемфри (Хемфри) Дэви. Фарадей на лекции сходил, все, что услышал, сразу же записал, а потом отредактировал и переплел.

В таком виде он отправил импровизированные книги ученому, а заодно попросился принять его на работу. К огромному его удивлению, Дэви вовсе не остался безучастным. Поступок Майкла польстил ему и поразил профессора до глубины души. В начале тринадцатого года девятнадцатого века молодое дарование был приглашен к сэру Гамфри, и получил должность лаборанта Королевского института. Он трудился так, что все в учебном заведении вскоре стали говорить, что этот парень далеко пойдет. Да и сам профессор помогал проводить эксперименты и ставить химические опыты своему протеже. Осенью того же года он вместе с Дэви и его супругой отправился в путешествие на два года по научным центрам старой Европы в должности секретаря.

Ученый и наставник никогда не пытался «затереть» молодое дарование, а, наоборот, знакомил его со всеми выдающимися людьми эпохи. На него не могли не обратить внимание, потому что талант его буквально бурлил и клокотал. В пятнадцатом году, после возвращения из поездки, он уже получил должность ассистента Дэви и еще усерднее принялся за работу. Довольно высокое жалование в три десятка шиллингов давало возможность не задумываться о хлебе насущном.

В следующем году он впервые выпустил один из трудов в тираж (химический анализ тосканского известняка). За последующие три года публикации следовали одна за другой, пока не превысили четыре десятка. Тогда химик Фарадей стал известен в ученом сообществе. Он даже получил прозвище короля экспериментов.

Приблизительно в этот же период у Майкла сложилась переписка с самыми знаменитыми химиками и физиками современности. Он писал Вольту, Гауссу, Грину, и эти мэтры охотно отвечали молодому человеку. К двадцатому году он уже обдумывал выплавку стали с добавлением никеля и даже провел несколько удачных экспериментов. Фактически, это было изобретение хорошо знакомой нам «нержавейки», которая тогда мало кого заинтересовала.

Счастливая любовь: что сделал Фарадей для себя

Будучи искренне верующим человеком, физик и ученый регулярно посещал церковь, что располагалась на аллее Святого Павла в лондонском Сити. Пресвитером в этой общине оказался некий Эдвард Барнард (Barnard), с которым Майкл мгновенно нашел общий язык. Сестра пастора, прелестная и скромная девушка по имени Сара, сперва сильно смутила молодого человека. Он даже написал в своем дневнике, будто «что-то приближается к нему с ложным обликом и это и есть Любовь». Он как бы испугался собственных чувств, но вскоре страсть взяла верх и любовные послания адресовались уже смущенной девушке. Они поженились в двадцать первому году.

Молодым супругам была выделена комната на чердаке Королевского университета. Там они имели несколько просторных комнат, а по воскресеньям, взявшись за руки, ходили на богослужения. Фарадей, как хороший сын, заботился о своей престарелой и больной матери, а вот своих детей у четы почему-то не рождалось. В итоге решено было взять на воспитание девочку Джейн, которая была круглой сиротой. Супруги ее усыновили и считали всегда собственным ребенком.

Научная карьера Фарадея: открытия во благо

К двадцатым годам Гауссом и Грином уже была разработана и сформулирована теория электростатики, а еще в начале века Вольт нашел источник постоянного тока, с чего взяла начало электродинамика. Изучение прямых связей между электричеством и обычным магнетизмом чрезвычайно увлекло Майкла, который неистово ставил эксперименты с электродугой и эффектом электролиза. Преобразование электроэнергии в механическую придумал тоже он, когда в двадцать первом решился, и напечатал труд под названием «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма». В нем он описывал движение намагниченной стрелочки вокруг искусственно созданных полюсов. Это принесло ему всемирную известность и уже более материальное признание заслуг.

• В двадцать третьем году девятнадцатого века Майкла избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук.
• В январе двадцать четвертого года Фарадей был избран членом Лондонского королевского общества. С этим связана неприятная история, когда его обвинили в плагиате, а наставник Дэви поверил, и даже голосовал против на избирательной комиссии. Однако вскоре отношения их потеплели, хотя такими же, как вначале уже не стали никогда. В 25-м престарелый профессор оставил на него всю лабораторию Королевского университета, а в 29-м скончался.
• В 1830-м он уже профессор Королевской военной академии, а спустя три года он получает также кафедру химии в Королевском университете.

