邁克爾·法拉第,英國物理學家、化學家,也是著名的自學成才的科學家,被稱為“電學之父”和“交流電之父”。愛因斯坦在他的學習牆上放著法拉第的一張照片,並將其與牛頓和麥克斯韋放在一起。
自學成才——條條大路通羅馬,興趣才是人生最好的老師
18世紀60年代開始,蒸汽機的發明和應用,將人類帶入到蒸汽時代,資本主義的世界體系開始初步確立。1791年,法拉第出生在英國薩裡郡紐因頓,父親是一名鐵匠,做為底層的工人階級,收入僅能夠維持家庭溫飽,生活比較艱苦,所以法拉第僅僅讀了兩年小學。從小父親就告訴他,不論做什麼工作,都要勤勞樸實,不要貪圖金錢的地位,一定要做一個正直的人。
1803年,年僅12歲的法拉第當起了報童,第二年又到一個書商兼訂書匠的家裡當學徒,雖然沒有繼續上學,但是心中渴望學習的願望一直都在,當時的書刊種類並不是非常豐富,主流的書籍都是科學類、新聞類和歷史類,就有一本書深深地吸引著法拉第,被認為是當今世界上最知名也是最權威的百科全書——《大英百科全書》 。
法拉都從來不會放過任何一個機會,他的那種孜孜不倦的精神,打動了一位書店的老顧客,在他的幫助下,法拉第有幸聽到當時著名化學家戴維的演講,這是他人生第一次也是影響最大的一次演講,他把演講內容全部記錄下來並整理清楚,回去和朋友們認真討論研究。
他還把整理好的演講記錄送給戴維,並且附上一封信,信的內容是自己對於科學非常感興趣,之前自己都會自己做一些實驗,有很強的動手能力,如果有可能成為戴維的助手,他甚至願意無償幫助。結果他如願以償,只有二十歲就當上了當時著名化學家戴維的實驗助手。從此,法拉第開始了他的科學生涯。戴維雖然在科學上有許多了不起的貢獻,但他說,我對科學最大的貢獻是發現了法拉第。變廢為寶——好奇是創造之源,凡事多問幾個為什麼
法拉第知道僅憑著自學的知識,想要在科學界取得一定的成就,根本不可能,所以他必須要更加的努力,他嚴謹認真的工作態度很受戴維的賞識。1813年,戴維受邀到歐洲大陸國家考察,他也帶上了正在做助理的法拉第,不過他的公開身份是僕人,法拉第一點都沒有生氣,他知道什麼才是他真正需要的,這些所謂的稱謂並不重要,重要的是這是一次非常好的實踐學習的機會。他不僅見到了許多他想都不敢想的科學家,聽取他們最新的科學實驗成果,參加各種學術交流活動,而且還利用這個機會,學會了法語和意大利語。這一次歐洲之行,使得法拉第開闊了自己的眼界,為日後的科學發現奠定了基礎。
苯是一種石油化工基本原料,其產量和生產的技術水平是一個國家石油化工發展水平的標誌之一。在1825年之後,英國發明了煤氣燈,因為最初的煤氣燈並不是非常安全,所以只是用來當路燈用,獲取煤氣的方法是把魚油滴在加熱的爐子上,魚油就分解產生了煤氣。在煤氣的生產過程中,除了這種大量的可供照明用的氣體以外,還在用完後桶中留下了一種油狀的液體,這種副產品一直沒有被人們開發和利用,甚至在很長時間內也無人問津。
此時的法拉第已經接手戴維,成為皇家學院實驗室總監,他開始對這個副產品產生了好奇,經過初步觀察,這是一種混合物。於是他通過蒸餾的方式進行分離,每隔10℃更換一次接受容器。最終他發現,在80℃到87℃這個範圍內蒸餾出液體時,溫度比較恆定,而且在這個溫度區間內可以蒸餾出大量的液體。經過反覆地精製,法拉第終於成功地分離出了這種具有固定組成的新的碳氫化合物,也就是“苯”。電磁效應——反其道而行之,逆向思維發明發電機
