Фарадей, Майкл
Delice Bette | 2 мая, 2023
Суммури
Майкл Фарадей († 25 августа 1867 года в Хэмптон Корт Грин, Мидлсекс) — английский естествоиспытатель, который считается одним из самых значительных физиков-экспериментаторов. Открытия Фарадея в области «электромагнитного вращения» и электромагнитной индукции заложили основу для развития электротехнической промышленности. Его яркие интерпретации магнитооптического эффекта и диамагнетизма с помощью силовых линий и полей привели к развитию теории электромагнетизма. К 1820 году Фарадей уже считался ведущим британским химиком-аналитиком. Он открыл ряд новых углеводородов, включая бензол и бутен, и сформулировал основные законы электролиза.
Выросший в скромных условиях и получивший образование переплетчика, Фарадей, увлеченный естественными науками, нашел работу в качестве лаборанта Хамфри Дэви в Королевском институте, который стал его самым важным местом работы. В лаборатории Королевского института он проводил свои новаторские электромагнитные эксперименты, а в лекционном зале помогал распространять новые научные знания своими рождественскими лекциями. В 1833 году Фарадей был назначен первым профессором химии Фуллера. Фарадей провел около 30 000 экспериментов и опубликовал 450 научных статей. Наиболее важные из своих публикаций по электромагнетизму он обобщил в работе «Экспериментальные исследования электричества». Его самая популярная работа «Химическая история свечи» представляла собой стенограмму одной из его рождественских лекций.
По поручению британского государства Фарадей более двадцати лет обучал химии курсантов Королевской военной академии в Вулвиче. Он работал на широкий круг органов власти и государственных учреждений, например, на морское ведомство Тринити Хаус, Британский музей, Министерство внутренних дел и Совет по торговле.
Фарадей принадлежал к последователям небольшого христианского меньшинства, сандемановцев, в религиозной жизни которых он принимал активное участие.
Происхождение и образование
Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года в Ньюингтоне в графстве Суррей, которое сейчас является частью лондонского округа Саутварк. Он был третьим из четырех детей Джеймса Фарадея (1761-1810), кузнеца, и его жены Маргарет (урожденной Хастуэлл, 1764-1838), дочери фермера. До начала 1791 года его родители жили с двумя старшими братьями и сестрами, Элизабет (1787-1847) и Робертом (1788-1846), в небольшой деревне Оутгилл в тогдашнем графстве Вестморленд на северо-западе Англии (ныне Камбрия). Когда последствия Французской революции привели к упадку торговли и семье грозила нищета, они решили переехать в непосредственную близость к Лондону. Отец Фарадея нашел работу у железоделательного мастера Джеймса Бойда в лондонском Вест-Энде. Вскоре после этого семья переехала на Гилберт-стрит, а примерно через пять лет — в Jacob’s Well Mews. Там родилась младшая сестра Фарадея Маргарет (1802-1862).
До двенадцати лет Фарадей посещал простую дневную школу, где его обучали основам чтения, письма и арифметики. В 1804 году он нашел работу мальчика на побегушках у эмигранта-гугенота Джорджа Рибау, который держал книжный магазин на Бланфорд-стрит. Одной из обязанностей Фарадея было разносить газеты клиентам Рибау по утрам, забирать их в течение дня и разносить другим клиентам. Проработав около года в качестве мальчика на побегушках, Фарадей 7 октября 1805 года подписал с Рибау контракт на семилетнее ученичество. В соответствии с обычаями того времени, он переехал к своему мастеру-подмастерью и жил с ним во время обучения.
Фарадей оказался умелым, открытым и любознательным учеником. Он быстро освоил переплетное ремесло и внимательно читал многие книги, приносимые для переплета. Среди них были «Беседы о химии» Джейн Марсет, популярное введение в химию, опубликованное в 1806 году, и статья Джеймса Тайтлера об электричестве для третьего издания «Британской энциклопедии», а также история Али-Бабы, справочники и журналы по искусству. Рибау разрешил ему проводить небольшие химические и электрические эксперименты.
Среди работ, которые изучал Фарадей, была книга Исаака Уоттса «Совершенствование ума» (1741), предназначенная для читателей, которые хотели самостоятельно расширить свои знания и умственные способности. В своих объяснениях автор придавал большое значение не только пассивному распространению знаний, но и побуждению читателей к активной работе с ними. Среди прочего, Уоттс рекомендовал записывать статьи, конспектировать лекции и стремиться к обмену идеями с единомышленниками.
Под этим впечатлением Фарадей в 1809 году начал работу над «Философским сборником» — сборником заметок о статьях на темы искусства и науки, которые он читал в различных газетах и журналах. В 1810 году Рибау посоветовал 19-летнему Фарадею посещать научные лекции, которые каждый понедельник проводил в его доме ювелир Джон Татум. Тейтум был основателем Городского философского общества, основанного в 1808 году, целью которого было дать ремесленникам и подмастерьям доступ к научным знаниям. За каждую лекцию Фарадей получал от своего брата Роберта гонорар в размере одного шиллинга. Благодаря этой поддержке он смог посетить около дюжины лекций с 19 февраля 1810 года по 26 сентября 1811 года. Во время лекций Тейтума Фарадей делал записи, которые в свободное время пересматривал, обобщал и переносил в блокнот. У Тейтума он подружился с квакерами Бенджамином Эбботом (1793-1870) и Эдвардом Магратом (1791?-1861), а также с Ричардом Филлипсом (1778-1851). 12 июля 1812 года он начал письменный обмен идеями с Эбботом, который продолжался в течение многих лет.
Фарадей, чье ученичество у Рибау подходило к концу, не испытывал особого желания провести свою жизнь в качестве переплетчика. Он написал письмо Джозефу Бэнксу, президенту Королевского общества, в котором просил предоставить ему скромную должность в лабораториях Королевского общества. Однако Бэнкс не счел нужным ответить на его просьбу. 8 октября 1812 года, через день после окончания ученичества, Фарадей начал работать переплетчиком у Анри де Ла Роша.
Работа в качестве лаборанта
В начале 1812 года Рибау показал тетрадь Фарадея со стенограммами лекций Татума сыну Уильяма Дэнса (1755-1840), одного из своих клиентов. Дэнс сообщил об этом своему отцу, который затем взял Фарадея на последние четыре лекции Хамфри Дэви под названием «Элементы химической философии» в качестве профессора химии в марте и апреле 1812 года. Дэви считался выдающимся лектором и заслужил высокую репутацию среди специалистов благодаря открытию элементов калия, натрия и хлора. Во время лекций Дэви Фарадей делал многочисленные записи, которые он пересматривал и дополнял рисунками, переплетал в книгу и отправлял Дэви.
Однако в конце октября 1812 года Дэви не был в Лондоне, а вместе с Джоном Джорджем Чилденом повторял в Танбридж-Уэллсе эксперимент Пьера Луи Дюлонга, который незадолго до этого открыл новое соединение хлора и азота. Во время экспериментов стеклянная трубка с полученным трихлоридом азота взорвалась и серьезно повредила левый глаз Дэви. Дэви был немедленно доставлен в Лондон для лечения и нашел там программу Фарадея. Поскольку из-за травмы глаза ему нужна была помощь в организации своих записей, он пригласил Фарадея к себе домой в конце 1812 года.
