(1791-1867) İngiliz fizikçi, genel elektromanyetizma doktrininin yaratıcısı
Geleceğin ünlü İngiliz fizikçisi, Eylül 1791'de Londra'da demirci James Faraday ailesinde doğdu. Maddi yetersizlik onu almasını engelledi iyi bir eğitim. Michael Faraday, eğitiminin "çok sıradan" olduğunu ve normal bir gündüz okulunda edinilen temel okuma, yazma ve aritmetik becerilerini içerdiğini söyledi. Çocukluğundan beri ona çalışma aşkı, dürüstlük ve gurur aşılanmıştı.
Michael 12 yaşındayken bir kitapçı ve ciltleme atölyesi sahibi Georges Ribot'un yanında çırak oldu. Burada ilk olarak kitap ve gazete dağıtımıyla uğraştı ve daha sonra ciltlemede mükemmelliğe ulaştı. Atölyede çalışırken Faraday, eğitiminin eksikliklerini kapatmaya çalışarak çok ve açgözlü bir şekilde okudu. Özellikle elektrik ve kimyaya hayrandı. Michael evde bir kimyasal ve fiziksel laboratuvar kurdu ve kitaplarda anlatılan deneyleri kendisi yapmaya başladı.
O istisnai bir çocuk değildi. Canlı ve girişken, yaşıtlarının diğer erkek çocuklarından yalnızca biraz daha fazla merakı, kelimelere güvensizliği ve bağımsız karakterinin azmi ile farklıydı. Ribot mağazasının sahibi, Michael'ın kendi kendine eğitime olan tutkulu arzusunu mümkün olan her şekilde teşvik etti.
Londra Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesi olan Bay Dane sık sık ciltçiye gelirdi. Genç ciltçinin heyecanla kitap okuyup çalışmasını bitirmesine dikkat etmek son Konu cidden bilimsel dergi, onu arkadaşı kimya profesörü Sir Humphry Davy'nin bir dizi dersini dinlemeye davet etti. Michael bu derslerden etkilenmişti ve dikkatle notlar aldı. Faraday, Dan'in tavsiyesi üzerine notları tamamen kopyaladı, güzelce ciltledi ve araştırma fırsatları isteyen bir mektupla birlikte Davy'ye gönderdi.
Davy başlangıçta boş yer olmadığı için Michael'ı reddetti, ancak özel durum Faraday'a yardım etti. Laboratuvardaki deneylerden biri sırasında şişenin patlaması sonucu Davy'nin gözleri yandı ve ne yazabiliyor ne de okuyabiliyordu. Daha sonra ünlü bilim adamı, Michael'ı geçici olarak sekreter olarak çalışmaya davet etti. Bir süre sonra, Mart 1813'te 22 yaşındaki Faraday, Londra'daki Kraliyet Enstitüsünde Davy'nin laboratuvar asistanı oldu. Davy'ye gelecekte en önemli başarısı sorulduğunda en önemli keşfinin Faraday'ınki olduğunu söyleyecektir.
Aynı yılın sonbaharında Michael, laboratuvar asistanı ve vale olarak G. Davy ve eşiyle birlikte bir buçuk yıllık Avrupa gezisine çıktı. Bu gezi onun bilimsel görüşlerinin oluşmasına büyük katkı sağladı. Paris'te, ardından İsviçre, İtalya ve Almanya'da, aralarında Gay-Lussac ve Volta'nın da bulunduğu Avrupa biliminin birçok seçkin temsilcisiyle tanıştı ve deneyci olarak mükemmel bir eğitim aldı. Michael dersler sırasında Davy'ye deneylerinde yardımcı oldu ve bilim adamlarıyla yapılan sohbetlere katıldı. Faraday, Fransızca ve Almanca'yı akıcı bir şekilde konuşmaya başlıyor ve ardından bazı bilim adamlarıyla yazışıyor.
1815 yazında İngiltere'ye dönerek Kraliyet Enstitüsü'nde laboratuvar asistanı olarak çalışmaya devam etti. Ancak bu farklı bir Faraday, daha olgun, daha olgun bir bilim adamı diyebiliriz. Kendi kendini yetiştirmiş olduğundan, 1815'ten 1822'ye kadar esas olarak kimya araştırmalarıyla uğraştı. Michael hızla bağımsız yaratıcılık yolunu tutuyor ve Davy'nin gururu çoğu zaman öğrencinin başarısından zarar görüyor. Michael Faraday'ın ilk eseri 1816'da basıldı.
