通信名人傳奇：邁克爾·法拉第

1791年9月22日，英國(guó)薩里郡紐因頓鎮(zhèn)，一個(gè)名叫詹姆斯·法拉第的窮鐵匠，迎來(lái)了他第三個(gè)孩子的降生。

沒(méi)錯(cuò)，這個(gè)孩子，就是后來(lái)被稱為“交流電之父”的英國(guó)著名物理學(xué)家、化學(xué)家邁克爾·法拉第（Michael Faraday）。

邁克爾·法拉第 （1791年~1867年）

法拉第的家庭條件非常差。全家的生計(jì)，都依靠他父親打鐵維持。

1796年，也就是法拉第5歲的時(shí)候，全家從紐因頓鎮(zhèn)搬到倫敦定居，租住在曼徹斯特廣場(chǎng)附近的一個(gè)馬車庫(kù)房里。

雖然家境貧寒，法拉第的父親仍堅(jiān)持讓法拉第和他哥哥去上小學(xué)，并告誡他們要勤勞樸實(shí)，做一個(gè)正直的人，不要貪圖名利。來(lái)自父親的教誨，對(duì)法拉第后來(lái)的人生造成了深遠(yuǎn)的影響。

幾年后，法拉第的父親積勞成疾，不幸病倒。無(wú)奈之下，全家人只好靠領(lǐng)取救濟(jì)度日。法拉第的小學(xué)學(xué)業(yè)也被迫終止（僅僅持續(xù)了兩年）。

1803年，12歲的法拉第為了生計(jì)，開(kāi)始走上街頭賣報(bào)。第二年，他來(lái)到布蘭福德街的一家書(shū)店，成為一名書(shū)店學(xué)徒，學(xué)習(xí)裝訂手藝。

小法拉第做事很勤快，頭腦也很靈活，很快贏得了書(shū)店老板里波先生的信任和喜愛(ài)。

工作之余，法拉第主動(dòng)閱讀了書(shū)店里大量的書(shū)籍。其中，既包括《哈姆雷特》、《李爾王》這樣的莎士比亞經(jīng)典文學(xué)，也包括《大英百科全書(shū)》、《化學(xué)漫談》這樣的科學(xué)名著。

年輕的法拉第求知若渴，被書(shū)中的知識(shí)深深吸引。他非常想親身實(shí)踐書(shū)里記錄的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。然而，作為一名窮學(xué)徒，他沒(méi)有錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。于是，他只能利用廢舊物品，做一些簡(jiǎn)單的物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

1810年，在哥哥的資助下，法拉第有幸參加了學(xué)者塔特姆領(lǐng)導(dǎo)的青年科學(xué)組織——倫敦城哲學(xué)會(huì)。通過(guò)哲學(xué)會(huì)的參加一系列活動(dòng)，他初步掌握了物理、化學(xué)、天文、地質(zhì)、氣象等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，為后來(lái)的研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。

這期間，法拉第連續(xù)參加了塔特姆十幾次關(guān)于自然哲學(xué)的通俗演講。每次演講結(jié)束后，法拉第都會(huì)重新謄抄筆記，并畫(huà)下儀器設(shè)備圖。他甚至把筆記裝訂成一本漂亮講究的《塔特姆自然哲學(xué)講演錄》，送給了里波先生，令對(duì)方欣喜萬(wàn)分。

法拉第的勤奮好學(xué)還感動(dòng)了書(shū)店的一位顧客，他就是英國(guó)皇家學(xué)院的當(dāng)斯先生。作為鼓勵(lì)，當(dāng)斯先生把4張皇家學(xué)院漢弗萊·戴維教授科學(xué)講座的入場(chǎng)券贈(zèng)送給了法拉第。

漢弗萊·戴維（Humphry Davy）是一個(gè)偉大的科學(xué)家，23歲就成為了皇家學(xué)院的化學(xué)教授，33歲成了皇家學(xué)院的靈魂人物。

漢弗萊·戴維（1778年~1829年）

1812年2月，20歲的法拉第連續(xù)聽(tīng)了戴維教授的四場(chǎng)講座，被精彩的講座內(nèi)容所震撼，加深了對(duì)科學(xué)研究工作的熱愛(ài)，立志投身其中。