19 февраля 1813 года в Королевском институте произошла потасовка между лаборантом Уильямом Пейном и изготовителем приборов Джоном Ньюманом. Через три дня Пейн был уволен руководителями Королевского института. Дэви, которому нужен был новый ассистент, предложил на вакантное место Фарадея. 1 марта 1813 года последний приступил к работе в качестве лаборанта в Королевском институте. В его обязанности входило наблюдение и помощь лекторам и профессорам в подготовке и проведении лекций, еженедельная чистка моделей в хранилище и ежемесячная протирка от пыли приборов в стеклянных витринах. Он поселился в двух комнатах своего предшественника и получил разрешение использовать лабораторию для собственных экспериментов.
Путешествие по континентальной Европе
Наполеон Бонапарт наградил Дэви золотой медалью за его вклад в электрохимию, которую он хотел получить в Париже. Несмотря на продолжающиеся наполеоновские войны, он получил от французского правительства разрешение на поездку в континентальную Европу. Поэтому Дэви и его жена Джейн Апрейс (1780-1855) запланировали на 1813 год путешествие по континентальной Европе, которое должно было продлиться два или три года и привести его в Константинополь. Он попросил Фарадея сопровождать его в качестве своего амануэнсиса (секретаря и научного ассистента). Это дало последнему, который никогда не путешествовал «более чем на двенадцать миль» от Лондона, возможность учиться у Дэви и вступить в контакт с некоторыми из самых важных иностранных натуралистов.
13 октября 1813 года путешествующая группа из пяти человек покинула Лондон. В Плимуте она отправилась в Морле, где их обыскали и задержали примерно на неделю. Наконец, вечером 27 октября они добрались до Парижа. Фарадей осмотрел город, который произвел на него большое впечатление, и посетил Музей Наполеона вместе с Дэви и геологом Томасом Ричардом Андервудом (1772-1835). В лаборатории химика Луи-Николя Воклена Дэви и Фарадей наблюдали за производством хлорида калия, которое отличалось от метода, используемого в Англии. Утром 23 ноября Андре-Мари Ампер, Николя Клеман и Шарль-Бернар Дезорм посетили Дэви в его гостинице, подарили ему вещество, открытое двумя годами ранее Бернаром Куртуа, и продемонстрировали несколько экспериментов, в ходе которых были получены фиолетовые пары. С помощью Фарадея Дэви провел собственные эксперименты, в том числе в лаборатории Эжена Шеврёля в Саду растений. 11 декабря он понял, что это вещество было новым элементом, который он назвал йодом от греческого слова iodes, означающего «фиолетовый». Эксперименты Дэви задержали запланированное дальнейшее путешествие в Италию.
29 декабря 1813 года они отправились из Парижа на побережье Средиземного моря, где Дэви надеялся найти йодсодержащие растения для своих исследований. В начале февраля Фарадей был свидетелем проезда Папы Пия VII в Монпелье, возвращавшегося в Италию после освобождения союзниками. После месячного пребывания они продолжили свой путь в Италию в сопровождении Фредерика-Жозефа Берара (1789-1828). Через Ним и Ниццу они пересекли Альпы по перевалу Тенда. Во время тяжелого путешествия из города в город Дэви объяснял Фарадею геологическое строение ландшафта и знакомил его с древними культурными объектами.
В Генуе плохая погода помешала дальнейшему путешествию. Дэви воспользовался задержкой, чтобы провести эксперименты в доме Доменико Вивиани (1772-1840), который держал в неволе несколько «электрических рыб», с помощью которых он хотел проверить, достаточно ли выделений этих рыб для разложения воды. Результаты его экспериментов были отрицательными. 13 марта они пересекли Генуэзский залив на корабле. За день до высадки британской армии в Ливорно они миновали Лукку и 16 марта прибыли во Флоренцию, где посетили музей Академии дель Чименто, где среди прочего хранились приборы Галилео Галилея для наблюдений. Дэви и Фарадей продолжили свои эксперименты с йодом и подготовили эксперимент, чтобы доказать, что алмазы состоят из чистого углерода. Для этого они использовали большие горящие стекла из владений великого герцога Фердинанда III. 27 марта 1814 года им впервые удалось доказать это. В последующие дни они повторили эксперимент еще несколько раз.
Прибытие в Рим состоялось в середине Страстной недели. Как и в других местах, Фарадей самостоятельно исследовал город. Особое впечатление на него произвели базилика Святого Петра и Колизей. В Академии деи Линчеи Дэви и Фарадей экспериментировали с углем, чтобы ответить на некоторые вопросы, оставшиеся без ответа после эксперимента с алмазом. 5 мая они были гостями в доме Доменико Моричини (1773-1836). Там Фарадей безуспешно повторил под руководством хозяина дома свой эксперимент по предполагаемому намагничиванию иглы фиолетовым спектральным компонентом солнечного света. Два дня спустя они отправились в двухнедельную экскурсию в Неаполь. Там они несколько раз поднимались на вулкан Везувий. Каролина Бонапарт, королева Неаполя, подарила Дэви банку с древними красящими пигментами, которые Дэви и Фарадей позже проанализировали.
Чтобы спастись от летней жары, путешественники отправились из Рима 2 июня в направлении Швейцарии. Через Терни, Болонью, Мантую и Верону они добрались до Милана. Здесь 17 июня Фарадей встретился с Алессандро Вольта. Они прибыли в Женеву 25 июня 1814 года и провели лето с Шарлем-Гаспаром де ла Ривом в его доме на Женевском озере, охотились, рыбачили, продолжали экспериментировать с йодом и работали с Марком-Огюстом Пикте и Николя-Теодором де Соссюром. 18 сентября 1814 года они отправились в путешествие через Лозанну, Веве, Пайерн, Берн, Цюрих и Рейнский водопад возле Шаффхаузена, наконец, добрались до Мюнхена, где остановились на три дня.
Они вернулись в Италию через перевал Бреннер, посетив Падую и Венецию. Во Флоренции они исследовали горючий газ, который выходил из-под земли в Пьетрамале и который они определили как метан. В Риме, куда они прибыли 2 ноября 1814 года и пробыли до марта 1815 года, Фарадей встретил Рождество и посетил несколько балов-маскарадов во время карнавала. Дэви и Фарадей провели дальнейшие эксперименты с хлором и йодом. Их первоначальные планы поехать дальше в Константинополь провалились. Пройдя через Тироль и Германию, 23 апреля 1815 года они добрались до Лондона.
Развитие в качестве химического аналитика
После возвращения Фарадей первое время оставался без работы в Лондоне. По просьбе Уильяма Томаса Брэнда, который в 1812 году занял должность профессора химии у Дэви, и при полной поддержке Дэви, который неделей ранее был избран вице-президентом Королевского института, 15 мая Фарадею вернули его прежнюю должность лаборанта и дополнительно назначили ответственным за минералогическую коллекцию.
Фарадей снова посещал лекции Городского философского общества и стал его членом. 17 января 1816 года он прочитал там свою первую лекцию по химии, за которой последовало еще 16 лекций в течение следующих двух с половиной лет. В 1818 году, чтобы усовершенствовать свои лекторские навыки, он посещал вечерние занятия по риторике Бенджамина Хамфри Смарта (1786-1872) в четверг в Королевском институте. Летом того же года вместе с четырьмя друзьями он основал писательский кружок. Члены кружка, организованного в соответствии с правилами Городского философского общества, писали эссе на свободно выбранные или фиксированные темы, которые подавались анонимно и оценивались коллективно в группе.