Ağustos 1820'de Oersted'in keşfini öğrendi ve o andan itibaren düşünceleri elektrik ve manyetizma tarafından tüketildi. Ünlü deneysel araştırmasına başlıyor ve günlüğüne şunu yazıyor: "Manyetizmayı elektriğe dönüştürün." Ünlü bilim adamının bu sorunu çözmesi neredeyse 10 yılını aldı.
1821 yazında meslektaşları tatile gittiğinde Faraday, bir mıknatısı akımlı bir iletkenin etrafında ve akımlı bir iletkenin mıknatısın etrafında döndürme deneyi yapmayı başardı ve böylece bir elektrik motorunun laboratuvar modelini oluşturdu. 1825 yılında, bu görevde G. Davy'nin yerine Kraliyet Enstitüsü laboratuvarının direktörlüğüne atandı. Bir yıl önce İngiliz bilim seçkinleri arasına girdi, Londra Kraliyet Cemiyeti'ne üye oldu ve 1830'da St. Petersburg Bilimler Akademisi'ne üye seçildi. Faraday, 1827'de Kraliyet Enstitüsü'nde profesörlük aldı ve 1833'ten 1860'a kadar kimya bölümünde profesör olarak çalıştı.
Onun bilimsel çalışma her zaman deneylerle ilişkilendirilmiştir. Başarısız olanlar da dahil olmak üzere tüm deneylerini, son paragrafı 16041 numaralı özel bir günlüğe çok dikkatli bir şekilde kaydetti. Faraday bir matematikçi değildi ve fiziksel öze değer verdiği için günlükleri tek bir formül içermiyordu. olgunun mekanizması, matematiksel bir aygıt değil. Deneyler sırasında Michael Faraday kendini esirgemedi. Deneylerde kullanılan, dökülen cıvaya dikkat etmedi; Sıvılaştırılmış gazlarla çalışırken cihazlarda da patlamalar yaşandı. Bütün bunlar hayatını ciddi şekilde kısalttı. Mektuplarından birinde deney sırasında gözlerini yaralayan bir patlama yaşandığını yazmıştı. İçlerinden otuz cam parçası çıkarıldı.
17 Ekim 1831'de Faraday'ın on yıllık sıkı çalışması ödüllendirildi - elektromanyetik indüksiyon olgusu keşfedildi. Tümevarımı açıklamak için fizik için son derece önemli olan alan kavramını da tanıtıyor ve kuvvet çizgilerini kullanarak görsel temsilini veriyor.
Kasım 1831'de Michael Faraday, günlüğünü kapsamlı bir çalışma biçiminde yayınlamaya başladı " Deneysel çalışmalar Elektrik Hakkında”, 3000'den fazla paragraftan oluşan 30 seriden oluşmaktadır. Bu diziler bilim adamının yirmi dört yıllık çalışmasını, hayatını, düşüncelerini ve görüşlerini yansıtıyor. Bu eser muhteşem bir anıttır bilimsel yaratıcılık Faraday. Son otuzuncu seri 1855'te yayınlandı.
1833 yılında elektrokimya üzerine bir dizi çalışma yaparak Faraday yasaları adı verilen elektroliz yasalarını oluşturdu. Katot, anot, iyonlar, elektroliz, elektrotlar, elektrolitler gibi kavramları fiziğe kazandırdı.
1835 yılında elektrostatik problemlerini incelemeye başladı. 1837'de Faraday, dielektriklerin elektriksel etkileşim üzerindeki etkisini, yani dielektriklerin polarizasyonunu keşfetti ve dielektrik sabiti kavramını ortaya attı.
1840 yılında cıva buharı zehirlenmesi sonucu Faraday'ın sağlığının keskin bir şekilde bozulduğu ve dört yıl boyunca işine ara vermek zorunda kaldığı sanılıyor. Bilimsel faaliyete geri dönersek, 1845'te diyamanyetizma olgusunu ve manyetik alana yerleştirilen bir maddede ışığın polarizasyon düzleminin dönme olgusunu keşfetti. Bu keşifler onu ışığın elektromanyetik doğası hakkında düşünmeye yöneltti. 1847'de paramanyetizma olayını keşfetti.
Faraday'ın görünüşte monoton hayatı, yaratıcı gerilimiyle dikkat çekiyor. Toplamda 1816'dan 1860'a kadar 220 eser yayınladı. 60'tan fazla bilimsel topluluk ve akademi onu üye olarak seçti.
