Buhay at gawain ni Michael Faraday. Talambuhay at pagtuklas ni Michael Faraday. Mga kagiliw-giliw na katotohanan ni Michael Faraday

Faraday, Michael

Ang English physicist na si Michael Faraday ay ipinanganak sa labas ng London sa pamilya ng isang panday. Matapos makapagtapos ng elementarya, mula sa edad na labindalawa ay nagtrabaho siya bilang isang nagbebenta ng pahayagan, at noong 1804 siya ay nag-aprentis sa bookbinder na si Ribot, isang Pranses na emigrante na sa lahat ng posibleng paraan ay hinikayat ang marubdob na pagnanais ni Faraday para sa sariling edukasyon. Sa pamamagitan ng pagbabasa at pagdalo sa mga pampublikong lektura, hinangad ng batang Faraday na dagdagan ang kanyang kaalaman, at higit na naakit siya sa mga natural na agham - kimika at pisika. Noong 1813, ipinakita ng isa sa mga customer si Faraday ng mga invitation card sa mga lecture ni Humphrey Davy sa Royal Institute, na may mahalagang papel sa kapalaran ng binata. Sa pamamagitan ng pagsulat kay Davy, si Faraday, sa kanyang tulong, ay nakatanggap ng posisyon bilang isang laboratory assistant sa Royal Institute.

Noong 1813-1815, habang naglalakbay kasama si Davy sa Europa, binisita ni Faraday ang mga laboratoryo ng France at Italy. Pagkatapos bumalik sa Inglatera, nagpatuloy ang pang-agham na aktibidad ni Faraday sa loob ng mga pader ng Royal Institute, kung saan una niyang tinulungan si Davy sa mga eksperimento sa kemikal, at pagkatapos ay nagsimula ng independiyenteng pananaliksik. Isinagawa ni Faraday ang liquefaction ng chlorine at ilang iba pang mga gas, na nakatanggap ng benzene. Noong 1821, sa kauna-unahang pagkakataon, naobserbahan niya ang pag-ikot ng isang magnet sa paligid ng isang kasalukuyang nagdadala ng conductor at isang kasalukuyang nagdadala ng conductor sa paligid ng isang magnet, at nilikha ang unang modelo ng isang electric motor. Sa susunod na 10 taon, pinag-aralan ni Faraday ang kaugnayan sa pagitan ng mga electrical at magnetic phenomena. Ang kanyang pananaliksik ay nagtapos sa pagtuklas noong 1831 ng phenomenon ng electromagnetic induction. Pinag-aralan ni Faraday ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang detalyado, hinuhus ang pangunahing batas nito, nalaman ang pag-asa ng kasalukuyang induction sa mga magnetic na katangian ng daluyan, pinag-aralan ang kababalaghan ng self-induction at sobrang mga alon ng pagsasara at pagbubukas. Ang pagtuklas ng kababalaghan ng electromagnetic induction ay agad na nakakuha ng mahusay na pang-agham at praktikal na kahalagahan; ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinagbabatayan, halimbawa, ang pagpapatakbo ng lahat ng alternating at direktang kasalukuyang generator.

Ang pagnanais na ipakita ang likas na katangian ng electric current ay humantong sa Faraday sa mga eksperimento sa pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga solusyon ng mga acid, salts at alkalis. Ang resulta ng mga pag-aaral na ito ay ang pagtuklas noong 1833 ng mga batas ng electrolysis (mga batas ni Faraday). Noong 1845, natuklasan ni Faraday ang kababalaghan ng pag-ikot ng eroplano ng polarization ng liwanag sa isang magnetic field (ang Faraday effect). Sa parehong taon natuklasan niya ang diamagnetism, noong 1847 - paramagnetism. Ipinakilala ni Faraday ang isang bilang ng mga konsepto sa agham - katod, anode, ions, electrolysis, electrodes; noong 1833 naimbento niya ang voltmeter. Gamit ang isang malaking pang-eksperimentong materyal, pinatunayan ni Faraday ang pagkakakilanlan ng mga kilalang "uri" noon ng kuryente: "hayop", "magnetic", thermoelectricity, galvanic electricity, atbp.

Noong 1840, bago pa man matuklasan ang batas ng konserbasyon ng enerhiya, ipinahayag ni Faraday ang ideya ng pagkakaisa ng "mga puwersa" ng kalikasan (iba't ibang uri ng enerhiya) at ang kanilang magkaparehong pagbabago. Ipinakilala niya ang mga ideya tungkol sa mga linya ng puwersa, na itinuturing niyang pisikal na umiiral. Ang mga ideya ni Faraday tungkol sa mga electric at magnetic field ay may malaking impluwensya sa pag-unlad ng lahat ng pisika. Noong 1832, iminungkahi ni Faraday na ang pagpapalaganap ng mga electromagnetic na interaksyon ay isang proseso ng alon na nangyayari sa isang may hangganang bilis; noong 1845 una niyang ginamit ang katagang "magnetic field".

Noong 1824, sa kabila ng pagsalungat ni Davy, na inaangkin ang mga natuklasan ng kanyang katulong, si Faraday ay nahalal na miyembro ng Royal Society, at noong 1825 ay naging direktor ng laboratoryo sa Royal Institute. Mula 1833 hanggang 1862 Si Faraday ay isang propesor ng kimika sa Royal Institute. Ang mga pampublikong lektura ni Faraday ay napakapopular; ang kanyang tanyag na aklat sa agham na The History of the Candle ay naging malawak na kilala.

Ang mga natuklasan ni Faraday ay nanalo ng pinakamalawak na pagkilala sa buong siyentipikong mundo; ang mga batas, phenomena, mga yunit ng pisikal na dami, atbp. ay ipinangalan sa kanya pagkatapos. Inilarawan ng pisikong Ruso na si A. G. Stoletov ang kahalagahan ng Faraday sa pag-unlad ng agham tulad ng sumusunod: "Noon pa man mula pa noong panahon ni Galileo ay nakita ng mundo ang napakaraming kamangha-manghang at magkakaibang mga pagtuklas na nagmula sa isang ulo." Bilang parangal kay Michael Faraday, itinatag ng British Chemical Society ang Faraday Medal, isa sa pinakapinarangalan na mga parangal sa agham.

Ang mga natuklasan sa pisika ng Ingles na siyentipiko, ang nagtatag ng teorya ng electromagnetic field, ay nakaimpluwensya sa pag-unlad ng agham.

Ano ang naimbento ni Michael Faraday?

Ang siyentipiko ay nagtalaga ng maraming oras sa pamamaraang gawain. Iyon ay, kapag natuklasan ang epekto, sinubukan ni Michael na pag-aralan ito nang malalim hangga't maaari, upang malaman ang lahat ng mga parameter at katangian.

Dahil ginawa ni Michael Faraday ang pagtuklas ng electromagnetic induction, at siya ay itinuturing na tagapagtatag ng doktrina ng electromagnetic field, ang kanyang mga natuklasan ay mahalaga:

• Nilikha ng siyentipiko ang unang modelo ng isang de-koryenteng motor.
• Inimbento ang de-kuryenteng motor at transpormer.
• Natuklasan niya ang kemikal na epekto ng kasalukuyang at ang epekto ng magnetic field sa liwanag.
• Natuklasan niya ang mga batas ng diamagnetism at electrolysis.
• hinulaang electromagnetic waves.
• Natuklasan niya ang mga pag-ikot ng eroplano ng polariseysyon ng liwanag sa isang magnetic field. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinangalanan pagkatapos niya - ang epekto ng Faraday.
• Natuklasan ang isobutylene at benzene.
• Ipinakilala niya ang mga termino sa agham gaya ng cathode, anode, ion, electrolyte, paramagnetism, dielectric at diamagnetism.

Pinatunayan ng Faraday noong 1836 ang mga sumusunod - ang isang electric charge ay kumikilos nang eksklusibo sa ibabaw ng isang closed-type na shell ng conductor, nang walang ganap na anumang epekto sa mga bagay sa loob ng shell. Ginawa niya ang pagtuklas na ito salamat sa mga eksperimento na isinagawa sa isang aparato na imbento ng kanyang sarili - sa "Faraday cage".

Kadalasan ang gobyerno ay nagsasangkot ng isang physicist sa paglutas ng iba't ibang teknikal na problema, halimbawa, kung paano protektahan ang mga barko mula sa kaagnasan, ang pagsusuri sa mga kaso sa korte, ang pagpapabuti ng mga parola, at iba pa.

Ang Setyembre 22, 2011 ay minarkahan ang ika-220 anibersaryo ng kapanganakan ni Michael Faraday (1791–1867), isang Ingles na eksperimentong pisiko na nagpakilala ng konsepto ng "field" sa agham at naglatag ng mga pundasyon para sa konsepto ng pisikal na katotohanan ng mga electric at magnetic field. . Ngayon, ang konsepto ng isang larangan ay kilala sa sinumang mag-aaral sa high school. Ang paunang impormasyon tungkol sa mga electric at magnetic field at kung paano ilarawan ang mga ito gamit ang mga linya ng puwersa, lakas, potensyal, atbp., ay matagal nang kasama sa mga aklat-aralin ng paaralan sa pisika. Sa parehong mga aklat-aralin, mababasa ng isa na ang larangan ay isang espesyal na anyo ng bagay, sa panimula ay naiiba sa bagay. Ngunit sa paliwanag kung ano ang eksaktong binubuo ng "espesyalidad" na ito, ang mga seryosong paghihirap ay lumitaw. Naturally, ang mga may-akda ng mga aklat-aralin ay hindi maaaring sisihin para dito. Pagkatapos ng lahat, kung ang patlang ay hindi mababawasan sa ilang iba pang, mas simpleng mga entity, kung gayon walang maipaliwanag. Kailangan mo lang tanggapin ang pisikal na realidad ng field bilang isang eksperimento na itinatag na katotohanan at matutunan kung paano magtrabaho kasama ang mga equation na naglalarawan sa pag-uugali ng bagay na ito. Halimbawa, tinawag ito ni Richard Feynman sa kanyang Mga Lektura, na binanggit na matagal nang sinubukan ng mga siyentipiko na ipaliwanag ang electromagnetic field gamit ang iba't ibang mga mekanikal na modelo, ngunit pagkatapos ay inabandona ang ideyang ito at isinasaalang-alang na ang sistema lamang ng mga sikat na Maxwell equation na naglalarawan sa larangan ay may pisikal na kahulugan.

