Фарадей юу зохион бүтээсэн бэ? Агуу эрдэмтэд

(1791-1867) Английн физикч, цахилгаан соронзонгийн ерөнхий сургаалыг бүтээгч

Английн ирээдүйн алдарт физикч 1791 оны 9-р сард Лондонд дархан Жеймс Фарадейгийн гэр бүлд төржээ. Санхүүгийн хомсдол нь түүнийг хүлээн авахад саад болсон сайн боловсрол. Майкл Фарадей хэлэхдээ, түүний боловсрол "маш энгийн" байсан бөгөөд ердийн өдрийн сургуульд олж авсан энгийн унших, бичих, арифметикийн чадварыг багтаасан. Бага наснаасаа л түүнд хөдөлмөрлөх дуртай, үнэнч шударга, бардам зан төлөвшсөн.

Майкл 12 настай байхдаа номын дэлгүүр, ном хавтаслах цехийн эзэн Жорж Риботын шавь болжээ. Энд тэрээр эхлээд ном, сонин хүргэх ажил хийж, дараа нь номын хавтас хийх ажлыг төгс эзэмшсэн. Семинарт ажиллаж байхдаа Фарадей маш их уншдаг бөгөөд түүний боловсролын дутагдлыг нөхөхийг хичээдэг байв. Тэр ялангуяа цахилгаан, химийн хичээлд их дуртай байв. Майкл гэртээ химийн болон физикийн лаборатори зохион байгуулж, номонд дурдсан туршилтуудыг өөрөө хийж эхлэв.

Тэр онцгой хүүхэд байсангүй. Амьд зантай, нийтэч тэрээр бусад үеийн хөвгүүдээс арай илүү сониуч зан, үгэнд үл итгэх, бие даасан зан чанараараа ялгаатай байв. Рибот дэлгүүрийн эзэн Майклын бие даан суралцах хүсэл эрмэлзлийг бүх талаар дэмжиж байв.

Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн ноён Дэйн номын урлалын газарт байнга ирдэг байв. Уяачин залууд анхаарал хандуулж, номоо шимтэн уншиж, хичээлээ дуусгаж байна сүүлийн дугаарноцтой шинжлэх ухааны сэтгүүл, тэр түүнийг өөрийн найз, химийн профессор Сэр Хамфри Дэвигийн цуврал лекцийг сонсохыг урив. Майкл эдгээр лекцүүдийг сонирхож байсан бөгөөд тэрээр анхааралтай тэмдэглэл хөтөлж байв. Данийн зөвлөснөөр Фарадей тэмдэглэлүүдийг бүрэн хуулж, гоё сайхан уяж, судалгааны боломж олгохыг хүссэн захидлын хамт Дэви рүү илгээв.

Дэви эхэндээ сул орон тоо байхгүйн улмаас Майклаас татгалзсан боловч тэр онцгой тохиолдолФарадейд тусалсан. Лабораторид хийсэн нэгэн туршилтын үеэр Дэвигийн нүд нь савны дэлбэрэлтэд шатсан бөгөөд тэрээр бичиж, уншиж чаддаггүй байв. Дараа нь нэрт эрдэмтэн Майклыг нарийн бичгийн даргаар түр ажиллуулахыг урив. Хэсэг хугацааны дараа 1813 оны 3-р сард 22 настай Фарадей Лондон дахь Хатан хааны институтэд Дэвигийн лаборант болжээ. Ирээдүйд Дэвигээс түүний хамгийн чухал амжилтын талаар асуухад тэрээр хамгийн чухал нээлт нь Фарадейгийн нээлт байсан гэж хариулна.

Мөн оны намар Майкл лаборант, туслах ажилтнаар Г.Дэви болон түүний эхнэрийн хамт Европоор нэг жил хагасын аялал хийхээр явсан. Энэхүү аялал нь түүний шинжлэх ухааны үзэл бодлыг бий болгоход ихээхэн хувь нэмэр оруулсан. Парист, дараа нь Швейцарь, Итали, Германд тэрээр Гей-Люссак, Вольта зэрэг Европын шинжлэх ухааны олон шилдэг төлөөлөгчидтэй уулзаж, туршилтын чиглэлээр маш сайн сургалтанд хамрагдсан. Майкл лекцийн үеэр Дэвид туршилт хийхэд нь тусалж, эрдэмтэдтэй хийсэн ярианд оролцдог байв. Фарадей франц, герман хэлээр чөлөөтэй ярьж эхэлдэг бөгөөд дараа нь зарим эрдэмтэдтэй захидал бичдэг.

1815 оны зун Англид буцаж ирээд Хатан хааны институтэд лаборантаар үргэлжлүүлэн ажилласан. Гэхдээ энэ бол өөр Фарадей, илүү боловсорсон, төлөвшсөн эрдэмтэн гэж хэлж болно. Тэрээр 1815-1822 онд бие даан суралцаж, химийн чиглэлээр голчлон судалгаа хийж байжээ. Майкл бие даасан бүтээлч байдлын замыг хурдан авдаг бөгөөд Дэвигийн бардамнал нь оюутны амжилтаас болж зовж шаналж байдаг. Майкл Фарадейгийн анхны бүтээл 1816 онд хэвлэгдсэн.

1820 оны 8-р сард тэрээр Эрстэдийн нээлтийг олж мэдсэн бөгөөд энэ мөчөөс эхлэн түүний бодол санаа нь цахилгаан, соронзонд идэгдсэн юм. Тэрээр алдартай туршилтын судалгаагаа эхлүүлж, өдрийн тэмдэглэлдээ "Соронзон хүчийг цахилгаан болгон хувирга" гэж бичжээ. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд нэрт эрдэмтэн бараг 10 жил зарцуулсан.

1821 оны зун хамт ажиллагсад нь амралтаараа явахад Фарадей гүйдэл бүхий дамжуулагчийн эргэн тойронд соронз, гүйдэл бүхий дамжуулагчийг соронзны эргэн тойронд эргүүлэх туршилт хийж, цахилгаан моторын лабораторийн загварыг бүтээжээ. 1825 онд тэрээр энэ албан тушаалд Г.Дэвигийн оронд Хааны институтын лабораторийн эрхлэгчээр томилогдов. Жилийн өмнө тэрээр Английн шинжлэх ухааны элитэд орж, Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүн болж, 1830 онд Санкт-Петербургийн Шинжлэх ухааны академийн гишүүнээр сонгогджээ. 1827 онд Фарадей Хааны институтэд профессор цол авч, 1833-1860 онд химийн тэнхимийн профессороор ажиллаж байжээ.

Түүний шинжлэх ухааны ажилтуршилттай үргэлж холбоотой байдаг. Тэрээр өөрийн бүх туршилтыг, тэр дундаа бүтэлгүйтсэн туршилтуудыг тусгай өдрийн тэмдэглэлд маш болгоомжтой тэмдэглэж, сүүлчийн догол мөрийг нь 16041 гэж дугаарласан байв. Фарадей математикч биш бөгөөд түүний өдрийн тэмдэглэлд физикийн мөн чанарыг үнэлдэг байсан тул нэг ч томьёо агуулаагүй. Математикийн аппарат биш харин үзэгдлийн механизм. Туршилтын үеэр Майкл Фарадей өөрийгөө өршөөсөнгүй. Тэрээр туршилтанд ашигласан мөнгөн ус асгарч байгааг анхаарч үзээгүй; Шингэрүүлсэн хийтэй ажиллах үед төхөөрөмж дэлбэрч байсан. Энэ бүхэн түүний амьдралыг богиносгосон. Тэрээр нэгэн захидалдаа туршилтын үеэр нүдийг нь гэмтээсэн дэлбэрэлт болсон гэж бичжээ. Тэднээс гучин ширхэг шил гаргаж авсан.

1831 оны 10-р сарын 17-нд Фарадей арван жилийн шаргуу хөдөлмөрийг шагнасан - цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг нээсэн. Индукцийг тайлбарлахын тулд тэрээр физикийн хувьд туйлын чухал талбарын тухай ойлголтыг цааш нь танилцуулж, хүчний шугамыг ашиглан түүний дүрслэлийг өгдөг.

1831 оны 11-р сард Майкл Фарадей өдрийн тэмдэглэлээ өргөн хүрээтэй бүтээл хэлбэрээр хэвлэж эхлэв. Туршилтын судалгааЦахилгаан эрчим хүчний тухай”, 3000 гаруй догол мөр бүхий 30 цувралаас бүрдэнэ. Эдгээр цувралд эрдэмтний хорин дөрвөн жилийн хөдөлмөр, амьдрал, бодол санаа, үзэл бодлыг тусгасан болно. Энэ бүтээл бол гайхамшигтай дурсгал юм шинжлэх ухааны бүтээлч байдалФарадей. Хамгийн сүүлчийн гучин цуврал 1855 онд хэвлэгдсэн.

1833 онд тэрээр цахилгаан химийн чиглэлээр хэд хэдэн судалгаа хийж, Фарадейгийн хууль гэж нэрлэгддэг электролизийн хуулиудыг бий болгосон. Тэрээр катод, анод, ион, электролиз, электрод, электролит гэх мэт ойлголтуудыг физикт нэвтрүүлсэн.

1835 онд тэрээр цахилгаан статикийн асуудлыг судалж эхэлсэн. 1837 онд Фарадей диэлектрикийн цахилгаан харилцан үйлчлэлд үзүүлэх нөлөөг, өөрөөр хэлбэл диэлектрикүүдийн туйлшралыг олж илрүүлж, диэлектрикийн тогтмол байдлын тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

1840 онд мөнгөн усны уурын хордлогын улмаас Фарадейгийн биеийн байдал эрс муудаж, дөрвөн жилийн турш ажлаа тасалдуулахаас өөр аргагүй болсон гэж үздэг. Шинжлэх ухааны үйл ажиллагаанд эргэн орж, 1845 онд тэрээр диамагнетизмын үзэгдэл ба соронзон орон дотор байрлуулсан бодисын гэрлийн туйлшралын хавтгай эргэх үзэгдлийг нээсэн. Эдгээр нээлтүүд нь түүнийг гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанарын талаар бодоход хүргэдэг. 1847 онд тэрээр парамагнетизмын үзэгдлийг нээсэн.

Фарадейгийн нэгэн хэвийн амьдрал нь бүтээлч хурцадмал байдалаараа гайхалтай харагдаж байна. Нийтдээ 1816-1860 онд тэрээр 220 бүтээл хэвлүүлсэн. 60 гаруй шинжлэх ухааны нийгэмлэг, академиуд түүнийг гишүүнээр сонгосон.

Майкл Фарадей нинжин сэтгэл, даруу байдал, нинжин сэтгэл, ер бусын эелдэг байдал, үнэнч шударга зангаараа онцлог байв. “Фарадей дундаж өндөртэй, хөгжилтэй, хөгжилтэй, хөдөлгөөн нь хурдан бөгөөд итгэлтэй байв; Туршилтын урлагийн ур чадвар нь гайхалтай юм. Нягт нямбай, нямбай, ажилдаа үнэнч байх тухай ... Тэр лабораторидоо, багаж хэрэгслийнхээ дунд амьдардаг байсан; тэр өглөө тэнд очиж, орой нь ажлын өрөөндөө өдрийг өнгөрөөж буй худалдаачны нарийвчлалтайгаар гарчээ. Тэрээр бүх амьдралаа улам олон шинэ туршилтуудыг зохион байгуулахад зориулж, ихэнх тохиолдолд байгалийг задлахаас илүүтэй ярих нь илүү хялбар болохыг олж мэдсэн.

Фарадейгийн дүрд гарч ирсэн ёс суртахууны төрөл бол үнэхээр ховор үзэгдэл юм. Түүний амьд, хөгжилтэй байдал нь Ирландчуудыг санагдуулдаг; түүний тусгалтай оюун ухаан, логикийн хүч нь Шотландын гүн ухаантнуудыг санагдуулдаг; Түүний зөрүүд зан нь зорилгынхоо төлөө зөрүүдлэн тэмүүлж буй англи хүнийг санагдуулж байв...”