于是，他寫(xiě)信給當(dāng)時(shí)的英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)約瑟福·班克斯（J．Banks）爵士，希望能獲得一份皇家學(xué)會(huì)的工作，哪怕在實(shí)驗(yàn)室里洗瓶子也行。

結(jié)果，心神不寧的法拉第等了整整一個(gè)星期，卻沒(méi)有任何回復(fù)。他忍不住跑到皇家學(xué)院去打聽(tīng)，得到的回音只是冷冰冰的一句話：“班克斯爵士說(shuō)，你的信不必回復(fù)！”。

換做是別人，受到這樣的屈辱肯定放棄了。但是執(zhí)拗的法拉第并沒(méi)有放棄。

不久后，他再次鼓起勇氣，寫(xiě)了第二封信。這次，他直接寫(xiě)信給漢弗萊·戴維，并附上了自己精心整理和裝訂的《亨·戴維爵士演講錄》。

收到書(shū)信的漢弗萊·戴維深感震驚——他沒(méi)有料到，自己總共才4個(gè)多小時(shí)的演講，法拉第竟然記下了386頁(yè)的筆記！所有內(nèi)容一字不落，沒(méi)細(xì)講的也都被補(bǔ)充完整。

當(dāng)天晚上，漢弗萊·戴維就給法拉第回信，毫不吝嗇地表達(dá)了自己的欽佩之情——“先生，我愿是你的順從、謙恭的仆人。我很樂(lè)意為你效勞，我希望這是我力所能及的事?！?

作為一名社會(huì)公認(rèn)的大學(xué)者，漢弗萊·戴維能寫(xiě)出這樣的文字，而且是寫(xiě)給一個(gè)無(wú)名小學(xué)徒，簡(jiǎn)直無(wú)法想象。

1813年3月，22歲的法拉第終于進(jìn)入皇家學(xué)院，成為一名助理實(shí)驗(yàn)員，同時(shí)也是漢弗萊·戴維的助手。

對(duì)法拉第來(lái)說(shuō)，科學(xué)研究的生涯算是正式開(kāi)始了。

年輕時(shí)的法拉第

不久后，漢弗萊·戴維啟程到歐洲大陸國(guó)家考察，法拉第作為他的助手，陪同前往。

盡管他實(shí)際上是助手，但公開(kāi)身份卻只是仆人。法拉第并沒(méi)有計(jì)較這些，也毫不自卑，在他眼里，這次考察是一次寶貴的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，能學(xué)到東西就行。

事如人愿，通過(guò)這次考察，他見(jiàn)到了許多著名的科學(xué)家，參加了各種學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，大大開(kāi)闊了眼界。聰明勤奮的他，還學(xué)會(huì)了法語(yǔ)和意大利語(yǔ)。

1815年5月，法拉第回到英國(guó)，開(kāi)始在漢弗萊·戴維的指導(dǎo)下，做一些獨(dú)立的研究工作。很快，他就取得了幾項(xiàng)化學(xué)研究成果。1816年，法拉第發(fā)表了第一篇科學(xué)論文。

1820年，一件改變法拉第以及整個(gè)人類命運(yùn)的事件發(fā)生了。

這一年，丹麥物理學(xué)家漢斯·克海斯提安·奧斯特在一次講座上偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他讓導(dǎo)線通電時(shí)，旁邊的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

隨后，奧斯特針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了三個(gè)月的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后通過(guò)名為《論磁針的電流撞擊實(shí)驗(yàn)》的論文，正式向?qū)W術(shù)界宣告發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。

這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)界。幾個(gè)月后，畢奧和薩伐爾在大佬拉普拉斯的幫助下，找到了電流在空間中產(chǎn)生磁場(chǎng)大小的定量規(guī)律，這就是著名的畢奧-薩伐爾定律。有了畢奧-薩伐爾定律，就可以算出任意電流在空間中產(chǎn)生磁場(chǎng)的大小，但是這種方法在實(shí)際使用的時(shí)候會(huì)比較繁瑣。

又過(guò)了兩個(gè)月，安培發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更實(shí)用更簡(jiǎn)單的計(jì)算電流周圍磁場(chǎng)的方式，這就是安培環(huán)路定理。順便，安培還總結(jié)了一個(gè)很實(shí)用的規(guī)律來(lái)幫助判斷電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向，這就是安培定則（也就是高中學(xué)的右手螺旋定則）。

