Μάικλ Φαραντέι
gigatos | 24 Ιουνίου, 2022
Σύνοψη
Ο Michael Faraday († 25 Αυγούστου 1867 στο Hampton Court Green, Middlesex) ήταν Άγγλος φυσιοδίφης που θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους πειραματικούς φυσικούς. Οι ανακαλύψεις του Faraday για την “ηλεκτρομαγνητική περιστροφή” και την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της ηλεκτρικής βιομηχανίας. Οι γλαφυρές ερμηνείες του για το μαγνητο-οπτικό φαινόμενο και τον διαμαγνητισμό μέσω των γραμμών δύναμης και των πεδίων οδήγησαν στην ανάπτυξη της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού. Μέχρι το 1820, ο Φαραντέι θεωρούνταν ήδη ο κορυφαίος χημικός αναλυτής της Βρετανίας. Ανακάλυψε ορισμένους νέους υδρογονάνθρακες, όπως το βενζόλιο και το βουτένιο, και διατύπωσε τους βασικούς νόμους της ηλεκτρόλυσης.
Μεγαλωμένος σε ταπεινές συνθήκες και εκπαιδευμένος ως βιβλιοδέτης, ο Φαραντέι, ο οποίος ήταν ενθουσιώδης με τις φυσικές επιστήμες, βρήκε δουλειά ως εργαστηριακός βοηθός του Humphry Davy στο Βασιλικό Ίδρυμα, το οποίο έγινε ο σημαντικότερος χώρος εργασίας του. Στο εργαστήριο του Βασιλικού Ιδρύματος διεξήγαγε τα πρωτοποριακά ηλεκτρομαγνητικά πειράματά του και στην αίθουσα διαλέξεών του συνέβαλε στη διάδοση των νέων επιστημονικών γνώσεων με τις χριστουγεννιάτικες διαλέξεις του. Το 1833, ο Φαραντέι διορίστηκε ο πρώτος καθηγητής Χημείας Fuller. Ο Faraday διεξήγαγε περίπου 30.000 πειράματα και δημοσίευσε 450 επιστημονικά άρθρα. Συγκέντρωσε τις σημαντικότερες από τις δημοσιεύσεις του για τον ηλεκτρομαγνητισμό στο βιβλίο του Experimental Researches in Electricity. Το πιο δημοφιλές έργο του Chemical History of a Candle ήταν η απομαγνητοφώνηση μιας από τις χριστουγεννιάτικες διαλέξεις του.
Για λογαριασμό του βρετανικού κράτους, ο Faraday εκπαίδευσε τους δόκιμους της Βασιλικής Στρατιωτικής Ακαδημίας του Woolwich στη χημεία για περισσότερα από είκοσι χρόνια. Εργάστηκε για ένα ευρύ φάσμα αρχών και δημόσιων ιδρυμάτων, όπως για παράδειγμα για τη ναυτιλιακή αρχή Trinity House, το Βρετανικό Μουσείο, το Υπουργείο Εσωτερικών και το Συμβούλιο Εμπορίου.
Ο Faraday ανήκε στους οπαδούς μιας μικρής χριστιανικής μειονότητας, των Sandemanians, στη θρησκευτική ζωή των οποίων συμμετείχε ενεργά.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Τούπακ Σακούρ
Καταγωγή και εκπαίδευση
Ο Μάικλ Φαραντέι γεννήθηκε στις 22 Σεπτεμβρίου 1791 στο Νιούινγκτον της κομητείας του Σάρεϊ, η οποία σήμερα αποτελεί μέρος του δήμου Σάουθγουορκ του Λονδίνου. Ήταν το τρίτο από τα τέσσερα παιδιά του James Faraday (1761-1810), σιδηρουργού, και της συζύγου του Margaret (το γένος Hastwell, 1764-1838), κόρης αγρότη. Μέχρι τις αρχές του 1791, οι γονείς του ζούσαν με τα δύο μεγαλύτερα αδέλφια του, την Ελίζαμπεθ (1787-1847) και τον Ρόμπερτ (1788-1846), στο μικρό χωριό Όουθγκιλ της τότε κομητείας Γουέστμορλαντ στη βορειοδυτική Αγγλία (σημερινή Καμβρία). Όταν οι συνέπειες της Γαλλικής Επανάστασης οδήγησαν σε μείωση του εμπορίου και η οικογένεια απειλήθηκε με φτώχεια, αποφάσισαν να μετακομίσουν στην άμεση γειτονιά του Λονδίνου. Ο πατέρας του Faraday βρήκε δουλειά στον σιδερά James Boyd στο West End του Λονδίνου. Λίγο αργότερα η οικογένεια μετακόμισε στην οδό Gilbert Street και περίπου πέντε χρόνια αργότερα στο Jacob”s Well Mews. Εκεί γεννήθηκε η μικρότερη αδελφή του Faraday, η Margaret (1802-1862).
Μέχρι την ηλικία των δώδεκα ετών, ο Φαραντέι φοίτησε σε ένα απλό ημερήσιο σχολείο, όπου διδάχθηκε τα βασικά της ανάγνωσης, της γραφής και της αριθμητικής. Το 1804 βρήκε δουλειά ως παιδί για θελήματα στον Ουγενότο μετανάστη George Riebau, ο οποίος διατηρούσε βιβλιοπωλείο στην Blanford Street. Ένα από τα καθήκοντα του Faraday ήταν να πηγαίνει την εφημερίδα στους πελάτες της Riebau το πρωί, να την παραλαμβάνει ξανά κατά τη διάρκεια της ημέρας και να τη μεταφέρει σε άλλους πελάτες. Μετά από περίπου ένα χρόνο ως παιδί για τα θελήματα, ο Faraday υπέγραψε επταετές συμβόλαιο μαθητείας με τον Riebau στις 7 Οκτωβρίου 1805. Σύμφωνα με τα έθιμα της εποχής, μετακόμισε με τον κύριο μαθητευόμενο και έζησε μαζί του κατά τη διάρκεια της μαθητείας του.
Ο Faraday αποδείχθηκε ικανός, ανοιχτόμυαλος και περίεργος μαθητευόμενος. Γρήγορα έμαθε το επάγγελμα του βιβλιοδέτη και διάβασε με προσοχή πολλά από τα βιβλία που του έφερναν για βιβλιοδεσία. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονταν το Conversations on Chemistry της Jane Marcet, μια δημοφιλής εισαγωγή στη χημεία που δημοσιεύθηκε το 1806, και η συνεισφορά του James Tytler για τον ηλεκτρισμό στην τρίτη έκδοση της Encyclopædia Britannica, καθώς και η ιστορία του Ali Baba και έργα αναφοράς και περιοδικά για την τέχνη. Ο Riebau του επέτρεψε να πραγματοποιήσει μικρά χημικά και ηλεκτρικά πειράματα.
Μεταξύ των έργων που μελέτησε ο Faraday ήταν το βιβλίο του Isaac Watts The Improvement of the Mind (1741), το οποίο απευθυνόταν σε αναγνώστες που ήθελαν να διευρύνουν τις γνώσεις και τις νοητικές τους ικανότητες ανεξάρτητα. Στις εξηγήσεις του, ο συγγραφέας απέδιδε σημασία όχι μόνο στην παθητική μετάδοση της γνώσης, αλλά και στην ενθάρρυνση των αναγνωστών του να ασχοληθούν ενεργά με αυτήν. Μεταξύ άλλων, ο Watts συνέστησε να κρατάμε σημειώσεις σε άρθρα, να κρατάμε σημειώσεις σε διαλέξεις και να επιδιώκουμε την ανταλλαγή ιδεών με ομοϊδεάτες μας.
Υπό αυτή την εντύπωση, ο Φαραντέι ξεκίνησε το 1809 αυτό που ονόμασε The Philosophical Miscellany, μια συλλογή σημειώσεων για άρθρα σχετικά με θέματα τέχνης και επιστήμης που είχε διαβάσει σε διάφορες εφημερίδες και περιοδικά. Το 1810, ο Riebau ενθάρρυνε τον 19χρονο Faraday να παρακολουθεί τις επιστημονικές διαλέξεις που διοργάνωνε κάθε Δευτέρα ο χρυσοχόος John Tatum στο σπίτι του. Ο Tatum ήταν ο ιδρυτής της Φιλοσοφικής Εταιρείας της πόλης, που ιδρύθηκε το 1808, στόχος της οποίας ήταν να δώσει στους τεχνίτες και τους μαθητευόμενους πρόσβαση στην επιστημονική γνώση. Για κάθε διάλεξη καταβαλλόταν αμοιβή ενός σελίνγκου, την οποία ο Φαραντέι λάμβανε από τον αδελφό του Ρόμπερτ. Με την υποστήριξη αυτή, μπόρεσε να παρακολουθήσει περίπου δώδεκα διαλέξεις από τις 19 Φεβρουαρίου 1810 έως τις 26 Σεπτεμβρίου 1811. Κατά τη διάρκεια των διαλέξεων του Tatum, ο Faraday κρατούσε σημειώσεις, τις οποίες αναθεωρούσε, συνόψιζε και μετέφερε σε ένα σημειωματάριο στον ελεύθερο χρόνο του. Στου Tatum έγινε φίλος με τους Κουάκερους Benjamin Abbott (1793-1870) και Edward Magrath (1791?-1861), καθώς και με τον Richard Phillips (1778-1851). Στις 12 Ιουλίου 1812 άρχισε μια γραπτή ανταλλαγή ιδεών με τον Άμποτ, η οποία συνεχίστηκε για πολλά χρόνια.
Ο Φαραντέι, του οποίου η μαθητεία στον Ριεμπάου έφτανε στο τέλος της, δεν αισθανόταν ιδιαίτερη διάθεση να περάσει τη ζωή του ως βιβλιοδέτης. Έγραψε μια επιστολή στον Joseph Banks, τον πρόεδρο της Royal Society, στην οποία ζητούσε μια ταπεινή θέση στα εργαστήρια της Royal Society. Ωστόσο, ο Banks δεν θεώρησε απαραίτητο να απαντήσει στο αίτημά του. Στις 8 Οκτωβρίου 1812, μία ημέρα μετά το τέλος της μαθητείας του, ο Φαραντέι άρχισε να εργάζεται ως βοηθός βιβλιοδέτη στον Henri De La Roche.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Άλμπρεχτ φον Βάλλενσταϊν
Απασχόληση ως βοηθός εργαστηρίου
Στις αρχές του 1812, ο Riebau έδειξε το σημειωματάριο του Faraday με τα αντίγραφα των διαλέξεων του Tatum στο γιο του William Dance (1755-1840), ενός από τους πελάτες του. Ο Dance το ανέφερε αυτό στον πατέρα του, ο οποίος στη συνέχεια πήγε τον Faraday στις τέσσερις τελευταίες διαλέξεις του Humphry Davy με τίτλο The Elements of Chemical Philosophy ως καθηγητή Χημείας τον Μάρτιο και τον Απρίλιο του 1812. Ο Davy θεωρούνταν εξαιρετικός λέκτορας και είχε αποκτήσει μεγάλη φήμη μεταξύ των ειδικών για την ανακάλυψη των στοιχείων κάλιο, νάτριο και χλώριο. Κατά τη διάρκεια των διαλέξεων του Davy, ο Faraday κράτησε πολλές σημειώσεις, τις οποίες αναθεώρησε και πρόσθεσε σχέδια, τις οποίες έδεσε σε ένα βιβλίο και έστειλε στον Davy.
Στα τέλη Οκτωβρίου του 1812, ωστόσο, ο Davy δεν βρισκόταν στο Λονδίνο, αλλά, μαζί με τον John George Children, επαναλάμβαναν στο Tunbridge Wells ένα πείραμα του Pierre Louis Dulong, ο οποίος λίγο νωρίτερα είχε ανακαλύψει μια νέα ένωση χλωρίου και αζώτου. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, ένας γυάλινος σωλήνας που περιείχε το τριχλωριούχο άζωτο που προέκυψε εξερράγη και τραυμάτισε σοβαρά το αριστερό μάτι του Davy. Ο Davy μεταφέρθηκε αμέσως στο Λονδίνο για θεραπεία και βρήκε εκεί το πρόγραμμα του Faraday. Καθώς χρειαζόταν βοήθεια για να οργανώσει τις σημειώσεις του λόγω του τραυματισμού του στο μάτι, κάλεσε τον Φαραντέι στο σπίτι του στα τέλη του 1812.