Считается, что приблизительно ко времени получения высокой преподавательской должности относится открытие хорошо известной нам электромагнитной индукции (1831), а также принципа охлаждения газов сжижением. Интересно, что доказал Фарадей, работая с электричеством. Тогда уже были понятны несколько первоисточников для получения электричества (вольтов столб, разнообразные животные, гальванизм), но только он сумел провести эксперименты и выяснить, что совершенно все проявления электротока (тепловые или механические, магнитные или химические), будут абсолютно одинаковы во всех, без исключения, случаях.

Последние годы ученого Фарадея: жизнь и смерть

Ко времени начала преподавательской деятельности и получения кафедры во всем мире уже было известно, что это за человек и какие заслуги он имеет. Однако он никогда не «задирал нос», всегда был добросердечным и мягким, сочувственным к чужой беде и готовым прийти на помощь.

К сороковому году ученый резко заболел, а медики разводили руками. Было совершенно непонятно, отчего наблюдается резкий упадок сил, потеря памяти, нежелание ни с кем общаться. Современные ученые думают, что не прошли бесследно эксперименты со ртутью, парами которой он вполне мог надышаться. “Увеселительная” поездка по Европе в сорок первом немного помогла, и он даже смог вернуться к труду. Уже в сорок пятом он изобрел поворот плоскости поляризации света в веществе, который назвали эффектом Фарадея.

Верчение столов и Нобелевская премия

Явление диамагнетизма стало его последней серьезной работой. Несколько отступившая болезнь, снова набросилась на ослабевшего гения, но даже учитывая это, он умудрился раскрыть мошенничества медиумов со столоверчением. Возмущенные оккультисты стали строчить ему гневные послания с угрозами. Но Фарадей, в свойственной ему полушуточной-полусерьезной манере, ответил, что все претензии принимает исключительно от самих призраков и привидений, а не от их вызывателей.

В пятьдесят восьмом он окончательно ушел в отставку и поселился в домике, предоставленном королевой. Здоровье его периодами ухудшалось, но порой наблюдались просветы. В один из них в шестьдесят втором году он даже вывел теорию, будто электромагнитные волны могут отклонять спектральные линии. Правда, несовершенство техники тех лет не позволило провести соответствующие эксперименты. Вместо него опыты проделал ученый Питер Зееман, который во втором году двадцатого века получил за это премию Нобеля.

Финал жизни шотландского физика

Вплоть до своих последних дней выдающийся ученый не оставлял свои труды, старательно превозмогая боль и возникающие все чаще провалы в памяти. Некоторые ошибочно считают, что он пережил любимую супругу, но это неправда, надписи на надгробных плитах этому противоречат. 25 августа 1867 года в собственном рабочем кабинете, склонившись над бумагами и держа в руках перо, Майкл Фарадей скончался.

Королева Виктория, памятуя о заслугах профессора, желала похоронить его с почестями в северной части Вестминстерского аббатства. Однако исполнили желание самого Фарадея. Он хотел скромную панихиду и обычный погост. Его могила и сейчас размещается на Хайгейтском кладбище, как раз там, где покоятся люди неангликанского вероисповедания. Правда, королева тоже настояла на своем: в аббатстве, рядом с могилой великого Ньютона, появилась мемориальная табличка с именем физика и химика.

Почитание памяти Майкла Фарадея

После кончины профессора, в честь него было названо множество понятий, да и сам он ввел некоторые термины, которые потомки будут принимать как должное.

• Фарад – единица измерения электроемкости.
• Фарадей – единица измерения электрозаряда в электрической химии.
• Диск Фарадея – первый униполярный генератор (машина для вырабатывания постоянного тока).
• Клетка Фарадея – устройство, позволяющее экранировать аппаратуру от внешних электромагнитных полей.

Это только самая верхушка айсберга, ведь открытий этот человек действительно совершил много. В честь него назван астероид и один из лунных кратеров. В Лондоне, непосредственно у самого моста Ватерлоо, установлен памятник выдающемуся ученому, а на английских банкнотах его изображение печаталось вплоть до девяносто девятого года прошлого века. Его именем названо несколько наград за заслуги в области химии и физики.

Интересные факты из жизни британского физика

Этот человек постоянно носил с собой в кармане особый «талисман» – обычный магнит.

От предложенного королевой Великобритании звания рыцаря и должности председателя Королевского общества Фарадей тактично отказался.

Ввиду развившейся в конце жизни болезни, он постоянно все забывал, потому завел журнал, куда заносил все, даже малозначительные факты.

Термины, вроде электрода, анода, катода, а также иона, тоже принадлежат этому ученому.

Не имея предварительного университетского образования, Фарадей умел объяснять сложные физические, химические и электромагнитные явления своими словами, на вполне доступном для каждого языке.