Nangangahulugan ba ito na dapat tayong ganap na sumuko sa pagsisikap na maunawaan kung ano ang isang larangan? Tila na ang kakilala sa "Eksperimental na Pananaliksik sa Elektrisidad" ni Michael Faraday - isang engrande na tatlong-volume na gawain na nilikha ng napakatalino na eksperimento sa loob ng higit sa 20 taon, ay maaaring magbigay ng makabuluhang tulong sa pagsagot sa tanong na ito. Dito ipinakilala ni Faraday ang konsepto ng isang larangan at bubuo ng hakbang-hakbang na ideya ng pisikal na katotohanan ng bagay na ito. Kasabay nito, mahalagang tandaan na ang Experimental Investigations ng Faraday - isa sa mga pinakadakilang libro sa kasaysayan ng physics - ay nakasulat sa mahusay na wika, ay hindi naglalaman ng isang solong formula at medyo naa-access sa mga mag-aaral.

Panimula sa larangan. Faraday, Thomson at Maxwell

Ang terminong "field" (mas tiyak: "magnetic field", "field of magnetic forces") ay ipinakilala ni Faraday noong 1845 sa kurso ng pananaliksik sa phenomenon ng diamagnetism (ang mga terminong "diamagnetism" at "paramagnetism" ay ipinakilala din ni Faraday) - ang epekto ng mahinang pagtanggi ng isang magnet na natuklasan ng siyentipiko ng isang bilang ng mga sangkap. Sa una, ang patlang ay itinuturing ni Faraday bilang isang pantulong na konsepto, sa katunayan isang coordinate grid na nabuo sa pamamagitan ng magnetic lines ng puwersa at ginamit upang ilarawan ang likas na katangian ng paggalaw ng mga katawan malapit sa mga magnet. Kaya, ang mga piraso ng diamagnetic substance, tulad ng bismuth, ay lumipat mula sa mga lugar ng pampalapot ng mga linya ng puwersa patungo sa mga lugar ng kanilang rarefaction at matatagpuan patayo sa direksyon ng mga linya.

Maya-maya, noong 1851-1852, nang mathematically na naglalarawan sa mga resulta ng ilan sa mga eksperimento ni Faraday, ang terminong "field" ay paminsan-minsang ginagamit ng English physicist na si William Thomson (1824-1907). Tulad ng para sa lumikha ng teorya ng electromagnetic field, si James Clerk Maxwell (1831–1879), sa kanyang mga gawa ang terminong "field" ay halos hindi rin nangyayari sa simula at ginagamit lamang upang tumukoy sa bahaging iyon ng espasyo kung saan ang magnetic maaaring matukoy ang mga puwersa. Tanging sa akdang "Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" na inilathala noong 1864–1865, kung saan unang lumitaw ang sistema ng "Maxwell's equation" at ang posibilidad ng pagkakaroon ng mga electromagnetic wave na nagpapalaganap sa bilis ng liwanag, ang larangan ay binabanggit. bilang isang pisikal na katotohanan.

Ito, sa madaling sabi, ay ang kasaysayan ng pagpapakilala ng konsepto ng "patlang" sa pisika. Makikita mula dito na sa simula ang konseptong ito ay itinuturing na isang purong pantulong, na nagsasaad lamang ng bahaging iyon ng espasyo (maaari itong walang limitasyon) kung saan ang mga magnetic force ay maaaring makita at ang kanilang pamamahagi ay maaaring ilarawan gamit ang mga linya ng puwersa. (Ang terminong "electric field" ay ginamit lamang pagkatapos ng teorya ni Maxwell ng electromagnetic field.)

Mahalagang bigyang-diin na alinman sa mga linya ng puwersa na kilala ng mga physicist bago ang Faraday, o ang larangan na "binubuo" sa kanila ay hindi isinasaalang-alang (at hindi maaaring isaalang-alang!) ng siyentipikong komunidad ng ika-19 na siglo bilang isang pisikal na katotohanan. Ang mga pagtatangka ni Faraday na pag-usapan ang tungkol sa materyalidad ng mga linya ng puwersa (o Maxwell - tungkol sa materyalidad ng larangan) ay napagtanto ng mga siyentipiko bilang ganap na hindi makaagham. Maging si Thomson, ang matandang kaibigan ni Maxwell, na siya mismo ay gumawa ng maraming para sa pagbuo ng mga mathematical na pundasyon ng field physics (ito ay si Thomson, hindi si Maxwell, ang unang nagpakita ng posibilidad na "isalin" ang wika ng mga linya ng puwersa ni Faraday sa wika ng bahagyang pagkakaiba. equation), tinawag ang teorya ng electromagnetic field na "mathematical nihilism". at tumanggi na kilalanin ito nang mahabang panahon. Malinaw na maaaring kumilos si Thomson sa ganitong paraan lamang kung mayroon siyang napakaseryosong dahilan para gawin ito. At mayroon siyang mga ganoong dahilan.

Force field at Newton force

Ang dahilan kung bakit hindi makilala ni Thomson ang katotohanan ng mga linya ng puwersa at mga patlang ay simple. Ang mga linya ng puwersa ng mga electric at magnetic field ay tinukoy bilang tuloy-tuloy na mga linya na iginuhit sa kalawakan upang ang mga tangent sa kanila sa bawat punto ay nagpapahiwatig ng mga direksyon ng electric at magnetic na pwersa na kumikilos sa puntong iyon. Ang mga magnitude at direksyon ng mga puwersang ito ay kinakalkula gamit ang mga batas ng Coulomb, Ampere at Biot-Savart-Laplace. Gayunpaman, ang mga batas na ito ay batay sa prinsipyo ng pangmatagalang aksyon, na nagbibigay-daan sa posibilidad ng agarang paghahatid ng pagkilos ng isang katawan patungo sa isa pa sa anumang distansya at, sa gayon, hindi kasama ang pagkakaroon ng anumang materyal na tagapamagitan sa pagitan ng mga nakikipag-ugnay na singil, magnet at agos.

Dapat pansinin na maraming mga siyentipiko ang nag-aalinlangan tungkol sa prinsipyo na ang mga katawan sa ilang mahiwagang paraan ay maaaring kumilos kung saan wala sila. Maging si Newton, na siyang unang gumamit ng prinsipyong ito nang kumukuha ng batas ng unibersal na grabitasyon, ay naniniwala na ang ilang uri ng substansiya ay maaaring umiral sa pagitan ng mga nakikipag-ugnayang katawan. Ngunit hindi nais ng siyentipiko na bumuo ng mga hypotheses tungkol dito, mas pinipiling bumuo ng mga teorya ng matematika ng mga batas batay sa matatag na itinatag na mga katotohanan. Ganoon din ang ginawa ng mga tagasunod ni Newton. Ayon kay Maxwell, literal nilang "naalis sa pisika" ang lahat ng uri ng hindi nakikitang mga atmospera at pag-agos, na noong ika-18 siglo ay napapaligiran ng mga magnet at singil ng mga tagasuporta ng konsepto ng maikling-saklaw na pagkilos. Gayunpaman, sa pisika ng ika-19 na siglo, ang interes sa tila nakalimutang mga ideya ay unti-unting nabubuhay.

Ang isa sa pinakamahalagang kinakailangan para sa muling pagkabuhay na ito ay ang mga problema na lumitaw kapag sinusubukang ipaliwanag ang mga bagong phenomena - pangunahin ang mga phenomena ng electromagnetism - sa batayan ng prinsipyo ng long-range na aksyon. Ang mga paliwanag na ito ay naging mas artipisyal. Kaya, noong 1845, ang German physicist na si Wilhelm Weber (1804–1890) ay nag-generalize ng batas ng Coulomb sa pamamagitan ng pagpapasok dito ng mga terminong tumutukoy sa pag-asa ng puwersa ng interaksyon ng mga singil sa kuryente sa kanilang mga relatibong bilis at acceleration. Ang pisikal na kahulugan ng naturang pag-asa ay hindi maintindihan, at ang mga pagdaragdag ni Weber sa batas ni Coulomb ay malinaw na likas sa isang hypothesis na ipinakilala upang ipaliwanag ang mga phenomena ng electromagnetic induction.

Sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, lalong nalalaman ng mga physicist na kapag pinag-aaralan ang mga phenomena ng kuryente at magnetism, nagsimulang magsalita ang eksperimento at teorya ng iba't ibang wika. Sa prinsipyo, ang mga siyentipiko ay handa na tanggapin ang ideya ng pagkakaroon ng isang sangkap na nagpapadala ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga singil at mga alon sa isang tiyak na bilis, ngunit hindi nila matanggap ang ideya ng pisikal na katotohanan ng larangan. Una sa lahat, dahil sa panloob na hindi pagkakapare-pareho ng ideyang ito. Ang katotohanan ay sa pisika ni Newton, ang puwersa ay ipinakilala bilang dahilan ng pagbilis ng isang materyal na punto. Ang halaga nito (force) ay katumbas, gaya ng nalalaman, sa produkto ng masa ng puntong ito at ang acceleration. Kaya, ang puwersa bilang isang pisikal na dami ay tinutukoy sa punto at sa sandali ng pagkilos nito. “Si Newton mismo ang nagpapaalala sa atin,” ang isinulat ni Maxwell, “na ang puwersa ay umiiral lamang hangga’t ito ay kumikilos; ang pagkilos nito ay maaaring mapangalagaan, ngunit ang puwersa mismo bilang tulad ay mahalagang isang lumilipas na kababalaghan.

Sinusubukang isaalang-alang ang larangan hindi bilang isang maginhawang paglalarawan ng likas na katangian ng pamamahagi ng mga puwersa sa kalawakan, ngunit bilang isang pisikal na bagay, ang mga siyentipiko ay sumalungat sa orihinal na pag-unawa sa puwersa batay sa kung saan itinayo ang bagay na ito. Sa bawat punto, ang patlang ay tinutukoy ng magnitude at direksyon ng puwersa na kumikilos sa katawan ng pagsubok (charge, magnetic pole, coil na may kasalukuyang). Sa katunayan, ang patlang ay "binubuo" lamang ng mga puwersa, ngunit ang puwersa sa bawat punto ay kinakalkula batay sa mga batas kung saan walang kabuluhan ang pag-usapan ang larangan bilang isang pisikal na estado o proseso. Ang larangan, na itinuturing bilang isang katotohanan, ay mangangahulugan ng katotohanan ng mga puwersa na umiiral sa labas ng anumang aksyon, na ganap na sumasalungat sa orihinal na kahulugan ng puwersa. Isinulat ni Maxwell na sa mga kaso kung saan pinag-uusapan natin ang tungkol sa "konserbasyon ng puwersa" at iba pa, mas mabuting gamitin ang terminong "enerhiya". Ito ay tiyak na tama, ngunit anong enerhiya ang enerhiya ng patlang? Sa oras na isinulat ni Maxwell ang mga linya sa itaas, alam na niya na ang density ng enerhiya ng, halimbawa, isang electric field ay proporsyonal sa parisukat ng intensity ng field na ito, ibig sabihin, muli, ang puwersa na ibinahagi sa espasyo.