Στις 19 Φεβρουαρίου 1813, ξέσπασε καυγάς στο Βασιλικό Ίδρυμα μεταξύ του εργαστηριακού βοηθού William Payne και του κατασκευαστή οργάνων John Newmann. Τρεις ημέρες αργότερα, ο Πέιν απολύθηκε από τους διευθυντές του Βασιλικού Ιδρύματος. Ο Davy, ο οποίος χρειαζόταν έναν νέο βοηθό, πρότεινε τον Faraday για την κενή θέση. Την 1η Μαρτίου 1813, ο τελευταίος άρχισε να εργάζεται ως βοηθός εργαστηρίου στο Βασιλικό Ίδρυμα. Τα καθήκοντά του περιλάμβαναν την επίβλεψη και την παροχή βοήθειας στους καθηγητές και τους λέκτορες κατά την προετοιμασία και την πραγματοποίηση των διαλέξεών τους, τον καθαρισμό των μοντέλων στην αποθήκη κάθε εβδομάδα και το ξεσκόνισμα των οργάνων στις γυάλινες προθήκες κάθε μήνα. Μετακόμισε στα δύο δωμάτια του προκατόχου του και του δόθηκε η άδεια να χρησιμοποιήσει το εργαστήριο για τα δικά του πειράματα.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Τζέσε Όουενς
Ταξίδι στην ηπειρωτική Ευρώπη
Ο Ναπολέων Βοναπάρτης είχε απονείμει στον Davy ένα χρυσό μετάλλιο για τη συμβολή του στην ηλεκτροχημεία, το οποίο ήθελε να παραλάβει στο Παρίσι. Παρά τους συνεχιζόμενους ναπολεόντειους πολέμους, έλαβε άδεια από τη γαλλική κυβέρνηση να ταξιδέψει στην ηπειρωτική Ευρώπη. Ο Davy και η σύζυγός του Jane Apreece (1780-1855) σχεδίασαν, λοιπόν, ένα ταξίδι στην ηπειρωτική Ευρώπη το 1813, το οποίο θα διαρκούσε δύο ή τρία χρόνια και θα έφτανε μέχρι την Κωνσταντινούπολη. Ζήτησε από τον Faraday να τον συνοδεύσει ως amanuensis (γραμματέας και επιστημονικός βοηθός). Αυτό προσέφερε στον τελευταίο, ο οποίος δεν είχε ταξιδέψει ποτέ “περισσότερο από δώδεκα μίλια” από το Λονδίνο, την ευκαιρία να μάθει από τον Davy και να έρθει σε επαφή με μερικούς από τους σημαντικότερους ξένους φυσιοδίφες.
Στις 13 Οκτωβρίου 1813, η πενταμελής ομάδα αναχώρησε από το Λονδίνο. Στο Πλύμουθ, επιβιβάστηκε για το Μορλαί, όπου ερευνήθηκε και κρατήθηκε για περίπου μία εβδομάδα. Τελικά έφτασαν στο Παρίσι το βράδυ της 27ης Οκτωβρίου. Ο Faraday εξερεύνησε την πόλη, η οποία τον εντυπωσίασε πολύ, και επισκέφθηκε το Μουσείο Ναπολέοντα μαζί με τον Davy και τον γεωλόγο Thomas Richard Underwood (1772-1835). Στο εργαστήριο του χημικού Louis-Nicolas Vauquelin, ο Davy και ο Faraday παρατήρησαν την παραγωγή χλωριούχου καλίου, η οποία διέφερε από τη μέθοδο που χρησιμοποιούνταν στην Αγγλία. Το πρωί της 23ης Νοεμβρίου, ο André-Marie Ampère, ο Nicolas Clément και ο Charles-Bernard Desormes επισκέφθηκαν τον Davy στο ξενοδοχείο του, του παρουσίασαν μια ουσία που είχε ανακαλύψει δύο χρόνια νωρίτερα ο Bernard Courtois και του έκαναν κάποια πειράματα που παρήγαγαν ιώδεις ατμούς. Με τη βοήθεια του Faraday, ο Davy διεξήγαγε τα δικά του πειράματα, μεταξύ άλλων στο εργαστήριο του Eugène Chevreul στο Jardin des Plantes. Στις 11 Δεκεμβρίου, συνειδητοποίησε ότι η ουσία ήταν ένα νέο στοιχείο, το οποίο ονόμασε ιώδιο από την ελληνική λέξη ιώδες που σημαίνει “βιολετί”. Τα πειράματα του Davy καθυστέρησαν το προγραμματισμένο ταξίδι προς την Ιταλία.
Στις 29 Δεκεμβρίου 1813 αναχώρησαν από το Παρίσι για τις ακτές της Μεσογείου, όπου ο Davy ήλπιζε να βρει φυτά που περιείχαν ιώδιο για τις έρευνές του. Ο Φαραντέι ήταν μάρτυρας της μετάβασης του Πάπα Πίου Ζ΄ στο Μονπελιέ στις αρχές Φεβρουαρίου, επιστρέφοντας στην Ιταλία μετά την απελευθέρωσή του από τους Συμμάχους. Μετά από ένα μήνα παραμονής, συνέχισαν την πορεία τους προς την Ιταλία, συνοδευόμενοι από τον Frédéric-Joseph Bérard (1789-1828). Μέσω της Νιμ και της Νίκαιας, διέσχισαν τις Άλπεις μέσω του περάσματος Tenda. Κατά τη διάρκεια του επίπονου ταξιδιού από πόλη σε πόλη, ο Ντέιβι εξήγησε στον Φαραντέι τη γεωλογική σύσταση του τοπίου και τον εξοικείωσε με τους αρχαίους πολιτιστικούς χώρους.
Στη Γένοβα, οι κακές καιρικές συνθήκες εμπόδισαν τη συνέχιση του ταξιδιού. Ο Davy εκμεταλλεύτηκε την καθυστέρηση για να κάνει πειράματα στο σπίτι του Domenico Viviani (1772-1840), ο οποίος διατηρούσε σε αιχμαλωσία κάποια “ηλεκτρικά ψάρια”, με τα οποία ήθελε να ελέγξει αν η εκροή των ψαριών αυτών ήταν επαρκής για να αποσυνθέσει το νερό. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων του ήταν αρνητικά. Στις 13 Μαρτίου διέσχισαν τον κόλπο της Γένοβας με πλοίο. Μία ημέρα πριν ο βρετανικός στρατός αποβιβαστεί στο Λιβόρνο, πέρασαν από τη Λούκα και έφτασαν στη Φλωρεντία στις 16 Μαρτίου, όπου επισκέφθηκαν το μουσείο της Accademia del Cimento, το οποίο περιείχε, μεταξύ άλλων, τα όργανα παρατήρησης του Γαλιλαίου Γαλιλέι. Οι Davy και Faraday συνέχισαν τα πειράματά τους με το ιώδιο και ετοίμασαν ένα πείραμα για να αποδείξουν ότι τα διαμάντια αποτελούνται από καθαρό άνθρακα. Για να το κάνουν αυτό, χρησιμοποίησαν μεγάλα γυαλιά καύσης από την κατοχή του Μεγάλου Δούκα Φερδινάνδου Γ. Στις 27 Μαρτίου 1814, κατάφεραν να το αποδείξουν για πρώτη φορά. Τις επόμενες ημέρες, οι δύο τους επανέλαβαν το πείραμα αρκετές φορές.
Η άφιξη στη Ρώμη έγινε στα μέσα της Μεγάλης Εβδομάδας. Όπως είχε κάνει και σε άλλα μέρη, ο Φαραντέι εξερεύνησε την πόλη μόνος του. Εντυπωσιάστηκε ιδιαίτερα από τη Βασιλική του Αγίου Πέτρου και το Κολοσσαίο. Στην Accademia dei Lincei, ο Davy και ο Faraday πειραματίστηκαν με κάρβουνο για να διερευνήσουν ορισμένα αναπάντητα ερωτήματα από το πείραμα με το διαμάντι. Στις 5 Μαΐου φιλοξενήθηκαν στο σπίτι του Domenico Morichini (1773-1836). Εκεί, ο Φαραντέι επανέλαβε ανεπιτυχώς υπό την καθοδήγηση του ιδιοκτήτη το πείραμά του για την υποτιθέμενη μαγνήτιση μιας βελόνας από το ιώδες φασματικό στοιχείο του ηλιακού φωτός. Δύο ημέρες αργότερα, ξεκίνησαν για μια εκδρομή δύο εβδομάδων στη Νάπολη. Εκεί ανέβηκαν αρκετές φορές στον Βεζούβιο. Η Καρολίνα Βοναπάρτη, η βασίλισσα της Νάπολης, χάρισε στον Davy ένα βάζο με αρχαίες χρωστικές ουσίες, τις οποίες ο Davy και ο Faraday ανέλυσαν αργότερα.
Για να ξεφύγουν από τη ζέστη του καλοκαιριού, η ταξιδιωτική ομάδα ξεκίνησε από τη Ρώμη στις 2 Ιουνίου με κατεύθυνση την Ελβετία. Μέσω της Τέρνι, της Μπολόνια, της Μάντοβα και της Βερόνα, έφτασαν στο Μιλάνο. Εδώ ο Faraday συνάντησε τον Alessandro Volta στις 17 Ιουνίου. Έφτασαν στη Γενεύη στις 25 Ιουνίου 1814 και πέρασαν το καλοκαίρι με τον Charles-Gaspard de la Rive στο σπίτι του στη λίμνη της Γενεύης, κυνηγώντας, ψαρεύοντας, πειραματιζόμενοι περαιτέρω με το ιώδιο και συνεργαζόμενοι με τον Marc-Auguste Pictet και τον Nicolas-Théodore de Saussure. Στις 18 Σεπτεμβρίου 1814, ταξίδεψαν μέσω Λωζάννης, Vevey, Payerne, Βέρνης, Ζυρίχης και των καταρρακτών του Ρήνου κοντά στο Schaffhausen, φτάνοντας τελικά στο Μόναχο, όπου έμειναν για τρεις ημέρες.
Επέστρεψαν στην Ιταλία μέσω του περάσματος Μπρένερ, επισκεπτόμενοι την Πάντοβα και τη Βενετία. Στη Φλωρεντία, ερεύνησαν ένα εύφλεκτο αέριο που ξέφυγε από το έδαφος στην Pietramala και το οποίο ταυτοποίησαν ως μεθάνιο. Στη Ρώμη, όπου έφτασαν στις 2 Νοεμβρίου 1814 και παρέμειναν μέχρι τον Μάρτιο του 1815, ο Φαραντέι έζησε τα Χριστούγεννα και παρακολούθησε πολλούς χορούς μασκέ κατά τη διάρκεια του καρναβαλιού. Οι Davy και Faraday διεξήγαγαν περαιτέρω πειράματα με χλώριο και ιώδιο. Τα αρχικά τους σχέδια να ταξιδέψουν στην Κωνσταντινούπολη χάλασαν. Αφού διέσχισαν το Τιρόλο και τη Γερμανία, έφτασαν τελικά στο Λονδίνο στις 23 Απριλίου 1815.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Πιερ Ωγκύστ Ρενουάρ
Ανάπτυξη ως χημικός αναλυτής
Μετά την επιστροφή του, ο Φαραντέι έμεινε αρχικά χωρίς δουλειά στο Λονδίνο. Κατόπιν αιτήματος του William Thomas Brande, ο οποίος είχε αναλάβει τη θέση του καθηγητή Χημείας από τον Davy το 1812, και με την πλήρη υποστήριξη του Davy, ο οποίος είχε εκλεγεί αντιπρόεδρος του Βασιλικού Ινστιτούτου μια εβδομάδα νωρίτερα, ο Faraday έλαβε πίσω την παλιά του θέση ως βοηθός εργαστηρίου στις 15 Μαΐου και ήταν επιπλέον υπεύθυνος για την ορυκτολογική συλλογή.