Шаргуу хөдөлмөр намайг эвдэрсэн сэтгэцийн хүч чадалФарадей. Тэрээр бусад бүх үйл ажиллагаагаа орхиж, шинжлэх ухаанд өөрийгөө зориулжээ. Тэрээр ой санамжаа сулруулж, "энэ үгийг аль үсгээр илэрхийлэхээ мартдаг" гэж гомдоллох нь улам бүр нэмэгдсээр байна. Энэ байдалд тэр зарцуулдаг урт жилүүд, тэдний үйл ажиллагааны хүрээг нарийсгах. Гайхалтай багш тэрээр 70 настайдаа хүрээлэнг орхижээ.

1860 онд Фарадей өвчний улмаас шинжлэх ухааны үйл ажиллагаагаа бараг орхиж, амьдралынхаа үлдсэн хугацааг Хэмптон Корт дахь эдлэнд өнгөрөөжээ.

1867 оны наймдугаар сарын 25-нд Майкл Фарадей 75 насандаа таалал төгсөв. Түүний чандар Лондон дахь Хайгейт оршуулгын газарт оршдог.

Түүний амьдрал гүн гүнзгий дотоод агуулгаар дүүрэн байсан бөгөөд түүний нэр нь цахилгаан хүчин чадлын нэгжийн тэмдэглэгээ болсон бөгөөд түүний үйлс нь үхэшгүй мөнхийн физик тогтмолуудын нэг болжээ.

2011 оны 9-р сарын 22-нд "талбай" гэсэн ойлголтыг шинжлэх ухаанд нэвтрүүлж, цахилгаан, соронзон орны физик бодит байдлын тухай ойлголтын үндэс суурийг тавьсан Английн туршилтын физикч Майкл Фарадей (1791-1867) мэндэлсний 220 жилийн ой тохиов. . Өнөө үед талбай гэсэн ойлголт ахлах ангийн сурагчдад танил болсон. Цахилгаан, соронзон орны тухай үндсэн мэдээлэл, тэдгээрийг хүчний шугам, хурцадмал байдал, потенциал гэх мэтээр тайлбарлах аргууд нь сургуулийн физикийн сурах бичигт эртнээс орж ирсэн. Талбар гэж ижил сурах бичгүүдээс уншиж болно тусгай хэлбэрматериас үндсэндээ ялгаатай. Гэхдээ энэ "онцгой байдал" нь яг юунаас бүрдэхийг тайлбарлавал ноцтой хүндрэлүүд гарч ирдэг. Мэдээжийн хэрэг, сурах бичиг зохиогчдыг үүнд буруутгах аргагүй юм. Эцсийн эцэст, хэрэв талбар нь бусад, энгийн аж ахуйн нэгжүүдэд буурах боломжгүй бол тайлбарлах зүйл алга. Та талбайн физик бодит байдлыг туршилтаар батлагдсан баримт гэж хүлээн зөвшөөрч, энэ объектын зан төлөвийг тодорхойлсон тэгшитгэлтэй ажиллаж сурах хэрэгтэй. Жишээлбэл, Ричард Фейнман лекцүүддээ үүнийг уриалж, эрдэмтэд тэмдэглэжээ урт хугацаандТэрээр янз бүрийн механик загваруудыг ашиглан цахилгаан соронзон орныг тайлбарлахыг оролдсон боловч дараа нь энэ санаагаа орхиж, зөвхөн энэ талбайг тодорхойлсон алдарт Максвеллийн тэгшитгэлийн систем нь физик утгатай гэж үзсэн.

Энэ нь бид талбар гэж юу болохыг ойлгох оролдлогоо бүрмөсөн орхих ёстой гэсэн үг үү? Гайхамшигт туршилтын 20 гаруй жилийн турш бүтээсэн гурван боть том бүтээл болох Майкл Фарадейгийн "Цахилгаан дахь туршилтын судалгаа" -тай танилцах нь энэ асуултад хариулахад ихээхэн туслалцаа үзүүлэх боломжтой юм шиг санагдаж байна. Энд Фарадей талбайн тухай ойлголтыг танилцуулж, энэ объектын физик бодит байдлын санааг алхам алхмаар хөгжүүлж байна. Физикийн түүхэн дэх хамгийн агуу номуудын нэг болох Фарадейгийн "Туршилтын судалгаа" нь маш сайн хэлээр бичигдсэн, нэг томьёо агуулаагүй бөгөөд сургуулийн сурагчдад ойлгомжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Талбайн танилцуулга. Фарадей, Томсон, Максвелл

"Талбар" гэсэн нэр томъёог (илүү нарийвчлалтай: "соронзон орон", "соронзон хүчний талбар") 1845 онд диамагнетизмын үзэгдлийг судлах явцад Фарадей нэвтрүүлсэн ("диамагнетизм" ба "парамагнетизм" гэсэн нэр томъёог Фарадей мөн нэвтрүүлсэн). - эрдэмтэн хэд хэдэн бодисыг нээсэн соронзны сул түлхэлтийн нөлөө. Эхэндээ Фарадей талбарыг цэвэр туслах ойлголт гэж үздэг байсан бөгөөд үндсэндээ соронзон хүчний шугамаас үүссэн координатын сүлжээ бөгөөд соронзны ойролцоох биетүүдийн хөдөлгөөний мөн чанарыг тодорхойлоход ашигладаг байв. Тиймээс диамагнит бодисын хэсгүүд, жишээлбэл, висмут нь талбайн шугамын конденсацын хэсгүүдээс ховордсон хэсгүүдэд шилжиж, шугамын чиглэлд перпендикуляр байрладаг байв.

Хэсэг хугацааны дараа буюу 1851-1852 онд Фарадейгийн зарим туршилтын үр дүнг математикийн хувьд тайлбарлахдаа Английн физикч Уильям Томсон (1824-1907) "талбар" гэсэн нэр томъёог хааяа хэрэглэж байсан. Харин онолыг бүтээгчийн тухайд цахилгаан соронзон оронЖеймс Клерк Максвелл (1831-1879), дараа нь түүний бүтээлүүдэд "талбар" гэсэн нэр томъёо нь анхандаа бараг байдаггүй бөгөөд зөвхөн орон зайн илрүүлж болох хэсгийг тодорхойлоход ашигладаг. соронзон хүч. Зөвхөн 1864-1865 онд хэвлэгдсэн "Цахилгаан соронзон орны динамик онол" бүтээлд "Максвелийн тэгшитгэл" систем анх гарч ирж, оршин тогтнох боломжийг урьдчилан таамаглаж байсан. цахилгаан соронзон долгион, гэрлийн хурдаар тархдаг талбарыг физик бодит байдал гэж ярьдаг.

Энэ бол "талбар" гэсэн ойлголтыг физикт нэвтрүүлсэн товч түүх юм. Эндээс харахад энэ ойлголтыг эхэндээ цэвэр туслах зүйл гэж үздэг байсан бөгөөд энэ нь соронзон хүчийг илрүүлж, тэдгээрийн тархалтыг хүчний шугамаар дүрсэлж болох орон зайн хэсгийг (хязгааргүй байж болно) илэрхийлдэг. ("Цахилгаан орон" гэсэн нэр томъёо нь Максвеллийн цахилгаан соронзон орны онолын дараа л хэрэглэгдэж эхэлсэн.)

19-р зууны шинжлэх ухааны нийгэмлэг Фарадейгаас өмнө физикчдэд мэдэгдэж байсан хүчний шугамууд ч, тэдгээрийн "бүрдсэн" талбарыг ч физик бодит байдал гэж үзээгүй (мөн авч үзэх боломжгүй!) гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Фарадей хүчний шугамын материаллаг байдлын тухай (эсвэл Максвелл - талбайн материаллаг байдлын тухай) ярих гэсэн оролдлогыг эрдэмтэд огт шинжлэх ухааны үндэслэлгүй гэж үзсэн. Тэр ч байтугай хээрийн физикийн математик үндсийг хөгжүүлэхэд маш их зүйл хийсэн Максвеллийн эртний найз Томсон хүртэл (Фарадейгийн хээрийн шугамын хэлийг "орчуулах" боломжийг Максвелл биш Томсон анх харуулсан хүн юм. хэл дифференциал тэгшитгэлхэсэгчилсэн деривативууд) цахилгаан соронзон орны онолыг "математик нигилизм" гэж нэрлэж, удаан хугацааны туршид үүнийг хүлээн зөвшөөрөхөөс татгалзав. Томсонд маш ноцтой шалтгаан байгаа тохиолдолд л үүнийг хийж чадах нь ойлгомжтой. Мөн түүнд ийм шалтгаан байсан.

Хүчний талбар ба Ньютоны хүч

Томсон хүчний шугам, талбайн бодит байдлыг хүлээн зөвшөөрч чадаагүйн шалтгаан нь энгийн. Цахилгаан ба соронзон орны хүчний шугамууд нь орон зайд зурсан тасралтгүй шугамууд гэж тодорхойлогддог бөгөөд ингэснээр цэг бүр дээрх шүргэгч нь тухайн цэгт үйлчлэх цахилгаан ба соронзон хүчний чиглэлийг заана. Эдгээр хүчний хэмжээ, чиглэлийг Кулон, Ампер, Биот-Саварт-Лапласын хуулиудыг ашиглан тооцдог. Гэсэн хэдий ч эдгээр хуулиуд нь алсын зайн үйл ажиллагааны зарчимд суурилдаг бөгөөд энэ нь аль ч зайд нэг биеийн үйлдлийг нөгөө бие рүү шууд дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр харилцан үйлчлэлийн цэнэг, соронзны хооронд ямар нэгэн материаллаг зуучлагч байхыг үгүйсгэдэг. ба урсгалууд.

Олон эрдэмтэд бие махбодь байхгүй газар ямар нэгэн байдлаар учир битүүлгээр үйлчилдэг гэсэн зарчимд эргэлзэж байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бүх нийтийн таталцлын хуулийг гаргахдаа энэ зарчмыг анх ашигласан Ньютон хүртэл харилцан үйлчлэлцдэг биетүүдийн хооронд ямар нэгэн бодис байж болно гэж үздэг байв. Гэхдээ эрдэмтэн энэ талаар таамаглал дэвшүүлэхийг хүсээгүй тул хөгжүүлэхийг илүүд үздэг байв математикийн онолуудбаттай баримтад үндэслэсэн хууль. Ньютоны дагалдагчид ч мөн адил зүйл хийсэн. Максвеллийн хэлснээр тэд 18-р зуунд ойрын зайн үйл ажиллагааны үзэл баримтлалыг дэмжигчид соронз, цэнэгийг хүрээлж байсан бүх төрлийн үл үзэгдэх агаар мандал, гадагш урсгалыг шууд утгаараа "физикээс арчигдаж" орхисон. Гэсэн хэдий ч 19-р зууны физикт үүрд мартагдсан мэт санаануудыг сонирхох сонирхол аажмаар сэргэж байна.

Энэхүү сэргэлтийн хамгийн чухал урьдчилсан нөхцөл бол шинэ үзэгдлүүдийг, ялангуяа цахилгаан соронзон үзэгдлийг алсын зайн үйл ажиллагааны зарчимд үндэслэн тайлбарлахыг оролдох үед үүссэн асуудлууд байв. Эдгээр тайлбарууд улам бүр зохиомол болсон. Ийнхүү 1845 онд Германы физикч Вильгельм Вебер (1804-1890) цахилгаан цэнэгийн харилцан үйлчлэлийн хүчний хамаарлыг тэдгээрийн харьцангуй хурд, хурдатгалаас тодорхойлдог нэр томъёог оруулан Кулоны хуулийг ерөнхийд нь гаргажээ. Физик утгаИйм хамаарал нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд Веберийн Кулоны хуульд оруулсан нэмэлтүүд нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг тайлбарлах таамаглалын шинж чанартай байв.