Ang konsepto ng madalian na pagkilos sa malayo ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa Newtonian na pag-unawa sa puwersa. Pagkatapos ng lahat, kung ang isang katawan ay kumikilos sa isa pa, malayo, hindi kaagad (sa katunayan, sinisira ang distansya sa pagitan nila), pagkatapos ay kailangan nating isaalang-alang ang puwersa na gumagalaw sa kalawakan at magpasya kung anong "bahagi" ng puwersa ang nagiging sanhi ng naobserbahang pagpabilis at ano ang kahulugan kung gayon ang konsepto ay may "lakas". O dapat nating aminin na ang paggalaw ng puwersa (o patlang) ay nangyayari sa ilang espesyal na paraan na hindi akma sa balangkas ng Newtonian mechanics.

Noong 1920, sa artikulong "Aether and the Theory of Relativity", isinulat ni Albert Einstein (1879-1955) na, sa pagsasalita tungkol sa electromagnetic field bilang isang katotohanan, dapat nating aminin ang pagkakaroon ng isang espesyal na pisikal na bagay, na sa prinsipyo ay hindi maaaring maging. kinakatawan bilang binubuo ng mga particle, ang pag-uugali ng bawat isa ay nagbibigay ng sarili sa pag-aaral sa paglipas ng panahon. Kalaunan ay inilarawan ni Einstein ang paglikha ng teorya ng electromagnetic field bilang ang pinakamalaking rebolusyon sa aming mga pananaw sa istruktura ng pisikal na realidad mula noong panahon ni Newton. Salamat sa rebolusyong ito, sa pisika, kasama ang mga ideya tungkol sa pakikipag-ugnayan ng mga materyal na punto, mga ideya tungkol sa mga patlang na ipinasok, na parang hindi mababawasan sa anumang bagay.

Ngunit paano naging posible ang pagbabagong ito sa pagtingin sa katotohanan? Paano nagawa ng physics na lumampas sa mga hangganan nito at "makita" kung ano ang para dito dati bilang isang katotohanan ay hindi umiiral?

Isang pambihirang mahalagang papel sa paghahanda ng rebolusyong ito ang ginampanan ng maraming taon ng mga eksperimento ni Faraday sa mga linya ng puwersa. Salamat sa Faraday, ang mga linyang ito, na kilala ng mga physicist, ay bumaling mula sa isang paraan ng paglalarawan ng pamamahagi ng mga de-kuryente at magnetic na pwersa sa kalawakan sa isang uri ng "tulay", na gumagalaw kung saan sila ay pinamamahalaang tumagos sa mundo, na, bilang, bilang ito ay, "sa likod ng puwersa", sa mundo kung saan ang mga puwersa ay naging mga pagpapakita ng mga patlang ng pag-aari. Malinaw na ang gayong pagbabago ay nangangailangan ng isang napakaespesyal na uri ng talento, isang talentong taglay ni Michael Faraday.

Mahusay na Eksperimento

Si Michael Faraday ay ipinanganak noong Setyembre 22, 1791 sa isang pamilyang panday sa London, na, dahil sa kakulangan ng pondo, ay hindi nakapag-aral sa kanilang mga anak. Si Michael - ang ikatlong anak sa pamilya - ay hindi nakatapos ng elementarya at sa edad na 12 ay nag-aprentis siya sa isang bookbinding workshop. Doon siya nakakuha ng pagkakataong magbasa ng maraming libro, kabilang ang sikat na agham, na pinupunan ang mga puwang sa kanyang edukasyon. Hindi nagtagal ay nagsimulang dumalo si Faraday sa mga pampublikong lektura na regular na ginaganap sa London upang maikalat ang kaalaman sa pangkalahatang publiko.

Noong 1812, isa sa mga miyembro ng Royal Society of London, na regular na gumagamit ng mga serbisyo ng isang bookbinding workshop, ay nag-imbita kay Faraday na makinig sa mga lektura ng sikat na physicist at chemist na si Humphry Davy (1778–1829). Ang sandaling ito ay naging punto ng pagbabago sa buhay ni Faraday. Ang binata sa wakas ay nadala ng agham, at dahil ang kanyang termino ng pag-aaral sa workshop ay nagtatapos, si Faraday ay nagbakasakali na sumulat kay Davy tungkol sa kanyang pagnanais na magsaliksik, na inilakip ang maingat na pagkakatali ng mga tala ng mga lektura ng siyentipiko sa liham. Si Davy, na siya mismo ay anak ng isang mahirap na woodcarver, ay hindi lamang tumugon sa liham ni Faraday, ngunit nag-alok din sa kanya ng isang katulong na posisyon sa Royal Institution sa London. Kaya nagsimula ang siyentipikong aktibidad ng Faraday, na tumagal ng halos hanggang sa kanyang kamatayan, na naganap noong Agosto 25, 1867.

Alam ng kasaysayan ng pisika ang maraming natitirang mga eksperimento, ngunit, marahil, si Faraday lamang ang tinawag na Eksperimento na may malaking titik. At ang punto ay hindi lamang sa kanyang malalaking tagumpay, bukod sa kung saan ay ang mga pagtuklas ng mga batas ng electrolysis at ang mga phenomena ng electromagnetic induction, ang pag-aaral ng mga katangian ng dielectrics at magnets, at marami pang iba. Kadalasan ang mahahalagang pagtuklas ay ginawa nang hindi sinasadya. Imposibleng sabihin ang parehong tungkol sa Faraday. Ang kanyang pananaliksik ay palaging kapansin-pansin para sa kamangha-manghang pagiging regular at layunin nito. Kaya, noong 1821, isinulat ni Faraday sa kanyang working diary na nagsisimula siyang maghanap ng koneksyon sa pagitan ng magnetism at kuryente at optika. Natuklasan niya ang unang koneksyon pagkalipas ng 10 taon (ang pagtuklas ng electromagnetic induction), at ang pangalawa - pagkalipas ng 23 taon (ang pagtuklas ng pag-ikot ng eroplano ng polariseysyon ng liwanag sa isang magnetic field).

Ang Experimental Investigations ni Faraday sa Elektrisidad ay may humigit-kumulang 3,500 talata, na marami sa mga ito ay naglalaman ng mga paglalarawan ng kanyang mga eksperimento. At iyon lang ang nakita ni Faraday na angkop na i-publish. Sa multi-volume na "Diaries" ng Faraday, na itinago niya mula 1821, halos 10 libong mga eksperimento ang inilarawan, at ginanap ng siyentipiko ang marami sa kanila nang walang tulong ng sinuman. Kapansin-pansin, noong 1991, nang ipagdiwang ng siyentipikong mundo ang ika-200 anibersaryo ng kapanganakan ni Faraday, nagpasya ang mga English historian ng physics na ulitin ang ilan sa kanyang pinakatanyag na mga eksperimento. Ngunit kahit na para sa isang simpleng pagpaparami ng bawat isa sa mga eksperimentong ito, ang isang pangkat ng mga modernong espesyalista ay tumagal ng hindi bababa sa isang araw ng trabaho.

Sa pagsasalita tungkol sa mga merito ng Faraday, maaari nating sabihin na ang kanyang pangunahing tagumpay ay ang pagbabago ng eksperimentong pisika sa isang independiyenteng larangan ng pananaliksik, ang mga resulta nito ay madalas na maraming taon bago ang pag-unlad ng teorya. Itinuring ni Faraday ang pagnanais ng maraming mga siyentipiko na lumipat nang mabilis hangga't maaari mula sa data na nakuha sa mga eksperimento sa kanilang teoretikal na paglalahat bilang lubhang hindi produktibo. Ang higit na mabunga para sa Faraday ay ang pagpapanatili ng isang pangmatagalang koneksyon sa mga phenomena na pinag-aaralan upang masuri nang detalyado ang lahat ng kanilang mga tampok, hindi alintana kung ang mga tampok na ito ay tumutugma sa mga tinatanggap na teorya o hindi.

Pinalawak ni Faraday ang diskarteng ito sa pagsusuri ng data ng pang-eksperimento sa mga kilalang eksperimento sa pagkakahanay ng mga pag-file ng bakal sa mga linya ng magnetic field. Siyempre, alam ng siyentipiko na ang mga pattern na bumubuo ng mga pag-file ng bakal ay madaling maipaliwanag batay sa prinsipyo ng pangmatagalang aksyon. Gayunpaman, naniniwala si Faraday na sa kasong ito, ang mga eksperimento ay hindi dapat magpatuloy mula sa mga konsepto na imbento ng mga teorista, ngunit mula sa mga phenomena na, sa kanyang opinyon, ay nagpapatotoo sa pagkakaroon sa espasyo na nakapalibot sa mga magnet at mga alon ng ilang mga estado na handa na para sa pagkilos. Sa madaling salita, ang mga linya ng puwersa, ayon kay Faraday, ay nagpapahiwatig na ang puwersa ay dapat isipin hindi lamang bilang isang aksyon (sa isang materyal na punto), kundi pati na rin bilang ang kakayahang kumilos.

Mahalagang bigyang-diin na, kasunod ng kanyang pamamaraan, hindi sinubukan ni Faraday na maglagay ng anumang mga hypotheses tungkol sa likas na katangian ng kakayahang kumilos, mas pinipili na unti-unting makaipon ng karanasan sa kurso ng pagtatrabaho sa mga linya ng puwersa. Ang simula ng gawaing ito ay inilatag sa kanyang pag-aaral ng mga phenomena ng electromagnetic induction.