Ο Φαραντέι παρακολούθησε και πάλι τις διαλέξεις της Φιλοσοφικής Εταιρείας της πόλης και έγινε μέλος της. Στις 17 Ιανουαρίου 1816 έδωσε εκεί την πρώτη του διάλεξη για τη χημεία, την οποία ακολούθησαν άλλες 16 τα επόμενα δυόμισι χρόνια. Το 1818, για να τελειοποιήσει τις ικανότητές του ως ομιλητής, παρακολούθησε τα απογευματινά μαθήματα ρητορικής του Benjamin Humphrey Smart (1786-1872) στο Royal Institution. Μαζί με τέσσερις φίλους του, ίδρυσε έναν κύκλο συγγραφής το καλοκαίρι του ίδιου έτους. Τα μέλη της ομάδας, οργανωμένα σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές της Φιλοσοφικής Εταιρείας της πόλης, έγραψαν δοκίμια σε ελεύθερα επιλεγμένα ή προκαθορισμένα θέματα, τα οποία υποβλήθηκαν ανώνυμα και αξιολογήθηκαν συλλογικά στην ομάδα.
Στο εργαστήριο του Βασιλικού Ιδρύματος, ο Faraday διεξήγαγε συχνά πειράματα για λογαριασμό του Davy και το 1816 συνέβαλε καθοριστικά στις έρευνές του, οι οποίες οδήγησαν στην ανάπτυξη της “λάμπας Davy” που χρησιμοποιείται στα ορυχεία. Για τον Brande, τον εκδότη του Quarterly Journal of Science, ο Faraday συνέταξε τις σελίδες με τίτλο Miscellanea από το 1816 και μετά και ανέλαβε πλήρως την ευθύνη του περιοδικού τον Αύγουστο του 1816 κατά τη διάρκεια της απουσίας του Brande. Το 1816, το Quarterly Journal of Science δημοσίευσε επίσης την πρώτη επιστημονική εργασία του Faraday σχετικά με δείγματα ασβεστόλιθου που προέρχονταν από την Τοσκάνη. Μέχρι το τέλος του 1819, είχε δημοσιεύσει 37 ανακοινώσεις και άρθρα στο Quarterly Journal of Science, μεταξύ των οποίων μια έρευνα για τη διαφυγή αερίων από τριχοειδείς σωλήνες και παρατηρήσεις για τις “τραγουδιστές φλόγες”.
Στο εργαστήριό του, ο Faraday πραγματοποίησε αναλύσεις χαρτιού για τον William Savage (1770-1843), τον τυπογράφο του Royal Institution, εξέτασε δείγματα πηλού για τον κατασκευαστή κεραμικών Josiah Wedgwood II (1769-1843) και ανέλαβε εγκληματολογικές έρευνες για λογαριασμό ενός δικαστηρίου. Στις αρχές του 1819, ο Faraday, μαζί με τον James Stodart (1760-1823), ο οποίος κατασκεύαζε χειρουργικά εργαλεία, ξεκίνησαν μια εκτεταμένη σειρά πειραμάτων για τη βελτίωση των κραμάτων χάλυβα. Πρώτα εξέτασε το wootz, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο προϊόν εκκίνησης για τον χάλυβα, ως προς τη χημική του σύνθεση. Ακολούθησαν πολυάριθμα πειράματα για τον εξευγενισμό του χάλυβα, στα οποία χρησιμοποιήθηκαν, μεταξύ άλλων, πλατίνα και ρόδιο. Οι έρευνες για τον χάλυβα διήρκεσαν περίπου πέντε χρόνια και συνεχίστηκαν από τον Faraday μόνο του μετά τον θάνατο του Stodart.
Στις 21 Δεκεμβρίου 1820, η πρώτη εργασία του Faraday που προοριζόταν για δημοσίευση στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές διαβάστηκε στα μέλη της Βασιλικής Εταιρείας. Περιέγραφε τις δύο νέες ενώσεις χλωράνθρακα που είχε ανακαλύψει, το τετραχλωροαιθένιο και το εξαχλωροαιθάνιο. Εκείνη την εποχή, ο Φαραντέι θεωρούνταν ήδη ο κορυφαίος χημικός αναλυτής της Βρετανίας. Το 1821 διορίστηκε “Επιθεωρητής του Οίκου” του Βασιλικού Ιδρύματος. Στις 12 Ιουνίου 1821 παντρεύτηκε τη Σάρα Μπάρναρντ (1800-1879), αδελφή του φίλου του Έντουαρντ Μπάρναρντ (1796-1867), την οποία είχε γνωρίσει το φθινόπωρο του 1819. Ο γάμος τους παρέμεινε άτεκνος.
Διαβάστε επίσης, σημαντικά-γεγονότα – Πρώτος εβραιο-ρωμαϊκός πόλεμος
Αναγνώριση ως φυσικός επιστήμονας
Το 1821, ο Ρίτσαρντ Φίλιπς, μέχρι τότε εκδότης των Annals of Philosophy, ζήτησε από τον Φαραντέι μια σύνοψη όλων των γνωστών ευρημάτων σχετικά με τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό. Λίγο νωρίτερα, ο Hans Christian Ørsted είχε δημοσιεύσει τις παρατηρήσεις του σχετικά με την εκτροπή μιας βελόνας πυξίδας από ηλεκτρικό ρεύμα. Ο Faraday επανέλαβε στο εργαστήριό του πειράματα των Ørsted, André-Marie Ampère και François Arago. Το διμερές ιστορικό του σκετς για τον ηλεκτρομαγνητισμό δημοσιεύτηκε, ανώνυμα κατόπιν αιτήματός του, στα Annals of Philosophy τον Σεπτέμβριο και τον Οκτώβριο του 1821. Ο Φαραντέι πέτυχε για πρώτη φορά ένα πείραμα στο οποίο ένας ρευματοφόρος αγωγός περιστρεφόταν γύρω από τον άξονά του υπό την επίδραση ενός μόνιμου μαγνήτη. Τον ίδιο μήνα, δημοσίευσε την ανακάλυψή του στο Quarterly Journal of Science. Η λεγόμενη “ηλεκτρομαγνητική περιστροφή” αποτέλεσε βασική προϋπόθεση για την ανάπτυξη του ηλεκτροκινητήρα.
Λίγες μόνο ημέρες μετά τη δημοσίευση της ανακάλυψής του, οι φίλοι του William Hyde Wollaston, συμπεριλαμβανομένου του Davy, αμφισβήτησαν την ανεξαρτησία του έργου του Faraday. Τον κατηγόρησαν ότι είχε κλέψει την ιδέα της “ηλεκτρομαγνητικής περιστροφής” από τον Wollaston και ότι δεν αναγνώριζε τη συγγραφική του ιδιότητα. Η πειραματική απόδειξη του Faraday, ωστόσο, ήταν εντελώς διαφορετική από τη λύση που πρότεινε ο Wollaston, την οποία ο τελευταίος αναγνώρισε. Καθώς οι δημόσιες φήμες σχετικά με αυτό δεν καταλάγιαζαν, ο Φαραντέι αναγκάστηκε να αποκαλύψει τη συγγραφή του Ιστορικού Σχεδίου του Ηλεκτρομαγνητισμού.
Το 1818, ο Michael Faraday είχε περιγράψει την υπνωτική επίδραση του “θειούχου αιθέρα”. Το 1823, ο Faraday άρχισε να ερευνά τις ιδιότητες του ένυδρου χλωρίου που ανακάλυψε ο Davy. Όταν το θέρμανε υπό πίεση, κατάφερε για πρώτη φορά να υγροποιήσει το χλώριο. Το 1823 και ξανά το 1844, όταν επέστρεψε στο θέμα, κατάφερε να υγροποιήσει την αμμωνία, το διοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου, το μονοξείδιο του διναζώτου, το χλωριούχο υδρογόνο, το υδρόθειο, το δικυάνιο και το αιθένιο. Ο Faraday ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε ότι υπήρχε μια κρίσιμη θερμοκρασία πάνω από την οποία τα αέρια δεν μπορούσαν πλέον να υγροποιηθούν, ανεξάρτητα από την ασκούμενη πίεση. Απέδειξε ότι οι καταστάσεις “στερεό”, “υγρό” και “αέριο” μπορούσαν να μετατραπούν η μία στην άλλη και δεν αποτελούσαν σταθερές κατηγορίες.
Το 1825, ο Faraday παρατήρησε υγρά κατάλοιπα σε δοχεία φωτιστικού αερίου που προμήθευε στο Βασιλικό Ίδρυμα ο αδελφός του Robert, ο οποίος εργαζόταν στην Εταιρεία Αερίου του Λονδίνου. Ανέλυσε το υγρό και ανακάλυψε μια νέα ένωση υδρογονανθράκων, την οποία ονόμασε “διττανθρακικό υδρογόνο”. Ο Eilhard Mitscherlich έδωσε στην ουσία αυτή, έναν αρωματικό υδρογονάνθρακα, το όνομα βενζόλιο το ίδιο έτος. Λίγο αργότερα, ανακάλυψε το βουτένιο, μια ένωση με τον ίδιο αναλογικό τύπο με το αιθένιο, αλλά με εντελώς διαφορετικές χημικές ιδιότητες. Το 1826, ο Faraday προσδιόρισε τη σύνθεση του ναφθαλίνης και παρήγαγε δύο διαφορετικά κρυσταλλικά δείγματα θειικού οξέος ναφθαλίνης.
Η Χημική Χειραγώγηση δημοσιεύθηκε τον Απρίλιο του 1827. Αυτή η μονογραφία του Faraday ήταν μια εισαγωγή στην πρακτική χημεία και απευθυνόταν σε αρχάριους στον τομέα της φυσικοχημικής έρευνας. Καλύπτει όλες τις πτυχές της πρακτικής χημείας, ξεκινώντας από τη σωστή οργάνωση ενός εργαστηρίου, μέσω της σωστής διεξαγωγής χημικών πειραμάτων, μέχρι την ανάλυση σφαλμάτων. Την πρώτη έκδοση ακολούθησαν δύο ακόμη εκδόσεις το 1830 και το 1842.
Την 1η Απριλίου 1824, η Βασιλική Εταιρεία και το Συμβούλιο του γεωγραφικού μήκους ίδρυσαν μια κοινή επιτροπή (Επιτροπή για τη βελτίωση του γυαλιού για οπτικούς σκοπούς). Στόχος της ήταν να βρει συνταγές για την παραγωγή οπτικών γυαλιών υψηλής ποιότητας που θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν τα γυαλιά πυριτόλιθου που παρήγαγε ο Joseph von Fraunhofer στη Γερμανία. Οι έρευνες πραγματοποιήθηκαν αρχικά στο υαλουργείο Falcon Glass Works, το οποίο διαχειρίζονταν οι Apsley Pellatt (1763-1826) και James Green. Προκειμένου να επιβλέπει πιο άμεσα τη διεξαγωγή των πειραμάτων, διορίστηκε στις 5 Μαΐου 1825 μια υποεπιτροπή, αποτελούμενη από τους John Herschel, George Dollond και Faraday. Μετά την κατασκευή ενός νέου κλιβάνου τήξης στο Βασιλικό Ίδρυμα, τα πειράματα γυαλιού πραγματοποιήθηκαν στο Βασιλικό Ίδρυμα από τον Σεπτέμβριο του 1827. Για να αντικαταστήσει τον Φαραντέι, ο Τσαρλς Άντερσον, πρώην λοχίας του Βασιλικού Πυροβολικού, προσλήφθηκε στις 3 Δεκεμβρίου 1827. Οι έρευνες για το γυαλί αποτέλεσαν το κύριο έργο του Φαραντέι για πάνω από πέντε χρόνια και στα τέλη του 1829 αποτέλεσαν το αντικείμενο της πρώτης διάλεξής του στη Βασιλική Εταιρεία. Το 1830, τα πειράματα με το γυαλί σταμάτησαν για οικονομικούς λόγους. Μια έκθεση του 1831 από τους αστρονόμους Henry Kater (1777-1835) και John Pond, οι οποίοι δοκίμασαν ένα τηλεσκόπιο με έναν αντικειμενικό φακό από γυαλί κατασκευασμένο από τον Faraday, πιστοποίησε ότι το γυαλί είχε καλές αχρωματικές ιδιότητες. Ωστόσο, ο Faraday θεώρησε ότι τα αποτελέσματα της πενταετούς εργασίας του ήταν ανεπαρκή.
