"Экспериментальные исследования" Майкла Фарадея

Английский ученый Гемфри Дэви известен прежде всего как изобретатель шахтерской лампы, которая спасла жизнь многим и многим горнякам. Он открыл магний, кальций, барий, стронций, натрий. Он был основателем электрохимии... Однако сам Дэви считал своим главным открытием — открытие Фарадея, будущего автора фундаментального труда "Экспериментальные исследования по электричеству".

Поразителен и неповторим путь в науку переплетчика Майкла Фарадея — сына кузнеца из лондонского предместья. Природный ум, настойчивость, целеустремленность, непомерный труд позволили этому самоучке войти в храм науки, чтобы потом прославить свое имя поразительными исследованиями магнетизма и электричества.

...Едва получив в школе начальные навыки чтения, письма и арифметики, он стал работать в книжном магазине французского эмигранта Дж. Рибо. Отдан на семь лет учиться переплетному делу. И все же можно сказать, что Майклу повезло — он мог читать книги. Поначалу он читает все, что переплетает: об извержениях вулканов и землетрясениях, об открытиях Уатта, Стефенсона. Из прочитанных книг он узнает имена Ньютона, Галилея, Коперника, Леонардо да Винчи. Потом его особенно заинтересовали статьи по электричеству в "Британской энциклопедии".

А однажды Фарадею попались три маленьких тома "Химических бесед" г-жи Марсе. Они произвели на него сильное впечатление. Под их влиянием Майкл впервые приступил к опытам: он решил на практике проверить изложенные в книгах факты. По воскресеньям магазин превращался в своеобразный клуб: здесь вслух читали газеты, оживленно обсуждали новости, хозяин знакомил посетителей с книжными новинками. Все это расширяло кругозор юного переплетчика.

Жажда знаний была у него ненасытной. Он посещает платные лекции физика Татума (хозяин не запрещает на время оставлять мастерскую, а заветные шиллинги — плата за вход — дарит Фарадею старший брат); берет уроки рисования и черчения, читает и много думает о прочитанном.

В 1809 г. Фарадей заводит дневник: "Философский сборник разных статей, заметок, событий, приключений и т. д., относящихся до искусств и наук и собранных из газет, обозрений, журналов и других сочинений с целью содействовать удовольствию самообучения, а также укреплению и разрушению теорий, распространенных в ученом мире".

Один из друзей Фарадея пригласил его в Королевский институт на лекции Гемфри Дэви по химии. Лекции Дэви читал прекрасно, сопровождал их опытами, они привлекали много слушателей. Фарадей тщательно записал лекции, а потом переплел их. Его записи превратились в изящную книгу. Сейчас эта рукописная книга в прекрасном кожаном переплете находится в Королевском институте. Она хранит автограф Фарадея: "Пусть эта книга будет проявлением моей искренней радости и дорогой памятью о чудесных лекциях Дэви".

После посещения Королевского института юноша понял: его призвание — наука. Но как попасть в этот великолепный и таинственный храм простому переплетчику? По совету друзей он пишет Гемфри Дэви письмо и прилагает к нему томик лекций. И просит принять на любую работу в Королевский институт. Ученый ответил переплетчику, более того, он был готов повидать Фарадея... И свершилось чудо. Великий ученый-химик взял Майкла Фарадея своим секретарем. А в самом начале 1813 г. по ходатайству Дэви юноша был принят в Королевский институт ассистентом химической лаборатории.

В протоколе о приеме Фарадея на работу говорилось, что "его характер активный и бодрый, а образ действий разумный". Вскоре Фарадею выпала еще одна удача: Дэви взял его с собой в путешествие по странам Европы, где он встречался с выдающимися учеными континента. Именно в это время Фарадей сформулировал свое правило — "Наблюдать, изучать и работать", правило, которому он следовал всю свою жизнь.

За границей Дэви знакомится со всем новым, что было достигнуто в области химии. Он повторяет наиболее ценные опыты и проверяет научные выводы. Фарадей помогает ему. Часы, проведенные в лаборатории, для него счастливые. Химические опыты перемежаются с увлекательными экспедициями — в кратер Везувия, в древние Помпеи...

