第九十四天-电化学之父迈克尔.法拉第,为我们点亮前行的道路

如果上帝赐予我一项能力,并让我自己选择,我想我会选热情。对未知事物探索的热情,对发掘事物本质的热情,对普及科学知识的热情。热情就像一把能够打开新世界大门的钥匙,有了它,一片崭新的天地将出现在我们的面前!

初生在英国的迈克尔.法拉第显然就具有这份能力。虽然出身贫穷,没有钱读书,但他对未知探索的热情,抵消了一切的艰难险阻,通过自学成长为一代科学巨匠。

一、贫苦的出身与良好的教育

1791年,法拉第初生在英国萨里郡纽因顿,父亲是一位体弱多病的铁匠。微博的收入,只能勉强维持一家人的温饱。但即便如此,父亲对学习知识,注重教育确实格外的开明,并且从小就教育法拉第兄弟,为人要勤劳朴实,诚恳正值。父亲小时候的教育显然对法拉第的成长起到了非常大的作用。

由于家境贫穷,法拉第只读了两年小学,不得不早早辍学,为了生计步入社会。他做过报童,当过书匠学徒。小小年纪便早早体会到了生活的艰辛与不易。在书商兼订书匠的家里做学徒期间,面对书店内堆积如山的图书,法拉第内心强烈的求知欲被瞬间点燃,他如饥似渴的阅读着各类书籍,并从书中汲取了许多自然科学方面的知识,尤其是《大英百科全书》关于电学文章的相关内容,更是强烈的吸引着他。为了更加深刻的理解书中的内容,闲暇之余,法拉第利用废旧物品为试验器材,制作完成了静电起电机,并用它进行了许多简单的化学和物理实验。不仅如此,为了加深自己对知识的理解以及汲取他人的观点,法拉第还自发成立学习小组,经常和青年朋友们一起讨论问题,交换思想。重视实践以及对科学的试验,可以说贯穿法拉第的一生。

良好的教育一方面来自父亲从小对法拉第人生观、价值观的教导与指引,为小法拉第的成长提供了前进的方向,另一方面,法拉第对学习的热情,让他如饥似渴的吸收着知识。这样的启蒙教育与自我教育,为法拉第以后的科学事业奠定了坚实的基础。

二、师恩如海、稳步前行

对于法拉第而言,聆听著名化学家汉弗莱.戴维的演讲成为他人生的转折点。法拉第的好学精神不但在充实着自己也在无形中影响着他人,一位书店的常客就被法拉第这种忘我的学习精神深深的感动着,在他的帮助下,法拉第,这位只上过两年小学的贫苦孩子,终于有机会一睹顶级科学家的风采。听完汉弗莱.戴维的演讲,法拉第将演讲内容全部记录下来并整理成册,和志同道合的朋友一起认真讨论研究。戴维对法拉第科学的启迪,为法拉第开启了进阶的大门。为了表示感激,法拉第将自己整理好的演讲记录送给了戴维,并附言,自己热爱科学,并愿意为科学事业献身。收到礼物的戴维深感这个年仅二十岁的青年对科学的忘情与热爱。发出邀请让法拉第成为自己的实验助手。从此,法拉第开始了自己的科学生涯。

名为助手,实为师徒。通过一段时间的接触与观察,戴维对法拉第的勤奋好学与努力工作颇为满意,对法拉第更为器重。

两年的时间转瞬即逝,一面完成导师戴维交给自己的工作,一面不断充实自己的学识,法拉第在戴维的指导与带领下进步飞速。到了1813年10月,当被告知自己有幸陪同老师去欧洲大陆考察,更是让身处幸福的法拉第激动不已,即便他公开的身份是仆人,但他从未计较过地位也不曾自卑,完全将这次考察当做了自己的学习之旅。这次科学旅行,不仅拓展了法拉第的科学视野,见到了当世许多著名的科学家,还学会了法语和意大利语。1815年5月法拉第回到皇家研究所,在戴维指导下做独立的研究工作并取得了几项化学研究成果。