В лаборатории Королевского института Фарадей часто проводил эксперименты по поручению Дэви и в 1816 году сыграл важную роль в его исследованиях, которые привели к разработке «лампы Дэви», используемой в горном деле. Для Бранде, редактора «Ежеквартального научного журнала», Фарадей составлял страницы с заголовком Miscellanea с 1816 года и взял на себя всю ответственность за журнал в августе 1816 года во время отсутствия Бранде. В 1816 году «Ежеквартальный научный журнал» также опубликовал первую научную работу Фарадея об образцах известняка из Тосканы. К концу 1819 года он опубликовал 37 сообщений и статей в «Ежеквартальном журнале науки», включая исследование выхода газов из капиллярных трубок и замечания о «поющем пламени».
В своей лаборатории Фарадей проводил анализ бумаги для Уильяма Сэвиджа (1770-1843), печатника Королевского института, исследовал образцы глины для производителя керамики Джозайи Веджвуда II (1769-1843) и проводил судебные экспертизы по поручению суда. В начале 1819 года Фарадей вместе с Джеймсом Стодартом (1760-1823), производившим хирургические инструменты, начал обширную серию экспериментов по улучшению стальных сплавов. Сначала он изучил химический состав воотца, широко используемого исходного продукта для производства стали. Затем последовали многочисленные эксперименты по рафинированию стали, в которых, помимо прочего, использовались платина и родий. Исследования стали продолжались около пяти лет и были продолжены Фарадеем в одиночку после смерти Стодарта.
21 декабря 1820 года членам Королевского общества была зачитана первая статья Фарадея, предназначенная для публикации в «Philosophical Transactions». В ней описывались два новых открытых им хлоруглеродных соединения — тетрахлорэтен и гексахлорэтан. В это время Фарадей уже считался ведущим британским химиком-аналитиком. В 1821 году он был назначен «суперинтендантом дома» Королевского института. 12 июня 1821 года он женился на Саре Барнард (1800-1879), сестре своего друга Эдуарда Барнарда (1796-1867), с которым он познакомился осенью 1819 года. Их брак остался бездетным.
Признание в качестве естествоиспытателя
В 1821 году Ричард Филлипс, в то время редактор журнала «Анналы философии», попросил Фарадея сделать обзор всех известных открытий в области электричества и магнетизма. Незадолго до этого Ханс Кристиан Эрстед опубликовал свои наблюдения по отклонению иглы компаса под действием электрического тока. Фарадей повторил эксперименты Эрстеда, Андре-Мари Ампера и Франсуа Араго в своей лаборатории. Его двухчастный «Исторический очерк электромагнетизма» появился анонимно по его просьбе в журнале «Анналы философии» в сентябре и октябре 1821 г. Фарадею впервые удалось провести эксперимент, в котором проводник с током вращался вокруг своей оси под действием постоянного магнита. В том же месяце он опубликовал свое открытие в журнале Quarterly Journal of Science. Так называемое «электромагнитное вращение» стало необходимой предпосылкой для разработки электродвигателя.
Уже через несколько дней после публикации его открытия друзья Уильяма Хайда Волластона, включая Дэви, усомнились в независимости работы Фарадея. Они обвинили его в том, что он украл идею «электромагнитного вращения» у Волластона и не признал его авторства. Однако экспериментальное доказательство Фарадея полностью отличалось от решения, предложенного Волластоном, что последний признал. Поскольку слухи об этом не утихали, Фарадей был вынужден раскрыть авторство своего «Исторического очерка электромагнетизма».
В 1818 году Майкл Фарадей описал усыпляющее действие «серного эфира». В 1823 году Фарадей начал исследовать свойства гидрата хлора, открытого Дэви. Когда он нагрел его под давлением, ему впервые удалось сжижить хлор. В 1823 году и снова в 1844 году, когда он вернулся к этой теме, ему удалось сжижить аммиак, диоксид углерода, диоксид серы, монооксид динитрогена, хлорид водорода, сероводород, дициан и эфин. Фарадей был первым, кто понял, что существует критическая температура, выше которой газы больше не могут быть сжижены, независимо от оказываемого давления. Он доказал, что состояния «твердое», «жидкое» и «газообразное» могут превращаться друг в друга и не образуют твердых категорий.
В 1825 году Фарадей заметил остатки жидкости в банках с осветительным газом, которые поставлял в Королевский институт его брат Роберт, работавший в Лондонской газовой компании. Он проанализировал жидкость и обнаружил новое углеводородное соединение, которое назвал «бикарбюратом водорода». В том же году Эйльхард Митчерлих дал этому веществу, ароматическому углеводороду, название бензол. Вскоре после этого он открыл бутен — соединение с той же формулой соотношения, что и эфин, но с совершенно другими химическими свойствами. В 1826 году Фарадей определил состав нафталина и получил два различных кристаллических образца серной кислоты нафталина.
Книга «Химические манипуляции» была опубликована в апреле 1827 года. Эта монография Фарадея представляла собой введение в практическую химию и была предназначена для начинающих исследователей в области естественной химии. Она охватывала все аспекты практической химии, начиная с правильной организации лаборатории, проведения химических экспериментов и заканчивая анализом ошибок. За первым изданием последовали два последующих издания в 1830 и 1842 годах.
1 апреля 1824 года Королевское общество и Совет по долготе создали совместную комиссию (Комитет по улучшению стекла для оптических целей). Ее целью было найти рецепты для производства высококачественных оптических стекол, которые могли бы конкурировать с кремневыми стеклами, производимыми Йозефом фон Фраунгофером в Германии. Первоначально исследования проводились на стекольном заводе Falcon Glass Works, которым руководили Эпсли Пеллатт (1763-1826) и Джеймс Грин. Для более непосредственного контроля за проведением экспериментов 5 мая 1825 года был назначен подкомитет в составе Джона Гершеля, Джорджа Доллонда и Фарадея. После строительства новой плавильной печи в Королевском институте эксперименты со стеклом стали проводиться в Королевском институте с сентября 1827 года. Для замены Фарадея 3 декабря 1827 года был нанят Чарльз Андерсон, бывший сержант Королевской артиллерии. Исследования со стеклом были главной задачей Фарадея в течение более пяти лет, а в конце 1829 года стали темой его первой лекции Бейкера в Королевском обществе. В 1830 году эксперименты со стеклом были прекращены по финансовым причинам. Отчет за 1831 год астрономов Генри Катера (1777-1835) и Джона Понда, испытавших телескоп с объективом из стекла, изготовленного Фарадеем, подтвердил, что стекло обладает хорошими ахроматическими свойствами. Однако Фарадей считал результаты своей пятилетней работы недостаточными.
По инициативе его друга Ричарда Филлипса, который незадолго до этого сам был принят в Королевское общество, 1 мая 1823 года было впервые зачитано предложение о принятии Фарадея в Общество. Предложение содержало подписи 29 членов и должно было быть зачитано на десяти заседаниях подряд. Дэви, президент Королевского общества с 1820 года, хотел предотвратить избрание Фарадея и попытался добиться отзыва предложения. При одном голосе против Фарадей был принят в Королевское общество 8 января 1824 года.