19-р зууны дунд үеэс физикчид цахилгаан, соронзон үзэгдлийг судлахдаа туршилт, онол ярьж эхэлснийг улам бүр ойлгов. өөр өөр хэл. Зарчмын хувьд эрдэмтэд цэнэг ба гүйдлийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг хязгаарлагдмал хурдаар дамжуулдаг бодис байдаг гэсэн санаатай санал нийлэхэд бэлэн байсан боловч талбайн физик бодит байдлын санааг хүлээн зөвшөөрч чадаагүй юм. . Юуны өмнө энэ санааны дотоод зөрчилдөөнтэй холбоотой. Баримт нь Ньютоны физикт хүчийг материаллаг цэгийн хурдатгалын шалтгаан болгон нэвтрүүлсэн явдал юм. Түүний (хүч) хэмжээ нь мэдэгдэж байгаагаар энэ цэгийн масс ба хурдатгалын үржвэртэй тэнцүү байна. Тиймээс хүч физик хэмжигдэхүүнүйл ажиллагааны цэг, мөчид тодорхойлогддог. "Ньютон өөрөө бидэнд сануулж байна" гэж Максвелл бичжээ, "хүч үйлчилж байгаа цагт л оршин байдаг; түүний үр нөлөө нь хэвээр байж болох ч хүч өөрөө үндсэндээ түр зуурын үзэгдэл юм."

Талбайг сансар огторгуй дахь хүчний хуваарилалтын мөн чанарын тохиромжтой дүрслэл биш, харин физик объект гэж үзэхийг оролдсоноор эрдэмтэд энэ объектыг бий болгосон хүчний анхны ойлголттой зөрчилдөж байв. Цэг бүрт талбарыг туршилтын биед (цэнэг, соронзон туйл, гүйдэл бүхий ороомог) нөлөөлж буй хүчний хэмжээ, чиглэлээр тодорхойлно. Үндсэндээ талбар нь зөвхөн хүчнээс "бүрддэг" боловч цэг тус бүрийн хүчийг талбайн тухай бидний ярьдаг хуулиуд дээр үндэслэн тооцдог. Физик нөхцөлэсвэл үйл явц нь утгагүй юм. Бодит байдал гэж үздэг талбар нь аливаа үйлдлээс гадуур орших хүчний бодит байдлыг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь хүчний анхны тодорхойлолттой огт зөрчилддөг. Максвелл "хүч хадгалах" гэх мэт тохиолдолд "эрчим хүч" гэсэн нэр томъёог ашиглах нь дээр гэж бичжээ. Энэ нь мэдээж зөв, гэхдээ талбайн энерги гэж юу вэ? Максвелл дээрх мөрүүдийг бичих үед эрчим хүчний нягтрал, тухайлбал, цахилгаан оронЭнэ талбайн эрчмийн квадраттай пропорциональ байна, өөрөөр хэлбэл дахин сансарт тархсан хүч.

Холын зайд агшин зуурын үйл ажиллагааны тухай ойлголт нь Ньютоны хүчний тухай ойлголттой салшгүй холбоотой. Эцсийн эцэст, хэрэв нэг бие нь тэр даруй биш, нөгөөд нь алслагдсан бие махбодид үйлчилдэг бол (тэдгээрийн хоорондох зайг үндсэндээ устгадаг) бид орон зайд хөдөлж буй хүчийг харгалзан үзэж, хүчний аль "хэсэг" нь ажиглагдсан хурдатгалд хүргэдэг, юу болохыг шийдэх хэрэгтэй болно. утга нь "хүч" гэсэн ойлголттой болно. Эсвэл хүчний хөдөлгөөн (эсвэл талбар) нь Ньютоны механикийн хүрээнд үл нийцэх ямар нэгэн онцгой арга замаар явагддаг гэж үзэх ёстой.

1920 онд Альберт Эйнштейн (1879-1955) "Эфир ба харьцангуйн онол" хэмээх өгүүлэлдээ цахилгаан соронзон орныг бодит байдал гэж ярихдаа бид зарчмын хувьд байж болохгүй тусгай физик объект байдаг гэж таамаглах ёстой гэж бичжээ. бөөмсөөс бүрдэх гэж төсөөлж, тэдгээрийн зан төлөвийг цаг хугацааны явцад судлах шаардлагатай. Дараа нь Эйнштейн цахилгаан соронзон орны онолыг бий болгосон нь Ньютоноос хойш физик бодит байдлын бүтцийн талаарх бидний үзэл бодолд гарсан хамгийн том хувьсгал гэж тодорхойлсон. Энэхүү хувьсгалын ачаар физик нь материаллаг цэгүүдийн харилцан үйлчлэлийн талаархи санаануудын хамт талбайнуудын талаархи санааг бусад бүх зүйлтэй харьцуулшгүй нэгдэл болгон оруулсан.

Гэвч бодит байдлын талаарх үзэл бодлын ийм өөрчлөлт хэрхэн боломжтой байсан бэ? Физик хэрхэн хил хязгаараа давж, урьд өмнө нь байгаагүй зүйлийг бодит байдал болгон "харж" чадсан бэ?

Онцгой чухал үүрэгЭнэ хувьсгалыг бэлтгэхэд Фарадейгийн олон жилийн хүчний шугамын туршилтууд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Фарадейгийн ачаар физикчдийн сайн мэддэг эдгээр шугамууд нь сансар огторгуй дахь цахилгаан ба соронзон хүчний хуваарилалтыг дүрслэх арга замаас нэгэн төрлийн "гүүр" болж хувирсан бөгөөд үүний дагуу дэлхий рүү нэвтрэх боломжтой болсон. Энэ нь "хүчний ард" хүч нь шинж чанарын талбаруудын илрэл болсон ертөнц рүү оров. Ийм өөрчлөлт хийхэд маш онцгой авьяас, Майкл Фарадейгийн эзэмшсэн авьяас шаардсан нь ойлгомжтой.

Агуу туршилтчин

Майкл Фарадей 1791 оны 9-р сарын 22-нд Лондонгийн дархны гэр бүлд төрж, мөнгөгүйн улмаас хүүхдүүдээ боловсрол эзэмшүүлж чадахгүй байв. Майкл - гэр бүлийн гурав дахь хүүхэд - дуусгаж чадаагүй байна бага сургууль 12 настайдаа номын урлалын цехэд дагалдан оржээ. Тэнд тэрээр боловсролынхоо цоорхойг нөхөж, алдартай шинжлэх ухаан зэрэг олон ном унших боломжтой болсон. Удалгүй Фарадей олон нийтэд мэдлэг түгээх зорилгоор Лондонд тогтмол зохион байгуулагддаг олон нийтийн лекцэнд оролцож эхлэв.

1812 онд Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүдийн нэг нь номын хавтас хийх үйлчилгээг тогтмол ашигладаг байсан бөгөөд Фарадейг нэрт физикч, химич Хамфри Дэвигийн (1778-1829) лекцийг сонсохыг урьжээ. Энэ мөч Фарадейгийн амьдралын эргэлтийн цэг болжээ. Залуу эр шинжлэх ухааныг бүрэн сонирхож эхэлсэн бөгөөд семинарт байх хугацаа нь дуусч байсан тул Фарадей эрдэмтний бичсэн лекцийн тэмдэглэлийг захидалдаа хавсарган, судалгаа хийх хүсэлтэй байгаагаа Дэвид бичих эрсдэлтэй байв. Дэви өөрөө ядуу модон сийлбэрчний хүү байсан бөгөөд Фарадейгийн захидалд хариу өгөөд зогсохгүй түүнд Лондонгийн Хатан хааны институтэд туслахаар ажиллах санал тавьжээ. Ингээд эхэлсэн шинжлэх ухааны үйл ажиллагаа 1867 оны 8-р сарын 25-нд болсон Фарадей бараг нас барах хүртлээ үргэлжилсэн.

Физикийн түүхэнд олон шилдэг туршилтчдыг мэддэг, гэхдээ магадгүй зөвхөн Фарадейг том үсгээр туршилт хийсэн хүн гэж нэрлэдэг байв. Энэ нь электролизийн хууль, цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн нээлт, диэлектрик ба соронзны шинж чанарыг судлах гэх мэт түүний асар их амжилт биш юм. Ихэнхдээ чухал нээлтүүд санамсаргүй байдлаар хийгдсэн байдаг. Фарадейгийн талаар ижил зүйлийг хэлж болохгүй. Түүний судалгаа үргэлж системтэй, зорилготой байсаар ирсэн. Тиймээс 1821 онд Фарадей ажлын өдрийн тэмдэглэлдээ соронзон ба цахилгаан, оптик хоёрын хоорондын холбоог хайж эхэлсэн гэж бичжээ. Тэрээр эхний холболтыг 10 жилийн дараа (цахилгаан соронзон индукцийн нээлт), хоёр дахь нь 23 жилийн дараа (соронзон орон дахь гэрлийн туйлшралын хавтгайн эргэлтийг нээсэн) нээсэн.

Фарадей "Цахилгаан дахь туршилтын судалгаа" нь 3500 орчим догол мөрийг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь түүний хийсэн туршилтуудын тайлбарыг агуулдаг. Энэ бол зөвхөн Фарадей нийтлэх нь зүйтэй гэж үзсэн зүйл юм. 1821 оноос хойш хөтөлж байсан Фарадейгийн олон боть өдрийн тэмдэглэлд 10 мянга орчим туршилтыг дүрсэлсэн бөгөөд эрдэмтэн тэдний ихэнхийг хэний ч тусламжгүйгээр хийжээ. Сонирхолтой нь 1991 онд, хэзээ шинжлэх ухааны ертөнцФарадейгийн мэндэлсний 200 жилийн ойг тэмдэглэж байхдаа Английн физикийн түүхчид түүний хамгийн алдартай туршилтуудыг давтахаар шийджээ. Гэхдээ эдгээр туршилт бүрийг зүгээр л хуулбарлахын тулд орчин үеийн мэргэжилтнүүдийн баг дор хаяж нэг өдөр ажиллах шаардлагатай байв.

Фарадейгийн гавьяаны талаар ярихад түүний гол ололт нь туршилтын физикийг бие даасан судалгааны талбар болгон хувиргасан явдал бөгөөд үр дүн нь онолын хөгжлөөс олон жилийн өмнө гарах боломжтой гэж хэлж болно. Фарадей олон эрдэмтдийн туршилтаар олж авсан мэдээллээс онолын ерөнхий ойлголт руу аль болох хурдан шилжихийг туйлын үр ашиггүй гэж үзсэн. Эдгээр шинж чанарууд нь хүлээн зөвшөөрөгдсөн онолуудтай нийцэж байгаа эсэхээс үл хамааран тэдгээрийн бүх шинж чанарыг нарийвчлан шинжлэх чадвартай байхын тулд судалж буй үзэгдлүүдтэй урт хугацааны холбоо тогтоох нь Фарадейд илүү үр дүнтэй мэт санагдаж байв.

Фарадей туршилтын өгөгдлийн шинжилгээнд энэ хандлагыг төмрийн үртэсийг соронзон орны шугамын дагуу тэгшитгэх тухай алдартай туршилтууд болгон өргөжүүлсэн. Мэдээжийн хэрэг, төмрийн үртэс үүсгэдэг хэв маягийг алсын зайн үйл ажиллагааны зарчмын үндсэн дээр хялбархан тайлбарлаж болно гэдгийг эрдэмтэн маш сайн мэдэж байсан. Гэсэн хэдий ч Фарадей үүнд итгэсэн энэ тохиолдолдТуршилтанд оролцогчид онолчдын зохион бүтээсэн үзэл баримтлалаас бус харин түүний бодлоор үйл ажиллагаанд бэлэн байгаа тодорхой төлөвийн соронзон, гүйдлийг тойрсон орон зайд байгааг илтгэдэг үзэгдлүүдээс үндэслэх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, Фарадейгийн хэлснээр хүчний шугамууд нь хүчийг зөвхөн үйлдэл (материаллаг цэг дээр) төдийгүй үйл ажиллагааны чадвар гэж үзэх ёстойг заажээ.

Фарадей өөрийн аргачлалын дагуу энэхүү үйлдэл хийх чадварын мөн чанарын талаар ямар нэгэн таамаг дэвшүүлэхийг оролдоогүй бөгөөд хүчний шугамтай ажиллахдаа аажмаар туршлага хуримтлуулахыг илүүд үздэг болохыг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ ажил нь түүний цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн судалгаанаас эхэлсэн.