Μετά από παρότρυνση του φίλου του Richard Phillips, ο οποίος είχε γίνει και ο ίδιος δεκτός στη Βασιλική Εταιρεία λίγο νωρίτερα, η πρόταση για την αποδοχή του Faraday στην Εταιρεία διαβάστηκε για πρώτη φορά την 1η Μαΐου 1823. Η πρόταση έφερε τις υπογραφές 29 μελών και έπρεπε να διαβαστεί σε δέκα διαδοχικές συνεδριάσεις. Ο Davy, πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας από το 1820, ήθελε να αποτρέψει την εκλογή του Faraday και προσπάθησε να αποσύρει την πρόταση. Με μία ψήφο κατά, ο Φαραντέι έγινε δεκτός στη Βασιλική Εταιρεία στις 8 Ιανουαρίου 1824.
Από τον Μάρτιο έως τον Ιούνιο του 1824, ο Φαραντέι διετέλεσε προσωρινός πρώτος γραμματέας του λονδρέζικου συλλόγου The Athenaeum, τον οποίο είχε συνιδρύσει ο Ντέιβι. Όταν του προτάθηκε τον Μάιο να αναλάβει μόνιμα τη θέση με ετήσιο μισθό 100 λιρών, απέρριψε την προσφορά και πρότεινε τον φίλο του Edward Magrath για τη θέση.
Στις 7 Φεβρουαρίου 1825, ο Φαραντέι διορίστηκε διευθυντής του εργαστηρίου του Βασιλικού Ινστιτούτου και άρχισε να δίνει εκεί τις πρώτες του διαλέξεις. Τον Φεβρουάριο του 1826 απαλλάχθηκε από την υποχρέωση να βοηθά τον Μπράντε στις διαλέξεις του. Το 1827 ο Φαραντέι έδωσε διαλέξεις χημείας στο Ίδρυμα του Λονδίνου και έδωσε την πρώτη από τις πολυάριθμες χριστουγεννιάτικες διαλέξεις του. Απέρριψε την πρόταση να γίνει ο πρώτος καθηγητής χημείας στο νεοσύστατο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου, επικαλούμενος τις υποχρεώσεις του στο Βασιλικό Ίδρυμα. Το 1828 τιμήθηκε με το μετάλλιο Fuller. Μέχρι το 1831, βοήθησε τον Brande να εκδίδει το Quarterly Journal of Science και στη συνέχεια επέβλεψε τα πρώτα πέντε τεύχη του νέου Journal of the Royal Institution.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Γκυ ντε Μωπασσάν
Έρευνες για τον ηλεκτρισμό (1831-1838)
Ήδη από το 1822, ο Φαραντέι σημείωσε στο σημειωματάριό του: “Μετατρέψτε τον μαγνητισμό σε ηλεκτρισμό”. Στο εργαστηριακό ημερολόγιο που ξεκίνησε τον Σεπτέμβριο του 1820, σημείωσε για πρώτη φορά ένα πείραμα στις 28 Δεκεμβρίου 1824, στο οποίο προσπάθησε να παράγει ηλεκτρισμό με τη βοήθεια του μαγνητισμού. Ωστόσο, το αναμενόμενο ηλεκτρικό ρεύμα δεν υλοποιήθηκε. Στις 28 και 29 Νοεμβρίου 1825 και στις 22 Απριλίου 1826 πραγματοποίησε περαιτέρω πειράματα, χωρίς όμως να επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Μετά από ένα πενταετές διάλειμμα λόγω των πολύπλοκων ερευνών για το γυαλί, ο Φαραντέι στράφηκε ξανά σε ηλεκτρομαγνητικά πειράματα για πρώτη φορά στις 29 Αυγούστου 1831. Έβαλε τον βοηθό του Άντερσον να κατασκευάσει ένα δαχτυλίδι από μαλακό σίδηρο με εσωτερική διάμετρο έξι ίντσες (περίπου 15 εκατοστά). Στη μία πλευρά του δακτυλίου προσάρμοσε τρεις περιελίξεις χάλκινου σύρματος, οι οποίες ήταν μονωμένες μεταξύ τους με σπάγκο και καλτσόν. Στην άλλη πλευρά του δακτυλίου υπήρχαν δύο τέτοιες περιελίξεις. Επέκτεινε τα δύο άκρα ενός από τα τυλίγματα στη μία πλευρά με ένα μακρύ χάλκινο καλώδιο που οδηγούσε σε μια μαγνητική βελόνα σε απόσταση περίπου ενός μέτρου. Συνέδεσε ένα από τα τυλίγματα στην άλλη πλευρά με τους πόλους μιας μπαταρίας. Κάθε φορά που έκλεινε το κύκλωμα, η μαγνητική βελόνα μετακινούνταν από τη θέση ηρεμίας της. Όταν το κύκλωμα άνοιξε, η βελόνα κινήθηκε ξανά, μόνο αυτή τη φορά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ο Faraday είχε ανακαλύψει την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, εφαρμόζοντας μια αρχή που διέπει τους μετασχηματιστές που αναπτύχθηκαν αργότερα. Διέκοψε τα πειράματά του, τα οποία διήρκεσαν μέχρι τις 4 Νοεμβρίου, για διακοπές τριών εβδομάδων με τη σύζυγό του στο Hastings και για δεκαπενθήμερη έρευνα για το Βασιλικό Νομισματοκοπείο. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων του, τα οποία διήρκεσαν μόλις έντεκα ημέρες, διαπίστωσε ότι ένας κυλινδρικός ραβδόμορφος μαγνήτης που κινείτο από ένα πηνίο σύρματος προκαλούσε ηλεκτρική τάση σε αυτόν. Οι ηλεκτρικές γεννήτριες λειτουργούν σύμφωνα με αυτή τη βασική αρχή.
Η έκθεση του Φαραντέι για την ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής παρουσιάστηκε από τον ίδιο στη Βασιλική Εταιρεία στα τέλη του 1831. Η μορφή που τυπώθηκε στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές δεν εμφανίστηκε πριν από τον Μάιο του 1832. Η μεγάλη καθυστέρηση οφείλεται σε μια αλλαγή των όρων δημοσίευσης νέων άρθρων. Μέχρι το τέλος του 1831, αρκούσε η ψήφος της πλειοψηφίας της Επιτροπής Εγγράφων για τη δημοσίευση ενός άρθρου στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές. Οι τροποποιημένοι κανόνες προέβλεπαν ατομική αξιολόγηση των άρθρων από ομοτίμους. Η κριτική του άρθρου του Faraday γράφτηκε από τον μαθηματικό Samuel Hunter Christie και τον ιατρό John Bostock (1773-1846).
Τον Δεκέμβριο του 1831, ο Φαραντέι έγραψε στον μακροχρόνιο Γάλλο φίλο του Jean Nicolas Pierre Hachette, ενημερώνοντάς τον για τις τελευταίες του ανακαλύψεις. Ο Hachette έδειξε την επιστολή στον γραμματέα του Ινστιτούτου της Γαλλίας, François Arago, ο οποίος την διάβασε στα μέλη του Ινστιτούτου στις 26 Δεκεμβρίου 1831. Αναφορές για την ανακάλυψη του Faraday δημοσιεύτηκαν στις γαλλικές εφημερίδες Le Temps και Le Lycée στις 28 και 29 Δεκεμβρίου 1831 αντίστοιχα. Η εφημερίδα London Morning Advertiser τις αναδημοσίευσε στις 6 Ιανουαρίου 1832. Οι αναφορές στον Τύπο απειλούσαν την προτεραιότητα της ανακάλυψής του, επειδή οι Ιταλοί Leopoldo Nobili και Vincenzo Antinori (1792-1865) στη Φλωρεντία είχαν επαναλάβει ορισμένα από τα πειράματα του Faraday και τα αποτελέσματά τους, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Antologia, εμφανίστηκαν στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές πριν από την εργασία του Faraday.
Μετά την ανακάλυψή του ότι ο μαγνητισμός είναι ικανός να παράγει ηλεκτρισμό, ο Φαραντέι έθεσε στον εαυτό του το καθήκον να αποδείξει ότι ανεξάρτητα από τον τρόπο με τον οποίο παράγεται ο ηλεκτρισμός, ενεργεί πάντα με τον ίδιο τρόπο. Στις 25 Αυγούστου 1832 άρχισε να εργάζεται με τις γνωστές πηγές του ηλεκτρισμού. Συνέκρινε τα αποτελέσματα του βολταϊκού ηλεκτρισμού, του ηλεκτρισμού τριβής, του θερμοηλεκτρισμού, του ζωικού ηλεκτρισμού και του μαγνητικού ηλεκτρισμού. Στην εργασία του που διαβάστηκε στις 10 και 17 Ιανουαρίου, κατέληξε στο συμπέρασμα από τα πειράματά του “…ότι ο ηλεκτρισμός, ανεξάρτητα από την πηγή του, είναι πανομοιότυπος στη φύση”.
Στα τέλη Δεκεμβρίου του 1832, ο Φαραντέι αναρωτήθηκε αν ένα ηλεκτρικό ρεύμα θα μπορούσε να αποσυνθέσει ένα στερεό σώμα – για παράδειγμα τον πάγο. Στα πειράματά του διαπίστωσε ότι ο πάγος συμπεριφερόταν σαν μη αγωγός, σε αντίθεση με το νερό. Δοκίμασε διάφορες ουσίες με χαμηλό σημείο τήξης και παρατήρησε ότι ένα μη αγώγιμο στερεό σώμα οδηγούσε το ρεύμα μετά τη μετάβαση στην υγρή φάση και αποσυντέθηκε χημικά υπό την επίδραση του ρεύματος. Στις 23 Μαΐου 1833, μίλησε ενώπιον της Βασιλικής Εταιρείας για έναν νέο νόμο για την αγωγή του ηλεκτρισμού.
Οι έρευνες αυτές οδήγησαν τον Faraday άμεσα στα πειράματά του για την “ηλεκτροχημική αποσύνθεση”, τα οποία τον απασχόλησαν για ένα χρόνο. Έλεγξε τις υπάρχουσες απόψεις, ιδίως εκείνες του Theodor Grotthuß και του Davy, και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η αποσύνθεση γινόταν μέσα στο υγρό και ότι οι ηλεκτρικοί πόλοι έπαιζαν μόνο το ρόλο του περιορισμού του υγρού.