С марта по июнь 1824 года Фарадей временно исполнял обязанности первого секретаря лондонского клуба The Athenaeum, одним из основателей которого был Дэви. Когда в мае ему предложили занять эту должность на постоянной основе с годовым окладом в 100 фунтов стерлингов, он отклонил предложение и рекомендовал на эту должность своего друга Эдварда Маграта.
7 февраля 1825 года Фарадей был назначен директором лаборатории Королевского института и начал читать там первые собственные лекции. В феврале 1826 года он был освобожден от обязанности помогать Бранде в его лекциях. В 1827 году Фарадей читал лекции по химии в Лондонском институте и прочитал первую из своих многочисленных рождественских лекций. Он отклонил предложение стать первым профессором химии в недавно основанном Лондонском университете, ссылаясь на свои обязательства в Королевском институте. В 1828 году он был удостоен медали Фуллера. До 1831 года он помогал Бранде редактировать «Ежеквартальный научный журнал», а затем курировал первые пять выпусков нового журнала Королевского института.
Исследования в области электричества (1831 — 1838)
Уже в 1822 году Фарадей отметил в своем блокноте: «Преобразовать магнетизм в электричество». В лабораторном дневнике, который он начал вести в сентябре 1820 года, он впервые отметил эксперимент, проведенный 28 декабря 1824 года, в котором он пытался генерировать электричество с помощью магнетизма. Однако ожидаемый электрический ток не возник. 28 и 29 ноября 1825 года и 22 апреля 1826 года он провел дальнейшие эксперименты, но без достижения желаемого результата.
После пятилетнего перерыва, вызванного сложными исследованиями стекла, 29 августа 1831 года Фарадей впервые вновь обратился к электромагнитным экспериментам. Он попросил своего помощника Андерсона сделать кольцо из мягкого железа с внутренним диаметром шесть дюймов (около 15 сантиметров). С одной стороны кольца он прикрепил три витка медной проволоки, которые были изолированы друг от друга бечевкой и бязью. На другой стороне кольца было два таких витка. Два конца одной из обмоток с одной стороны он соединил длинным медным проводом, который вел к магнитной игле на расстоянии около трех футов (около одного метра). Одну из обмоток с другой стороны он соединил с полюсами батареи. Каждый раз, когда он замыкал цепь, магнитная игла перемещалась из положения покоя. Когда цепь размыкалась, игла снова двигалась, только на этот раз в противоположном направлении. Фарадей открыл электромагнитную индукцию, применив принцип, лежащий в основе разработанных позже трансформаторов. Он прервал свои эксперименты, которые продолжались до 4 ноября, на трехнедельный отпуск с женой в Гастингсе и двухнедельное расследование для Королевского монетного двора. В ходе экспериментов, которые заняли всего одиннадцать дней, он обнаружил, что цилиндрический стержневой магнит, перемещаемый проволочной катушкой, вызывает в ней электрическое напряжение. Электрические генераторы работают в соответствии с этим основным принципом.
Доклад Фарадея об открытии электромагнитной индукции был представлен им Королевскому обществу в конце 1831 года. В напечатанном виде в «Philosophical Transactions» он появился только в мае 1832 г. Длительная задержка была вызвана изменением условий публикации новых статей. До конца 1831 года для публикации статьи в «Philosophical Transactions» было достаточно большинства голосов Комитета по бумагам. Измененные правила предусматривали индивидуальное рецензирование статей. Рецензию на статью Фарадея написали математик Сэмюэл Хантер Кристи и врач Джон Босток (1773-1846).
В декабре 1831 года Фарадей написал своему давнему французскому другу по переписке Жану Николя Пьеру Ашетту, сообщив ему о своих последних открытиях. Хашетт показал письмо секретарю Института Франции Франсуа Араго, который зачитал его членам Института 26 декабря 1831 года. Сообщения об открытии Фарадея появились во французских газетах Le Temps и Le Lycée 28 и 29 декабря 1831 года соответственно. Лондонская газета Morning Advertiser перепечатала их 6 января 1832 года. Сообщения в прессе угрожали приоритету его открытия, поскольку итальянцы Леопольдо Нобили и Винченцо Антинори (1792-1865) во Флоренции повторили некоторые эксперименты Фарадея, и их результаты, опубликованные в журнале Antologia, появились в Philosophical Transactions раньше, чем статья Фарадея.
После открытия того, что магнетизм способен вырабатывать электричество, Фарадей поставил перед собой задачу доказать, что независимо от способа получения электричества, оно всегда действует одинаково. 25 августа 1832 года он начал работать с известными источниками электричества. Он сравнил действие вольтова электричества, электричества трения, термоэлектричества, электричества животных и магнитного электричества. В своей работе, прочитанной 10 и 17 января, он сделал вывод из своих экспериментов, «…что электричество, каков бы ни был его источник, одинаково по своей природе».
В конце декабря 1832 года Фарадей задался вопросом, сможет ли электрический ток разложить твердое тело — например, лед. В своих экспериментах он обнаружил, что лед, в отличие от воды, ведет себя как непроводник. Он испытал ряд веществ с низкой температурой плавления и заметил, что непроводящее твердое тело проводит ток после перехода в жидкую фазу и химически разлагается под действием тока. 23 мая 1833 года он выступил перед Королевским обществом с докладом «О новом законе проводимости электричества».
Эти исследования привели Фарадея непосредственно к экспериментам по «электрохимическому разложению», которые занимали его в течение года. Он проанализировал существующие взгляды, особенно взгляды Теодора Гроттюса и Дэви, и пришел к выводу, что разложение происходит внутри жидкости, а электрические столбы играют лишь роль ограничителя жидкости.
Неудовлетворенный доступными ему терминами для описания химического разложения под действием электрического тока, Фарадей в начале 1834 года обратился к Уильяму Уэвеллу, а также обсудил этот вопрос со своим врачом Уитлоком Николом. Последний предложил Фарадею для описания процесса электрохимического разложения использовать термины «электрод» для обозначения поверхности входа и выхода тока, «электролиз» для обозначения самого процесса и «электролит» для обозначения вещества. Уэвелл, который хотел сделать полярную природу процесса более узнаваемой, придумал термины анод и катод для двух электродов и термины анион, катион и ион для соответствующих частиц. В начале седьмой серии своих «Экспериментальных исследований в области электричества», которую он представил Королевскому обществу 9 января 1834 года, Фарадей предложил новые термины для описания процесса электрохимического разложения (электролиза). В этой статье он сформулировал два основных закона электролиза:
Своими исследованиями Фарадей исключил влияние на процесс электролиза таких факторов, как концентрация электролитического раствора или природа и размер электродов. Значение имели только количество электричества и химические эквиваленты. Это было доказательством того, что химические и электрические силы тесно связаны между собой и количественно. Фарадей использовал эту связь в своих дальнейших экспериментах для точного измерения количества электричества.
В середине января 1836 года Фарадей установил в лекционном зале Королевского института куб с длиной стороны 12 футов (около 3,65 м), грани которого были сформированы из легкого деревянного каркаса. Стороны были обтянуты медной проволокой и покрыты бумагой. Куб стоял на четырех стеклянных ножках высотой 5,5 дюйма (около 14 сантиметров), чтобы изолировать его от земли. В экспериментах, проведенных 15 и 16 января 1836 года, он подключил куб к электрической машине, чтобы зарядить его электричеством. Затем он вошел внутрь установки с электрометром Гольдблатта, чтобы обнаружить электричество, которое могло быть индуцировано в воздухе. Однако все точки в комнате оказались свободными от электричества.