Matagal na pagbubukas

Sa maraming aklat-aralin at mga sangguniang aklat ay mababasa mo na noong Agosto 29, 1831, natuklasan ni Faraday ang phenomenon ng electromagnetic induction. Alam na alam ng mga mananalaysay ng agham na ang pakikipag-date ng mga pagtuklas ay masalimuot at kadalasan ay lubhang nakalilito. Ang pagtuklas ng electromagnetic induction ay walang pagbubukod. Ito ay kilala mula sa Faraday's Diaries na naobserbahan niya ang hindi pangkaraniwang bagay na ito noong 1822 sa panahon ng mga eksperimento na may dalawang conducting circuit na inilagay sa isang malambot na core ng bakal. Ang unang circuit ay konektado sa isang kasalukuyang pinagmulan, at ang pangalawa - sa isang galvanometer, na naitala ang paglitaw ng mga panandaliang alon kapag ang kasalukuyang ay naka-on o naka-off sa unang circuit. Nang maglaon ay lumabas na ang mga katulad na phenomena ay naobserbahan ng ibang mga siyentipiko, ngunit, tulad ng Faraday sa una, itinuturing nila silang isang pang-eksperimentong pagkakamali.

Ang katotohanan ay sa paghahanap ng mga phenomena ng henerasyon ng kuryente sa pamamagitan ng magnetism, ang mga siyentipiko ay naglalayong matuklasan ang mga matatag na epekto, katulad, halimbawa, sa kababalaghan ng magnetic action ng kasalukuyang natuklasan ni Oersted noong 1818. Naligtas si Faraday mula sa unibersal na "pagkabulag" sa pamamagitan ng dalawang pangyayari. Una, malapit na pansin sa anumang natural na phenomena. Sa kanyang mga artikulo, iniulat ni Faraday ang parehong matagumpay at hindi matagumpay na mga eksperimento, na naniniwalang ang isang hindi matagumpay (hindi nagbubunyag ng nais na epekto), ngunit ang makabuluhang itinanghal na eksperimento ay naglalaman din ng ilang impormasyon tungkol sa mga batas ng kalikasan. Pangalawa, ilang sandali bago ang pagtuklas, maraming nag-eksperimento si Faraday sa mga paglabas ng mga capacitor, na walang alinlangan na pinatalas ang kanyang pansin sa mga panandaliang epekto. Regular na tumitingin sa kanyang mga talaarawan (para kay Faraday ito ay isang palaging bahagi ng pananaliksik), ang siyentipiko, tila, ay muling tumingin sa mga eksperimento noong 1822 at, nang muling ginawa ang mga ito, napagtanto na hindi siya nakikipag-ugnayan sa panghihimasok, ngunit sa ninanais. kababalaghan. Ang petsa ng pagsasakatuparan na ito ay Agosto 29, 1831.

Pagkatapos ay nagsimula ang masinsinang pananaliksik, kung saan natuklasan at inilarawan ni Faraday ang pangunahing phenomena ng electromagnetic induction, kabilang ang paglitaw ng mga induction currents sa panahon ng kamag-anak na paggalaw ng mga conductor at magnet. Batay sa mga pag-aaral na ito, ang Faraday ay dumating sa konklusyon na ang mapagpasyang kondisyon para sa paglitaw ng mga induction currents ay tiyak interseksyon isang konduktor ng mga linya ng magnetic force, at hindi isang transition sa mga lugar na mas malaki o mas maliit na pwersa. Kasabay nito, halimbawa, ang paglitaw ng isang kasalukuyang sa isang konduktor kapag ang kasalukuyang naka-on sa isa pa, na matatagpuan sa malapit, ipinaliwanag din ni Faraday bilang isang resulta ng konduktor na tumatawid sa mga linya ng puwersa: "parang gumagalaw ang mga magnetic curve ( upang magsalita) sa kabila ng sapilitan na kawad, simula sa sandali kung kailan sila nagsimulang bumuo, at hanggang sa sandaling ang magnetic na lakas ng kasalukuyang umabot sa pinakamataas na halaga nito; tila kumakalat ang mga ito sa mga gilid ng kawad at, samakatuwid, ay nauugnay sa nakapirming kawad sa parehong posisyon, na parang ito ay gumagalaw sa kabaligtaran na direksyon sa kabuuan nila.

Bigyang-pansin natin kung gaano karaming beses sa talata sa itaas na ginamit ni Faraday ang mga salitang "parang", at gayundin sa katotohanan na wala pa siyang quantitative formulation ng batas ng electromagnetic induction na pamilyar sa atin: ang kasalukuyang lakas sa isang Ang conducting circuit ay proporsyonal sa rate ng pagbabago sa bilang ng mga linya ng magnetic field na dumadaan sa loop na ito. Ang isang pormulasyon na malapit dito ay lumilitaw sa Faraday lamang noong 1851, at ito ay tumutukoy lamang sa kaso ng konduktor na gumagalaw sa isang static na magnetic field. Ayon kay Faraday, kung ang isang konduktor ay gumagalaw sa naturang field sa isang pare-parehong bilis, kung gayon ang lakas ng electric current na lumalabas dito ay proporsyonal sa bilis na ito, at ang halaga ng kuryente na nakatakda sa paggalaw ay proporsyonal sa bilang ng mga linya ng magnetic field. tinawid ng konduktor.

Ang pag-iingat ni Faraday sa pagbalangkas ng batas ng electromagnetic induction ay pangunahin dahil sa katotohanang magagamit niya nang tama ang konsepto ng isang linya ng puwersa lamang na may kaugnayan sa mga static na larangan. Sa kaso ng mga variable na patlang, gayunpaman, ang konsepto na ito ay nakakuha ng isang metaporikal na karakter, at ang patuloy na mga reserbasyon na "parang", kapag pinag-uusapan ang mga gumagalaw na linya ng puwersa, ay nagpapakita na naiintindihan ito ni Faraday. Hindi rin niya maaaring balewalain ang pagpuna ng mga siyentipiko na itinuro sa kanya na ang linya ng puwersa ay, mahigpit na pagsasalita, isang geometric na bagay, at ito ay walang kabuluhan na pag-usapan ang tungkol sa paggalaw nito. Bilang karagdagan, sa mga eksperimento kami ay nakikitungo sa mga sinisingil na katawan, mga conductor na may kasalukuyang, atbp., at hindi sa mga abstraction tulad ng mga linya ng puwersa. Samakatuwid, kailangang ipakita ni Faraday na kapag nag-aaral ng hindi bababa sa ilang mga klase ng mga phenomena, hindi maaaring ikulong ng isang tao ang sarili sa pagsasaalang-alang ng mga kasalukuyang nagdadala ng conductor at hindi isinasaalang-alang ang espasyo na nakapaligid sa kanila. Kaya, sa isang gawaing nakatuon sa pag-aaral ng mga phenomena ng self-induction, nang hindi binanggit ang mga linya ng puwersa, si Faraday ay bumuo ng isang kuwento tungkol sa kanyang mga eksperimento sa paraang ang mambabasa mismo ay unti-unting dumating sa konklusyon na ang tunay na sanhi ng Ang mga naobserbahang phenomena ay hindi mga conductor na may kasalukuyang, ngunit isang bagay na matatagpuan sa espasyo sa kanilang paligid.

Parang premonition ang field. Pananaliksik sa mga phenomena ng self-induction

Noong 1834, inilathala ni Faraday ang ika-siyam na bahagi ng "Experimental Investigations", na tinawag na "On the inductive effect of an electric current on itself and on the inductive effect of currents in general." Sa gawaing ito, sinisiyasat ni Faraday ang mga phenomena ng self-induction, na natuklasan noong 1832 ng American physicist na si Joseph Henry (1797–1878), at ipinakita na kinakatawan nila ang isang espesyal na kaso ng electromagnetic induction phenomena na dati niyang pinag-aralan.

Sinimulan ni Faraday ang kanyang trabaho sa isang paglalarawan ng isang bilang ng mga phenomena, na binubuo sa katotohanan na kapag ang isang de-koryenteng circuit na naglalaman ng mahabang conductors o isang electromagnet winding ay binuksan, ang isang spark ay nangyayari sa contact break point o isang electric shock ay nadama kung ang contact ay naputol sa pamamagitan ng kamay. Kasabay nito, itinuro ni Faraday, kung ang konduktor ay maikli, kung gayon hindi posible na makakuha ng isang spark o isang electric shock sa pamamagitan ng anumang mga trick. Kaya, lumabas na ang paglitaw ng isang spark (o epekto) ay hindi nakasalalay sa lakas ng kasalukuyang dumadaloy sa konduktor bago masira ang contact, ngunit sa haba at pagsasaayos ng konduktor na ito. Samakatuwid, ang Faraday, una sa lahat, ay naglalayong ipakita na, kahit na ang paunang sanhi ng spark ay ang kasalukuyang (kung walang spark sa circuit, kung gayon, siyempre, walang spark), ang lakas ng ang kasalukuyang ay hindi napakahalaga. Upang gawin ito, inilarawan ni Faraday ang isang pagkakasunud-sunod ng mga eksperimento kung saan ang haba ng konduktor ay unang nadagdagan, na nagreresulta sa isang amplification ng spark, sa kabila ng pagpapahina ng kasalukuyang sa circuit dahil sa pagtaas ng paglaban. Pagkatapos ang konduktor na ito ay baluktot upang ang kasalukuyang dumadaloy sa isang maliit na bahagi lamang nito. Kasabay nito, ang kasalukuyang lakas ay tumataas nang husto, ngunit ang spark ay nawawala kapag binuksan ang circuit. Kaya, hindi ang konduktor mismo o ang lakas ng kasalukuyang nasa loob nito ay maaaring isaalang-alang bilang sanhi ng spark, ang magnitude kung saan, tulad ng lumalabas, ay nakasalalay hindi lamang sa haba ng konduktor, kundi pati na rin sa pagsasaayos nito. Kaya, kapag ang konduktor ay nakapulupot sa isang spiral, gayundin kapag ang isang iron core ay ipinakilala sa spiral na ito, ang magnitude ng spark ay tumataas din.