Нээлтийн саатал

1831 оны 8-р сарын 29-нд Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийг нээсэн гэж олон сурах бичиг, лавлах номноос уншиж болно. Шинжлэх ухааны түүхчид болзох нээлтүүд нь нарийн төвөгтэй бөгөөд ихэвчлэн төөрөлддөг гэдгийг сайн мэддэг. Цахилгаан соронзон индукцийн нээлт нь онцгой тохиолдол биш юм. Фарадейгийн өдрийн тэмдэглэлээс тэрээр 1822 онд зөөлөн төмрийн цөм дээр байрлуулсан хоёр дамжуулагч хэлхээтэй туршилт хийх явцад энэ үзэгдлийг ажигласан нь мэдэгдэж байна. Эхний хэлхээ нь гүйдлийн эх үүсвэрт, хоёр дахь нь гальванометрт холбогдсон бөгөөд эхний хэлхээний гүйдлийг асаах эсвэл унтраах үед богино хугацааны гүйдэл үүсэхийг бүртгэсэн. Хожим нь бусад эрдэмтэд үүнтэй төстэй үзэгдлүүдийг ажиглаж байсан боловч Фарадей шиг үүнийг туршилтын алдаа гэж үзсэн.

Баримт нь соронзоор цахилгаан үүсгэх үзэгдлийг эрэлхийлэхдээ эрдэмтэд жишээлбэл, 1818 онд Эрстэдийн нээсэн гүйдлийн соронзон үйл ажиллагааны үзэгдэлтэй төстэй тогтвортой нөлөөллийг илрүүлэх зорилготой байв. Фарадей хоёр нөхцөл байдлын улмаас энэхүү ерөнхий "харалган байдлаас" аврагдсан. Нэгдүгээрт, байгалийн аливаа үзэгдэлд анхаарлаа хандуулаарай. Фарадей нийтлэлүүддээ амжилттай болон амжилтгүй туршилтуудын талаар мэдээлсэн бөгөөд амжилтгүй туршилт (хүссэн үр нөлөөг илрүүлээгүй) боловч утга учиртай туршилт нь байгалийн хуулиудын талаархи зарим мэдээллийг агуулдаг гэж үздэг. Хоёрдугаарт, нээлтийн өмнөхөн Фарадей конденсаторын цэнэгийн талаар маш их туршилт хийсэн бөгөөд энэ нь түүний богино хугацааны нөлөөнд анхаарлаа хандуулсан нь дамжиггүй. Өдрийн тэмдэглэлээ тогтмол хянадаг (Фарадейгийн хувьд энэ нь түүний судалгааны байнгын хэсэг байсан) эрдэмтэн 1822 оны туршилтуудыг шинэчлэн харж, тэдгээрийг хуулбарлаж үзээд хөндлөнгийн оролцоо биш, харин үзэгдэлтэй тэмцэж байгаагаа ойлгосон бололтой. тэр хайж байсан. Үүнийг хэрэгжүүлэх өдөр нь 1831 оны 8-р сарын 29 байв.

Дараа нь эрчимтэй судалгаа эхэлсэн бөгөөд энэ үеэр Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн үндсэн үзэгдлүүдийг, тэр дундаа дамжуулагч ба соронзны харьцангуй хөдөлгөөний үед индукцийн гүйдэл үүсэхийг олж, тайлбарлав. Эдгээр судалгаан дээр үндэслэн Фарадей өдөөгдсөн гүйдэл үүсэх шийдвэрлэх нөхцөл нь яг тодорхой байна гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. уулзварсоронзон хүчний шугамын дамжуулагч бөгөөд их эсвэл бага хүчний бүс рүү шилжих шилжилт биш юм. Энэ тохиолдолд, жишээлбэл, ойролцоо байрладаг нөгөө дамжуулагч дээр гүйдэл гүйдэл үүсэхийг Фарадей мөн дамжуулагчийн цахилгааны шугамыг огтолсны үр дүнд тайлбарлав. ) өдөөгдсөн утсан дээр, тэдгээр нь хөгжиж эхлэхээс эхлээд соронзон гүйдэл хүрэх хүртэл хамгийн өндөр үнэ цэнэ; Тэд утасны хажуу тал руу тархаж, улмаар хөдөлгөөнгүй утастай харьцахдаа тэдгээр нь эсрэг чиглэлд хөдөлж байгаатай ижил байрлалд байдаг."

Дээрх ишлэлд Фарадей хэдэн удаа "хэрэв" гэсэн үгийг ашигладаг, мөн цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн ердийн тоон томъёолол хараахан болоогүй байгааг анхаарч үзье: дамжуулагч хэлхээний гүйдлийн хүч. Энэ хэлхээг дайран өнгөрөх хүчний соронзон шугамын тооны өөрчлөлтийн хурдтай пропорциональ байна. Үүнтэй ойролцоо томъёолол зөвхөн 1851 онд Фарадейд гарч ирсэн бөгөөд энэ нь зөвхөн статик соронзон орон дахь дамжуулагчийн хөдөлгөөний тохиолдолд л хамаарна. Фарадейгийн хэлснээр, хэрэв кондуктор ийм талбайд хөдөлдөг бол тогтмол хурд, дараа нь түүний дотор үүссэн цахилгаан гүйдлийн хүч нь энэ хурдтай пропорциональ бөгөөд хөдөлгөөнд орсон цахилгааны хэмжээ нь дамжуулагчийн хөндлөн огтлолцсон соронзон орны шугамын тоотой пропорциональ байна.

Фарадей цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг боловсруулахдаа болгоомжтой хандсан нь юуны түрүүнд зөвхөн статик оронтой холбоотой хүчний шугамын тухай ойлголтыг зөв ашиглаж чадсантай холбоотой юм. Хувьсах талбаруудын хувьд энэ ойлголт нь зүйрлэл шинж чанартай болсон бөгөөд хөдөлж буй хүчний шугамын тухай ярихдаа үргэлжилсэн "юм шиг" гэсэн өгүүлбэрүүд нь Фарадей үүнийг төгс ойлгосныг харуулж байна. Хүчний шугам гэдэг нь хатуухан хэлэхэд геометрийн биет, хөдөлгөөнийг нь ярих нь утгагүй зүйл гэж өөрт нь онцолсон эрдэмтдийн шүүмжлэлийг тэрээр мөн анхааралдаа авахгүй байж чадсангүй. Нэмж дурдахад, туршилтын явцад бид цэнэгтэй биетүүд, гүйдэл дамжуулах дамжуулагч гэх мэт зүйлсийг авч үздэг болохоос хүчний шугам гэх мэт хийсвэрлэлүүдийг авч үздэггүй. Тиймээс Фарадей наад зах нь зарим ангиллын үзэгдлүүдийг судлахдаа гүйдэл дамжуулагчийг авч үзэх замаар өөрийгөө хязгаарлаж, тэдгээрийн эргэн тойрон дахь орон зайг харгалзан үзэх боломжгүй гэдгийг харуулах ёстой байв. Ийнхүү Фарадей өөрийгөө индукцийн үзэгдлийн судалгаанд зориулсан бүтээлдээ ямар ч хүчин зүйлийн шугамыг дурдаалгүйгээр туршилтынхаа тухай түүхийг бүтээж, уншигч аажмаар ажиглагдаж буй үзэгдлийн жинхэнэ шалтгаан нь юм гэсэн дүгнэлтэд хүрдэг. гүйдэл дамжуулах дамжуулагч биш, харин тэдгээрийн эргэн тойрон дахь орон зайд байрладаг ямар нэгэн зүйл.

Талбай нь урьдчилан таамаглахтай адил юм. Өөрийгөө индукцийн үзэгдлийн судалгаа

1834 онд Фарадей туршилтын судалгааныхаа есдүгээр хэсгийг "Цахилгаан гүйдэл өөрөө болон гүйдлийн индуктив үйлчлэлд үзүүлэх индуктив нөлөөллийн тухай" гарчигтай нийтлэв. Энэ бүтээлдээ Фарадей 1832 онд Америкийн физикч Жозеф Хенри (1797-1878) нээсэн өөрийгөө индукцийн үзэгдлүүдийг судалж, тэдгээр нь түүний өмнө нь судалж байсан цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлийн онцгой тохиолдол болохыг харуулсан.

Фарадей ажилдаа урт дамжуулагч эсвэл цахилгаан соронзон ороомог агуулсан цахилгаан хэлхээг онгойлгоход контакт тасрах цэг дээр оч гарч ирэх, эсвэл цахилгаан цочрол мэдрэгдэх зэрэг олон үзэгдлүүдийг дүрсэлж эхэлдэг. контактыг гараар тусгаарладаг. Үүний зэрэгцээ Фарадей хэрэв дамжуулагч нь богино байвал ямар ч заль мэх нь оч эсвэл цахилгаан цочрол үүсгэж чадахгүй гэдгийг онцолжээ. Тиймээс оч (эсвэл цохилт) үүсэх нь контакт тасрахаас өмнө дамжуулагчаар урсах гүйдлийн хүчнээс биш, харин энэ дамжуулагчийн урт, тохиргооноос хамаардаг нь тодорхой болсон. Тиймээс Фарадей юуны түрүүнд оч үүсэх анхны шалтгаан нь гүйдэл (хэрэв хэлхээнд огт гүйдэл байхгүй байсан бол оч байхгүй болно) боловч гүйдлийн хүч нь тийм биш гэдгийг харуулахыг хичээдэг. шийдвэрлэх. Үүнийг хийхийн тулд Фарадей туршилтын дарааллыг тайлбарлаж, дамжуулагчийн уртыг эхлээд нэмэгдүүлж, эсэргүүцэл нэмэгдсэний улмаас хэлхээний гүйдэл суларч байсан ч илүү хүчтэй оч үүсгэдэг. Дараа нь энэ дамжуулагчийг мушгина, ингэснээр гүйдэл зөвхөн түүний багахан хэсгийг дамжин урсдаг. Одоогийн хүч нь огцом нэмэгдэх боловч хэлхээг нээх үед оч алга болдог. Тиймээс дамжуулагч өөрөө болон түүний доторх гүйдлийн хүчийг оч үүсэх шалтгаан гэж үзэж болохгүй бөгөөд түүний хэмжээ нь зөвхөн дамжуулагчийн уртаас гадна түүний тохиргооноос хамаарна. Тиймээс дамжуулагчийг спираль болгон өнхрүүлэх, түүнчлэн энэ спиральд төмөр цөм оруулах үед очны хэмжээ нэмэгддэг.

Эдгээр үзэгдлийн судалгааг үргэлжлүүлэхдээ Фарадей туслах богино дамжуулагчийг контакт нээгдсэн газартай зэрэгцүүлэн холбосон бөгөөд эсэргүүцэл нь үндсэн дамжуулагчийн эсэргүүцэлээс хамаагүй их боловч оч завсар эсвэл биеийнхээс бага байв. Харилцагчийг нээсэн хүний. Үүний үр дүнд контактыг нээхэд оч алга болж, туслах дамжуулагч дээр богино хугацааны хүчтэй гүйдэл үүссэн (Фарадей үүнийг нэмэлт гүйдэл гэж нэрлэдэг), түүний чиглэл нь гүйдлийн чиглэлийн эсрэг байв. эх үүсвэрээс түүгээр урсах болно. "Эдгээр туршилтууд" гэж Фарадей бичжээ, "анхдагч буюу сэтгэл хөдөлгөм гүйдэл ба нэмэлт гүйдлийн хооронд тоо хэмжээ, эрч хүч, жигд чиглэлтэй холбоотой мэдэгдэхүйц ялгааг тогтооно; Тэд намайг гаднах гүйдэл нь миний өмнө дурдсан индукцийн гүйдэлтэй ижил байна гэсэн дүгнэлтэд хүргэсэн."

Судалгаанд хамрагдаж буй үзэгдлүүд болон цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдлүүд хоорондоо уялдаа холбоотой байх санааг дэвшүүлсний дараа Фарадей энэ санааг баталгаажуулсан хэд хэдэн гайхалтай туршилтуудыг хийжээ. Эдгээр туршилтуудын нэгэнд гүйдлийн эх үүсвэрт холбогдсон спиралын хажууд өөр нэг задгай спираль байрлуулсан байна. Одоогийн эх үүсвэрээс салгахад эхний спираль хүчтэй оч өгсөн. Гэсэн хэдий ч, хэрэв нөгөө спиралын төгсгөлүүд хаагдсан бол оч нь бараг алга болж, хоёр дахь спираль дээр богино хугацааны гүйдэл үүссэн бөгөөд түүний чиглэл нь хэлхээг нээсэн бол эхний спираль дахь гүйдлийн чиглэлтэй давхцдаг. мөн хэлхээ хаалттай байсан бол түүний эсрэг байсан.