1819年到1820年,物理學家奧斯特一直在研究電、磁之間的關係,但是始終沒有得到有效的進展,這也令他頭痛不已。1820年,在奧斯特在做一場演講的時候,他抱著試試看的態度,又做了一次實驗,他把一條非常細的鉑導線放在一根用玻璃罩罩著的小磁針上方,接通電源的瞬間,發現磁針跳動了一下。這一跳,使有心的奧斯特喜出望外,竟激動得在講台上摔了一跤。不過因為跳動的幅度很小,所以並沒有引起聽眾的注意。
之後奧特斯又做了三個月的實驗,終於確定磁針在電流周圍會發生偏轉,而且磁針放在導線上方和下方,磁針旋轉的方向相反。1820,奧斯特發表了《論磁針的電流撞擊實驗》的論文,正式向學術界宣告發現了電流磁效應,安培說:“奧斯特已經永遠把他的名字和一個新紀元聯繫在一起了。 ”1921年,英國《哲學年鑑》的主編邀請戴維撰寫一篇文章,評述自奧斯特的發現以來電磁學實驗的理論發展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。
就在法拉第整理資料的過程,他對這個電磁學也產生了非常濃厚的興趣,他仔細分析了電流磁效應,他忽然有一個大膽的想法,如果電流能夠產生磁力,那麼磁力是否可以產生電流呢?帶著這個疑問,法拉第開始了長達十年的研究,如何才能夠讓靜止的磁力使得線圈產生電流,他做了各種各樣的嘗試,直到1831年,他終於發現,閉合電路中的一部分導體(導線)做切割磁感線運動,電路中產生感應電流,也就是電磁感應效應。在當年10月,法拉第發明了圓盤發電機,這是法拉第第二項重大的電發明。這個圓盤發電機,結構雖然簡單,但它卻是人類創造出的第一個發電機。一生所愛——廝守到老的不只是愛情,更是責任和習慣
撒拉·伯納爾是法拉第好友伯納爾的妹妹,法拉第是在教會中認識她的。1819年,法拉第每個星期日晚上都會去伯納爾家中吃飯,漸漸地跟撒拉越來越熟悉,他喜歡上了撒拉。當智慧的撒拉決定與法拉第在一起時,也同時決定要做法拉第研究成果的分享者。法拉第並沒有因為戀愛,而放棄那些他非常喜歡的事情,他的生活還是一樣很忙碌,在皇家學院做實驗、替窮人朋友上化學課、參加讀書會、文藝俱樂部、騎腳踏車等等。而撒拉的態度也相當成熟,她認為成熟的愛情並不一定要成日黏在一起,而需要彼此信任與體諒。
當法拉第把關於電磁轉動的研究投稿至科學季刊,毀譽參半,恩師戴維的冷漠與名教授歐勒斯頓不肯為自己澄清冤情,這是法拉第人生第一次想放棄科學。但只有撒拉在身後一直鼓勵他,她是法拉第實驗過程的見證者,她知道完成這一切有多麼不容易,鼓勵法拉第不必因為別人的因素而放棄。在一天夜裡,法拉第非常難過地說道:“親愛的撒拉,我真是狼狽到極點。”撒拉堅定的回答:“我寧願你像一個孩子,因單純而受到傷害,也不要像一個小人,因受到傷害而處處對人設防。”
法拉第的健康是撒拉非常重視的,因此他結婚後的生活作息變得很規律,不再像從前為了研究中餐都沒有吃。在法拉第年老最後的一場演講中,法拉第最感謝的是她的妻子:“她,是我一生第一個愛,也是最後的愛。她讓我年輕時最燦爛的夢想得以實現;她讓我年老時仍得安慰。每一天的相處,都是淡淡的喜悅;每一個時刻,她仍是我的顧念。有她,我的一生沒有遺憾。我唯一的掛念是,當我離開之後,一生相顧、親愛的同伴,如何能忍受折翼之痛,我只能用一顆單純的信心,向那位永生的神呼籲:我沒有留下什麼給她,但我不害怕,我知道,你一定會照顧她,你一定會照顧她。” 這是個美好的婚姻,雖然在往後的四十六年中,兩人一起經歷貧窮、不孕、失憶症的危機,但這一切卻使得兩個人的愛情,維繫更深。