1816年法拉第发表了第一篇科学论文。

1818年起他和J·斯托达特合作研究合金钢,首创了金相分析方法。

1820年他用取代反应制得六氯乙烷和四氯乙烯。

1821年任皇家学院实验室总监,同年法拉第发明了世界上第一台电动机。

1823年他发现了氯气和其他气体的液化方法。

1824年1月他当选为皇家学会会员。

1825年2月接替戴维任皇家研究所实验室主任。同年发现苯。

1831年,法拉第发现了电磁感应现象,同年发明了圆盘发动机。

1837年他引入了电场和磁场的概念,指出电和磁的周围都有场的存在,这打破了牛顿力学"超距作用"的传统观念。

1838年,他提出了电力线的新概念来解释电、磁现象,这是物理学理论上的一次重大突破。

1843年,法拉第用有名的"冰桶实验",证明了电荷守恒定律。

1845年,也是在经历了无数次失败之后,他终于发现了"磁光效应"。为电、磁和光的统一理论奠定了基础。  

1852年,他又引进了磁力线的概念,从而为经典电磁学理论的建立奠定了基础。后来,英国物理学家麦克斯韦用数学工具研究法拉第的磁力线理论,最后完成了经典电磁学理论。

戴维虽然在科学上有许多了不起的贡献,但他曾说:“我对科学最大的贡献是发现了法拉第”。

三、甜美爱情与携手相伴

一个人一生最大的幸福莫过于从事自己喜欢的事业,并且还能够得到家人尤其是妻子的理解与支持。而法拉第无疑就是一个这样被命运眷待的人。

萨拉.伯纳尔是法拉第好友的妹妹,两个人是在教会中相识的。自此法拉第每个星期天晚上都要去伯纳尔家中吃饭,和伯纳尔讨论科学或是娱乐,而每次都准时在十点时离开。而离开后的法拉第脑海中充斥的都是萨拉的音容笑貌,他知道自己不可救药的爱上了知书达理、温婉可人的萨拉,而他需要在街道上散步许久才能将自己对萨拉的爱慕之情冷却下来。

但生性腼腆的法拉第并不善于表达自己内心的情感,内心炙热的感情只能寄情于物。有一次法拉第读书会中朗读了一首爱情诗,伯纳尔认为他一定是有原因的,回家后将法拉第的诗拿给了妹妹看。后来当萨拉问法拉第关于 诗的内容时,法拉第交出诗后立刻从萨拉身边逃走。

很显然,萨拉早就看出法拉第对自己的情感,但萨拉同样清楚与想法拉第这样的科学家恋爱甚至结婚需要承受什么:法拉第不爱钱不慕名,他全部的身心都投入到了科研事业,作为当时知名的皇家学院教授,成为他的配偶便要时常与孤单寂寞相伴……。

萨拉不断问自己,自己爱这个羞涩又正值,高尚且木讷的爱慕者吗?自己能够为他以及他从事的事业做出牺牲吗?当得到内心肯定的答复时,萨拉欣然接受了来自法拉第炙热的爱。两人在一起后,充满人生智慧的萨拉同时在内心中也暗暗决定培养与法拉第相同的兴趣爱好,成为他研究成果的分享者。法拉第后来在日记中也曾提到:“在我的一生中,对我的喜悦与心理健康,最有帮助的就是婚姻。”确定恋爱关系后的萨拉要面对的是一个依旧我行我素忙碌无比的法拉第,而法拉第也并没有因为恋爱放弃他的读书、研究,他的生活还是一样的忙碌,一边在皇家学院做实验,一边替穷人朋友上化学课,参加读书会与文艺俱乐部。识大体的萨拉认识到成熟的爱情并不一定要成日黏在一起,而需要彼此信任与体谅。

二人在1921年6月12日结成了夫妻。

法拉第的一生是幸运的,而他的幸运与他的对科学的热情是分不开的,他的热情与执着让同为贫苦出身的戴维教授欣赏与感动。他的热情让他在科学的事业上突飞猛进,将人类的文明带入到电磁时代。他的热情与真挚就像太阳的光不断温暖着周围的人,而另一位物理学大师麦克斯韦就是受益者之一。

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