Схема, известная как клетка Фарадея, в которой электрическое поле исчезает внутри закрытого проводящего тела, сегодня используется в электротехнике для экранирования электростатических полей.
В 1837 году Фарадей задумался о том, каким образом эффект электрической силы распространяется в пространстве. Идея о дальнем действии электрических сил, как это подразумевается в законе Кулона, вызывала у него неприятные ощущения. С другой стороны, он подозревал, что пространство должно играть определенную роль в передаче сил и что должна существовать зависимость от среды, заполняющей пространство. Фарадей начал систематически исследовать влияние изоляторов и разработал экспериментальную установку, состоящую из двух одинаковых сферических конденсаторов. Эти сферические конденсаторы, в свою очередь, состояли из двух латунных сфер, помещенных друг в друга на расстоянии трех сантиметров. Сферы были соединены латунной ручкой, покрытой изоляционным шеллаком, и образовывали лейденскую бутылку. Фарадей сначала зарядил один из двух конденсаторов, затем привел его в электрический контакт с другим и, используя самодельные кулоновские вращающиеся весы, убедился, что после выравнивания зарядов оба конденсатора несут одинаковый заряд. Затем он заполнил воздушное пространство одного конденсатора изолятором и повторил эксперимент. Его новые измерения показали, что конденсатор с изолятором нес больший заряд. Он повторил эксперимент с разными веществами. Фарадей получил количественную меру влияния изоляторов на емкость сфер, которую он назвал «удельной индуктивной емкостью», что сегодня соответствует диэлектрической проницаемости. Для обозначения непроводящего вещества, находящегося между двумя проводниками, Уэвелл в конце 1836 года предложил термин «диэлектрик», который также использовал Фарадей. Фарадей объяснил свой экспериментальный результат поляризацией частиц внутри диэлектрика, при которой эффект передается от частицы к частице, а также распространил эту идею на перенос электричества внутри проводников.
Истощение и восстановление
В начале 1839 года Фарадей обобщил свои статьи об исследованиях электричества, опубликованные в журнале «Philosophical Transactions» с ноября 1831 года по июнь 1838 года под названием «Экспериментальные исследования электричества». С августа по ноябрь 1839 года Фарадей проводил исследования функционирования вольтовой колонны, которые он опубликовал в декабре 1839 года под названием «Об источнике силы в вольтовой колонне». В ней он опроверг теорию вольтова контакта многочисленными экспериментальными доказательствами.
В конце 1839 года Фарадей пережил серьезное ухудшение здоровья, которое он объяснил переутомлением, симптомами которого были головные боли, головокружение и временная потеря памяти. Его врач, Питер Мере Лэтэм (1789-1875), посоветовал ему взять временный отпуск от своих многочисленных обязанностей и восстановиться в Брайтоне. Следующие несколько лет Фарадей работал в своей лаборатории лишь урывками. В январе и феврале 1840 года он продолжал свои исследования вольтовой колонны в течение пяти дней. В августе и сентябре он снова проводил эксперименты в течение пяти дней. После 14 сентября 1840 года он не делал никаких записей в своем лабораторном дневнике в течение примерно двадцати месяцев до 1 июля 1842 года. В конце 1840 года руководители Королевского института признали серьезность болезни Фарадея и предоставили ему отпуск до полного выздоровления. Почти год он не читал никаких лекций. 30 июня 1841 года вместе со своей женой, ее братом Джорджем Барнардом (1807-1890) и его женой Эммой он отправился в трехмесячную поездку в Швейцарию, где совершил длительные походы в Бернские Альпы.
В 1840 году Уильям Джордж Армстронг обнаружил, что электричество вырабатывается, когда водяной пар выпускается в воздух под высоким давлением. Летом 1842 года Фарадей начал исследовать причину возникновения этого электричества. Ему удалось доказать, что это было электричество трения. После завершения этой работы в январе 1843 года последовал еще один длительный период, когда он почти не экспериментировал. Только 23 мая 1844 года Фарадей снова начал попытки перевода газов в жидкое и твердое состояние, которые продолжались более года. Он продолжил свои эксперименты 1823 года. Ему удалось перевести шесть газов в жидкое состояние и семь, включая аммиак, закись азота и сероводород, в твердое.
В это время Фарадей, похоже, сомневался в том, сможет ли он и дальше вносить важный вклад как ученый-естествоиспытатель. Он собрал 15-18 серии своих исследований электричества вместе с 30 другими работами во второй том «Экспериментальных исследований в области электричества», который вышел в конце 1844 года.
Исследования по электричеству (1845 — 1855)
В июне 1845 года Фарадей присутствовал на ежегодном собрании Британской ассоциации содействия развитию науки в Кембридже. Там он познакомился с молодым Уильямом Томсоном, впоследствии лордом Кельвином. В начале августа Фарадей получил письмо от Томсона с вопросом о влиянии полупрозрачного непроводника на поляризованный свет. Томсон сообщил Фарадею, что в 1833 году он проводил подобные эксперименты без каких-либо результатов, и пообещал снова изучить этот вопрос. Используя светящуюся лампу Арганда, он повторил свои эксперименты в конце августа — начале сентября с различными материалами, но не получил никакого эффекта. Эффект, который искал Фарадей, — электрооптический эффект Керра — был доказан лишь тридцать лет спустя Джоном Керром.
13 сентября 1845 года Фарадей направил поляризованный свет через ранее использованные материалы, которые он подверг воздействию сильного магнита. Первые эксперименты с воздухом и кремневым стеклом не дали никаких результатов. Когда он использовал стекло из бората свинца, изготовленное в рамках экспериментов со стеклом в 1820-х годах, он обнаружил слабое, но заметное вращение плоскости поляризации, когда он направил луч света параллельно линиям магнитного поля при его прохождении. Он продолжил свои эксперименты, сначала обнаружив эффект в другом из своих старых образцов стекла, а затем продемонстрировал его в других материалах, включая кремневое стекло, кротовое стекло, скипидарное масло, кристалл галита, воду и этанол. Фарадей представил доказательства того, что свет и магнетизм — это два взаимосвязанных физических явления. Он опубликовал свои выводы под названием «О намагничивании света и проявлении магнитных силовых линий». Магнитооптический эффект, обнаруженный Фарадеем, сегодня известен как эффект Фарадея.
Фарадей сразу же задался вопросом, существует ли обратный эффект и может ли свет наэлектризовать или намагнитить что-либо. Однако эксперимент, в котором он подверг катушку проволоки воздействию солнечного света, не удался.
Во время вечерней пятничной лекции в начале апреля 1846 года Фарадей высказал некоторые предположения о «колебательных излучениях», которые он изложил в письменном виде две недели спустя в письме в «Философский журнал». В нем он изложил возможность того, что свет может быть порожден поперечными колебаниями силовых линий. Догадки Фарадея послужили стимулом для Джеймса Клерка Максвелла при разработке электромагнитной теории света, которую он сформулировал 18 лет спустя.