Sa pagpapatuloy ng pag-aaral ng mga phenomena na ito, ikinonekta ni Faraday ang isang auxiliary short conductor na kahanay sa lugar kung saan nabuksan ang contact, ang paglaban nito ay mas malaki kaysa sa pangunahing conductor, ngunit mas mababa kaysa sa spark gap o katawan. ng taong nagbubukas ng contact. Bilang resulta, nawala ang spark nang mabuksan ang contact, at isang malakas na panandaliang kasalukuyang lumitaw sa auxiliary conductor (tinatawag itong extra current ni Faraday), ang direksyon kung saan naging kabaligtaran sa direksyon ng kasalukuyang. dumaloy dito mula sa pinanggalingan. “Ang mga eksperimentong ito,” ang isinulat ni Faraday, “ay nagtatag ng isang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng pangunahin, o kapana-panabik, kasalukuyan at sobrang agos sa mga tuntunin ng dami, intensity, at kahit na direksyon; pinangunahan nila ako sa konklusyon na ang sobrang kasalukuyang ay magkapareho sa sapilitan na kasalukuyang inilarawan ko kanina.

Ang pagkakaroon ng pagharap sa ideya ng koneksyon ng pinag-aralan na mga phenomena sa mga phenomena ng electromagnetic induction, si Faraday ay nag-set up ng isang bilang ng mga mapanlikha na mga eksperimento na nagpapatunay sa ideyang ito. Sa isa sa mga eksperimentong ito, isa pang open coil ang inilagay sa tabi ng coil na konektado sa kasalukuyang source. Kapag nadiskonekta mula sa kasalukuyang pinagmulan, ang unang coil ay nagbigay ng malakas na spark. Gayunpaman, kung ang mga dulo ng iba pang spiral ay sarado, ang spark ay halos nawala, at isang panandaliang kasalukuyang lumitaw sa pangalawang spiral, ang direksyon kung saan kasabay ng direksyon ng kasalukuyang sa unang spiral kung ang circuit ay binuksan, at ay kabaligtaran dito kung ang circuit ay sarado.

Ang pagkakaroon ng pagtatatag ng koneksyon sa pagitan ng dalawang klase ng mga phenomena, madaling naipaliwanag ni Faraday ang mga eksperimento na isinagawa nang mas maaga, ibig sabihin, ang pagpapalakas ng isang spark kapag ang isang konduktor ay pinahaba, nakapulupot sa isang spiral, isang bakal na core ay ipinakilala dito, atbp. : “Kung pagmamasdan natin ang inductive action ng wire na isang talampakan ang haba sa malapit sa wire ay isang talampakan din ang haba, kung gayon ito ay lumalabas na napakahina; ngunit kung ang parehong agos ay dumaan sa isang wire na limampung talampakan ang haba, ito ay mag-uudyok sa katabing limampung talampakan na kawad, sa sandaling gawin o masira ang kontak, isang mas malakas na agos, na para bang ang bawat dagdag na paa ng kawad ay nagdaragdag ng isang bagay sa kabuuang epekto; sa pamamagitan ng pagkakatulad, napagpasyahan namin na ang parehong kababalaghan ay dapat ding maganap kapag ang nagkokonektang konduktor ay nagsisilbi sa parehong oras bilang isang konduktor kung saan nabuo ang isang sapilitan na kasalukuyang. Samakatuwid, ang pagtatapos ni Faraday, ang pagtaas ng haba ng konduktor, pagtitiklop nito sa isang spiral at pagpapakilala ng isang core dito ay nagpapalakas sa spark. Sa pagkilos ng isang pagliko ng spiral sa isa pa, idinagdag ang pagkilos ng demagnetizing core. Kasabay nito, ang kabuuan ng naturang mga aksyon ay maaaring magbayad sa bawat isa. Halimbawa, kung ang isang mahabang insulated wire ay nakatiklop sa kalahati, pagkatapos ay dahil sa kabaligtaran na inductive action ng dalawang halves nito, mawawala ang spark, bagaman sa straightened state ang wire na ito ay nagbibigay ng isang malakas na spark. Ang pagpapalit ng iron core na may steel core, na nagde-demagnetize ng napakabagal, ay humantong din sa isang makabuluhang pagpapahina ng spark.

Kaya, pinangungunahan ang mambabasa sa pamamagitan ng mga detalyadong paglalarawan ng mga hanay ng mga eksperimento na isinagawa, si Faraday, nang hindi nagsasabi ng isang salita tungkol sa larangan, nabuo sa kanya, ang mambabasa, ang ideya na ang mapagpasyang papel sa mga phenomena sa ilalim ng pag-aaral ay hindi kabilang sa mga conductor na may kasalukuyang, ngunit sa ilang uri na nilikha nila sa nakapalibot na espasyo, pagkatapos ay ang estado ng magnetization, mas tiyak, ang rate ng pagbabago ng estado na ito. Gayunpaman, ang tanong kung talagang umiiral ang estado na ito at kung maaari itong maging paksa ng mga eksperimentong pag-aaral ay nanatiling bukas.

Ang problema ng pisikal na katotohanan ng mga linya ng puwersa

Nagawa ni Faraday ang isang makabuluhang hakbang sa pagpapatunay ng katotohanan ng mga linya ng puwersa noong 1851, nang magkaroon siya ng ideya ng pag-generalize ng konsepto ng isang linya ng puwersa. "Ang magnetic line of force," isinulat ni Faraday, "ay maaaring tukuyin bilang ang linya na inilalarawan ng isang maliit na magnetic needle kapag ito ay inilipat sa isang direksyon o iba pa sa direksyon ng haba nito, upang ang arrow ay nananatiling padaplis sa paggalaw ng lahat. ang oras; o, sa madaling salita, ito ang linya kung saan ang isang transverse wire ay maaaring ilipat sa anumang direksyon, at sa huli ay walang pagnanais na makabuo ng anumang kasalukuyang, habang kapag ito ay inilipat sa anumang iba pang direksyon, ang gayong pagnanais ay umiiral. .

Ang linya ng puwersa ay tinukoy ni Faraday batay sa dalawang magkaibang batas (at pagkakaunawa) ng pagkilos ng magnetic force: ang mekanikal na pagkilos nito sa magnetic needle at ang kakayahan nito (alinsunod sa batas ng electromagnetic induction) na makabuo. isang puwersa ng kuryente. Ang dobleng kahulugan na ito ng linya ng puwersa, na para bang, "nagpakatotoo" nito, ay nagbigay dito ng kahulugan ng espesyal, natukoy na mga direksyon sa kalawakan. Samakatuwid, tinawag ni Faraday ang gayong mga linya ng puwersa na "pisikal", sa paniniwalang sa wakas ay mapapatunayan na niya ang kanilang katotohanan. Ang konduktor sa naturang dobleng kahulugan ay maaaring ilarawan bilang sarado at dumudulas sa mga linya ng puwersa upang, na patuloy na nababago, hindi ito tatawid sa mga linya. Ang konduktor na ito ay mag-iisa ng isang tiyak na kondisyonal na "bilang" ng mga linya na pinapanatili kapag ang mga ito ay "pinakapal" o "rarefied". Ang nasabing pag-slide ng isang conductor sa larangan ng magnetic forces na walang hitsura ng isang electric current sa loob nito ay maaaring ituring bilang isang eksperimentong patunay ng pag-iingat ng bilang ng mga linya ng puwersa sa panahon ng kanilang "pagkalat", halimbawa, mula sa poste ng isang magnet, at, sa gayon, bilang patunay ng katotohanan ng mga linyang ito.

Siyempre, ang isang tunay na konduktor ay halos imposible na ilipat upang hindi ito tumawid sa mga linya ng puwersa. Samakatuwid, pinatunayan ni Faraday ang hypothesis tungkol sa pag-iingat ng kanilang bilang sa ibang paraan. Hayaan ang isang magnet na may poste N at isang konduktor a B C D na matatagpuan upang maaari silang paikutin nang may kaugnayan sa bawat isa sa paligid ng axis Ad(Larawan 1; ang pagguhit ay ginawa ng may-akda ng artikulo batay sa mga guhit ni Faraday). Sa kasong ito, bahagi ng konduktor Ad dumadaan sa butas sa magnet at may libreng kontak sa punto d. Ang libreng pakikipag-ugnay ay ginawa at sa punto c, kaya ang plot bc maaaring paikutin sa paligid ng magnet nang hindi nasira ang electrical circuit na konektado sa mga punto a at b(din sa pamamagitan ng mga sliding contact) sa galvanometer. Konduktor bc na may buong pag-ikot sa paligid ng axis Ad intersects lahat ng mga linya ng puwersa na nagmumula sa poste ng magnet N. Ngayon hayaan ang konduktor paikutin sa isang pare-pareho ang bilis. Pagkatapos, paghahambing ng mga pagbabasa ng galvanometer sa iba't ibang posisyon ng umiikot na konduktor, halimbawa, sa posisyon a B C D at buntis a B C D, kapag ang konduktor para sa isang buong pagliko ay muling tumawid sa lahat ng mga linya ng puwersa, ngunit nasa mga lugar na ng kanilang mas malaking rarefaction, makikita na ang mga pagbabasa ng galvanometer ay pareho. Ayon kay Faraday, ipinapahiwatig nito ang pagpapanatili ng isang tiyak na kondisyon na bilang ng mga linya ng puwersa, na maaaring makilala ang hilagang poste ng magnet (mas malaki ang "numero" na ito, mas malakas ang magnet).

Ang pag-ikot sa kanyang pag-install (Larawan 2; pagguhit ni Faraday) ay hindi isang konduktor, ngunit isang magnet, si Faraday ay dumating sa konklusyon na ang bilang ng mga linya ng patlang sa panloob na rehiyon ng magnet ay natipid. Kasabay nito, ang kanyang pangangatwiran ay batay sa pag-aakalang ang mga linya ng puwersa ay hindi naipasok ng isang umiikot na magnet. Ang mga linyang ito ay nananatiling "nasa lugar" habang ang magnet ay umiikot sa kanila. Sa kasong ito, ang kasalukuyang sa magnitude ay kapareho ng kapag ang panlabas na konduktor ay umiikot. Ipinaliwanag ni Faraday ang resultang ito sa pagsasabing bagaman ang panlabas na bahagi ng konduktor ay hindi tumatawid sa mga linya, ang panloob na bahagi nito ( cd), umiikot gamit ang magnet, nag-intersect sa lahat ng linyang dumadaan sa loob ng magnet. Kung ang panlabas na bahagi ng konduktor ay naayos at pinaikot kasama ang magnet, kung gayon walang kasalukuyang nangyayari. Maaari rin itong ipaliwanag. Sa katunayan, ang panloob at panlabas na mga bahagi ng konduktor ay tumatawid sa parehong bilang ng mga linya ng puwersa na nakadirekta sa parehong direksyon, kaya ang mga agos na sapilitan sa magkabilang bahagi ng konduktor ay magkakansela sa isa't isa.