Δυσαρεστημένος με τους όρους που είχε στη διάθεσή του για την περιγραφή της χημικής αποσύνθεσης υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος, ο Faraday απευθύνθηκε στον William Whewell στις αρχές του 1834 και συζήτησε το θέμα και με τον γιατρό του Whitlock Nicholl. Ο τελευταίος πρότεινε στον Faraday ότι, για να περιγράψει τη διαδικασία της ηλεκτροχημικής αποσύνθεσης, θα έπρεπε να χρησιμοποιήσει τους όρους ηλεκτρόδιο για τις επιφάνειες εισόδου και εξόδου του ρεύματος, ηλεκτρόλυση για την ίδια τη διαδικασία και ηλεκτρολύτη για την ουσία που εμπλέκεται. Ο Whewell, ο οποίος ήθελε να κάνει πιο αναγνωρίσιμη την πολική φύση της διαδικασίας, επινόησε τους όρους άνοδος και κάθοδος για τα δύο ηλεκτρόδια και τους όρους ανιόν, κατιόν και ιόν για τα εμπλεκόμενα σωματίδια. Στην αρχή της έβδομης σειράς των Πειραματικών ερευνών του στον ηλεκτρισμό, την οποία παρουσίασε στη Βασιλική Εταιρεία στις 9 Ιανουαρίου 1834, ο Φαραντέι πρότεινε τους νέους όρους για να περιγράψει τη διαδικασία της ηλεκτροχημικής διάσπασης (ηλεκτρόλυση). Σε αυτό το άρθρο διατύπωσε τους δύο βασικούς νόμους της ηλεκτρόλυσης:
Με τις έρευνές του, ο Faraday απέκλεισε την επίδραση παραγόντων όπως η συγκέντρωση του ηλεκτρολυτικού διαλύματος ή η φύση και το μέγεθος των ηλεκτροδίων στη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης. Μόνο η ποσότητα της ηλεκτρικής ενέργειας και τα χημικά ισοδύναμα είχαν σημασία. Ήταν η απόδειξη ότι οι χημικές και οι ηλεκτρικές δυνάμεις ήταν στενά συνδεδεμένες και ποσοτικά συσχετισμένες. Ο Φαραντέι χρησιμοποίησε αυτή τη σύνδεση στα περαιτέρω πειράματά του για να μετρήσει με ακρίβεια την ποσότητα του ηλεκτρισμού.
Στα μέσα Ιανουαρίου του 1836, ο Φαραντέι έστησε στο αμφιθέατρο του Βασιλικού Ινστιτούτου έναν κύβο με μήκος πλευράς 12 πόδια (περίπου 3,65 μέτρα), οι άκρες του οποίου σχηματίζονταν από ένα ελαφρύ ξύλινο πλαίσιο. Οι πλευρές ήταν δικτυωμένες με χάλκινο σύρμα και καλυμμένες με χαρτί. Ο κύβος στεκόταν σε τέσσερα γυάλινα πόδια ύψους 5,5 ιντσών (περίπου 14 εκατοστών) για να απομονωθεί από το έδαφος. Σε πειράματα που διεξήχθησαν στις 15 και 16 Ιανουαρίου 1836, συνέδεσε τον κύβο με μια μηχανή ηλεκτρισμού για να τον φορτίσει ηλεκτρικά. Στη συνέχεια, μπήκε στο εσωτερικό της διάταξης με ένα ηλεκτρόμετρο Goldblatt για να ανιχνεύσει τυχόν ηλεκτρισμό που μπορεί να είχε προκληθεί στον αέρα. Ωστόσο, κάθε σημείο του δωματίου αποδείχθηκε ότι δεν διέθετε ηλεκτρικό ρεύμα.
Η διάταξη που είναι γνωστή ως κλωβός Faraday, στην οποία το ηλεκτρικό πεδίο εξαφανίζεται μέσα σε ένα κλειστό, αγώγιμο σώμα, χρησιμοποιείται σήμερα στην ηλεκτρολογία για τη θωράκιση των ηλεκτροστατικών πεδίων.
Το 1837, ο Φαραντέι σκέφτηκε τον τρόπο με τον οποίο το φαινόμενο της ηλεκτρικής δύναμης διαδίδεται στο χώρο. Η ιδέα της επίδρασης των ηλεκτρικών δυνάμεων σε μεγάλες αποστάσεις, όπως υπονοεί ο νόμος του Κουλόμπ, τον έκανε να αισθάνεται άβολα. Από την άλλη πλευρά, υπέθεσε ότι ο χώρος πρέπει να παίζει ρόλο στη μετάδοση της δύναμης και ότι πρέπει να υπάρχει εξάρτηση από το μέσο που γεμίζει το χώρο. Ο Faraday άρχισε να διερευνά συστηματικά την επίδραση των μονωτήρων και σχεδίασε μια πειραματική διάταξη που αποτελούνταν από δύο πανομοιότυπους σφαιρικούς πυκνωτές. Αυτοί οι σφαιρικοί πυκνωτές με τη σειρά τους αποτελούνταν από δύο ορειχάλκινες σφαίρες τοποθετημένες η μία μέσα στην άλλη σε απόσταση τριών εκατοστών. Οι σφαίρες συνδέονταν μεταξύ τους με μια ορειχάλκινη λαβή επικαλυμμένη με μονωτική σέλλα και σχημάτιζαν μια φιάλη Leiden. Ο Faraday πρώτα φόρτισε τον έναν από τους δύο πυκνωτές, στη συνέχεια τον έφερε σε ηλεκτρική επαφή με τον άλλο και, χρησιμοποιώντας μια αυτοσχέδια περιστρεφόμενη ζυγαριά Coulomb, πείστηκε ότι μετά την εξίσωση του φορτίου, και οι δύο πυκνωτές έφεραν το ίδιο φορτίο. Στη συνέχεια, γέμισε τον χώρο αέρα ενός πυκνωτή με μονωτικό υλικό και επανέλαβε το πείραμα. Η νέα του μέτρηση έδειξε ότι ο πυκνωτής με τον μονωτή έφερε το μεγαλύτερο φορτίο. Επανέλαβε το πείραμα με διαφορετικές ουσίες. Ο Faraday έλαβε ένα ποσοτικό μέτρο για την επίδραση των μονωτήρων στη χωρητικότητα των σφαιρών, το οποίο ονόμασε “ειδική επαγωγική χωρητικότητα”, η οποία σήμερα αντιστοιχεί στη διηλεκτρική σταθερά. Για μια μη αγώγιμη ουσία που βρίσκεται μεταξύ δύο αγωγών, ο Whewell είχε προτείνει τον όρο διηλεκτρικό στα τέλη του 1836, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε επίσης από τον Faraday. Ο Faraday εξήγησε το πειραματικό του αποτέλεσμα με την πόλωση των σωματιδίων μέσα στους μονωτές, όπου το φαινόμενο μεταδίδεται από σωματίδιο σε σωματίδιο, και επέκτεινε επίσης την ιδέα αυτή στη μεταφορά του ηλεκτρισμού μέσα στους αγωγούς.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Εντουάρ Βιγιάρ
Εξάντληση και ανάκαμψη
Στις αρχές του 1839, ο Φαραντέι συνόψισε τα άρθρα του σχετικά με τις έρευνές του για τον ηλεκτρισμό που δημοσιεύθηκαν στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές μεταξύ Νοεμβρίου 1831 και Ιουνίου 1838 υπό τον τίτλο Πειραματικές έρευνες στον ηλεκτρισμό. Από τον Αύγουστο έως τον Νοέμβριο του 1839, ο Φαραντέι διεξήγαγε έρευνες για τη λειτουργία της βολταϊκής στήλης, τις οποίες δημοσίευσε τον Δεκέμβριο του 1839 υπό τον τίτλο On the Source of the Force in Voltaic Column. Σε αυτό, αντέκρουσε τη θεωρία της βολταϊκής επαφής με πολυάριθμες πειραματικές αποδείξεις.
Στα τέλη του 1839, ο Φαραντέι υπέστη μια σοβαρή διαταραχή της υγείας του, την οποία απέδωσε στην υπερκόπωση και τα συμπτώματα της οποίας ήταν πονοκέφαλοι, ζάλη και προσωρινή απώλεια μνήμης. Ο γιατρός του, Peter Mere Latham (1789-1875), τον συμβούλεψε να πάρει προσωρινή άδεια από τις πολλές υποχρεώσεις του και να αναρρώσει στο Μπράιτον. Ο Φαραντέι εργάστηκε μόνο σποραδικά στο εργαστήριό του για τα επόμενα χρόνια. Τον Ιανουάριο και τον Φεβρουάριο του 1840, συνέχισε τις έρευνές του για την βολταϊκή στήλη επί πέντε ημέρες. Τον Αύγουστο και τον Σεπτέμβριο, πειραματίστηκε ξανά σε πέντε ημέρες. Μετά τις 14 Σεπτεμβρίου 1840, δεν έκανε καμία καταχώρηση στο εργαστηριακό του ημερολόγιο για περίπου είκοσι μήνες μέχρι την 1η Ιουλίου 1842. Στα τέλη του 1840, οι διευθυντές του Βασιλικού Ιδρύματος αναγνώρισαν τη σοβαρότητα της ασθένειας του Φαραντέι και του έδωσαν άδεια απουσίας μέχρι να αναρρώσει πλήρως. Για σχεδόν ένα χρόνο δεν έδωσε καμία διάλεξη. Στις 30 Ιουνίου 1841, μαζί με τη σύζυγό του, τον αδελφό της George Barnard (1807-1890) και τη σύζυγό του Emma, πήγε για ένα τρίμηνο ταξίδι ανάρρωσης στην Ελβετία, όπου έκανε εκτεταμένες πεζοπορίες στις Άλπεις της Βέρνης.
Το 1840, ο William George Armstrong είχε ανακαλύψει ότι ο ηλεκτρισμός παράγεται όταν οι υδρατμοί απελευθερώνονται στον αέρα υπό υψηλή πίεση. Το καλοκαίρι του 1842, ο Φαραντέι άρχισε να ερευνά την αιτία αυτού του ηλεκτρισμού. Κατάφερε να αποδείξει ότι επρόκειτο για ηλεκτρισμό τριβής. Αφού ολοκλήρωσε το έργο αυτό τον Ιανουάριο του 1843, ακολούθησε μια άλλη μακρά φάση κατά την οποία δεν πειραματίστηκε σχεδόν καθόλου. Μόλις στις 23 Μαΐου 1844 ο Φαραντέι άρχισε και πάλι τις προσπάθειες μετατροπής των αερίων σε υγρή και στερεή κατάσταση, οι οποίες διήρκεσαν πάνω από ένα χρόνο. Συνέχισε τα πειράματά του το 1823. Κατάφερε να μετατρέψει έξι αέρια σε υγρά και επτά, συμπεριλαμβανομένης της αμμωνίας, του οξειδίου του αζώτου και του υδρόθειου, σε στερεά κατάσταση.
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, ο Φαραντέι φαινόταν να έχει αμφιβολίες για το αν θα μπορούσε να συνεχίσει να συνεισφέρει σημαντικά ως φυσικός επιστήμονας. Συγκέντρωσε την 15η έως 18η σειρά των ερευνών του για τον ηλεκτρισμό μαζί με άλλες 30 περίπου εργασίες στον δεύτερο τόμο του Experimental Researches in Electricity, ο οποίος κυκλοφόρησε στα τέλη του 1844.
Διαβάστε επίσης, ιστορία – Μαυριτανοί
Μελέτες για τον ηλεκτρισμό (1845-1855)
Τον Ιούνιο του 1845, ο Φαραντέι συμμετείχε στην ετήσια συνάντηση της Βρετανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης στο Κέιμπριτζ. Εκεί γνώρισε τον νεαρό William Thomson, τον μετέπειτα λόρδο Kelvin. Στις αρχές Αυγούστου, ο Faraday έλαβε μια επιστολή από τον Thomson που τον ρωτούσε για την επίδραση ενός ημιδιαφανούς μη αγωγού στο πολωμένο φως. Ο Thomson είπε στον Faraday ότι είχε πραγματοποιήσει τέτοια πειράματα το 1833 χωρίς κανένα αποτέλεσμα και υποσχέθηκε να στρέψει την προσοχή του στο ζήτημα ξανά. Χρησιμοποιώντας μια φωτεινή λάμπα Argand, επανέλαβε τα πειράματά του στα τέλη Αυγούστου με αρχές Σεπτεμβρίου με διαφορετικά υλικά, αλλά δεν πέτυχε κανένα αποτέλεσμα. Το φαινόμενο που έψαχνε ο Faraday, το ηλεκτρο-οπτικό φαινόμενο Kerr, αποδείχθηκε μόλις τριάντα χρόνια αργότερα από τον John Kerr.