Michael Faraday nezaket, alçakgönüllülük, yardımseverlik, olağanüstü nezaket ve dürüstlükle karakterize edildi. “Faraday ortalama boydaydı, canlı, neşeliydi, hareketleri hızlı ve kendinden emindi; deney sanatındaki ustalık inanılmazdır. Doğru, düzgün, göreve bağlılıkla ilgili… Laboratuvarında, aletlerinin arasında yaşadı; gününü ofisinde geçiren bir tüccarın hassasiyetiyle sabah oraya gidiyor, akşam çıkıyordu. Tüm hayatını giderek daha fazla yeni deney yapmaya adadı ve çoğu durumda doğayı konuşturmanın onu çözmekten daha kolay olduğunu keşfetti.
Faraday'ın şahsında ortaya çıkan ahlaki tip gerçekten nadir görülen bir olgudur. Canlılığı ve neşesi İrlandalıları andırıyor; düşünceli zihni, mantığının gücü İskoç filozoflarını anımsatıyor; inatçılığı, inatla amacının peşinde koşan bir İngiliz'i andırıyordu..."
Çok çalışmak beni yıktı akıl sağlığı Faraday. Ve kendisini tamamen bilime adayarak diğer tüm faaliyetleri bırakmak zorunda kaldı. Hafızasının zayıflamasından, "şu veya bu kelimeyi hangi harflerin temsil edeceğini unutmasından" giderek daha fazla şikayet ediyor. Bu haliyle harcıyor uzun yıllar, faaliyet alanlarını daraltıyorlar. Harika bir öğretim görevlisi, 70 yaşında enstitüden ayrılıyor.
1860 yılında Faraday, hastalık nedeniyle bilimsel faaliyetleri fiilen bıraktı ve hayatının geri kalanını Hampton Court arazisinde geçirdi.
25 Ağustos 1867'de 75 yaşındayken Michael Faraday öldü. Külleri Londra'daki Highgate Mezarlığı'nda yatıyor.
Hayatı derin içsel içerikle doluydu, adı bir elektrik kapasitesi biriminin adı haline geldi ve temel fiziksel sabitlerden biri oldu; yaptıkları ölümsüzdür.
22 Eylül 2011, bilime "alan" kavramını getiren ve elektrik ve manyetik alanların fiziksel gerçekliği kavramının temellerini atan İngiliz deneysel fizikçi Michael Faraday'ın (1791-1867) doğumunun 220. yıldönümünü kutladı. . Bugünlerde alan kavramı her lise öğrencisine tanıdık geliyor. Elektrik ve manyetik alanlarla ilgili temel bilgiler ve bunları kuvvet çizgileri, gerilimler, potansiyeller vb. kullanarak açıklama yöntemleri uzun zamandır okul fizik ders kitaplarında yer almaktadır. Aynı ders kitaplarında bir alanın olduğunu okuyabilirsiniz. özel şekil madde maddeden temel olarak farklıdır. Ancak bu "özelliğin" tam olarak nelerden oluştuğunun açıklanmasıyla ciddi zorluklar ortaya çıkıyor. Doğal olarak ders kitabı yazarları bu konuda suçlanamaz. Sonuçta, eğer alan başka, daha basit varlıklara indirgenemiyorsa, o zaman açıklanacak hiçbir şey yoktur. Alanın fiziksel gerçekliğini deneysel olarak belirlenmiş bir gerçek olarak kabul etmeniz ve bu nesnenin davranışını tanımlayan denklemlerle çalışmayı öğrenmeniz yeterlidir. Örneğin Richard Feynman Derslerinde bunu talep ediyor ve bilim adamlarının uzun zamandır Elektromanyetik alanı çeşitli mekanik modeller kullanarak açıklamaya çalıştı ancak daha sonra bu fikirden vazgeçerek yalnızca alanı tanımlayan ünlü Maxwell denklemleri sisteminin fiziksel bir anlam taşıdığını düşündü.
Bu, alanın ne olduğunu anlamaya çalışmaktan tamamen vazgeçmemiz gerektiği anlamına mı geliyor? Öyle görünüyor ki, bu soruyu yanıtlamada önemli bir yardım, Michael Faraday'ın, parlak deneycinin 20 yıldan fazla bir süredir yarattığı üç ciltlik görkemli bir çalışma olan "Elektrikte Deneysel Çalışmalar" ile tanışmasıyla sağlanabilir. Faraday'ın alan kavramını tanıttığı ve adım adım bu nesnenin fiziksel gerçekliği fikrini geliştirdiği yer burasıdır. Fizik tarihinin en büyük kitaplarından biri olan Faraday'ın "Deneysel Araştırmalar" kitabının mükemmel bir dille yazıldığını, tek bir formül içermediğini ve okul çocukları için oldukça erişilebilir olduğunu belirtmek önemlidir.