Sinundan ito mula sa mga eksperimento na sa loob ng magnet ang mga linya ng puwersa ay hindi napupunta mula sa north pole hanggang sa timog, ngunit sa kabaligtaran, na bumubuo ng mga saradong kurba na may panlabas na mga linya ng puwersa, na nagpapahintulot sa Faraday na bumalangkas ng batas ng konserbasyon ng bilang ng mga magnetic na mga linya ng puwersa sa panlabas at panloob na mga puwang ng isang permanenteng magnet: "Ang kamangha-manghang puwersa ng pamamahagi na ito, na ipinahayag sa pamamagitan ng isang gumagalaw na konduktor, ang magnet ay eksaktong katulad ng isang electromagnetic coil, kapwa sa katotohanan na ang mga linya ng puwersa ay dumadaloy. sa anyo ng mga saradong bilog, at sa pagkakapantay-pantay ng kanilang kabuuan sa loob at labas. Kaya, ang konsepto ng "bilang ng mga linya ng puwersa" ay nakatanggap ng mga karapatan ng pagkamamamayan, dahil sa kung saan ang pagbabalangkas ng batas ng proporsyonalidad ng electromotive na puwersa ng induction sa bilang ng mga linya ng puwersa na tinawid ng konduktor sa bawat yunit ng oras ay nakuha ng pisikal. ibig sabihin.

Gayunpaman, inamin ni Faraday na ang kanyang mga resulta ay hindi ang huling patunay ng katotohanan ng mga linya ng puwersa. Para sa gayong patunay, isinulat niya, kinakailangan "upang maitatag ang ratio ng mga linya ng puwersa sa oras", ibig sabihin, upang ipakita na ang mga linyang ito ay maaaring lumipat sa espasyo na may isang may hangganan na bilis at, samakatuwid, ay maaaring makita ng anumang pisikal na pamamaraan. .

Mahalagang bigyang-diin na ang problema ng "pisikal na mga linya ng puwersa" ay walang kinalaman sa mga pagtatangka ni Faraday na direktang tuklasin ang mga ordinaryong linya ng puwersa. Mula noong natuklasan ang electromagnetic induction, naniniwala si Faraday na ang parehong mga ordinaryong linya ng puwersa at ang mga batas ng electromagnetism ay mga pagpapakita ng ilang mga espesyal na katangian ng bagay, ang espesyal na estado nito, na tinawag ng siyentipiko na electrotonic. Kasabay nito, ang tanong ng kakanyahan ng estadong ito at ang koneksyon nito sa mga kilalang anyo ng bagay ay, isinasaalang-alang ni Faraday, bukas: "Ano ang estadong ito at kung ano ang nakasalalay dito, hindi natin masasabi ngayon. Marahil ito ay dahil sa eter, tulad ng isang sinag ng liwanag... Marahil ito ay isang estado ng pag-igting, o isang estado ng panginginig ng boses, o ilang iba pang estado na kahalintulad sa electric current, kung saan ang mga magnetic force ay malapit na nauugnay. Kung ang pagkakaroon ng bagay ay kinakailangan upang mapanatili ang estado na ito ay nakasalalay sa kung ano ang ibig sabihin ng salitang "bagay". Kung ang konsepto ng matter ay limitado sa ponderable o gravitating substance, kung gayon ang presensya ng matter ay kasing-liit na mahalaga para sa pisikal na mga linya ng magnetic force tulad ng para sa mga sinag ng liwanag at init. Ngunit kung, pag-amin sa eter, tinatanggap natin na ito ay isang uri ng bagay, kung gayon ang mga linya ng puwersa ay maaaring depende sa alinman sa mga aksyon nito.

Ang ganitong malapit na atensyon na binayaran ni Faraday sa mga linya ng puwersa ay dahil sa ang katunayan na nakita niya ang mga ito bilang isang tulay na humahantong sa ilang ganap na bagong mundo. Gayunpaman, mahirap kahit para sa isang napakatalino na eksperimento gaya ni Faraday na tumawid sa tulay na ito. Sa totoo lang, hindi pinahintulutan ng problemang ito ang isang puro pang-eksperimentong solusyon sa lahat. Gayunpaman, maaaring subukan ng isa na tumagos sa mathematically sa espasyo sa pagitan ng mga linya ng puwersa. Ito mismo ang ginawa ni Maxwell. Ang kanyang mga sikat na equation ay naging kasangkapan na naging posible na tumagos sa mga hindi umiiral na gaps sa pagitan ng mga linya ng puwersa ni Faraday at, bilang resulta, tumuklas ng isang bagong pisikal na katotohanan doon. Ngunit ito ay isa pang kuwento - ang kuwento ng Dakilang Theorist.

Ito ay tumutukoy sa aklat nina R. Feynman, R. Leighton at M. Sands na "Feynman Lectures on Physics" (M.: Mir, 1967) ( Tandaan. ed.)
Sa pagsasalin ng Ruso, ang unang dami ng aklat na ito ay nai-publish noong 1947, ang pangalawa - noong 1951, at ang pangatlo - noong 1959 sa serye ng Classics of Science (Moscow: Izdatelstvo AN SSSR). ( Tandaan. ed.)
Noong 1892, si William Thomson ay ginawaran ng marangal na titulong "Lord Kelvin" para sa pangunahing gawain sa iba't ibang larangan ng pisika, lalo na, ang paglalagay ng isang transatlantic cable na nag-uugnay sa England at Estados Unidos.

Si Michael Faraday ay isang Ingles na siyentipiko na naging tanyag sa kanyang pananaliksik sa larangan ng magnetism at electric current. Ang bawat isa sa kanyang mga natuklasan ay nagpatuloy sa agham ng isang hakbang at kalaunan ay humantong sa elektrisidad, kompyuter, at marami sa mga mahahalaga ng modernong buhay.

Nagsimula ang buhay ni Michael Faraday sa isa sa pinakamahihirap na lugar ng London noong Setyembre 22, 1791. Ang kanyang ama at kapatid na lalaki ay nagtrabaho bilang mga panday, ngunit ang kanilang kinikita ay halos hindi sapat upang suportahan ang pamilya. Bilang resulta ng kalagayan, ang batang lalaki ay hindi nakatanggap ng sekundaryong edukasyon, nililimitahan lamang ang kanyang sarili sa lokal na paaralang elementarya. Mula sa sandali ng kanyang pagtatapos, si Michael ay nakikibahagi sa kanyang pag-aaral sa kanyang sarili, mahilig magbasa ng mga libro, mahilig sa mga natural na agham, lalo na, kimika at pisika.

Upang maibsan ang sitwasyon ng pamilya, mula sa edad na 13, ang batang Faraday mismo ay nagsimulang kumita ng pera. Sa una ay nagtrabaho siya bilang isang peddler ng mga libro at pahayagan, at makalipas ang isang taon sa mismong bookstore. Dito siya natutong magbigkis ng mga libro, habang ang may-ari ng tindahan ay pinayagan si Michael na basahin ang mga ito. Ang batang lalaki na may malaking sigasig ay tumatagal ng pag-aaral ng lahat ng magagamit na mga materyales, sinusubukang ilapat ang teoretikal na kaalaman sa pagsasanay. Kaya't mayroon siyang isang buong makeshift na laboratoryo sa kanyang bahay, kung saan nagsagawa si Faraday ng iba't ibang mga siyentipikong eksperimento.

Ang kanyang nakatatandang kapatid ay nag-ambag din sa pag-aaral ni Michael - binayaran niya ang bata ng higit sa isang beses upang dumalo sa mga lektura sa pisika, kimika at astronomiya. Gayunpaman, si Faraday ay nakarating sa pangunahing lecture sa kanyang buhay nang hindi sinasadya. Napansin ng isa sa mga mamimili sa bookstore ang interes ni Michael sa agham at binigyan siya ng mga invitation card sa isang lecture ni Humphrey Davy. Pagkatapos ng kanyang pagbisita, ang binata ay personal na itinali ang kanyang abstract at, inipon ang kanyang lakas ng loob, ipinadala ito sa guro. Siya naman, ay inaprubahan ang kaalaman ng batang lalaki sa physics at, pagkatapos ng kaunting pag-iisip, inanyayahan si Faraday na magtrabaho bilang kanyang katulong sa Queen's University.

Simula noong 1813, si Davy, kasama ang kanyang katulong, ay naglakbay nang malawakan sa Europa. Kaya't pinamamahalaan ni Faraday na bisitahin ang pinakamahusay na mga laboratoryo sa France at Italy, pati na rin makilala ang mga dakilang siyentipiko noong panahong iyon: M. Chevrel, J. L. Gay-Lussac, A. Ampère. Ang buong paglalakbay ay tumagal ng higit sa dalawang taon at lalong nagpasiklab sa pananabik para sa agham sa batang siyentipiko.

Noong 1815, bumalik sa unibersidad, si Michael Faraday ay pumasok sa trabaho. Siya ay naglalaan ng higit at mas maraming oras sa kanyang sariling pananaliksik, gayunpaman, pinamamahalaan niyang magbigay ng libreng mga lektura para sa mga taong, tulad ng kanyang sarili, ay pinilit na turuan ang kanilang sarili. Kaya, ang siyentipiko ay nag-aambag sa pagpapasikat ng agham at bubuo ng kanyang talento sa oratorical.

Noong 1820, ang mga gawa ni Oersted ay nahulog sa mga kamay ni Faraday, na tumatalakay sa magnetic effect ng electric current. Mula sa sandaling iyon, seryosong pinag-aaralan ng siyentipiko ang isyung ito, at, pagkatapos ng 10 taon ng maingat na trabaho, napunta siya sa konsepto ng electromagnetic induction (ang pakikipag-ugnayan ng magnetism at electric current). Ang coil ni Henry ay nakatulong sa kanya na gumawa ng isang mahusay na pagtuklas.

Makalipas ang isang taon, naging technical supervisor si Michael Faraday sa Queen's University. Kasama sa kanyang mga responsibilidad ang pangangasiwa sa lahat ng kanyang mga laboratoryo. Ang taong 1821 ay makabuluhan din sa personal na buhay ni Faraday - nagpakasal siya at, ayon sa kanyang mga kontemporaryo, ito ay isang napaka-matagumpay at masayang kasal.