Эксперименты с поляризованным светом показали Фарадею, что немагнитное вещество может подвергаться воздействию магнетизма. Для дальнейших экспериментов он позаимствовал мощный электромагнит из Королевской военной академии в Вулвиче. Он прикрепил стеклянный образец бората свинца к двум шелковым нитям и подвесил его между заостренными полюсами электромагнита. Когда он замкнул электрическую цепь, то заметил, что образец стекла отошел от полюсов и выровнялся перпендикулярно воображаемой соединительной линии между полюсами. Таким образом, он вел себя иначе, чем магнитные материалы, которые выравнивались вдоль соединительной линии. Фарадей быстро нашел множество материалов, которые вели себя подобно его стеклянному образцу, включая дерево, оливковое масло, яблоко, говядину и кровь. Самого четкого эффекта он добился с помощью бруска висмута. По аналогии с термином «диэлектрик» Фарадей назвал эти вещества «димагнитными» в своем лабораторном дневнике 18 сентября 1845 года. И снова Уэвелл помог Фарадею сформировать этот термин. Уэвелл исправил использованную Фарадеем приставку dia на «через», поскольку эффект происходил через тела («диамагнитный»), и предложил называть все вещества, которые не ведут себя подобным образом, «парамагнитными». В своем лабораторном дневнике 7 ноября Фарадей впервые использовал термин «магнитное поле» в этом контексте. Открытие Фарадеем диамагнетизма привело к возникновению магнитохимии, которая занимается изучением магнитных свойств материалов.
После открытия влияния магнитного поля на поляризованный свет Фарадей все больше верил, что силовые линии могут иметь реальное физическое значение. Необычное поведение диамагнитных тел было трудно объяснить с помощью обычных магнитных полюсов и привело к спору между Фарадеем и Вильгельмом Эдуардом Вебером, который считал, что сможет доказать, что магнетизм, как и электричество, имеет полярную природу. В 1848 году Фарадей начал новые эксперименты по изучению поведения диамагнитных тел под воздействием магнита. Он обнаружил, что кристаллы ориентируются вдоль определенных предпочтительных осей (магнитная анизотропия). Такое поведение нельзя было интерпретировать с помощью ранее использовавшихся понятий притяжения или отталкивания. В своем отчете об исследовании Фарадей впервые рассказал о магнитном поле, которое существует между двумя магнитными полюсами и действие которого зависит от их расположения.
В 1852 году Фарадей обобщил свои взгляды на силовые линии и поля в статье «О физическом характере линий магнитной силы». В ней он отверг идею гравитационных сил, действующих на расстоянии, и отстаивал концепцию гравитационного поля, связанного с массой тела.
Интерес Фарадея к гравитации возник еще в середине 1830-х годов. В конце 1836 года он прочитал работу итальянца Оттавиано Фабрицио Моссотти, в которой тот приписывал гравитацию электрическим силам. Поначалу Фарадей с энтузиазмом воспринял эту работу, перевел ее на английский язык и рассказал о ней на вечерней лекции в пятницу. Однако позже он отверг объяснение Моссотти, поскольку пришел к выводу, что различия в действии гравитации по сравнению с другими силами слишком велики. В течение следующих нескольких лет Фарадей часто рассуждал о том, как гравитация может быть связана с другими силами. В марте 1849 года он начал размышлять о том, как можно экспериментально продемонстрировать связь между гравитацией и электричеством. Он представлял себе гравитацию как силу с двумя взаимодополняющими компонентами, где тело имеет положительное значение при движении к Земле и отрицательное — при движении от нее. Он предположил, что эти два движения связаны с противоположными электрическими состояниями. Для своих экспериментов Фарадей изготовил катушку проволоки, которую он соединил с гальванометром и сбросил с большой высоты. Однако он не смог доказать никакого эффекта ни в одном измерении. Несмотря на отрицательный результат экспериментов, он описал свои усилия в лекции Бейкера от 28 ноября 1850 года.
В феврале 1859 года Фарадей снова начал серию экспериментов, с помощью которых он надеялся доказать связь между гравитацией и электричеством. Из-за ожидаемого небольшого эффекта он использовал свинцовые массы весом в несколько сотен килограммов, которые сбрасывал с 50-метровой ломовой башни в Ламбете. С помощью других экспериментов он надеялся доказать изменение температуры при поднятии и опускании массы. 9 июля 1859 года Фарадей оставил безуспешные эксперименты. Он написал эссе «Заметка о возможной связи гравитации с электричеством или теплом», которое он закончил 16 апреля 1860 года и которое должно было появиться, как обычно, в журнале «Philosophical Transactions». Джордж Габриэль Стокс, решив, что работа недостойна публикации, поскольку в ней представлены только отрицательные результаты, рекомендовал Фарадею отозвать свою статью, что он и сделал сразу после получения письма Стокса.
Популяризация естественных наук и технологий
Вскоре после своего назначения на должность директора лаборатории Королевского института в начале 1825 года Фарадей открыл лаборатории института для собраний членов института. В три-четыре пятничных вечера он хотел читать заинтересованным членам лекции по химии, сопровождаемые экспериментами. На основе этих неформальных встреч он разработал концепцию регулярных вечерних пятничных лекций, на которых темы из области естественных наук и техники должны были быть представлены в понятной для неспециалистов форме. На первой вечерней пятничной лекции, состоявшейся 3 февраля 1826 года, Фарадей рассказал о каучуке. Из 17 лекций, прочитанных в первый год, он прочитал шесть на такие темы, как газовый сжижитель Изамбарда Кингдома Брюнеля, литография и туннель Темзы. По мнению Фарадея, лекции должны быть веселыми, развлекательными, образовательными и, прежде всего, стимулирующими. Его лекции стали очень популярными благодаря своему простому стилю и всегда хорошо посещались. К 1862 году Фарадей прочитал в общей сложности 126 таких часовых лекций. Будучи секретарем Комитета еженедельных вечерних собраний, Фарадей обеспечил публикацию лекций в «Литературной газете» и «Философском журнале», что сделало их доступными для еще более широкой аудитории.
В дополнение к вечерним пятничным лекциям, на рубеже 1825 года
На государственной службе
Помимо исследовательской и лекционной деятельности, Фарадей принимал активное участие во многих делах британского государства. Летом 1829 года Перси Драммонд († 1843), вице-губернатор Королевской военной академии в Вулвиче, обратился к Фарадею и спросил, не согласится ли он сменить геолога Джона Маккаллоха (1773-1835) на посту профессора химии в академии. После долгих переговоров, в основном касающихся его обязанностей и оплаты труда, Фарадей согласился. До 1852 года он читал 25 лекций в год в Вулвиче.
С 4 февраля 1836 года Фарадей работал научным консультантом в Тринити Хаус, морском ведомстве, которое, помимо прочего, управляло английскими маяками. Он отвечал за химический анализ материалов, используемых в работе маяков, и исследовал новые системы освещения, которые были предложены Тринити Хаус для использования. Фарадей следил за модернизацией английских маяков. Он был вдохновлен французскими маяками, которые использовали линзы Френеля для улучшения интенсивности света. Он также сопровождал первые попытки электрифицировать их. В Блэкуолле на Темзе было два маяка, специально построенных для его исследований.