Вначале Фарадей работал в области химии. И первая опубликованная в журнале его статья была посвящена результатам анализа тосканской извести (1816 г.). Заметка эта, снабженная введением Г. Дэви, принесла много радости автору, помогла преодолеть робость. После этого он стал часто писать в журнал отчеты о своих опытах. Имя его получало известность в ученом мире. Однако подлинную славу принесли Фарадею исследования по электричеству.

...15 февраля 1820 г. датский ученый Г. Эрстед обнаружил удивительное явление: при протекании электрического тока по проводнику стрелка компаса отклоняется.

Сейчас это знает каждый школьник, а тогда сообщение Эрстеда потрясло ученых — впервые была установлена связь между электричеством и магнетизмом. Оказалось, что электрический ток порождает магнетизм. Понятно, с каким вниманием ученый мир Лондона, Парижа, Мюнхена, Женевы, Петербурга изучал появившуюся в июле 1820 г. небольшую работу Эрстеда "Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку". Опыты повторяли, снова и снова заставляя магнитную стрелку поворачиваться под действием электрического тока.

Английский ученый Волластон высказал предположение, что проволока, через которую пропущен ток, должна вращаться вокруг своей оси под действием магнита. Однако опыт положительного результата не дал. При разговоре присутствовал Фарадей.

Шел 1821 г. В это время по совету Р. Филиппса — редактора научного журнала — молодой ученый пишет "Опыт истории электромагнетизма", чтобы обобщить все, что было достигнуто в этой области. Он следует своему излюбленному методу — лично проверять все опыты.

Неожиданно обобщение "чужого" опыта закончилось блестящим успехом. Фарадей добился непрерывного вращения магнитов и проводов, по которым идет электрический ток. Свое открытие он изложил в статье "О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма". Датирована она 11 сентября 1821 г. Чуть позже в двух заметках он дал описание приборов, с помощью которых можно продемонстрировать такое движение. Статья эта с двумя дополнениями была опубликована в конце года в научном журнале. Она сразу же привлекла всеобщее внимание и была переведена на французский и немецкий языки. (Позже Фарадей включил эту статью во второй том "Экспериментальных исследований по электричеству".)

Ампер, познакомившись со статьей Фарадея, назвал его великим физиком. Один из переводчиков статьи — Гильберт, соглашаясь с Ампером, писал: "Автор показал столько экспериментальной ловкости, такое богатство средств для вопрошения природы и одновременно столько остроумия и выдержки, что ему подобает выдающееся положение среди новейших физиков".

Статью "О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма" сопровождали несколько рисунков, выполненных Фарадеем. На одном из них — прибор для создания непрерывного вращения. Такой прибор заработал в последних числах декабря 1821 г.

Вращение проволочки привело Фарадея в неописуемый восторг. Обращаясь к брату своей жены Джорджу Барнарду, бывшему в лаборатории, он  взволнованно воскликнул: "Ты видишь, ты Bидишь, ты видишь, Джордж!" Приборчик был крошечный, игрушечный, но это — модель первого электродвигателя. Таким образом, впервые осуществилось непрерывное превращение электрической энергии в механическую.

Открытие это послужило толчком многочисленным попыткам создания новых двигателей. Один из них, пригодный для практического применения изобретен академиком Б. С. Якоби в 1834 г. Именно в это году в мемуарах Парижской Академии появилась его заметка о новой "магнитной машине", т. е. об электродвигателе. А через три года он сообщил Петербургской Академи наук, что созданный им двигатель работает вполне надежно.

В 1838 г. на Неве состоялось испытание катера, приводившегося в движение электродвигателем. Катер — первый мире электроход — с экипажем 14 человек несколько часе поднимался против течения Невы. В подготовке и успешно проведении этого необыкновенного эксперимента принимал участие знаменитый путешественник И. Ф. Крузенштерн.

Во втором томе "Исследований" опубликованы материалы, доказывающие приоритет Фарадея в открытии электромагнитного вращения. Итак, было достигнуто превращение электричества магнетизм. Теперь Фарадей задумал "превратить магнетизм в электричество". Решение этой задачи — огромное событие, не уступающее ни одному из достижений прошлого века.

Первый успех был достигнут 29 августа 1831 г. В этот день Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Он установил, что прохождение электрического тока по одной проволочной катушке вызывает ток в другой проволочной катушке.

<< Предыдущая    1  2   Следующая >>