19 июня 2021, 10:00

Имя Майкла Фарадея знает каждый школьник. Именно он открыл явление электромагнитной индукции, создал первую модель электродвигателя и первый трансформатор. Не будь Фарадея, не было бы таких терминов, как «поле», «катод», «анод», «электролит», «ион», «диэлектрик» и многих других, без которых невозможно представить современную физику. В честь ученого названа единица электрической ёмкости – фарад. Недаром в кабинете Альберта Эйнштейна висело всего три портрета: Ньютона, Максвелла и Фарадея.

Майкл Фарадей в лаборатории

Майкл Фарадей не принадлежал к привилегированному сословию. Более того, он даже не получил систематического образования. И всю жизнь оставался скромнейшим человеком. После его открытий множество научных организаций и академий избрали Фарадея своим почётным членом (он получил 97 дипломов), но в 1848 году и в 1858 году он дважды отказывался стать президентом Королевского общества и решительно отклонил предложение возвести его в рыцарское достоинство. Да и вообще Фарадей занимался только тем, чем ему было интересно, зачастую отклоняя весьма выгодные предложения. Так, во время Крымской войны он отказался участвовать в разработке химического оружия против российской армии, сочтя само это предложение абсолютно аморальным.

Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года  в посёлке Ньюингтон-Баттс близ Лондона (сейчас это Большой Лондон) в семье кузнеца. У Майкла было ещё два брата и две сестры. Большая семья жила дружно, но в нужде. Поэтому уже в 13 лет будущий учёный, оставив школу, начал работать в лондонском книжном магазине Рибо – сначала рассыльным, а потом учеником переплётчика. Эта работа во многом определила его дальнейшую судьбу. Во-первых, он научился переплетать книги – это умение сыграло свою роль в его карьере. Во-вторых, в магазине, где работал Майкл Фарадей, было довольно много научных книг, и он начал их увлечённо читать. Особенно его увлекали книги по электричеству и химии. Более того – он старался сразу же проверять прочитанное на практике, то есть проводил вполне самостоятельные опыты.

Книжный магазин Рибо в Лондоне, где работал и «учился» юный Майкл Фарадей

В это же время (1810–1811) Майкл Фарадей стал посещать научно-популярные лекции по физике и астрономии в Городском философском обществе и даже принимал участие в диспутах. Правда, лекции были платными, но тут помог старший брат-кузнец, заинтригованный тягой Майкла к знаниям. Не осталась эта тяга незамеченной и посетителями книжного магазина. Один из них подарил молодому человеку билет в Королевский институт на цикл лекций физика и химика Гэмфри Дэви – одного из самых знаменитых ученых того времени. Майкл записывал лекции, наблюдал за экспериментами и сам их воспроизводил. Он сделал множество примечаний в своих записях – получилась довольно объёмная рукопись, которую Фарадей лично переплел (вот и пригодился навык переплётчика!) и отослал Дэви в подарок, приложив просьбу о предоставлении работы в Королевском институте. Как писал впоследствии сам Фарадей, это был «смелый и наивный шаг». Но Дэви был впечатлён и через некоторое время взял Фарадея в институт своим помощником и лаборантом. В институте Фарадей использовал любую возможность для расширения своего образования и, помимо служебных обязанностей, слушал лекции и проводил эксперименты.

Королевский институт в Лондоне (1830-е годы)

За свою жизнь Фарадей провел более 30 тысяч экспериментов! А в 1813 году благотворное влияние на его карьеру оказало путешествие вместе с Дэви (в качестве помощника и секретаря) по научным центрам Европы. Потому что в этом путешествии, хоть и несколько унизительном (жена Дэви рассматривала молодого человека в основном в качестве слуги), он познакомился со многими выдающимися учеными – Ампером, Гей-Люссаком, Вольтой и другими, которые обратили внимание на способности и знания англичанина. Вернувшись из путешествия, Фарадей с удвоенной энергией погрузился в науку. Правда, тогда его интересовала в первую очередь химия. За три года он опубликовал 40 работ. А в 1820 году провёл серию опытов по выплавке сталей с добавками никеля. Что характерно, тогда эта работа металлургов не заинтересовала – а ведь она, по существу, являла собой открытие нержавеющей стали.