Хоёр ангиллын үзэгдлүүдийн хоорондын холбоог тогтоосны дараа Фарадей өмнө нь хийсэн туршилтуудыг хялбархан тайлбарлаж чадсан бөгөөд тухайлбал дамжуулагчийг сунгах, спираль болгон нугалах, төмрийн цөм оруулах гэх мэт оч нь эрчимжиж байна. : "Хэрэв та ойролцоох нэг фут урт утас байгаа газарт нэг фут урт утас индуктив нөлөө үзүүлж байгааг ажиглавал энэ нь маш сул байна; гэхдээ ижил гүйдэл нь тавин фут урт утсаар дамжих юм бол энэ нь дараагийн тавин фут утсанд контакт үүсгэх эсвэл таслах агшинд илүү хүчтэй гүйдэл үүсгэнэ. нийт үр нөлөө; Үүнтэй адилтгаж үзвэл холбогч дамжуулагч нь индукцийн гүйдэл үүсэх дамжуулагчийн үүргийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх үед ижил үзэгдэл гарах ёстой гэж бид дүгнэж байна. Тиймээс Фарадей дүгнэж, дамжуулагчийн уртыг нэмэгдүүлж, спираль хэлбэрээр эргэлдэж, цөм оруулах нь очийг бэхжүүлдэг. Соронзгүйжүүлэх цөмийн үйлчлэл нь спираль нэг эргэлтийн нөгөө эргэлтийн үйлчлэлд нэмэгддэг. Түүнээс гадна ийм үйлдлүүдийн нийт хэмжээ нь бие биенээ нөхөж чаддаг. Жишээлбэл, хэрэв та урт тусгаарлагдсан утсыг хагасаар нугалах юм бол түүний хоёр хагасын эсрэг индуктив үйлдлээс болж оч алга болно, гэхдээ шулуун төлөвт энэ утас хүчтэй оч өгдөг. Төмөр цөмийг маш удаан соронзгүйжүүлдэг ган цөмөөр сольсон нь очыг мэдэгдэхүйц сулруулахад хүргэсэн.

Тиймээс, Фарадей хийсэн туршилтын багцын дэлгэрэнгүй тайлбарыг уншигчдад чиглүүлж, энэ талбарын талаар нэг ч үг хэлэлгүйгээр уншигчдад судалж буй үзэгдлийн шийдвэрлэх үүрэг нь гүйдэлтэй дамжуулагчдад хамаарахгүй гэсэн санааг бий болгосон. , гэхдээ тэдний хүрээлэн буй орон зайд бий болгосон ямар нэг хүч нь дараа нь соронзлолтын төлөв, эсвэл илүү нарийвчлалтай хэлбэл, энэ төлөвийн өөрчлөлтийн хурд. Гэсэн хэдий ч энэ муж үнэхээр оршин тогтнож байгаа эсэх, туршилтын судалгааны сэдэв болж чадах эсэх нь нээлттэй хэвээр байв.

Хүчний шугамын физик бодит байдлын асуудал

Фарадей 1851 онд талбайн шугамын тухай ойлголтыг нэгтгэх санааг гаргаж ирснээр хээрийн шугамын бодит байдлыг нотлох чухал алхам хийж чадсан. "Соронзон хүчний шугам нь" гэж Фарадей бичжээ, "жижиг соронзон зүүг уртын дагуу нэг чиглэлд эсвэл өөр чиглэлд хөдөлгөх үед дүрслэх шугам гэж тодорхойлж болно, ингэснээр зүү нь бүх хөдөлгөөнд шүргэгч хэвээр үлдэнэ. цаг хугацаа; Өөрөөр хэлбэл, энэ нь хөндлөн утсыг ямар ч чиглэлд хөдөлгөж болох шугам бөгөөд сүүлийн үед ямар ч гүйдэл үүсгэх хандлага гарахгүй, харин өөр чиглэлд шилжүүлэхэд ийм хандлага байдаг."

Хүчний шугамыг Фарадей соронзон хүчний үйл ажиллагааны хоёр өөр хуулинд (болон ойлголт) үндэслэн тодорхойлсон: соронзон зүү дээрх механик үйлдэл ба цахилгаан үүсгэх чадвар (цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн дагуу). хүч. Хүчний шугамын энэхүү давхар тодорхойлолт нь түүнийг "материалжуулж" сансар огторгуйд туршилтаар илрүүлж болох тусгай чиглэлийн утгыг өгсөн юм. Тиймээс Фарадей ийм хүчний шугамыг "физик" гэж нэрлээд, одоо тэдний бодит байдлыг бүрэн нотолж чадна гэж итгэж байна. Ийм давхар тодорхойлолт бүхий дамжуулагчийг битүү бөгөөд хүчний шугамын дагуу гулсдаг гэж төсөөлж болох бөгөөд ингэснээр байнгын хэв гажилтын үед шугамыг огтолж болохгүй. Энэ дамжуулагч нь "конденсац" эсвэл "ховор" үед хадгалагдаж буй тодорхой нөхцөлт "тоо" шугамыг онцлон тэмдэглэнэ. Соронзон хүчний талбарт цахилгаан гүйдэл үүсэхгүйгээр дамжуулагчийн ийм гулсах нь жишээлбэл, туйлаас "тархах" үед хүчний шугамын тоог хадгалах туршилтын нотолгоо гэж үзэж болно. соронз бөгөөд ингэснээр эдгээр мөрүүдийн бодит байдлын нотолгоо болно.

Мэдээжийн хэрэг, жинхэнэ дамжуулагчийг цахилгаан дамжуулах шугамыг гатлахгүйн тулд хөдөлгөх нь бараг боломжгүй юм. Тиймээс Фарадей тэдний тоог хадгалах тухай таамаглалыг өөрөөр зөвтгөв. N туйл ба дамжуулагчтай соронз байг a B C Dтэнхлэгийн эргэн тойронд бие биетэйгээ харьцангуйгаар эргэлдэж чадахаар зохион байгуулагдсан зар(Зураг 1; Фарадейгийн зураг дээр үндэслэн нийтлэлийн зохиогчийн хийсэн зураг). Энэ тохиолдолд дамжуулагчийн нэг хэсэг зарсоронзны нүхээр дамжин өнгөрч, цэг дээр чөлөөтэй контакттай байна г. Сул холбоо тогтоосон бөгөөд цэг дээр байна в, тиймээс өрнөл МЭӨцэгүүдэд холбогдсон цахилгаан хэлхээг таслахгүйгээр соронзыг тойрон эргэлдэж болно аТэгээд б(мөн гулсах контактуудаар) гальванометр хүртэл. Дамжуулагч МЭӨтэнхлэгийг тойрон бүрэн эргэлтэнд зарсоронзны N туйлаас гарах хүчний бүх шугамыг огтолдог.Одоо дамжуулагчийг тогтмол хурдтайгаар эргүүлнэ. Дараа нь гальванометрийн уншилтыг харьцуулна янз бүрийн албан тушаалэргэдэг дамжуулагч, жишээ нь байрлалд a B C DТэгээд жирэмсэн a B C D, дамжуулагч дахин нэг удаа бүх хүчний шугамыг бүрэн эргэлтээр давах боловч тэдгээр нь илүү ховордсон газруудад гальванометрийн заалт ижил байгааг олж мэдэж болно. Фарадейгийн хэлснээр энэ нь соронзны хойд туйлыг тодорхойлж чадах тодорхой нөхцөлт тооны хүчний шугам хадгалагдаж байгааг харуулж байна (энэ "хэмжээ" их байх тусам соронз илүү хүчтэй болно).

Суурилуулалтдаа (Зураг 2; Фарадейгийн зураг) дамжуулагч биш, харин соронзыг эргүүлж, Фарадей соронзны дотоод бүс дэх хүчний шугамын тоо хадгалагдана гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Түүгээр ч барахгүй түүний үндэслэл нь хүчний шугамыг эргэдэг соронзоор зөөдөггүй гэсэн таамаглал дээр суурилдаг. Эдгээр шугамууд нь "байранд" хэвээр үлдэж, соронз тэдгээрийн хооронд эргэлддэг. Энэ тохиолдолд гүйдэл нь гадаад дамжуулагчийг эргүүлэхтэй ижил хэмжээтэй байна. Фарадей энэ үр дүнг тайлбарласнаар дамжуулагчийн гадна хэсэг нь шугамыг огтолдоггүй ч түүний дотоод хэсэг ( CD), соронзтой эргэлдэж, соронзон дотор өнгөрч буй бүх шугамыг огтолно. Хэрэв дамжуулагчийн гаднах хэсэг нь соронзтой хамт бэхлэгдсэн, эргэлддэг бол гүйдэл үүсэхгүй. Үүнийг бас тайлбарлаж болно. Үнэн хэрэгтээ, дамжуулагчийн дотоод болон гадна хэсгүүд нь ижил чиглэлд чиглэсэн хүчний ижил тооны шугамыг гаталж байгаа тул дамжуулагчийн хоёр хэсэгт өдөөгдсөн гүйдэл нь бие биенээ үгүйсгэдэг.

Туршилтын үр дүнд соронзон доторх хүчний шугамууд хойд туйлаас өмнө зүг рүү явдаггүй, харин эсрэгээр нь гадны хүчний шугамуудтай хаалттай муруй үүсгэдэг бөгөөд энэ нь Фарадейд энергийн хадгалалтын хуулийг боловсруулах боломжийг олгосон юм. Байнгын соронзны гадаад ба дотоод орон зай дахь хүчний соронзон шугамын тоо: "Хөдөлгөөнт дамжуулагчийн илчлэх энэхүү гайхалтай хуваарилалтын хүчээр соронзон нь цахилгаан соронзон ороомогтой яг адилхан бөгөөд үүний аль алинд нь хүчний шугамууд урсдаг. хаалттай тойргийн хэлбэр, тэдгээрийн нийлбэрийн дотор болон гаднах тэгш байдалд." Ийнхүү "цахилгаан шугамын тоо" гэсэн ойлголт нь иргэний эрхийг олж авсан бөгөөд үүний үр дүнд индукцийн цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг дамжуулагчийн нэгж хугацаанд гаталсан цахилгааны шугамын тоотой пропорциональ байдлын тухай хуулийг томъёолох нь физик утгыг олж авсан.

Гэсэн хэдий ч Фарадей түүний үр дүн хээрийн шугамын бодит байдлын баттай нотолгоо биш гэдгийг хүлээн зөвшөөрсөн. Ийм нотлохын тулд "хүчний шугамын цаг хугацааны хамаарлыг тогтоох" шаардлагатай гэж тэр бичжээ, өөрөөр хэлбэл эдгээр шугамууд нь орон зайд хязгаарлагдмал хурдтай хөдөлж, тиймээс үүнийг зарим хүмүүс илрүүлж болохыг харуулах хэрэгтэй. физик аргууд.

Фарадейгийн хувьд "биеийн хүчний шугам"-ын асуудал нь ердийн хүчний шугамыг шууд илрүүлэх оролдлоготой ямар ч холбоогүй гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Цахилгаан соронзон индукцийг нээснээс хойш Фарадей ердийн хүчний шугам ба цахилгаан соронзон хуулиуд хоёулаа материйн зарим онцгой шинж чанаруудын илрэл гэж үздэг. онцгой нөхцөл, үүнийг эрдэмтэн электротоник гэж нэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ, энэ улсын мөн чанар, түүнтэй холбоотой асуудал мэдэгдэж байгаа хэлбэрүүдФарадей бол матери нээлттэй гэдэгт итгэдэг: "Энэ төлөв юу вэ, юунаас шалтгаалдаг вэ гэдгийг бид одоо хэлж чадахгүй. Магадгүй энэ нь гэрлийн туяа шиг эфирээр нөхцөлдсөн байж болох юм... Магадгүй энэ нь хурцадмал байдал, чичиргээний төлөв эсвэл цахилгаан гүйдэлтэй төстэй өөр ямар нэг төлөв байдал, соронзон хүчнүүд хоорондоо маш нягт холбоотой байдаг. Энэ байдлыг хадгалахын тулд матери байх шаардлагатай эсэх нь "матери" гэдэг үгийн утга учираас хамаарна. Хэрэв материйн тухай ойлголт нь зөвхөн жинтэй эсвэл таталцагч бодисоор хязгаарлагдах юм бол материйн оршихуй нь соронзон хүчний физик шугамын хувьд гэрэл, дулааны цацрагийн хувьд бага ач холбогдолтой юм. Гэхдээ хэрэв эфирийг хүлээн зөвшөөрвөл энэ нь нэг төрлийн матери гэдгийг хүлээн зөвшөөрвөл хүчний шугам нь түүний аливаа үйлдлээс хамаарч болно."