Sa parehong taon ay inilathala niya ang dalawa sa kanyang sikat na mga gawa: sa liquefaction of chlorine at sa electromagnetic motions. Ang una ay humantong sa kanya na i-convert ang kloro sa isang likidong sangkap (1824), at ang pangalawa ay nakipag-usap sa prototype ng isang de-koryenteng motor. Inilarawan nito ang isang eksperimento sa isang magnetized na karayom, na pinilit ni Faraday na paikutin sa paligid ng isang magnetic pole. Para sa karanasang ito, walang basehang inakusahan si Michael ng plagiarism ni W. Wollaston. Kasabay nito, ang tagapagturo ni Faraday - si G. Davy - ay hindi suportado ang kanyang mag-aaral, at kinuha ang panig ng sikat na siyentipiko.

Hindi rin siya pumanig sa Faraday noong 1824. Nang matanggap ang siyentipiko sa Royal Society of London, si Davy lang ang bumoto laban sa kanyang pagiging miyembro. Gayunpaman, hindi nito napigilan si Davy na tawagin si Faraday bilang kanyang pinakamahalagang pagtuklas.

Noong 1825, si Faraday ay naging direktor ng laboratoryo sa Royal University, at noong 1827 - propesor at pinuno ng departamento ng kimika.

Noong 1832, ang patuloy na pananaliksik na may kaugnayan sa electric current, si Faraday ay dumating sa konsepto ng electrolysis. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ginagawang posible na ipasa ang kasalukuyang sa pamamagitan ng iba't ibang mga solusyon, na naghihiwalay sa mga mahahalagang bahagi mula sa kanila. Ginagamit ito hanggang ngayon sa industriya ng kemikal at metalurhiya. Sa parehong panahon, gumawa si Faraday ng isa pang mahalagang pagtuklas - napatunayan niya ang pagkakakilanlan ng lahat ng mga pagpapakita ng kuryente.

Noong 1835, ang mga kaibigan ni Faraday ay nakakuha ng panghabambuhay na pensiyon mula sa Ministro ng Treasury para sa siyentipiko para sa kanyang mga natuklasang siyentipiko. Sa kabila ng kalagayan, hindi tinanggap ni Faraday ang "handout", sumang-ayon sa mga pagbabayad lamang pagkatapos ng paghingi ng tawad ng ministro at taos-pusong pagkilala sa kanyang mga merito.

Noong 1840, ipinahayag ni Faraday ang teorya ng pagkakaisa ng lahat ng umiiral na enerhiya. Sinabi niya na lahat sila ay maaaring maging isa't isa. Kaya, dumating siya sa konsepto ng mga linya ng puwersa. Sa sandaling iyon, ang siyentipiko ay nagdusa ng isang kasawian - siya ay nagkaroon ng malubhang karamdaman at iniwan ang kanyang pang-agham na aktibidad sa loob ng limang taon. Samakatuwid, ang terminong "magnetic field" ay lumitaw lamang noong 1845. Kasabay nito, natuklasan ni Faraday ang dia- at paramagnetism.

Noong 1848, natuklasan ang tinatawag na Faraday effect, na nag-uugnay sa magnetism at optika. Sa katunayan, ito ay ang polariseysyon ng liwanag, ang pakikipag-ugnayan nito sa mga linya ng magnetic field. Inilarawan mismo ng siyentipiko ang kanyang pagtuklas sa mga sumusunod na salita: "Na-magnetize ko ang liwanag."

Ang sakit, na saglit na humupa, ay bumalik muli noong 1855. Si Faraday ay lalong naghihirap mula sa pananakit ng ulo, nagsisimulang mawalan ng memorya. Kasabay nito, patuloy siyang nakikibahagi sa agham hanggang sa huli, maingat na binabalangkas ang kanyang mga saloobin sa isang journal sa laboratoryo.

Namatay si Michael Faraday noong Agosto 25, 1867 sa Hampton Court, ngunit ang kanyang mga natuklasan ay buhay pa rin hanggang ngayon. Kung wala siya, hindi iiral ang mga mahalagang bagay ng modernong buhay gaya ng kuryente, kompyuter, aluminyo na kutsara, tansong kawad, hindi kinakalawang na asero, de-kuryenteng motor, atbp. Isa sa mga pinaka-prestihiyosong parangal para sa mga tagumpay sa agham, ang medalyang Faraday, ay ipinangalan sa kanya.

"Hangga't tinatamasa ng mga tao ang mga benepisyo ng kuryente, lagi nilang tatandaan ang pangalan ni Faraday nang may pasasalamat," sabi ni Hermann Helmholtz.

Michael Faraday - English experimental physicist, chemist, tagalikha ng teorya ng electromagnetic field. Natuklasan niya ang electromagnetic induction, na siyang batayan ng pang-industriya na produksyon ng kuryente at mga aplikasyon sa mga modernong kondisyon.

Pagkabata at kabataan

Si Michael Faraday ay ipinanganak noong Setyembre 22, 1791 sa Newington Butts, malapit sa London. Ama - James Faraday (1761-1810), panday. Nanay - Margaret (1764-1838). Bilang karagdagan kay Michael, ang kapatid na lalaki na si Robert at ang mga kapatid na sina Elizabeth at Margaret ay lumaki sa pamilya. Nabuhay sila sa kahirapan, kaya hindi natapos ni Michael ang kanyang pag-aaral sa paaralan at sa edad na 13 ay nagtrabaho siya sa isang bookstore bilang isang mensahero.

Hindi natapos ang edukasyon. Ang pananabik para sa kaalaman ay nasiyahan sa pamamagitan ng pagbabasa ng mga libro sa pisika at kimika - mayroong maraming mga naturang libro sa bookstore. Pinagkadalubhasaan ng binata ang mga unang eksperimento. Nagtayo siya ng kasalukuyang mapagkukunan - "Leiden jar". Sinuportahan ni Itay at kapatid si Michael sa kanyang pananabik para sa mga eksperimento.

Noong 1810, ang 19-taong-gulang na kabataan ay naging miyembro ng Philosophical Club, kung saan ibinigay ang mga lektura sa pisika at astronomiya. Lumahok si Michael sa kontrobersyang siyentipiko. Naakit ng matalinong binata ang atensyon ng siyentipikong komunidad. Ang mamimili ng bookstore na si William Dens ay nagbigay kay Michael ng regalo - isang tiket para dumalo sa isang serye ng mga lektura sa kimika at pisika ni Humphry Davy (ang tagapagtatag ng electrochemistry, ang natuklasan ng mga elemento ng kemikal na Potassium, Calcium, Sodium, Barium, Boron).

Ang hinaharap na siyentipiko, na na-shorthanded ang mga lektura ni Humphry Davy, ay gumawa ng isang pagbubuklod at ipinadala ito sa propesor, na sinamahan ng isang liham na humihiling sa kanya na maghanap ng trabaho sa Royal Institute. Si Davy ay nakibahagi sa kapalaran ng binata, at pagkaraan ng ilang sandali ang 22-taong-gulang na si Faraday ay nakakuha ng trabaho bilang isang katulong sa laboratoryo sa isang laboratoryo ng kemikal.

Ang agham

Sa pagsasagawa ng mga tungkulin ng isang katulong sa laboratoryo, hindi pinalampas ni Faraday ang pagkakataon na makinig sa mga lektura, sa paghahanda kung saan siya ay lumahok. Gayundin, sa pagpapala ni Propesor Davy, isinagawa ng binata ang kanyang mga eksperimento sa kemikal. Ang pagiging matapat at husay sa pagsasagawa ng trabaho bilang isang katulong sa laboratoryo ay ginawa siyang palaging katulong ni Davy.

Noong 1813, kinuha ni Davy si Faraday bilang kanyang sekretarya sa isang dalawang taong paglalakbay sa Europa. Sa paglalakbay, nakilala ng batang siyentipiko ang mga luminaries ng agham ng mundo: Andre-Marie Ampère, Joseph Louis Gay-Lussac, Alessandro Volta.

Sa kanyang pagbabalik sa London noong 1815, nakatanggap si Faraday ng isang posisyon bilang isang katulong. Kaayon, ipinagpatuloy niya ang kanyang paboritong negosyo - nag-set up siya ng sarili niyang mga eksperimento. Sa kanyang buhay, nagsagawa si Faraday ng 30,000 mga eksperimento. Sa mga pang-agham na lupon, para sa kanyang pedantry at kasipagan, natanggap niya ang pamagat ng "hari ng mga eksperimento." Ang paglalarawan ng bawat karanasan ay maingat na naitala sa mga talaarawan. Nang maglaon, noong 1931, inilathala ang mga talaarawan na ito.

Ang unang nakalimbag na edisyon ng Faraday ay lumabas noong 1816. Pagsapit ng 1819, 40 na gawa ang nailimbag. Ang mga gawa ay nakatuon sa kimika. Noong 1820, mula sa isang serye ng mga eksperimento na may mga haluang metal, natuklasan ng isang batang siyentipiko na ang isang haluang metal ng bakal na may pagdaragdag ng nikel ay hindi nagbibigay ng oksihenasyon. Ngunit ang mga resulta ng mga eksperimento ay ipinasa ng mga metalurgist. Ang pagtuklas ng hindi kinakalawang na asero ay na-patent sa ibang pagkakataon.

Noong 1820 si Faraday ay naging teknikal na superintendente ng Royal Institute. Noong 1821 lumipat siya mula sa kimika patungo sa pisika. Si Faraday ay kumilos bilang isang itinatag na siyentipiko, nakakuha ng timbang sa komunidad na pang-agham. Ang isang artikulo ay nai-publish sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang de-koryenteng motor, na minarkahan ang simula ng pang-industriya na electrical engineering.

Electromagnetic field

Noong 1820, naging interesado si Faraday sa mga eksperimento sa pakikipag-ugnayan ng kuryente at isang magnetic field. Sa oras na ito, ang mga konsepto ng "direct current source" (A. Volt), "electrolysis", "electric arc", "electromagnet" ay natuklasan. Sa panahong ito, nabuo ang electrostatics at electrodynamics, nai-publish ang mga eksperimento ng Biot, Savart, Laplace sa pagtatrabaho sa kuryente at magnetism. A. Nai-publish ang gawa ni Ampere sa electromagnetism.