奧斯特的發(fā)現(xiàn)，同樣吸引了漢弗萊·戴維和威廉·沃拉斯頓的關(guān)注。

威廉．沃拉斯頓（W．Wollaston），是漢弗萊·戴戴維的同事兼好友，也是一位舉足輕重的化學(xué)家，元素鈀和銠的發(fā)現(xiàn)者。

威廉．沃拉斯頓（1766年~1828年）

戴維和沃拉斯頓開(kāi)始進(jìn)行電和磁的研究，但并沒(méi)有取得什么進(jìn)展。

1821年，英國(guó)《哲學(xué)年鑒》的主編邀請(qǐng)戴維撰寫(xiě)一篇文章，評(píng)述奧斯特之后的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)理論的發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。

法拉第在收集資料的過(guò)程中，對(duì)電磁現(xiàn)象產(chǎn)生了極大的熱情，并開(kāi)始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。

他認(rèn)真地分析了奧斯特的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和思考，取得了一些研究成果。

當(dāng)時(shí)，法拉第打算將成果告訴戴維和沃拉斯頓，但是兩人碰巧都不在。法拉第的朋友勸他盡快發(fā)表成果，以免被安培等人搶先公布。于是，法拉第聽(tīng)從了建議。

沒(méi)想到，法拉第的成果發(fā)布之后，不但沒(méi)有受到贊賞，反而遭到了指責(zé)。很多人認(rèn)為法拉第剽竊了沃拉斯頓的研究成果。

法拉第請(qǐng)求沃拉斯頓幫助自己進(jìn)行澄清。沃拉斯頓坦率地承認(rèn)，他是在從事電和磁的工作，但是從不同的角度，因此，法拉第并不能從他那里借用什么。

法拉第還請(qǐng)求自己的恩師戴維幫助自己澄清。然而，戴維并沒(méi)有這么做，他選擇了沉默。

究其原因，還是因?yàn)榧刀?。法拉第的成就，超過(guò)了戴維，戴維內(nèi)心深處無(wú)法接受這樣的現(xiàn)實(shí)，所以開(kāi)始打壓法拉第。

除了不幫助法拉第進(jìn)行澄清之外，戴維還干預(yù)了法拉第的電磁學(xué)研究。1825年，戴維指派法拉第去研究一個(gè)和電、磁都無(wú)關(guān)的新項(xiàng)目——光學(xué)玻璃的制法。

此實(shí)驗(yàn)歷時(shí)多年，沒(méi)有任何顯著進(jìn)展，純粹是在浪費(fèi)法拉第的時(shí)間。

法拉第的朋友們?yōu)榉ɡ诘脑庥龈械綒鈶崳谑?，?lián)絡(luò)了29位皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，聯(lián)名提議法拉第當(dāng)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員候選人。沃拉期頓帶頭簽了名。

戴維聽(tīng)到這個(gè)消息之后，勃然大怒。他怒氣沖沖地跑到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，命令法拉第放棄資格。法拉第強(qiáng)壓住憤怒，冷冷地說(shuō)：“漢弗里爵士，我既沒(méi)有提名自己當(dāng)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員候選人也沒(méi)有呈交什么證書(shū)，我有什么可撤回的呢？”

后來(lái)，為了阻止法拉第成為會(huì)員，戴維一再拖延投票，并在最終投票時(shí)，投下了全場(chǎng)唯一一張反對(duì)票。然而，孤家寡人的戴維沒(méi)有能夠阻止法拉第成功當(dāng)選皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。

1829年，戴維去世，法拉第終于停止了光學(xué)玻璃的實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始回歸有意義的研究。

在電磁學(xué)領(lǐng)域，法拉第可謂如魚(yú)得水?；貧w第二年，他就發(fā)現(xiàn)了磁生電的關(guān)鍵在于相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)，一個(gè)通電線圈的磁力雖然不能在另一個(gè)線圈中引起電流，但是當(dāng)通電線圈的電流剛接通或中斷的時(shí)候，另一個(gè)線圈中的電流計(jì)指針有微小偏轉(zhuǎn)。

經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，法拉第證實(shí)了當(dāng)磁作用力發(fā)生變化時(shí)，另一個(gè)線圈中就有電流產(chǎn)生。他又設(shè)計(jì)了各種各樣實(shí)驗(yàn)，比如兩個(gè)線圈發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁作用力的變化同樣也能產(chǎn)生電流。