Στις 13 Σεπτεμβρίου 1845, ο Faraday έστειλε πολωμένο φως μέσα από τα υλικά που χρησιμοποιούσε προηγουμένως, τα οποία υπέβαλε στην επίδραση ενός ισχυρού μαγνήτη. Τα πρώτα πειράματα με αέρα και γυαλί πυριτόλιθου δεν απέδωσαν κανένα αποτέλεσμα. Όταν χρησιμοποίησε ένα γυαλί από βορικό μόλυβδο που παρήγαγε στο πλαίσιο των πειραμάτων του με το γυαλί τη δεκαετία του 1820, διαπίστωσε μια αμυδρή αλλά ανιχνεύσιμη περιστροφή του επιπέδου πόλωσης όταν ευθυγράμμισε τη δέσμη φωτός παράλληλα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου καθώς περνούσε μέσα από αυτό. Συνέχισε τα πειράματά του και διαπίστωσε αρχικά το φαινόμενο με ένα άλλο από τα παλιά του δείγματα γυαλιού, προτού αποδείξει το φαινόμενο σε άλλα υλικά, όπως γυαλί πυριτόλιθου, γυαλί κορώνας, τερεβινθέλαιο, κρύσταλλο αλογίτη, νερό και αιθανόλη. Ο Φαραντέι είχε αποδείξει ότι το φως και ο μαγνητισμός ήταν δύο αλληλένδετα φυσικά φαινόμενα. Δημοσίευσε τα ευρήματά του με τον τίτλο Περί μαγνήτισης του φωτός και έκθεσης των μαγνητικών δυναμικών γραμμών. Το μαγνητο-οπτικό φαινόμενο που ανακάλυψε ο Faraday είναι σήμερα γνωστό ως φαινόμενο Faraday.
Ο Faraday αναρωτήθηκε αμέσως αν υπήρχε και το αντίστροφο φαινόμενο και αν το φως μπορούσε να ηλεκτρίσει ή να μαγνητίσει κάτι. Ωστόσο, ένα πείραμα στο οποίο εξέθεσε ένα πηνίο σύρματος στο ηλιακό φως απέτυχε.
Κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης το βράδυ της Παρασκευής στις αρχές Απριλίου του 1846, ο Faraday εξέφρασε κάποιες εικασίες σχετικά με τις “ταλαντούμενες ακτινοβολίες”, τις οποίες κατέθεσε γραπτώς δύο εβδομάδες αργότερα σε μια επιστολή προς το Philosophical Magazine. Σε αυτό, περιέγραφε την πιθανότητα ότι το φως θα μπορούσε να παραχθεί από εγκάρσιες ταλαντώσεις γραμμών δύναμης. Οι εικασίες του Φαραντέι αποτέλεσαν κίνητρο για τον Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ στην ανάπτυξη της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του για το φως, την οποία διατύπωσε 18 χρόνια αργότερα.
Τα πειράματα με το πολωμένο φως έδειξαν στον Faraday ότι μια μη μαγνητική ουσία μπορεί να επηρεαστεί από τον μαγνητισμό. Για τα περαιτέρω πειράματά του, δανείστηκε έναν ισχυρό ηλεκτρομαγνήτη από τη Βασιλική Στρατιωτική Ακαδημία του Woolwich. Συνέδεσε ένα γυάλινο δείγμα βορικού μολύβδου σε δύο μεταξωτές κλωστές και το κρέμασε μεταξύ των ακονισμένων πόλων του ηλεκτρομαγνήτη. Όταν έκλεισε το ηλεκτρικό κύκλωμα, παρατήρησε ότι το γυάλινο δείγμα απομακρύνθηκε από τα παπούτσια του πόλου και ευθυγραμμίστηκε κάθετα προς τη νοητή συνδετική γραμμή μεταξύ των παπουτσιών του πόλου. Συμπεριφέρεται έτσι διαφορετικά από τα μαγνητικά υλικά, τα οποία ευθυγραμμίζονται κατά μήκος της γραμμής σύνδεσης. Ο Faraday βρήκε γρήγορα μια ποικιλία υλικών που συμπεριφέρονταν όπως το γυάλινο δείγμα του, όπως ξύλο, ελαιόλαδο, μήλο, μοσχάρι και αίμα. Τα πιο καθαρά αποτελέσματα τα πέτυχε με μια ράβδο βισμούθιου. Σε αναλογία με τον όρο “διηλεκτρικό”, ο Faraday περιέγραψε αυτές τις ουσίες ως “διμαγνητικές” στο εργαστηριακό του ημερολόγιο στις 18 Σεπτεμβρίου 1845. Για άλλη μια φορά, ο Whewell βοήθησε τον Faraday να διαμορφώσει τον όρο. Ο Whewell διόρθωσε το πρόθεμα που χρησιμοποιούσε ο Faraday στο dia για το “μέσω”, καθώς το φαινόμενο λάμβανε χώρα μέσω των σωμάτων (“διαμαγνητικό”), και πρότεινε ότι όλες οι ουσίες που δεν συμπεριφέρονταν με αυτόν τον τρόπο θα έπρεπε να ονομάζονται “παραμαγνητικές”. Στο εργαστηριακό του ημερολόγιο, ο Faraday χρησιμοποίησε τον όρο “μαγνητικό πεδίο” για πρώτη φορά σε αυτό το πλαίσιο στις 7 Νοεμβρίου. Η ανακάλυψη του διαμαγνητισμού από τον Faraday οδήγησε στην εμφάνιση της μαγνητοχημείας, η οποία ασχολείται με τις μαγνητικές ιδιότητες των υλικών.
Μετά την ανακάλυψη της επίδρασης του μαγνητικού πεδίου στο πολωμένο φως, ο Φαραντέι άρχισε να πιστεύει όλο και περισσότερο ότι οι γραμμές δύναμης θα μπορούσαν να έχουν πραγματική φυσική σημασία. Η ασυνήθιστη συμπεριφορά των διαμαγνητικών σωμάτων ήταν δύσκολο να εξηγηθεί με τους συμβατικούς μαγνητικούς πόλους και οδήγησε σε διαμάχη μεταξύ του Faraday και του Wilhelm Eduard Weber, ο οποίος πίστευε ότι μπορούσε να αποδείξει ότι ο μαγνητισμός, όπως και ο ηλεκτρισμός, ήταν πολικός στη φύση. Το 1848, ο Φαραντέι ξεκίνησε νέα πειράματα για να διερευνήσει τη συμπεριφορά των διαμαγνητικών σωμάτων υπό την επίδραση μαγνήτη. Ανακάλυψε ότι οι κρύσταλλοι προσανατολίζονται κατά μήκος ορισμένων προτιμώμενων αξόνων (μαγνητική ανισοτροπία). Η συμπεριφορά αυτή δεν μπορούσε να ερμηνευθεί με τις έννοιες της έλξης ή της απώθησης που χρησιμοποιούνταν προηγουμένως. Στην ερευνητική του έκθεση, ο Faraday μίλησε για πρώτη φορά για ένα μαγνητικό πεδίο που υπάρχει μεταξύ δύο μαγνητικών πόλων και του οποίου η επίδραση εξαρτάται από τη θέση.
Το 1852, ο Φαραντέι συνόψισε τις απόψεις του για τις γραμμές δύναμης και τα πεδία στο άρθρο Περί του φυσικού χαρακτήρα των γραμμών μαγνητικής δύναμης. Σε αυτό, απέρριψε την ιδέα των βαρυτικών δυνάμεων που δρουν από απόσταση και υποστήριξε την έννοια του βαρυτικού πεδίου που συνδέεται με τη μάζα ενός σώματος.
Το ενδιαφέρον του Φαραντέι για τη βαρύτητα χρονολογείται από τα μέσα της δεκαετίας του 1830. Στα τέλη του 1836, διάβασε μια εργασία του Ιταλού Ottaviano Fabrizio Mossotti στην οποία απέδιδε τη βαρύτητα σε ηλεκτρικές δυνάμεις. Ο Φαραντέι αρχικά ενθουσιάστηκε με το έργο, το μετέφρασε στα αγγλικά και μίλησε γι” αυτό σε μια διάλεξη το βράδυ της Παρασκευής. Αργότερα, ωστόσο, απέρριψε την εξήγηση του Mossotti, επειδή είχε καταλήξει στο συμπέρασμα ότι οι διαφορές στον τρόπο λειτουργίας της βαρύτητας σε σχέση με άλλες δυνάμεις ήταν πολύ μεγάλες. Τα επόμενα χρόνια, ο Φαραντέι έκανε συχνά εικασίες σχετικά με τους τρόπους με τους οποίους η βαρύτητα θα μπορούσε να σχετίζεται με άλλες δυνάμεις. Τον Μάρτιο του 1849 άρχισε να εξετάζει πώς θα μπορούσε να αποδειχθεί πειραματικά η σχέση μεταξύ βαρύτητας και ηλεκτρισμού. Φαντάστηκε τη βαρύτητα ως μια δύναμη με δύο συμπληρωματικές συνιστώσες, όπου ένα σώμα είναι θετικό όταν κινείται προς τη γη και αρνητικό όταν απομακρύνεται από αυτήν. Θεώρησε ότι οι δύο αυτές κινήσεις συνδέονται με αντίθετες ηλεκτρικές καταστάσεις. Για τα πειράματά του, ο Faraday κατασκεύασε ένα πηνίο από σύρμα, το οποίο συνέδεσε με ένα γαλβανόμετρο και το έριξε από μεγάλο ύψος. Ωστόσο, δεν μπόρεσε να αποδείξει καμία επίδραση σε καμία μέτρηση. Παρά την αρνητική έκβαση των πειραμάτων, περιέγραψε τις προσπάθειές του στη διάλεξη Baker Lecture της 28ης Νοεμβρίου 1850.
Τον Φεβρουάριο του 1859, ο Φαραντέι ξεκίνησε και πάλι μια σειρά πειραμάτων με τα οποία ήλπιζε να αποδείξει τη σχέση μεταξύ βαρύτητας και ηλεκτρισμού. Λόγω του αναμενόμενου μικρού αποτελέσματος, χρησιμοποίησε μάζες μολύβδου βάρους αρκετών εκατοντάδων κιλών, τις οποίες έριξε από τον πύργο σκραπ ύψους 50 μέτρων στο Λάμπεθ. Με άλλα πειράματα, ήλπιζε να μπορέσει να αποδείξει την αλλαγή της θερμοκρασίας όταν μια μάζα ανυψώνεται και χαμηλώνει. Στις 9 Ιουλίου 1859, ο Φαραντέι εγκατέλειψε τα πειράματα χωρίς επιτυχία. Έγραψε το δοκίμιο Note on the Possible Relation of Gravity with Electricity or Heat, το οποίο ολοκλήρωσε στις 16 Απριλίου 1860 και το οποίο επρόκειτο να δημοσιευθεί ως συνήθως στις Philosophical Transactions. Ο George Gabriel Stokes, ο οποίος αποφάσισε ότι η εργασία δεν ήταν άξια δημοσίευσης επειδή είχε να παρουσιάσει μόνο αρνητικά αποτελέσματα, συνέστησε στον Faraday να αποσύρει το άρθρο του, πράγμα που έκανε αμέσως μετά την παραλαβή της επιστολής του Stokes.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Ρεζά Σαχ
Εκλαΐκευση των φυσικών επιστημών και της τεχνολογίας
Λίγο μετά το διορισμό του ως διευθυντή εργαστηρίου του Βασιλικού Ινστιτούτου στις αρχές του 1825, ο Φαραντέι άνοιξε τα εργαστήρια του Ινστιτούτου για τις συναντήσεις των μελών του Ινστιτούτου. Σε τρία με τέσσερα βράδια Παρασκευής, ήθελε να δίνει διαλέξεις χημείας συνοδευόμενες από πειράματα στα ενδιαφερόμενα μέλη. Από αυτές τις ανεπίσημες συναντήσεις ανέπτυξε την ιδέα των τακτικών διαλέξεων της Παρασκευής το βράδυ, στις οποίες θα παρουσιάζονταν θέματα από τη φυσική επιστήμη και την τεχνολογία με τρόπο κατανοητό για τους μη ειδικούς. Στην πρώτη διάλεξη το βράδυ της Παρασκευής, στις 3 Φεβρουαρίου 1826, ο Φαραντέι μίλησε για το καουτσούκ. Από τις 17 διαλέξεις του πρώτου έτους, έδωσε έξι σε θέματα όπως ο υγροποιητής αερίου του Isambard Kingdom Brunel, η λιθογραφία και η σήραγγα του Τάμεση. Κατά την άποψη του Faraday, οι διαλέξεις πρέπει να είναι διασκεδαστικές, ψυχαγωγικές, εκπαιδευτικές και, πάνω απ” όλα, διεγερτικές. Οι διαλέξεις του έγιναν πολύ δημοφιλείς λόγω του απλού ύφους τους και είχαν πάντα μεγάλη προσέλευση. Μέχρι το 1862, ο Φαραντέι είχε δώσει συνολικά 126 από αυτές τις μονόωρες διαλέξεις. Ως γραμματέας της Επιτροπής Εβδομαδιαίων Βραδινών Συναντήσεων, ο Φαραντέι φρόντισε ώστε οι διαλέξεις να δημοσιεύονται στη Λογοτεχνική Εφημερίδα και στο Φιλοσοφικό Περιοδικό, καθιστώντας τες έτσι προσιτές σε ένα ακόμη ευρύτερο κοινό.