Фарадей хүчний шугамд маш их анхаарал хандуулсан нь юуны түрүүнд тэдгээрээс зарим нэг рүү чиглэх гүүрийг харсантай холбоотой юм. Шинэ дэлхий. Гэсэн хэдий ч Фарадей шиг гайхалтай туршилтчин ч гэсэн энэ гүүрээр гарахад хэцүү байсан. Үнэн хэрэгтээ энэ асуудал нь зөвхөн туршилтын шийдлийг огт зөвшөөрөхгүй байв. Гэсэн хэдий ч хүн хүчний шугамын хоорондох зай руу математикийн аргаар нэвтрэхийг оролдож болно. Максвелл яг ийм зүйл хийсэн. Түүний алдартай тэгшитгэлүүд нь Фарадейгийн талбайн шугамын хоорондох огт байхгүй цоорхойд нэвтэрч, үр дүнд нь тэнд шинэ физик бодит байдлыг олж илрүүлэх боломжийг олгосон хэрэгсэл болжээ. Гэхдээ энэ бол өөр түүх юм - Агуу онолчийн түүх.

Энэ нь Р.Фейнман, Р.Лейтон, М.Сэндс нарын “Фэйнманы физикийн лекцүүд” (М.: Мир, 1967) номыг хэлж байна. Анхаарна уу ed.)
Энэ номын эхний боть нь 1947 онд, хоёр дахь нь 1951 онд, гурав дахь нь 1959 онд "Шинжлэх ухааны сонгодог бүтээл" цувралаар (М.: ЗХУ-ын ШУА-ийн хэвлэлийн газар) орос хэлнээ орчуулагдсан. ( Анхаарна уу ed.)
1892 онд Уильям Томсон физикийн янз бүрийн салбарт, ялангуяа Англи, АНУ-ыг холбосон Атлантын далайг дамнасан кабель татсан суурь бүтээлийнхээ төлөө "Лорд Келвин" язгууртны цол хүртжээ.

Нэр:Майкл Фарадей

Нас: 75 настай

Үйл ажиллагаа:туршилтын физикч, химич

Гэр бүлийн байдал:гэрлэсэн

Майкл Фарадей: намтар

"Хүмүүс цахилгааны ашиг тусыг эдэлж байгаа цагт тэд Фарадейгийн нэрийг үргэлж талархалтайгаар дурсан санах болно" гэж Херманн Хельмхольц хэлэв.

Майкл Фарадей - Английн туршилтын физикч, химич, цахилгаан соронзон орны сургаалыг бүтээгч. Тэрээр цахилгаан соронзон индукцийг нээсэн бөгөөд энэ нь суурь юм аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлорчин үеийн нөхцөлд цахилгаан ба хэрэглээ.

Хүүхэд нас, залуу нас

Майкл Фарадей 1791 оны есдүгээр сарын 22-нд Лондонгийн ойролцоох Ньюингтон Баттес хотод төржээ. Эцэг - Жеймс Фарадей (1761-1810), дархан. Ээж - Маргарет (1764-1838). Майклаас гадна гэр бүлд ах Роберт, эгч Элизабет, Маргарет нар багтжээ. Тэд ядуу амьдарч байсан тул Майкл сургуулиа төгсөөгүй бөгөөд 13 настайдаа номын дэлгүүрт хүргэгчээр ажиллахаар болжээ.

Би боловсролоо дуусгаж чадаагүй. Физик, химийн чиглэлээр ном унших замаар мэдлэгийн цангааг ханасан - номын дэлгүүрт маш олон ном байсан. Залуу эр анхны туршилтуудаа эзэмшсэн. Тэрээр одоогийн эх үүсвэр болох "Лейден сав" барьсан. Майклын аав, ах хоёр түүнийг туршилт хийхийг урамшуулсан.

1810 онд 19 настай хүү физик, одон орон судлалын чиглэлээр лекц уншдаг философийн клубын гишүүн болжээ. Майкл шинжлэх ухааны маргаанд оролцсон. Авьяаслаг залуу шинжлэх ухааны салбарынхны анхаарлыг татав. Номын дэлгүүрийн худалдан авагч Уильям Денс Майклд бэлэг болгон өгсөн - Хамфри Дэвигийн хими, физикийн цуврал лекцэнд оролцох тасалбар. химийн элементүүдКали, кальци, натри, бари, бор).

Ирээдүйн эрдэмтэн Хамфри Дэвигийн лекцийг хуулж аваад профессор руу илгээж, Хааны институтээс ажил хайж олохыг хүссэн захидлыг дагалдуулжээ. Дэви залуугийн хувь заяанд оролцож, хэсэг хугацааны дараа 22 настай Фарадей химийн лабораторид лаборантаар ажилд оржээ.

Шинжлэх ухаан

Лабораторийн туслах үүргээ гүйцэтгэж байхдаа Фарадей бэлтгэлд оролцсон лекцээ сонсох боломжийг алдсангүй. Мөн профессор Дэвигийн адислалаар залуу химийн туршилтаа хийжээ. Лабораторийн ажилтны ухамсар, ур чадвар нь түүнийг Дэвигийн байнгын туслах болгосон.

1813 онд Дэви Европын хоёр жилийн аялалд Фарадейг нарийн бичгийн даргаар авчээ. Аяллын үеэр залуу эрдэмтэн дэлхийн шинжлэх ухааны нэрт зүтгэлтнүүд: Андре-Мари Ампер, Жозеф Луис Гэй-Люссак, Алессандро Вольта нартай уулзав.

1815 онд Лондонд буцаж ирэхдээ Фарадей туслахаар томилогдов. Үүний зэрэгцээ тэрээр дуртай зүйлээ үргэлжлүүлэв - тэр өөрийн туршилтыг явуулсан. Фарадей амьдралынхаа туршид 30,000 туршилт хийжээ. Шинжлэх ухааны хүрээлэлд тэрээр шаргуу, шаргуу хөдөлмөрийнхөө төлөө "туршилтын хаан" цол хүртжээ. Туршлага бүрийн тайлбарыг өдрийн тэмдэглэлд сайтар тэмдэглэсэн. Дараа нь 1931 онд эдгээр өдрийн тэмдэглэл хэвлэгджээ.

Фарадейгийн анхны хэвлэмэл хэвлэл 1816 онд хэвлэгдсэн. 1819 он гэхэд 40 бүтээл хэвлэгджээ. Бүтээлүүд нь химийн салбарт зориулагдсан. 1820 онд залуу эрдэмтэн хайлштай хийсэн цуврал туршилтуудын үр дүнд никель нэмсэн ган хайлш исэлддэггүй болохыг олж мэдэв. Гэвч туршилтын үр дүн нь металлургийнхны анхаарлыг татсангүй. Зэвэрдэггүй гангийн нээлт нэлээд хожуу патентлагдсан.

1820 онд Фарадей хааны институтын техникийн ахлагч болжээ. 1821 он гэхэд тэрээр химийн хичээлээс физикт шилжсэн. Фарадей нэр хүндтэй эрдэмтэн болж, жин нэмсэн шинжлэх ухааны нийгэмлэг. Үйлдвэрийн цахилгаан инженерийн эхлэлийг тавьсан цахилгаан моторын ажиллах зарчмын тухай нийтлэл хэвлэгдсэн.

Цахилгаан соронзон орон

1820 онд Фарадей цахилгаан ба соронзон орны харилцан үйлчлэлийн туршилтыг сонирхож эхэлсэн. Энэ үед "тогтмол гүйдлийн эх үүсвэр" (А.Вольт), "электролиз", "цахилгаан нум", "цахилгаан соронзон" гэсэн ойлголтууд нээгдсэн. Энэ хугацаанд электростатик ба электродинамик хөгжиж, Биот, Саварт, Лаплас нарын цахилгаан, соронзонтой ажиллах туршилтууд хэвлэгджээ. А.Амперийн цахилгаан соронзонгийн тухай бүтээл хэвлэгджээ.

1821 онд Фарадейгийн "Зарим шинэ цахилгаан соронзон хөдөлгөөн ба соронзонгийн онолын тухай" бүтээл хэвлэгджээ. Үүнд эрдэмтэн нэг туйлын эргэн тойронд эргэлддэг соронзон зүү бүхий туршилтуудыг танилцуулсан, өөрөөр хэлбэл хувиргалт хийсэн. цахилгаан эрчим хүчмеханик руу. Үнэн хэрэгтээ тэрээр анхдагч ч гэсэн дэлхийн анхны цахилгаан моторыг танилцуулсан.

Нээлтийн баяр баясгалан нь Уильям Волластоны гомдол (олж авсан Палладий, Родиум, рефрактометр ба гониометрийг зохион бүтээсэн) гомдоосон. Профессор Дэвид гомдол гаргахдаа эрдэмтэн Фарадейг эргэдэг соронзон зүүний санааг хулгайлсан гэж буруутгажээ. Энэ түүх дуулиан шуугиантай шинж чанартай болсон. Дэви Волластоны байр суурийг хүлээн зөвшөөрөв. Хоёр эрдэмтний хувийн уулзалт, Фарадей өөрийн байр суурийг тайлбарласнаар л зөрчилдөөнийг шийдэж чадсан юм. Волластон нэхэмжлэлээсээ татгалзав. Дэви, Фарадей хоёрын харилцаа өмнөх итгэлээ алджээ. Хэдийгээр эхнийх нь дууссан сүүлийн өдрүүдТэрээр Фарадей бол түүний хийсэн гол нээлт гэдгийг давтахаас залхдаггүй.

1824 оны 1-р сард Фарадей Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүнээр сонгогдов. Профессор Дэви эсрэг санал өгсөн.

1823 онд тэрээр Парисын Шинжлэх Ухааны Академийн корреспондент гишүүн болжээ.

1825 онд Майкл Фарадей Дэвигийн оронд Хатан хааны институтын физик, химийн лабораторийн захирлаар томилогдов.

1821 оны нээлтийн дараа эрдэмтэн арван жилийн турш бүтээлээ хэвлүүлээгүй. 1831 онд тэрээр Вулвичийн профессор болжээ. цэргийн академи), 1833 онд - Хатан хааны институтын химийн профессор. Тэрээр шинжлэх ухааны мэтгэлцээн явуулж, эрдэм шинжилгээний хурал дээр лекц уншдаг байв.

1820 онд Фарадей Ханс Эрстедийн туршилтыг сонирхож эхэлсэн: цахилгаан гүйдлийн хэлхээний дагуух хөдөлгөөн нь соронзон зүүний хөдөлгөөнийг үүсгэсэн. Цахилгаан гүйдэл нь соронзон үүсэх шалтгаан болсон. Үүний дагуу соронзон нь цахилгаан гүйдлийн шалтгаан байж болно гэж Фарадей санал болгов. Онолын тухай анхны дурдлагууд 1822 онд эрдэмтний өдрийн тэмдэглэлд гарч ирэв. Цахилгаан соронзон индукцийн нууцыг тайлахын тулд арван жил туршилт хийсэн.

1831 оны 8-р сарын 29-нд ялалт ирэв. Фарадейд овсгоотой нээлт хийх боломжийг олгосон төхөөрөмж нь төмөр цагираг болон түүний хоёр талыг тойруулан ороосон олон тооны зэс утаснаас бүрдсэн байв. Утсаар хаагдсан цагирагийн хагасын хэлхээнд соронзон зүү байв. Хоёр дахь ороомог нь зайтай холбогдсон. Гүйдлийг асаахад соронзон зүү нэг чиглэлд, унтрах үед нөгөө чиглэлд хэлбэлздэг. Фарадей соронз нь соронзон хүчийг цахилгаан энерги болгон хувиргах чадвартай гэж дүгнэжээ.