Опыт Фарадея с электромагнитной индукцией: при движении соленоида с током (А) внутри проволочной катушки (В) в ней возникает ток

Но переломным стал 1821 год. Во-первых, Майкл Фарадей женился. Возможно, это обстоятельство и послужило толчком к перемещению интересов в сторону физики. В этом же году он опубликовал несколько физических работ, крупнейшей из которых стал трактат «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма». За год до этого Эрстед открыл на опыте отклоняющее воздействие тока на магнитную стрелку. Фарадей же показал, как заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. То есть модель Фарадея наглядно демонстрировала, как осуществить непрерывное превращение электрической энергии в механическую. Это был первый, пусть и несовершенный, электродвигатель, положивший начало электротехнике. Фарадей стал знаменит. Правда, триумф несколько омрачило выдвинутое Уильямом Волластоном обвинение в плагиате. Чуть позже Фарадей прояснил вопрос с Волластоном. Но было обидно, что при выборах Майкла Фарадея в члены Лондонского королевского общества в январе 1824 года против него проголосовал Дэви, тот самый, который впоследствии неоднократно повторял, что его главным открытием было «открытие Фарадея». Позже они помирились, и, когда в 1825 году Дэви решил оставить руководство лабораторией Королевского института, он рекомендовал назначить Фарадея директором физической и химической лабораторий, что и было сделано. К тому времени Фарадей уже был членом- корреспондентом парижской Академии наук.

«Трансформатор Фарадея»: при включении или выключении тока в одной обмотке (А) регистрируется ток в другой (В)

«Превратить магнетизм в электричество», – такая запись появилась в дневнике Майкла Фарадея в 1822 году. Он справедливо полагал, что все виды энергии способны превращаться одна в другую, и если электрический ток обладает магнитной силой, то и, наоборот, движущийся магнит должен возбуждать электрический ток. Однако, чтобы доказать сей факт, ему понадобилось несколько лет. Нужно было понять, что ток порождается только переменным магнитным полем, причём сильным. Были проведены сотни опытов, прежде чем он открыл явление электромагнитной индукции. Произошло это в 1831 году. Параллельно Майкл Фарадей занимался и другими вопросами, решение каждого из которых оказало огромное влияние на жизнь каждого человека на земле. Так, в 1824 году он впервые нашёл способ превращения газов (хлора и аммиака) в жидкость при комнатной температуре. А жидкий аммиак, как заметил Фарадей, при испарении вызывает охлаждение всего вокруг. Потом его можно собрать, снова превратить в жидкость, снова испарить… и далее по циклу. Именно так работают сегодня холодильники и кондиционеры. В 1825 году в отходах производства для освещения в Лондоне ученый обнаружил, а точнее открыл, бензол, который сегодня незаменим при создании новых синтетических материалов. Тогда это был важный шаг в понимании химических связей.

Майкл Фарадей читает публичную лекцию

И всё-таки самым важным открытием Майкла Фарадея является электромагнитная индукция и последующее изобретение электрогенератора. Тогда это была сенсация в научном мире, моментально зачислившая Фарадея в сонм великих ученых всех времен. И сегодня большая часть электроэнергии производится способом, предложенным великим учёным.

Памятник Майклу Фарадею на Савойской площади в Лондоне

Майкл Фарадей умер 25 августа 1867 года за письменным столом, немного не дожив до 76-летия. Королева Виктория предложила похоронить учёного в Вестминстерском аббатстве, однако была исполнена воля самого Фарадея: скромные похороны и простой надгробный памятник в обычном месте. Могила учёного находится на Хайгейтском кладбище, участок для лиц не англиканского вероисповедания. Впрочем, воля королевы также была исполнена – в Вестминстерском аббатстве, рядом с могилой Ньютона, была установлена памятная табличка Майкла Фарадея.

Все изображения взяты из открытых источников.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о