Εκτός από τις διαλέξεις το βράδυ της Παρασκευής, στις αρχές του 1825
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Ρίτσαρντ Νίξον
Στη δημόσια υπηρεσία
Εκτός από τις ερευνητικές και διδακτικές του δραστηριότητες, ο Φαραντέι δραστηριοποιήθηκε με πολλούς τρόπους για το βρετανικό κράτος. Το καλοκαίρι του 1829, ο Percy Drummond († 1843), υποδιοικητής της Βασιλικής Στρατιωτικής Ακαδημίας στο Woolwich, πλησίασε τον Faraday και τον ρώτησε αν θα ήταν πρόθυμος να διαδεχθεί τον γεωλόγο John MacCulloch (1773-1835) στη θέση του καθηγητή Χημείας στην Ακαδημία. Μετά από μακρές διαπραγματεύσεις, κυρίως όσον αφορά τα καθήκοντά του και την αμοιβή του, ο Faraday συμφώνησε. Μέχρι το 1852, έδινε 25 διαλέξεις το χρόνο στο Woolwich.
Από τις 4 Φεβρουαρίου 1836, ο Φαραντέι εργάστηκε ως επιστημονικός σύμβουλος στο Trinity House, τη ναυτιλιακή αρχή που, μεταξύ άλλων, διαχειριζόταν τους αγγλικούς φάρους. Ήταν υπεύθυνος για τη χημική ανάλυση των υλικών που χρησιμοποιούνταν για τη λειτουργία των φάρων και εξέταζε τα νέα συστήματα φωτισμού που είχαν προταθεί στο Trinity House για χρήση. Ο Faraday φρόντισε για τον εκσυγχρονισμό των αγγλικών φάρων. Εμπνεύστηκε από τους γαλλικούς φάρους, οι οποίοι χρησιμοποιούσαν φακούς Fresnel για να βελτιώσουν την ένταση του φωτός. Επίσης, συνόδευσε τις πρώτες απόπειρες ηλεκτροδότησής τους. Στο Μπλάκγουολ στον Τάμεση, υπήρχαν δύο φάροι που χτίστηκαν ειδικά για τις έρευνές του.
Για λογαριασμό της κυβέρνησης, ο Faraday συμμετείχε στη διερεύνηση δύο λεπτών ατυχημάτων. Στις 13 Απριλίου 1843, μια έκρηξη κατέστρεψε το εργοστάσιο πυρίτιδας του Ordnance Office στο Waltham Abbey (Essex), οπότε ο Faraday ανέλαβε να αναλύσει τα αίτια. Στην έκθεσή του προς τον James Pattison Cockburn (1779?-1847), διευθυντή εργαστηρίου της στρατιωτικής ακαδημίας στο Woolwich, απαρίθμησε διάφορες πιθανές αιτίες και έδωσε συμβουλές για το πώς θα μπορούσαν να αποφευχθούν αυτά τα προβλήματα στο μέλλον. Μαζί με τον Charles Lyell και τον Samuel Stutchbury (1798-1859), του ανατέθηκε από το Υπουργείο Εσωτερικών τον Οκτώβριο του 1844 να διερευνήσει την έκρηξη στο ορυχείο Haswell στο Durham, η οποία είχε προκαλέσει το θάνατο 95 ανθρώπων στις 28 Σεπτεμβρίου. Οι Lyell και Faraday αναγνώρισαν ότι η σκόνη του άνθρακα έπαιξε σημαντικό ρόλο στην έκρηξη και συνέστησαν την εισαγωγή ενός καλύτερου συστήματος εξαερισμού.
Σημαντικό μέρος του συμβουλευτικού έργου του Faraday αφορούσε τη συντήρηση αντικειμένων και κτιρίων. Από το 1853 συμβούλευε την Επιτροπή Επιλογής για την Εθνική Πινακοθήκη σχετικά με τη συντήρηση των πινάκων. Για παράδειγμα, διερεύνησε την επίδραση του φωτισμού με αέριο στους πίνακες ζωγραφικής. Στις αρχές του 1856, ο Faraday διορίστηκε μέλος της Βασιλικής Επιτροπής που εξέταζε το μέλλον του χώρου της Εθνικής Πινακοθήκης. Με εντολή του Thomas Leverton Donaldson (1795-1885), διερεύνησε για λογαριασμό του Βρετανικού Μουσείου αν τα μάρμαρα του Έλγιν ήταν αρχικά ζωγραφισμένα. Το 1859 συμβούλευσε το Μητροπολιτικό Συμβούλιο Έργων για την επιλογή ενός μέσου επεξεργασίας των ασβεστόλιθων των πρόσφατα ανακατασκευασμένων κτιρίων του Κοινοβουλίου, οι οποίοι αποσυντέθηκαν υπό την επίδραση του θειούχου αέρα του Λονδίνου.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Βλαδίσλαος Γ΄ της Πολωνίας
Θρησκευτικό έργο
Ο Faraday ήταν βαθιά θρησκευόμενος άνθρωπος. Ο πατέρας του ανήκε στη μικρή χριστιανική αίρεση των Sandemanians, οι οποίοι είχαν αποσχιστεί από την Εκκλησία της Σκωτίας στα τέλη της δεκαετίας του 1720. Βασίζουν την πίστη τους και την άσκησή της σε μια κυριολεκτική ερμηνεία της Βίβλου. Υπήρχαν περίπου εκατό Σαντεμανιανοί στην ευρύτερη περιοχή του Λονδίνου εκείνη την εποχή και περίπου χίλιοι σε ολόκληρη τη Βρετανία. Ακόμη και από παιδί, ο Φαραντέι συνόδευε τον πατέρα του στα κυριακάτικα κηρύγματα. Λίγο μετά το γάμο του με τη Σάρα Μπάρναρντ, η οποία ήταν επίσης μέλος των Sandemanians και της οποίας ο πατέρας υπηρετούσε την κοινότητα ως πρεσβύτερος, ορκίστηκε στις 15 Ιουλίου 1821 και έγινε μέλος.
Ως ένδειξη της μεγάλης εκτίμησής τους, η εκκλησία του Λονδίνου εξέλεξε τον Φαραντέι διάκονο την 1η Ιουλίου 1832 και έναν από τους τρεις πρεσβύτερους στις 15 Οκτωβρίου 1840. Για τα επόμενα τριάμισι χρόνια, ένα από τα καθήκοντά του ήταν να κηρύσσει το κήρυγμα κάθε δεύτερη Κυριακή, για το οποίο προετοιμάστηκε εξίσου προσεκτικά με τις διαλέξεις του. Στις 31 Μαρτίου 1844, ο Φαραντέι αποκλείστηκε από την εκκλησία μέχρι τις 5 Μαΐου. Οι λόγοι γι” αυτό δεν είναι απολύτως σαφείς, αλλά δεν πρέπει να αναζητηθούν σε κάποια προσωπική παράβαση εκ μέρους του Φαραντέι, αλλά μπορούν να αποδοθούν σε μια διαμάχη εντός των Σαντεμανιανών, καθώς πολλά μέλη εκτός από τον Φαραντέι αποβλήθηκαν επίσης εκείνη τη στιγμή. Δεν επανεξελέγη στη θέση του ως πρεσβύτερος μέχρι τις 21 Οκτωβρίου 1860. Μέχρι το 1864 ο Φαραντέι ήταν και πάλι τακτικά υπεύθυνος για το κήρυγμα και διατηρούσε επαφή με άλλες κοινότητες Sandemanian, όπως εκείνες του Τσέστερφιλντ, της Γλασκώβης και του Νταντί. Τα κηρύγματά του αποτελούνταν από μια σειρά αποσπασμάτων από την Παλαιά και την Καινή Διαθήκη, τα οποία σχολίαζε. Οι θρησκευτικές του απόψεις ήταν πολύ προσωπική του υπόθεση και σπάνια τις εξέφραζε στους φίλους του ή δημοσίως.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Δημόκριτος
Τα τελευταία χρόνια
Ο τρίτος και τελευταίος τόμος των Πειραματικών ερευνών στον ηλεκτρισμό, τον οποίο συνέταξε ο Φαραντέι στις αρχές του 1855, περιλάμβανε όλες τις εργασίες του που είχαν δημοσιευτεί στις Φιλοσοφικές Συναλλαγές από το 1846. Επιπλέον, συμπεριέλαβε δύο άρθρα που δημοσιεύτηκαν στο Philosophical Magazine και ακολούθησαν την 29η δόση του Experimental Researches in Electricity και συνέχισε τη χαρακτηριστική αρίθμηση των ενοτήτων. Τον τόμο συμπλήρωσαν μερικά μικρότερα άρθρα. Συνολικά, ο Faraday δημοσίευσε 450 επιστημονικά άρθρα.
Με τη μεσολάβηση του πρίγκιπα Αλβέρτου, οι Faradays μετακόμισαν τον Σεπτέμβριο του 1858 σε ένα σπίτι στο Hampton Court Green, το οποίο ανήκε στη βασίλισσα Βικτωρία και βρισκόταν σε άμεση γειτνίαση με το παλάτι του Hampton Court. Τον Οκτώβριο του 1861, ο εβδομηντάχρονος Faraday ζήτησε από τους διευθυντές του Βασιλικού Ινστιτούτου να τον απολύσουν από την υπηρεσία του Ινστιτούτου. Ωστόσο, αρνήθηκαν το αίτημά του και τον απάλλαξαν μόνο από την ευθύνη για τις χριστουγεννιάτικες διαλέξεις.
Στις 25 Νοεμβρίου 1861, ο Φαραντέι ξεκίνησε μια τελευταία σειρά πειραμάτων, στα οποία διερεύνησε τις επιδράσεις ενός μαγνητικού πεδίου στο φάσμα του φωτός μιας φλόγας χρησιμοποιώντας ένα φασματοσκόπιο που κατασκεύασε ο Carl August von Steinheil. Έκανε την τελευταία του καταχώρηση στο ημερολόγιο του εργαστηρίου στις 12 Μαρτίου 1862. Τα πειράματα ήταν ανεπιτυχή λόγω της ανεπαρκώς ευαίσθητης διάταξης μέτρησης- το φαινόμενο Zeeman δεν ανακαλύφθηκε μέχρι το 1896.
Στις 20 Ιουνίου 1862, ο Φαραντέι έδωσε την τελευταία του διάλεξη το βράδυ της Παρασκευής, με τίτλο “On Gas Furnaces”, σε ακροατήριο άνω των 800 ατόμων, τερματίζοντας σχεδόν τέσσερις δεκαετίες διαλέξεων για το Βασιλικό Ίδρυμα. Την άνοιξη του 1865, με ομόφωνη απόφαση των διευθυντών του Βασιλικού Ιδρύματος, απαλλάχθηκε από όλα τα καθήκοντά του. Μέχρι τον Μάιο του 1865, εξακολουθούσε να είναι στη διάθεση της Ναυτιλιακής Αρχής με τις συμβουλές του.