По поручению правительства Фарадей участвовал в расследовании двух серьезных несчастных случаев. 13 апреля 1843 года взрыв разрушил пороховой завод, принадлежащий Управлению по боеприпасам в Уолтем-Эбби (Эссекс), после чего Фарадею было поручено проанализировать причины. В своем отчете Джеймсу Паттисону Кокберну (1779?-1847), директору лаборатории военной академии в Вулвиче, он перечислил несколько возможных причин и дал совет, как избежать этих проблем в будущем. Вместе с Чарльзом Лайеллом и Сэмюэлем Статчбери (1798-1859) в октябре 1844 года он получил заказ от Министерства внутренних дел на расследование взрыва на карьере Хасвелл в Дареме, в результате которого 28 сентября погибли 95 человек. Лайель и Фарадей признали, что угольная пыль сыграла значительную роль в этом взрыве, и рекомендовали внедрить более совершенную систему вентиляции.
Значительная часть консультативной работы Фарадея была связана с сохранением предметов и зданий. С 1853 года он консультировал Избранный комитет по Национальной галерее по вопросам сохранения картин. Например, он исследовал влияние газового освещения на картины. В начале 1856 года Фарадей был назначен членом Королевской комиссии, которая рассматривала вопрос о будущем месте расположения Национальной галереи. По поручению Томаса Левертона Дональдсона (1795-1885) он исследовал для Британского музея, были ли первоначально расписаны мраморы Элгина. В 1859 году он консультировал Столичное управление работ по выбору средства для обработки известняка недавно отстроенного здания Парламента, который разлагался под воздействием сернистого лондонского воздуха.
Религиозная деятельность
Фарадей был глубоко религиозным человеком. Его отец принадлежал к небольшой христианской секте сандеманиан, отколовшейся от церкви Шотландии в конце 1720-х годов. Они основывали свою веру и ее практику на буквальном толковании Библии. В то время в Большом Лондоне насчитывалось около ста сандеманианцев, а по всей Великобритании — около тысячи. Еще будучи ребенком, Фарадей сопровождал отца на воскресные проповеди. Вскоре после женитьбы на Саре Барнард, которая также была членом сандеманианцев, а ее отец служил в общине пресвитером, 15 июля 1821 года он принес клятву и стал членом общины.
В знак своего высокого уважения лондонская община избрала Фарадея дьяконом 1 июля 1832 года и одним из трех пресвитеров 15 октября 1840 года. В течение следующих трех с половиной лет одной из его обязанностей было чтение проповеди каждое второе воскресенье, к которой он готовился так же тщательно, как и к своим лекциям. 31 марта 1844 года Фарадей был исключен из общины до 5 мая. Причины этого не совсем ясны, но их следует искать не в личных проступках Фарадея, а в разногласиях внутри сандеманианцев, так как многие члены общины, помимо Фарадея, также были исключены в это время. Он не был переизбран на должность старейшины до 21 октября 1860 года. К 1864 году Фарадей снова регулярно отвечал за проповеди и поддерживал контакты с другими сандемановскими общинами, например, в Честерфилде, Глазго и Данди. Его проповеди состояли из ряда цитат из Ветхого и Нового Заветов, которые он комментировал. Его религиозные взгляды были для него очень личным делом, и он редко высказывал их своим друзьям по переписке или публично.
Последние годы
Третий и последний том «Экспериментальных исследований в области электричества», который Фарадей составил в начале 1855 года, включал все его статьи, опубликованные в «Философских изданиях» с 1846 года. Кроме того, он включил две статьи, опубликованные в «Философском журнале», которые последовали за 29-м выпуском «Экспериментальных исследований в области электричества» и продолжили характерную для него нумерацию разделов. Несколько более коротких статей завершили том. В общей сложности Фарадей опубликовал 450 научных статей.
Благодаря посредничеству принца Альберта, Фарадеи в сентябре 1858 года переехали в дом в Хэмптон Корт Грин, который принадлежал королеве Виктории и находился в непосредственной близости от дворца Хэмптон Корт. В октябре 1861 года семидесятилетний Фарадей попросил руководителей Королевского института уволить его со службы в институте. Однако они отклонили его просьбу и лишь освободили его от ответственности за проведение рождественских лекций.
25 ноября 1861 года Фарадей начал последнюю серию экспериментов, в которых он исследовал влияние магнитного поля на световой спектр пламени с помощью спектроскопа, построенного Карлом Августом фон Штейнхайлем. Последнюю запись в лабораторном дневнике он сделал 12 марта 1862 г. Эксперименты не увенчались успехом из-за недостаточно чувствительной измерительной аппаратуры; эффект Зеемана был открыт только в 1896 году.
20 июня 1862 года Фарадей прочитал свою последнюю вечернюю пятничную лекцию «О газовых печах» перед аудиторией из более чем 800 человек, завершив почти четыре десятилетия чтения лекций для Королевского института. Весной 1865 года, по единогласному решению руководителей Королевского института, он был освобожден от всех своих обязанностей. До мая 1865 года он все еще находился в распоряжении Управления судоходства, давая свои советы.
Фарадей умер в своем доме в Хэмптон-Корте 25 августа 1867 года и был похоронен на Хайгейтском кладбище пять дней спустя.
Формирование электродинамики
Концепции Фарадея и его взгляд на единообразие природы, не требующий ни одной математической формулы, произвели глубокое впечатление на молодого Джеймса Клерка Максвелла. Максвелл поставил перед собой задачу перевести экспериментальные результаты Фарадея и их описание с помощью силовых линий и полей в математическое представление. Первая крупная работа Максвелла по электричеству «О силовых линиях Фарадея» была опубликована в 1856 г. Основываясь на аналогии с гидродинамикой, Максвелл создал первую теорию электромагнетизма, введя векторные величины напряженности электрического поля, напряженности магнитного поля, плотности электрического тока и плотности магнитного потока и связав их друг с другом с помощью векторного потенциала. Пять лет спустя в работе «О физических линиях силы» Максвелл также рассмотрел среду, в которой действуют электромагнитные силы. Он смоделировал среду с помощью упругих свойств. Это показало, что временное изменение электрического поля приводит к появлению дополнительного тока смещения. Он также показал, что свет является поперечным волновым движением среды, подтвердив догадку Фарадея о природе света. Дальнейшая разработка Максвеллом теории в конце концов привела к формулировке уравнений Максвелла в 1864 году, которые составляют основу электродинамики и могут быть использованы для объяснения всех электромагнитных открытий, обнаруженных Фарадеем. Одно из четырех уравнений Максвелла представляет собой математическое описание электромагнитной индукции, открытой Фарадеем.
Общественное восприятие
К концу XIX века Фарадея воспринимали как изобретателя электродвигателя, трансформатора и генератора, а также первооткрывателя бензола, магнитооптического эффекта, диамагнетизма и создателя теории электромагнитного поля. В 1868 году была опубликована биография Джона Тиндалла «Фарадей как первооткрыватель». Тиндалл, который сменил Бранде в Королевском институте, в основном описывал научные открытия Фарадея. Герман Гельмгольц, который перевел биографию Тиндалла на немецкий язык, дополнил ее многочисленными биографическими заметками. Вскоре после этого Генри Бенс Джонс, секретарь Королевского института и врач Фарадея, опубликовал типичную для викторианской эпохи биографию «жизнь и письма», для которой он использовал письма Фарадея, дневники его лаборатории и другие неопубликованные рукописи, а также выдержки из биографии Тиндалла. Двухтомная биография Бенса Джонса и сегодня является важным источником, поскольку некоторые из писем и дневников, приведенных в ней, уже невозможно найти. Эти и другие рассказы о Фарадее создали образ исследователя, который в одиночку и в уединении своей лаборатории в Королевском институте докопался до сути природных тайн.