"Битүү хэлхээнд түүгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд цахилгаан гүйдэл үүсэх" үзэгдлийг цахилгаан соронзон индукц гэж нэрлэдэг. Цахилгаан соронзон индукцийн нээлт нь одоогийн эх үүсвэр болох цахилгаан үүсгүүрийг бий болгох замыг тавьсан.

Энэхүү нээлт нь дэлхий дахинд "Цахилгааны туршилтын судалгаа"-ыг өгсөн эрдэмтдийн туршилтуудын шинэ үр дүнтэй үеийг эхлүүлсэн юм. Фарадей цахилгаан гүйдэл үүсгэх аргаас үл хамааран цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх нэг төрлийн шинж чанарыг эмпирик байдлаар нотолсон.

1832 онд физикч Коплийн одонгоор шагнагджээ.

Фарадей анхны трансформаторын зохиогч болжээ. Тэрээр "диэлектрик тогтмол" гэсэн ойлголтыг эзэмшдэг. 1836 онд тэрээр хэд хэдэн туршилтаар гүйдлийн цэнэг нь зөвхөн дамжуулагчийн бүрхүүлд нөлөөлж, доторх эд зүйлсийг хөндөөгүй болохыг баталжээ. Хэрэглээний шинжлэх ухаанд энэ үзэгдлийн зарчмаар хийсэн төхөөрөмжийг "Фарадей тор" гэж нэрлэдэг.

Нээлт, бүтээлүүд

Майкл Фарадейгийн нээлтүүд зөвхөн физикийн тухай биш юм. 1824 онд тэрээр бензол, изобутиленийг нээсэн. Эрдэмтэн дүгнэв шингэн хэлбэрхлор, устөрөгчийн сульфид, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, аммиак, этилен, азотын давхар исэл, гексахлораны нийлэгжилтийг олж авсан.

1835 онд Фарадей өвчний улмаас ажлаасаа хоёр жилийн завсарлага авахаас өөр аргагүй болжээ. Өвчний шалтгааныг эрдэмтэд туршилтын явцад мөнгөн усны ууртай харьцсан гэж таамаглаж байсан. Эдгэрсний дараа хэсэг хугацаанд ажилласны дараа 1840 онд профессор дахин бие нь тавгүйрхэв. Би сул дорой байдал, ой санамжийн түр зуурын алдагдалд орсон. Сэргээх хугацаа 4 жил үргэлжилсэн. 1841 онд эмч нарын шаардлагын дагуу эрдэмтэн Европ руу аялахаар явав.

Гэр бүл бараг л ядуу амьдарч байсан. Фарадейгийн намтарч Жон Тиндалл хэлэхдээ, эрдэмтэн жилд 22 фунтын тэтгэвэр авдаг байжээ. 1841 онд Ерөнхий сайд Уильям Ламб, Лорд Мельбурн олон нийтийн шахалтаар Фарадейд жил бүр 300 фунт стерлингийн тэтгэвэр олгох тогтоолд гарын үсэг зурав.

1845 онд агуу эрдэмтэн дэлхийн хамтын нийгэмлэгийн анхаарлыг татаж чадсан нь соронзон орон дахь туйлширсан гэрлийн хавтгайд өөрчлөлт оруулах ("Фарадей эффект") ба диамагнетизм (бодисын соронзлолт) зэрэг олон нээлтүүдээр дэлхийн хамтын нийгэмлэгийн анхаарлыг татаж чадсан юм. үүн дээр ажилладаг гадаад соронзон орон).

Английн засгийн газар Майкл Фарадейгаас техникийн асуудлуудтай холбоотой асуудлыг шийдвэрлэхэд нэг бус удаа тусламж хүсчээ. Эрдэмтэн гэрэлт цамхагуудыг тоноглох хөтөлбөр, хөлөг онгоцны зэврэлттэй тэмцэх аргуудыг боловсруулж, шүүх эмнэлгийн шинжээчээр ажилласан. Төрөлхийн сайхан сэтгэлтэй, энх тайвныг эрхэмлэгч тэрээр Оростой хийсэн дайнд химийн зэвсэг бүтээхэд оролцохоос эрс татгалзсан. Крымын дайн.

1848 онд тэрээр Фарадейд Темзагийн зүүн эрэгт Хэмптон Корт хэмээх байшинг өгчээ. Британийн хатан хаан өрхийн зардал, татварыг төлдөг байв. Эрдэмтэн гэр бүлийнхээ хамт тэнд нүүж, 1858 онд бизнесээ орхижээ.

Хувийн амьдрал

Майкл Фарадей Сара Барнардтай (1800-1879) гэрлэжээ. Сара бол Фарадейгийн найзын эгч юм. 20 настай охин гэрлэх саналыг тэр даруй хүлээж аваагүй - залуу эрдэмтэн санаа зовохоос өөр аргагүй болжээ. Чимээгүй хурим 1821 оны 6-р сарын 12-нд болсон. Олон жилийн дараа Фарадей ингэж бичжээ.

"Би гэрлэсэн нь дэлхий дээрх миний аз жаргал, эрүүл сэтгэлгээнд минь бусад бүхнээс илүү хувь нэмэр оруулсан үйл явдал юм."

Фарадейгийн гэр бүл эхнэрийнх нь адил Сандеманы протестант нийгэмлэгийн гишүүд юм. Фарадей Лондонгийн нийгэмлэгийн диконы ажлыг гүйцэтгэж, ахлагчаар удаа дараа сонгогджээ.

Үхэл

Майкл Фарадей өвчтэй байсан. Богинохон хугацаанд өвчин намдахад тэрээр ажилласан. 1862 онд тэрээр соронзон орон дахь спектрийн шугамын хөдөлгөөний тухай таамаглал дэвшүүлжээ. Питер Зееман 1897 онд онолыг баталж чадсан бөгөөд 1902 онд " Нобелийн шагнал" Зейман санааны зохиогчоор Фарадейг нэрлэсэн.

Майкл Фарадей 1867 оны 8-р сарын 25-нд 75 насандаа ажлын ширээний ард нас баржээ. Түүнийг Лондон дахь Хайгейт оршуулгын газарт эхнэрийнхээ дэргэд оршуулжээ. Эрдэмтэн нас барахаасаа өмнө даруухан оршуулахыг хүссэн тул зөвхөн хамаатан садан нь ирсэн. Булшны чулуун дээр эрдэмтний нэр, түүний амьдралын он жилүүдийг сийлсэн байдаг.

• Ажилдаа физикч хүүхдүүдийн талаар мартдаггүй байв. Хүүхдэд зориулсан "Лагийн түүх" (1961) лекцүүд өнөөг хүртэл хэвлэгдэж байна.
• 1991-1999 онд гаргасан Британийн 20 фунт стерлингийн дэвсгэрт дээр Фарадейгийн хөрөг дүрслэгдсэн байдаг.
• Дэви Фарадейгийн ажилд орох хүсэлтэд хариу өгөөгүй гэсэн цуу яриа гарч байсан. Нэгэн өдөр химийн туршилтын үеэр хараагаа түр алдсан профессор тууштай залууг санав. Эрдэмтний нарийн бичгийн даргаар ажиллаж байсан энэ залуу Дэвигийн мэдлэг чадвараараа маш их сэтгэгдэл төрүүлсэн тул Майклд лабораторид ажилд орохыг санал болгов.
• Дэвигийн гэр бүлийнхэнтэй Европын аялан тоглолтоос буцаж ирээд Фарадей Хатан хааны институтэд туслах ажил хүлээж байхдаа аяга таваг угаагчаар ажилласан.

Фарадей Майкл (1791-1867), Английн физикч, цахилгаан соронзон орны сургаалыг үндэслэгч.

1791 оны 9-р сарын 22-нд Лондонд дархны гэр бүлд төрсөн. Тэрээр эртнээс ном уях газар ажиллаж эхэлсэн бөгөөд тэндээс ном унших сонирхолтой болжээ. Британника нэвтэрхий толь бичигт гарсан цахилгааны тухай өгүүллүүд: Хатагтай Маркесын “Химийн тухай яриа”, Л.Эйлерийн “Физик ба гүн ухааны янз бүрийн асуудлын тухай захидал” зэрэг нийтлэлүүд Майклыг цочирдуулсан. Тэр даруй номонд дурдсан туршилтуудыг давтахыг оролдов.

Авьяаслаг залуу хүмүүсийн анхаарлыг татаж, Их Британийн Хатан хааны институтэд лекц сонсохыг урьжээ. Хэсэг хугацааны дараа Фарадей тэнд лаборантаар ажиллаж эхлэв.

1820 оноос хойш тэрээр цахилгаан ба соронзон хүчийг хослуулах санаа дээр шаргуу ажилласан. Дараа нь энэ нь эрдэмтний амьдралын ажил болжээ. 1821 онд Фарадей анх удаа гүйдэл дамжуулагчийн эргэн тойронд соронз, гүйдэл дамжуулагчийг соронзны эргэн тойронд эргүүлж, өөрөөр хэлбэл цахилгаан моторын лабораторийн загварыг бүтээжээ.

1824 онд тэрээр Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүнээр сонгогдов. 1831 онд эрдэмтэн цахилгаан соронзон индукц байгааг олж мэдсэн бөгөөд дараагийн жилүүдэд энэ үзэгдлийн хуулиудыг тогтоожээ. Мөн тэрээр цахилгаан хэлхээг хаах, нээх үед гаднах гүйдлийг илрүүлж, тэдгээрийн чиглэлийг тодорхойлсон.

Туршилтын материалд үндэслэн тэрээр "амьтны" ба "соронзон" дулааны цахилгаан, үрэлтийн цахилгаан, гальваник цахилгаан хоёрын ижил төстэй байдлыг нотолсон. Шүлт, давс, хүчлийн уусмалаар гүйдэл дамжуулж, 1833 онд электролизийн хуулиудыг (Фарадейгийн хууль) боловсруулсан. "Катод", "анод", "ион", "электролиз", "электрод", "электролит" гэсэн ойлголтуудыг нэвтрүүлсэн. Вольтметр барьсан.

1843 онд Фарадей цахилгаан цэнэгийг хадгалах санааг туршилтаар баталж, байгалийн хүч, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн нэгдмэл байдлын санааг илэрхийлж, энергийг хадгалах, өөрчлөх тухай хуулийг нээхэд ойртжээ. хувиргалт.

Цахилгаан соронзон орны тухай сургаалыг бүтээгч эрдэмтэн гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанарын тухай санааг илэрхийлсэн ("Цахилгааны хэлбэлзлийн тухай бодол" дурсамж, 1846).

1854 онд тэрээр диамагнетизм, гурван жилийн дараа парамагнетизмыг нээсэн. Соронзон оптикийн эхлэлийг тавьсан. Цахилгаан соронзон орны тухай ойлголтыг нэвтрүүлсэн. Энэ санаа нь А.Эйнштейний хэлснээр хамгийн их байсан чухал нээлт I. Ньютоны үеэс хойш.

Фарадей даруухан, нам гүм амьдарч, бусад бүх зүйлээс туршилтыг илүүд үздэг байв.