Ο Faraday πέθανε στο σπίτι του στο Hampton Court στις 25 Αυγούστου 1867 και θάφτηκε στο κοιμητήριο Highgate πέντε ημέρες αργότερα.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Βισέντε Γιάνιες Πινσόν
Διαμόρφωση της ηλεκτροδυναμικής
Οι έννοιες του Faraday και η άποψή του για την ομοιομορφία της φύσης, η οποία δεν απαιτούσε ούτε έναν μαθηματικό τύπο, άφησαν βαθιά εντύπωση στον νεαρό James Clerk Maxwell. Ο Μάξγουελ ανέλαβε να μεταφράσει τα πειραματικά ευρήματα του Φαραντέι και την περιγραφή τους μέσω των γραμμών δύναμης και των πεδίων σε μαθηματική αναπαράσταση. Η πρώτη σημαντική εργασία του Μάξγουελ για τον ηλεκτρισμό με τίτλο “On Faraday”s Lines of Force” δημοσιεύθηκε το 1856. Βασιζόμενος σε μια αναλογία με την υδροδυναμική, ο Μάξγουελ δημιούργησε την πρώτη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού εισάγοντας τις διανυσματικές ποσότητες της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου, της έντασης του μαγνητικού πεδίου, της πυκνότητας του ηλεκτρικού ρεύματος και της πυκνότητας της μαγνητικής ροής και συσχετίζοντάς τες μεταξύ τους με τη βοήθεια του διανυσματικού δυναμικού. Πέντε χρόνια αργότερα, στο έργο του On Physical Lines of Force, ο Μάξγουελ εξέτασε επίσης το μέσο στο οποίο δρούσαν οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις. Μοντελοποίησε το μέσο με ελαστικές ιδιότητες. Αυτό έδειξε ότι μια χρονική αλλαγή σε ένα ηλεκτρικό πεδίο οδηγεί σε ένα πρόσθετο ρεύμα μετατόπισης. Έδειξε επίσης ότι το φως είναι μια εγκάρσια κυματική κίνηση του μέσου, επιβεβαιώνοντας τις εικασίες του Faraday σχετικά με τη φύση του φωτός. Η περαιτέρω επεξεργασία της θεωρίας από τον Μάξγουελ οδήγησε τελικά στη διατύπωση των εξισώσεων του Μάξγουελ το 1864, οι οποίες αποτελούν τη βάση της ηλεκτροδυναμικής και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξήγηση όλων των ηλεκτρομαγνητικών ανακαλύψεων που διαπίστωσε ο Φαραντέι. Μία από τις τέσσερις εξισώσεις του Μάξγουελ είναι μια μαθηματική περιγραφή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που ανακάλυψε ο Φαραντέι.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Γιαν βαν Άικ
Δημόσια αντίληψη
Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα, ο Φαραντέι θεωρούνταν ο εφευρέτης του ηλεκτροκινητήρα, του μετασχηματιστή και της γεννήτριας, καθώς και ο ανακαλύπτης του βενζολίου, του μαγνητο-οπτικού φαινομένου, του διαμαγνητισμού και ο δημιουργός της θεωρίας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Το 1868 εκδόθηκε η βιογραφία του John Tyndall Faraday as a Discoverer. Ο Tyndall, ο οποίος διαδέχθηκε τον Brande στο Βασιλικό Ίδρυμα, περιέγραψε κυρίως τις επιστημονικές ανακαλύψεις του Faraday. Ο Hermann Helmholtz, ο οποίος μετέφρασε τη βιογραφία του Tyndall στα γερμανικά, τη συμπλήρωσε με πολυάριθμες βιογραφικές σημειώσεις. Λίγο αργότερα, ο Henry Bence Jones, γραμματέας του Βασιλικού Ινστιτούτου και γιατρός του Faraday, δημοσίευσε μια τυπική βικτοριανή βιογραφία “ζωή και γράμματα”, για την οποία βασίστηκε στις επιστολές του Faraday, στα ημερολόγια του εργαστηρίου του και σε άλλα αδημοσίευτα χειρόγραφα, και χρησιμοποίησε αποσπάσματα από τη βιογραφία του Tyndall. Η δίτομη βιογραφία του Μπενς Τζόουνς εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική πηγή και σήμερα, καθώς ορισμένες από τις επιστολές και τα ημερολόγια που αναφέρονται σε αυτήν δεν μπορούν πλέον να βρεθούν. Αυτές και άλλες μαρτυρίες για τον Φαραντέι οδήγησαν στην εικόνα ενός ερευνητή που έφτασε στο βάθος των φυσικών μυστηρίων μόνος του και στην απομόνωση του εργαστηρίου του στο Βασιλικό Ίδρυμα.
Διαβάστε επίσης, ιστορία – Σχέδιο Μάρσαλ
Εργαλειοποίηση
Μετά το τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου, η καθιερωμένη βιομηχανία φυσικού αερίου και η αναδυόμενη ηλεκτρική βιομηχανία, στόχος της οποίας ήταν ο ολοκληρωμένος εξηλεκτρισμός της Μεγάλης Βρετανίας και η οποία έτσι βρισκόταν σε άμεσο ανταγωνισμό με τη βιομηχανία φυσικού αερίου, προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν τη φήμη του Φαραντέι για τους αντίστοιχους στόχους τους τη δεκαετία του 1920. Για τον εορτασμό της εκατονταετηρίδας από την ανακάλυψη του βενζολίου, συγκροτήθηκε επιτροπή από μέλη του Βασιλικού Ιδρύματος, της Χημικής Εταιρείας, της Εταιρείας Χημικής Βιομηχανίας και της Ένωσης Βρετανών Χημικών Κατασκευαστών υπό την προεδρία του χημικού Henry Edward Armstrong. Κατά τη διάρκεια των εορτασμών τον Ιούνιο του 1925, τονίστηκε η σημασία του Faraday για τη σύγχρονη χημική βιομηχανία και γιορτάστηκε ως ο “πατέρας της χημικής βιομηχανίας”.
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Πολ Ντιράκ
Βραβεία και αναγνώριση
Ο βιογράφος του Faraday, Henry Bence Jones, απαριθμεί συνολικά 95 τιμητικούς τίτλους και βραβεία. Ο Φαραντέι τιμήθηκε για πρώτη φορά από μια επιστημονική εταιρεία το 1823 από τη Φιλοσοφική Εταιρεία του Κέιμπριτζ, η οποία τον δέχτηκε ως επίτιμο μέλος. Το 1832 εξελέγη μέλος της Αμερικανικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών, το 1835 της Ακαδημίας Επιστημών του Γκέτινγκεν και της Βασιλικής Εταιρείας του Εδιμβούργου και το 1840 της Αμερικανικής Φιλοσοφικής Εταιρείας. Μετά από παρότρυνση του Jean-Baptiste André Dumas, ο Faraday εξελέγη στην Ακαδημία Επιστημών το 1844 ως ένα από τα οκτώ ξένα μέλη. Το 1847 έγινε δεκτός ως ξένο μέλος της Βαυαρικής Ακαδημίας Επιστημών. Το 1857 εξελέγη μέλος της Leopoldina. Το 1864 τιμήθηκε για τελευταία φορά από την Società Reale di Napoli, η οποία τον κατέγραψε ως συνδεδεμένο ξένο μέλος. Επίσης, το 1864 εξελέγη μέλος της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Η Royal Society του απένειμε το μετάλλιο Copley (1832 και 1838), το βασιλικό μετάλλιο (1835 και 1846) και το μετάλλιο Rumford (1846). Ο Φαραντέι απέρριψε την πρόταση να γίνει πρόεδρος της Βασιλικής Εταιρείας δύο φορές (1848 και 1858). Το 1842, ο Faraday έλαβε το πρωσικό παράσημο Merit Pour le Mérite.
Μια κεφαλή καλωδίου που κατασκευάστηκε ειδικά για την τοποθέτηση υποβρυχίων καλωδίων, η Faraday, πήρε το όνομά της από τον Faraday το 1874 από τον σχεδιαστή της Carl Wilhelm Siemens. Το Διεθνές Συνέδριο των Ηλεκτρολόγων (Congrès international d”électriciens) που συνήλθε στο Παρίσι αποφάσισε στις 22 Σεπτεμβρίου 1881 να ονομάσει προς τιμήν του τη μονάδα ηλεκτρικής χωρητικότητας Farad. Ομοίως, ο σεληνιακός κρατήρας Faraday και ο αστεροειδής Faraday έχουν πάρει το όνομά του. Ο William Whewell τίμησε τον Faraday και τον Davy ονομάζοντας μια από τις “Εποχές της Χημείας” του.
Στις 5 Ιουνίου 1991, η Τράπεζα της Αγγλίας εξέδωσε ένα νέο τραπεζογραμμάτιο των 20 λιρών στερλίνας με το ομοίωμα του Faraday, το οποίο ήταν έγκυρο μέχρι τις 28 Φεβρουαρίου 2001.
Αρκετά βραβεία φέρουν το όνομά του, όπως το Μετάλλιο Faraday (IOP), το Μετάλλιο Faraday (IEE) και το Βραβείο Michael Faraday της Royal Society.
Το γένος Faradaya F.Muell. της οικογένειας Lamiaceae πήρε το όνομά του.
Διαβάστε επίσης, ιστορία – Β΄ εμφύλιος πόλεμος στο Σουδάν
Κτήμα και αλληλογραφία
Η γραπτή κληρονομιά του Faraday είναι ίσως η πιο εκτεταμένη που άφησε ένας φυσιοδίφης στην ιστορία της επιστήμης. Περιλαμβάνει τα εργαστηριακά ημερολόγια, τα ημερολόγια, τα κοινά βιβλία, τις σημειώσεις, τα χειρόγραφα, τις επιστολές, τα βιβλία και πολλά άλλα. Η κληρονομιά περιέχει αρχεία περίπου 30.000 πειραμάτων που πραγματοποίησε ο Faraday.
Στις αρχές του 1855, ο Φαραντέι έδωσε τις πρώτες οδηγίες για τον διακανονισμό της περιουσίας του. Άφησε τα εργαστηριακά ημερολόγιά του, μερικά αποτυπώματα και άλλα προσωπικά αντικείμενα στο Βασιλικό Ίδρυμα. Μετά το θάνατο του Faraday, το Βασιλικό Ίδρυμα έλαβε περαιτέρω υλικό από τη σύζυγό του Sarah. Άφησε στο Trinity House τους φακέλους με τα έγγραφά του για το Ίδρυμα. Αυτά βρίσκονται τώρα στη βιβλιοθήκη του Guildhall. Έδωσε πολλά αντικείμενα σε φίλους και συγγενείς στη μνήμη του Faraday. Ορισμένα από αυτά περιήλθαν στην κατοχή του Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων Μηχανικών στα τέλη του 1915. Τα χειρόγραφα των άρθρων του Faraday για τις Φιλοσοφικές Συναλλαγές περιήλθαν στην ιδιοκτησία της Βασιλικής Εταιρείας αφού τα υπέβαλε για δημοσίευση. Τα μισά από αυτά έχουν διατηρηθεί. Από την αλληλογραφία του Faraday έχουν διασωθεί περίπου 4800 επιστολές, οι οποίες βρίσκονται σε 230 αρχεία σε όλο τον κόσμο.
Διαβάστε επίσης, ιστορία – Δεύτερη Γαλλική Αυτοκρατορία
Τρέχουσες γερμανικές εκδόσεις
Μετά την έκδοση του 1889-1891, μεταφρασμένη από τα αγγλικά από τον Salomon Kalischer, με εισαγωγή του Friedrich Steinle:
Διαβάστε επίσης, ιστορία – Βασίλειο της Σικελίας
Βιογραφίες
Κλασικό
Σύγχρονο
Διαβάστε επίσης, βιογραφίες – Σεργκέι Ντιαγκίλεφ
Σχετικά με την υποδοχή του έργου του (επιλογή)
Πηγές