Noong 1821, ang gawain ni Faraday na "On Some New Electromagnetic Motions and on the Theory of Magnetism" ay nakita ang liwanag ng araw. Sa loob nito, ipinakita ng siyentipiko ang mga eksperimento na may magnetic needle na umiikot sa paligid ng isang poste, ibig sabihin, binago niya ang elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya. Sa katunayan, ipinakilala niya ang kauna-unahang de-kuryenteng motor, kahit na primitive.

Ang kagalakan ng pagtuklas ay nasira ng reklamo ni William Wollaston (natuklasan ang Palladium, Rhodium, na nagdisenyo ng refractometer at goniometer). Sa isang reklamo kay Propesor Davy, inakusahan ng siyentipiko si Faraday ng pagnanakaw ng umiikot na ideya ng magnetic needle. Ang kuwento ay kinuha sa isang eskandalosang karakter. Tinanggap ni Davy ang posisyon ni Wollaston. Tanging isang personal na pagpupulong lamang ng dalawang siyentipiko at ang paliwanag ni Faraday sa kanyang posisyon ang nakapagresolba sa hidwaan. Binawi ni Wollaston ang kanyang mga paghahabol. Nawalan ng dating tiwala ang relasyon nina Davy at Faraday. Bagama't hindi nagsasawa ang una sa pag-ulit hanggang sa mga huling araw na si Faraday ang pangunahing natuklasan niya.

Noong Enero 1824, si Faraday ay nahalal na miyembro ng Royal Society of London. Si Propesor Davy ay bumoto laban.

Noong 1823 siya ay naging kaukulang miyembro ng Paris Academy of Sciences.

Noong 1825, kinuha ni Michael Faraday ang lugar ni Davy bilang direktor ng laboratoryo ng pisika at kimika sa Royal Institution.

Matapos ang pagtuklas ng 1821, ang siyentipiko ay hindi naglathala ng mga gawa sa loob ng sampung taon. Noong 1831 siya ay naging propesor sa Woolwich (akademya ng militar), noong 1833 propesor ng kimika sa Royal Institution. Nagsagawa ng mga debateng pang-agham, nag-lecture sa mga pulong pang-agham.

Noong 1820, interesado si Faraday sa karanasan ni Hans Oersted: ang paggalaw sa kahabaan ng electric current circuit ay nagdulot ng paggalaw ng magnetic needle. Ang electric current ang sanhi ng magnetism. Iminungkahi ni Faraday na, nang naaayon, ang magnetism ay maaaring maging sanhi ng electric current. Ang unang pagbanggit ng teorya ay lumitaw sa talaarawan ng isang siyentipiko noong 1822. Kinailangan ng sampung taon ng mga eksperimento upang malutas ang misteryo ng electromagnetic induction.

Ang tagumpay ay dumating noong Agosto 29, 1831. Ang aparato na nagbigay-daan sa Faraday na gumawa ng isang napakatalino na pagtuklas ay binubuo ng isang bakal na singsing at maraming pagliko ng tansong kawad na nasugatan sa paligid ng dalawang kalahati nito. Sa circuit ng isang kalahati ng singsing, na isinara ng isang wire, mayroong isang magnetic needle. Ang pangalawang paikot-ikot ay konektado sa baterya. Kapag ang kasalukuyang ay naka-on, ang magnetic needle oscillates sa isang direksyon, at kapag ito ay naka-off, ito oscillates sa kabilang direksyon. Napagpasyahan ni Faraday na ang isang magnet ay may kakayahang i-convert ang magnetism sa elektrikal na enerhiya.

Ang kababalaghan ng "ang hitsura ng isang electric current sa isang closed circuit na may pagbabago sa magnetic flux na dumadaan dito" ay tinatawag na electromagnetic induction. Ang pagtuklas ng electromagnetic induction ay nagbukas ng paraan para sa paglikha ng isang kasalukuyang mapagkukunan - isang electric generator.

Ang pagtuklas ay minarkahan ang simula ng isang bagong mabungang pag-ikot ng mga eksperimento ng siyentipiko, na nagbigay sa mundo ng "Experimental Research on Electricity". Empirically pinatunayan ng Faraday ang pinag-isang likas na katangian ng paglitaw ng elektrikal na enerhiya, independiyente sa paraan kung saan sanhi ang electric current.

Noong 1832, ang physicist ay iginawad sa Copley medal.

Si Faraday ang naging may-akda ng unang transpormer. Siya ang nagmamay-ari ng konsepto ng "dielectric permittivity". Noong 1836, sa pamamagitan ng isang serye ng mga eksperimento, pinatunayan niya na ang singil ng kasalukuyang nakakaapekto lamang sa shell ng konduktor, na iniiwan ang mga bagay sa loob nito na buo. Sa inilapat na agham, ang isang aparato batay sa prinsipyo ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na "Faraday cage".

Mga pagtuklas at gawa

Ang mga natuklasan ni Michael Faraday ay hindi lamang tungkol sa pisika. Noong 1824 natuklasan niya ang benzene at isobutylene. Ang scientist deduced ang likidong anyo ng chlorine, hydrogen sulfide, carbon dioxide, ammonia, ethylene, nitrogen dioxide, nakuha ang synthesis ng hexachlorane.

Noong 1835, dahil sa sakit, napilitan si Faraday na magpahinga ng dalawang taon mula sa trabaho. Ang sanhi ng sakit ay pinaghihinalaang contact ng isang scientist sa panahon ng mga eksperimento sa mercury vapor. Matapos magtrabaho sa maikling panahon pagkatapos ng kanyang paggaling, noong 1840 ang propesor ay muling nakaramdam ng hindi magandang pakiramdam. Ako ay pinagmumultuhan ng kahinaan, nagkaroon ng pansamantalang pagkawala ng memorya. Ang panahon ng pagbawi ay naantala ng 4 na taon. Noong 1841, sa pagpilit ng mga doktor, nagpunta ang siyentipiko sa isang paglalakbay sa Europa.

Ang pamilya ay nabuhay halos sa kahirapan. Ayon sa biographer ni Faraday na si John Tyndall, ang siyentipiko ay nakatanggap ng pensiyon na 22 pounds sa isang taon. Noong 1841, ang Punong Ministro na si William Lamb, Lord Melbourne, sa ilalim ng pampublikong panggigipit, ay pumirma ng isang atas na nagbibigay kay Faraday ng pensiyon ng estado na £300 sa isang taon.

Noong 1845, nagawa ng mahusay na siyentipiko na maakit ang atensyon ng komunidad ng mundo sa ilang higit pang mga pagtuklas: ang pagtuklas ng pagbabago sa eroplano ng polarized light sa isang magnetic field ("Faraday effect") at diamagnetism (magnetization ng isang substance sa isang panlabas na magnetic field na kumikilos dito).

Ang gobyerno ng Britanya ay paulit-ulit na humingi ng tulong kay Michael Faraday sa paglutas ng mga problema na may kaugnayan sa mga teknikal na isyu. Ang siyentipiko ay bumuo ng isang programa para sa pag-equip ng mga parola, mga pamamaraan para sa paglaban sa kaagnasan ng barko, at kumilos bilang isang forensic expert. Dahil likas na mabait at mapayapang tao, tumanggi siyang lumahok sa paglikha ng mga sandatang kemikal para sa digmaan sa Russia sa Crimean War.

Noong 1848, binigyan niya si Faraday ng isang bahay sa kaliwang bangko ng Thames, Hampton Court. Ang reyna ng Britanya ay nagbayad ng mga gastos at buwis sa paligid ng bahay. Ang siyentipiko at ang kanyang pamilya ay lumipat dito, na iniwan ang negosyo noong 1858.

Personal na buhay

Si Michael Faraday ay ikinasal kay Sarah Barnard (1800-1879). Si Sarah ay kapatid ng kaibigan ni Faraday. Ang 20-taong-gulang na batang babae ay hindi agad tinanggap ang panukala sa kasal - ang batang siyentipiko ay kailangang mag-alala. Ang tahimik na kasal ay naganap noong Hunyo 12, 1821. Pagkalipas ng maraming taon, isinulat ni Faraday:

"Nagpakasal ako - isang kaganapan na, higit sa anumang iba pa, ay nag-ambag sa aking kaligayahan sa mundo at sa aking malusog na estado ng pag-iisip."

Ang pamilya Faraday, tulad ng pamilya ng kanyang asawa, ay mga miyembro ng Sandemanian Protestant community. Ginampanan ni Faraday ang gawain ng deacon ng komunidad ng London, ay paulit-ulit na nahalal na matanda.

Kamatayan

Si Michael Faraday ay may sakit. Sa mga maikling sandali nang humupa ang sakit, nagtrabaho siya. Noong 1862, naglagay siya ng hypothesis tungkol sa paggalaw ng mga parang multo na linya sa isang magnetic field. Napagtibay ni Peter Zeeman ang teorya noong 1897, kung saan natanggap niya ang Nobel Prize noong 1902. Tinawag ni Faraday Zeeman ang may-akda ng ideya.

Namatay si Michael Faraday sa kanyang mesa noong Agosto 25, 1867 sa edad na 75. Siya ay inilibing sa tabi ng kanyang asawa sa Highgate Cemetery sa London. Ang siyentipiko ay humiling ng isang maliit na libing bago siya namatay, kaya mga kamag-anak lamang ang dumating. Ang pangalan ng siyentipiko at ang mga taon ng kanyang buhay ay nakaukit sa lapida.

• Sa kanyang trabaho, hindi nakalimutan ng physicist ang tungkol sa mga bata. Ang mga lektura para sa mga bata na "The History of the Candle" (1961) ay muling inilalathala hanggang ngayon.
• Ang portrait ni Faraday ay itinampok sa 1991-1999 British £20 note.
• Nabalitaan na hindi tumugon si Davy sa kahilingan ni Faraday na magkaroon ng trabaho. Minsan, pansamantalang nawalan ng paningin sa panahon ng isang eksperimento sa kemikal, naalala ng propesor ang patuloy na binata. Matapos magtrabaho bilang sekretarya ng siyentipiko, nagulat ang binata kay Davy sa kanyang karunungan kaya inalok niya si Michael ng trabaho sa laboratoryo.
• Pagkatapos bumalik mula sa isang European tour kasama ang pamilya ni Davy, nagtrabaho doon si Faraday bilang isang dishwasher habang naghihintay ng isang assistant position sa Royal Institution.