1867 оны 8-р сарын 25-нд Лондонд нас барав. Үнс нь Лондонгийн Хайгейт оршуулгын газарт байдаг. Эрдэмтний санаанууд шинэ суут ухаантныг хүлээсээр байна

Намтар

эхний жилүүд

Майкл 1791 оны 9-р сарын 22-нд Ньютон Баттс (одоогийн Их Лондон) хотод төрсөн. Түүний аав Лондон хотын захын ядуу дархан хүн байжээ. Түүний том ах Роберт нь бас дархан хүн байсан бөгөөд Майклын мэдлэгт цангаж, эхэндээ түүнийг санхүүгийн хувьд дэмжиж байсан. Ажилсаг, боловсролгүй эмэгтэй Фарадейгийн ээж хүүгээ амжилтанд хүрч, хүлээн зөвшөөрөгдөхийг харж амьдарч, түүгээрээ зүй ёсоор бахархаж байв. Гэр бүлийн даруухан орлого нь Майклыг ахлах сургуулиа төгсөхийг ч зөвшөөрдөггүй байсан бөгөөд тэрээр арван гурван настайдаа ном, сонин нийлүүлэгчээр ажиллаж эхэлсэн бөгөөд дараа нь 14 настайдаа номын дэлгүүрт ажиллаж, тэндээ номын урлалын чиглэлээр суралцжээ. . Бландфордын гудамжинд байрлах цехэд долоон жил ажилласан нь залуу хүний ​​хувьд бие даан суралцах эрчимтэй жил болжээ. Энэ бүх хугацаанд Фарадей шаргуу ажилласан - тэр хоорондоо холбоотой бүх түүхийг урам зоригтойгоор уншсан. шинжлэх ухааны бүтээлүүдфизик, химийн чиглэлээр, мөн Британника нэвтэрхий толь бичигт гарсан нийтлэлүүд нь гэрийн лабораторид гар хийцийн электростатик төхөөрөмжүүдийн номонд дурдсан туршилтуудыг давтав. Фарадейгийн амьдралын чухал үе шат бол түүний Хотын философийн нийгэмлэгт суралцах явдал байсан бөгөөд Майкл оройн цагаар физик, одон орон судлалын чиглэлээр алдартай шинжлэх ухааны лекц сонсож, мэтгэлцээнд оролцдог байв. Тэр ахаасаа мөнгө (лекц болгонд нэг шиллинг төлөх) авсан. Лекцүүд дээр Фарадей шинэ танилуудтай болж, тэдэнд илтгэлийнхээ тодорхой бөгөөд товч хэв маягийг хөгжүүлэхийн тулд олон захидал бичсэн; мөн уран илтгэлийн арга барилыг эзэмшихийг хичээсэн.

Royal Institution дээр ажиллаж эхэлж байна

Фарадей олон нийтэд лекц уншдаг

Залуу эрийн шинжлэх ухаанд тэмүүлэх хүсэлд анхаарлаа хандуулж, 1812 онд Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн, номын урлалын цехэд зочилсон хүмүүсийн нэг нь түүнд нэрт физикч, химич, нээлтийн олон нийтэд зориулсан цуврал лекцийн тасалбар өгчээ. олон тооны химийн элементүүдийн, Г.Дэви Хатан хааны хүрээлэнгийн . Майкл сонирхон сонсоод зогсохгүй дөрвөн лекцээ нарийвчлан бичиж, хавсаргаж, профессор Дэвид Хатан хааны институтэд ажилд авахыг хүссэн захидлын хамт илгээжээ. Энэхүү "зоригтой, гэнэн алхам" нь Фарадейгийн хэлснээр түүний хувь заяанд шийдвэрлэх нөлөө үзүүлсэн. Профессор залуугийн өргөн мэдлэгт гайхсан боловч тухайн үед институтэд сул орон тоо байхгүй байсан тул хэдхэн сарын дараа Майклын хүсэлтийг биелүүлэв. Дэви (ямар ч эргэлзээгүйгээр) Фарадейг олон жил ажилласан Хатан хааны институтын химийн лабораторийн лабораторийн туслах ажилтнаар ажиллуулахыг урив. Энэ үйл ажиллагааны хамгийн эхэнд тэр жилийн намар профессор болон түүний эхнэрийн хамт урт удаан аялал хийсэн. шинжлэх ухааны төвүүдЕвроп (1813-1815). Энэ аялал Фарадейд зориулагдсан байв их ач холбогдол: тэр Дэвитэй хамт хэд хэдэн лабораторид зочилж, тэр үеийн А.Ампер, М.Шеврел, Ж.Л.Гей-Люссак, А.Вольта зэрэг олон шилдэг эрдэмтэдтэй уулзаж, залуу хүмүүсийн гайхалтай чадварт анхаарлаа хандуулсан. Англи хүн.

Анхны бие даасан судалгаа

Фарадей лабораторид туршилт хийж байна

Аажмаар түүний туршилтын судалгаа физикийн талбарт шилжсэн. 1820 онд Х.Оерстед цахилгаан гүйдлийн соронзон нөлөөг нээсний дараагаар Фарадейг цахилгаан ба соронзонгийн хоорондын уялдаа холбоотой асуудал сонирхох болов. Фарадейгийн үндэслэл нь дараах байдалтай байв: хэрвээ Oersted-ийн туршилтаар цахилгаан гүйдэл нь соронзон хүчтэй бөгөөд Фарадейгийн хэлснээр бүх хүч нь харилцан хувирах чадвартай бол соронзон нь цахилгаан гүйдлийг өдөөх ёстой. Мөн онд тэрээр гүйдлийн гэрлийн туйлшралын нөлөөг олохыг оролдсон. Соронзны туйлуудын хооронд байрлах усаар туйлширсан гэрлийг дамжуулснаар тэрээр гэрлийн деполяризацийг илрүүлэхийг оролдсон боловч туршилт сөрөг үр дүнд хүрсэн байна.

1823 онд Фарадей Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн болж, Хатан хааны хүрээлэнгийн физик, химийн лабораторийн захирлаар томилогдож, туршилтаа явуулжээ.

1825 онд "Цахилгаан соронзон гүйдэл (соронзон нөлөөн дор)" гэсэн өгүүлэлд Фарадей өөрийнх нь бодлоор соронз дээр ажиллаж буй гүйдэл үүнтэй зөрчилдөж байгааг харуулах ёстой туршилтыг дүрсэлсэн байдаг. 1825 оны 11-р сарын 28-ны өдрийн Фарадейгийн өдрийн тэмдэглэлд мөн адил туршлагыг дүрсэлсэн байдаг. Туршилтын схем иймэрхүү харагдаж байв. Давхар цаасаар тусгаарлагдсан хоёр утсыг бие биентэйгээ зэрэгцээ байрлуулсан. Энэ тохиолдолд нэг нь гальван элементтэй, хоёр дахь нь гальванометртэй холбогдсон. Фарадейгийн хэлснээр эхний утсанд гүйдэл гүйх үед хоёр дахь утсанд гүйдэл үүсэх ёстой бөгөөд үүнийг гальванометрээр тэмдэглэнэ. Гэсэн хэдий ч энэ туршилт нь бас сөрөг үр дүнг өгсөн.

1831 онд арван жил тасралтгүй хайсны эцэст Фарадей асуудлынхаа шийдлийг олжээ. Фарадейг энэхүү нээлтийг зохион бүтээгч Жозеф Хенригийн илгээлтээр өдөөсөн гэсэн таамаглал байдаг бөгөөд тэрээр мөн индукцийн туршилт хийсэн боловч тэдгээрийг ач холбогдолгүй гэж үзэн, үр дүнгээ тодорхой системтэйгээр өгөхийг хичээж нийтлээгүй байна. Гэсэн хэдий ч Хенри тонныг өргөх чадалтай цахилгаан соронзон бүтээж чадсан тухай мэдээ нийтэлжээ. Энэ нь соронзон орныг ихээхэн нэмэгдүүлдэг олон давхаргат ороомог үүсгэх боломжтой болсон утас тусгаарлагчийг ашигласны үр дүнд боломжтой болсон.

Фарадей анхны амжилттай туршилтынхаа талаар:

Хоёр зуун гурван фут зэс утсыг нэг хэсэг болгон том модон хүрдээр ороосон; Хоёр зуун гурван фут ижил утсыг эхний ороомгийн эргэлтүүдийн хооронд спираль хэлбэрээр байрлуулсан бөгөөд металл холбоог хаа сайгүй утсаар арилгасан. Эдгээр спиральуудын нэг нь гальванометрт, нөгөө нь дөрвөн инч квадрат, давхар зэс хавтан бүхий зуун хос хавтан бүхий сайн цэнэглэгдсэн зайтай холбогдсон байв. Контактыг хаах үед гальванометрт гэнэтийн боловч маш сул нөлөө үзүүлсэн бөгөөд батерейтай холбоо барих үед үүнтэй төстэй сул нөлөө гарсан.

1832 онд Фарадей цахилгаан химийн хуулиудыг нээсэн бөгөөд энэ нь шинжлэх ухааны шинэ салбар болох электрохимийн үндэс суурь болсон. их хэмжээнийтехнологийн хэрэглээ.

Хатан хааны нийгэмлэгийн сонгууль

1824 онд Фарадей Дэвигийн идэвхтэй эсэргүүцлийг үл харгалзан Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүнээр сонгогдсон бөгөөд тэр үед Фарадейгийн харилцаа нэлээд төвөгтэй болсон хэдий ч Дэви бүх нээлтүүдээсээ үүнийг давтах дуртай байсан ч хамгийн чухал нь "Фарадейгийн нээлт" байв. .” Сүүлийнх нь мөн Дэвид хүндэтгэл үзүүлж, түүнийг "агуу хүн" гэж нэрлэжээ. Хааны нийгэмлэгт сонгогдсоноос хойш нэг жилийн дараа Фарадей Хааны институтын лабораторийн эрхлэгчээр томилогдсон бөгөөд тэрээр энэ хүрээлэнд профессор цол хүртжээ.

Фарадей ба шашин

Майкл Фарадей итгэгч Христэд итгэгч байсан бөгөөд Дарвины ажлын талаар мэдсэнийхээ дараа ч итгэсээр байв. Тэр Сандиманид харьяалагддаг байсан ( Англи) гишүүд нь Библийг шууд утгаар нь тайлбарладаг сект. Эрдэмтэн 1840 онд шашны ахлагчаар сонгогдсон боловч 1844 онд 13 хүний ​​хамт үл мэдэгдэх шалтгаанаар энэ урсгалаас хөөгджээ. Гэсэн хэдий ч хэдхэн долоо хоногийн дараа Фарадейг буцааж хүлээн авав. 1850 онд тэрээр дахин шашны урсгалаас хөөгдөж, дүрмийн дагуу насан туршдаа хасагдах дөхсөн байсан ч 1860 онд Фарадей хоёр дахь удаагаа ахлагчаар сонгогдов. Тэрээр 1864 он хүртэл энэ албан тушаалыг хашсан.

Орос орчуулга дээр ажилладаг

• Фарадей М.Цахилгаан эрчим хүчний сонгосон бүтээлүүд. М.-Л.: ГОНТИ, 1939. Цуврал: Байгалийн шинжлэх ухааны сонгодог бүтээл. (Төрөл бүрийн бүтээл, хэсгүүдийн цуглуулга).
• Фарадей М.Материйн хүч ба тэдгээрийн хамаарал. М.: ГАИЗ, 1940 он.
• Фарадей М.Цахилгаан эрчим хүчний туршилтын судалгаа. 3 боть. М .: Хэвлэлийн газар. ЗХУ-ын ШУА, 1947, 1951, 1959. ( анхны нэр: Цахилгаан эрчим хүчний туршилтын судалгаа).

бас үзнэ үү

	Майкл Фарадей Wikiquote дээр
	Wikisource дээр
	Майкл Фарадей Wikimedia Commons дээр

Тэмдэглэл

Уран зохиол

• Радовский М.И.Фарадей. М.: Сэтгүүл сонины холбоо, 1936. Цуврал: Гайхалтай хүмүүсийн амьдрал, 19-20 (91-92) дугаар.

Холбоосууд

Ангилал:

• Цагаан толгойн үсгийн дарааллаар зан чанарууд
• Эрдэмтэд цагаан толгойн үсгээр
• 9-р сарын 22-нд төрсөн
• 1791 онд төрсөн
• Лондонд төрсөн
• 8-р сарын 25-нд нас барсан
• 1867 онд нас барсан
• Принстон дахь үхэл
• Физикчид цагаан толгойн үсгийн дарааллаар
• Химичид цагаан толгойн үсгийн дарааллаар
• Их Британийн физикчид
• Их Британийн химичүүд
• Их Британийн физик химичүүд
• Тэдний нэрээр нэрлэгдсэн эрдэмтэд физик нэгжүүдхэмжилт
• Лондонгийн хааны нийгэмлэгийн гишүүд
• Францын Шинжлэх Ухааны Академийн гишүүд
• Санкт-Петербургийн ШУА-ийн хүндэт гишүүд
• АНУ-ын Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академийн гишүүд, корреспондент гишүүд
• Копли медаль хүртсэн хүмүүс
• Механик инженерүүд

Викимедиа сан. 2010 он.