Инструментализация
После окончания Первой мировой войны в 1920-х годах устоявшаяся газовая промышленность и зарождающаяся электротехническая промышленность, целью которой была всеобъемлющая электрификация Великобритании и которая, таким образом, находилась в прямой конкуренции с газовой промышленностью, попытались использовать славу Фарадея для достижения своих целей. Чтобы отметить столетие со дня открытия бензола, под председательством химика Генри Эдварда Армстронга был создан комитет из членов Королевского института, Химического общества, Общества химической промышленности и Ассоциации британских химических производителей. Во время торжеств в июне 1925 года подчеркивалось значение Фарадея для современной химической промышленности, и он был назван «отцом химической промышленности».
По инициативе Уолтера Адольфа Виньоля (1874-1953), директора Ассоциации развития электротехники, и при поддержке Уильяма Генри Брэгга, директора исследовательской лаборатории Дэви-Фарадея в Королевском институте, в феврале 1928 года был назначен комитет из девяти человек для организации празднования столетия открытия электромагнитной индукции в 1931 году. С 23 сентября по 3 октября 1931 года в Королевском Альберт-холле проходила выставка в честь Фарадея и его открытия. Центральным экспонатом выставки стала копия скульптуры, созданной Джоном Генри Фоули (1818-1874) и Томасом Броком (1847-1922), которая находилась в Королевском институте с 1876 года и изображала Фарадея в академической одежде с его индукционным кольцом. В непосредственной близости от скульптуры находились простые вещи, с которыми Фарадей проводил свои первые эксперименты: проволока, магнит и капля ртути. Скульптура стала центром внимания выставочных стендов, расположенных по кругу вокруг нее. На стендах, расположенных ближе всего к скульптуре, были представлены приборы, которые Фарадей использовал для каждого эксперимента, и соответствующие записи. Внешние стенды демонстрировали современные технологии электротехнической промышленности, которые были получены в результате. Сопровождающая выставку 12-страничная брошюра, тираж которой составил около 100 000 экземпляров, была озаглавлена «Фарадей: история мальчика на побегушках. Кто изменил мир (Faraday: The Story of an Errand-Boy Who Changed the World). Пышная выставка 1931 года и связанные с ней торжества, с одной стороны, были обусловлены усилиями электротехнической промышленности по превращению электричества в товарную продукцию. С другой стороны, они также поддерживали усилия ученых-естественников, стремившихся показать, как фундаментальные исследования могут способствовать развитию новых технологий.
Награды и признание
Биограф Фарадея Генри Бенс Джонс перечислил в общей сложности 95 почетных титулов и наград. Впервые Фарадей был отмечен ученым обществом в 1823 году Кембриджским философским обществом, которое приняло его в почетные члены. В 1832 году он был избран в Американскую академию искусств и наук, в 1835 году — в Геттингенскую академию наук и Эдинбургское королевское общество, а в 1840 году — в Американское философское общество. По инициативе Жана-Батиста Андре Дюма Фарадей был избран в Академию наук в 1844 году в качестве одного из восьми иностранных членов. В 1847 году он был принят в качестве иностранного члена Баварской академии наук. В 1857 году он был избран членом Леопольдины. В 1864 году он был в последний раз удостоен чести со стороны Королевского общества Неаполя, которое включило его в список ассоциированных иностранных членов. Также в 1864 году он был избран в Национальную академию наук.
Королевское общество наградило его медалью Копли (1832 и 1838), Королевской медалью (1835 и 1846) и медалью Румфорда (1846). Фарадей дважды отклонил предложение стать президентом Королевского общества (1848 и 1858). В 1842 году Фарадей получил прусский орден «За заслуги» (Pour le Mérite).
Кабельный наконечник Faraday, специально созданный для прокладки подводных кабелей, был назван в честь Фарадея в 1874 году его конструктором Карлом Вильгельмом Сименсом. Международный конгресс электриков (Congrès international d’électriciens), собравшийся в Париже 22 сентября 1881 года, принял решение назвать единицу измерения электрической емкости Фарадом в его честь. Также в его честь названы лунный кратер Фарадей и астероид Фарадей. Уильям Уэвелл почтил память Фарадея и Дэви, назвав одну из своих «Эпох химии».
5 июня 1991 года Банк Англии выпустил новую банкноту в 20 фунтов стерлингов с изображением Фарадея, которая была действительна до 28 февраля 2001 года.
В его честь названо несколько премий, включая медаль Фарадея (IOP), медаль Фарадея (IEE) и премию Майкла Фарадея Королевского общества.
В его честь назван род растений Faradaya F.Muell. из семейства Lamiaceae.
Наследство и переписка
Письменное наследие Фарадея, вероятно, самое обширное из всех, оставленных естествоиспытателем в истории науки. Оно включает в себя его лабораторные дневники, журналы, записные книжки, заметки, рукописи, письма, книги и многое другое. В наследстве содержатся записи примерно 30 000 экспериментов, проведенных Фарадеем.
В начале 1855 года Фарадей дал первые инструкции по оформлению своего имущества. Он оставил Королевскому институту свои лабораторные дневники, некоторые отпечатки и другие личные вещи. После смерти Фарадея Королевский институт получил дополнительные материалы от его жены Сары. Она оставила Тринити Хаус папки с его документами для Института. Сейчас они хранятся в библиотеке Гилдхолл. Она передала несколько предметов друзьям и родственникам в память о Фарадее. Некоторые из них перешли во владение Института инженеров-электриков в конце 1915 года. Рукописи статей Фарадея для журнала «Philosophical Transactions» стали собственностью Королевского общества после того, как он представил их для публикации. Половина из них сохранилась. Из переписки Фарадея сохранилось около 4800 писем, которые хранятся в 230 архивах по всему миру.
Текущие немецкие издания
По изданию 1889-1891 годов, переведенному с английского Саломоном Калишером, с предисловием Фридриха Штайнле:
Биографии
Классика
Современный
О приеме его работ (подборка)
Источники
- Michael Faraday
- Фарадей, Майкл
- Frank A. J. L. James (Hrsg.): The Correspondence of Michael Faraday. Band 1, S. XXVII.
- Русские биографии Фарадея, начиная с Абрамова, ошибочно утверждают, что жена умерла раньше Фарадея. Биография Тиндалла, другие английские биографии и фотография памятника на общей могиле супругов однозначно показывают, что это не так.
- Simmons, John G. The Scientific 100: A Ranking of the Most Influential Scientists, Past and Present
- Rao, CNR(2000). Compreendendo a química. Universities Press. ISBN81-7371-250-6. p. 281
- ^ a b Rao, C.N.R. (2000). Understanding Chemistry. Universities Press. ISBN 81-7371-250-6. p. 281.
- ^ a b Chisholm, Hugh, ed. (1911). «Faraday, Michael» . Encyclopædia Britannica. Vol. 10 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 173–175.. the 1911 Encyclopædia Britannica.
- ^ a b c «The Faraday cage: from Victorian experiment to Snowden-era paranoia». The Guardian. 22 May 2017.