就這樣，法拉第提出了電磁感應(yīng)定律。

同年10月28日，基于自己的理論研究，法拉第發(fā)明了圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。這是人類第一次發(fā)明發(fā)電機(jī)。

圓盤(pán)發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)的發(fā)明，具有劃時(shí)代的意義，也意味著巨大的專利收益。然而，法拉第從始至終，都沒(méi)動(dòng)過(guò)申請(qǐng)專利的念頭，更沒(méi)從中獲利哪怕一分錢(qián)。

此后的法拉第，進(jìn)入了科學(xué)研究成果的高產(chǎn)期。

1834年，法拉第總結(jié)出法拉第電解定律：電解釋放出來(lái)的物質(zhì)總量和通過(guò)的電流總量成正比，和那種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量成正比。這條定律成為聯(lián)系物理學(xué)和化學(xué)的橋梁，也是通向發(fā)現(xiàn)電子道路的橋梁。

1837年，他引入了電場(chǎng)和磁場(chǎng)的概念，指出電和磁的周圍都有場(chǎng)的存在，這打破了牛頓力學(xué)“超距作用”的傳統(tǒng)觀念。

1838年，他提出了電力線的新概念來(lái)解釋電、磁現(xiàn)象，這是物理學(xué)理論上的一次重大突破。

1843年，法拉第用有名的“冰桶實(shí)驗(yàn)”，證明了電荷守恒定律。

1845年，在經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次失敗之后，他終于發(fā)現(xiàn)了“磁光效應(yīng)”。他用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光和磁的相互作用，為電、磁和光的統(tǒng)一理論奠定了基礎(chǔ)。

1852年，他又引進(jìn)了磁力線的概念，從而為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。

盡管法拉第取得了舉世矚目的成就，但他一直都在為無(wú)法給出電磁理論精確的數(shù)學(xué)方程而耿耿于懷。因?yàn)榉ɡ?/span>小時(shí)候沒(méi)受過(guò)正統(tǒng)教育，所以他的數(shù)學(xué)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ敲磸?qiáng)。

正當(dāng)法拉第以為自己此生看不到電磁理論被數(shù)學(xué)論證的時(shí)候，1865年，另一位偉大的科學(xué)家麥克斯韋接過(guò)他的衣缽，用完美的數(shù)學(xué)公式（麥克斯韋方程組）證明了他電磁理論的猜想。

詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（1831年~1879年）

兩年后，1867年，沒(méi)有遺憾的邁克爾·法拉第與世長(zhǎng)辭，享年76歲。

法拉第離世時(shí)，倫敦有人提議停電3天，向他致哀。

縱觀法拉第的一生，他都在和自己的坎坷命運(yùn)做斗爭(zhēng)。年輕時(shí)，他憑借個(gè)人的努力，實(shí)現(xiàn)了命運(yùn)的逆襲，成功投入科學(xué)事業(yè)。中年時(shí)，面對(duì)恩師的打壓，他忍辱負(fù)重，不怨不艾。

取得成就之后，法拉第并沒(méi)有沉迷于名利。他始終牢記父親的教誨，保持謙虛和低調(diào)，做一個(gè)正直的學(xué)者。

1857年，皇家學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)一致決議聘請(qǐng)他擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。對(duì)這一榮譽(yù)職務(wù)，他再三拒絕。他說(shuō)：“我是一個(gè)普通人。如果我接受皇家學(xué)會(huì)希望加在我身上的榮譽(yù)，那么我就不能保證自己的誠(chéng)實(shí)和正直，連一年也保證不了?！?/span>

當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號(hào)時(shí)，他也多次婉言謝絕。他說(shuō)：“法拉第出身平民，不想變成貴族”。

這就是邁克爾·法拉第，偉大的電磁感應(yīng)理論之父！

參考文獻(xiàn)：

1、百度百科：邁克爾·法拉第

2、360doc圖書(shū)館：邁克爾·法拉第的故事

3、宇宙時(shí)空之旅：電之驕子.寰宇地球?

4、方圓.平凡不掩光華：邁克爾·法拉第.科學(xué)家?

5、法拉第傳，商務(wù)印書(shū)館

6、知乎：如何深入淺出地講解麥克斯韋方程組？長(zhǎng)尾科技

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