Alan tanıtımı. Faraday, Thomson ve Maxwell
"Alan" terimi (daha kesin olarak: "manyetik alan", "manyetik kuvvetler alanı") Faraday tarafından 1845 yılında diyamanyetizma fenomeni üzerine yapılan araştırmalar sırasında tanıtıldı ("diamanyetizma" ve "paramanyetizma" terimleri de Faraday tarafından tanıtıldı) - bilim adamı tarafından bir dizi maddenin keşfedildiği bir mıknatısın zayıf itme etkisi. Başlangıçta alan, Faraday tarafından tamamen yardımcı bir kavram olarak düşünülmüştü; esasen manyetik kuvvet çizgilerinden oluşan bir koordinat ızgarasıydı ve mıknatısların yakınındaki cisimlerin hareketinin doğasını tanımlamak için kullanılıyordu. Böylece, bizmut gibi diyamanyetik madde parçaları, alan çizgilerinin yoğunlaşma alanlarından seyrekleşme alanlarına doğru hareket etti ve çizgilerin yönüne dik olarak yerleştirildi.
Bir süre sonra, 1851-1852'de, Faraday'ın bazı deneylerinin sonuçlarını matematiksel olarak açıklarken, İngiliz fizikçi William Thomson (1824-1907) "alan" terimini ara sıra kullandı. Teorinin yaratıcısına gelince elektromanyetik alan James Clerk Maxwell (1831–1879), o zaman eserlerinde “alan” terimi de pratikte ilk başta görünmüyor ve yalnızca uzayın tespit edilebildiği kısmını belirtmek için kullanılıyor manyetik kuvvetler. Sadece “Maxwell denklemleri” sisteminin ilk kez ortaya çıktığı ve varoluş olasılığını tahmin ettiği 1864-1865'te yayınlanan “Elektromanyetik Alanın Dinamik Teorisi” çalışmasında elektromanyetik dalgalar Işık hızıyla yayılan alandan fiziksel bir gerçeklik olarak bahsediliyor.
Bu, “alan” kavramının fiziğe girişinin kısa tarihidir. Buradan, başlangıçta bu kavramın tamamen yardımcı bir kavram olarak düşünüldüğü, manyetik kuvvetlerin tespit edilebildiği ve bunların dağılımının kuvvet çizgileri kullanılarak tasvir edilebildiği uzayın bir kısmını (sınırsız olabilir) ifade ettiği açıktır. (“Elektrik alanı” terimi ancak Maxwell'in elektromanyetik alan teorisinden sonra kullanılmaya başlandı.)
Şunu vurgulamak gerekir ki, ne Faraday'dan önce fizikçiler tarafından bilinen kuvvet çizgileri, ne de bunlardan "oluşulan" alan, 19. yüzyıl bilim camiası tarafından fiziksel bir gerçeklik olarak kabul edilmemişti (ve düşünülemezdi!). Faraday'ın kuvvet çizgilerinin maddiliği (veya Maxwell - alanın maddiliği hakkında) hakkında konuşma girişimleri, bilim adamları tarafından tamamen bilim dışı olarak algılandı. Alan fiziğinin matematiksel temellerini geliştirmek için kendisi de çok şey yapmış olan Maxwell'in eski bir arkadaşı olan Thomson bile (Faraday'ın alan çizgilerinin dilini diğer dillere "çevirme" olasılığını gösteren ilk kişi Maxwell değil Thomson'du). dil diferansiyel denklemler kısmi türevlerde), elektromanyetik alan teorisini “matematiksel nihilizm” olarak adlandırdı ve uzun süre onu tanımayı reddetti. Thomson'un bunu ancak çok ciddi sebepleri olması durumunda yapabileceği açıktır. Ve böyle nedenleri vardı.
Kuvvet alanı ve Newton kuvveti
Thomson'un kuvvet çizgileri ve alanları gerçeğini kabul edememesinin nedeni basittir. Elektrik ve manyetik alanların kuvvet çizgileri, uzayda çizilen sürekli çizgiler olarak tanımlanır; böylece her noktada onlara teğet olan noktalar, o noktaya etkiyen elektrik ve manyetik kuvvetlerin yönlerini gösterir. Bu kuvvetlerin büyüklükleri ve yönleri Coulomb, Ampere ve Biot-Savart-Laplace yasaları kullanılarak hesaplanır. Bununla birlikte, bu yasalar, bir cismin hareketinin herhangi bir mesafeden diğerine anında iletilmesine izin veren ve böylece etkileşimli yükler, mıknatıslar arasında herhangi bir maddi aracının varlığını dışlayan uzun menzilli etki ilkesine dayanmaktadır. ve akımlar.
Pek çok bilim insanının, bedenlerin var olmadıkları yerde bir şekilde gizemli bir şekilde hareket edebilecekleri ilkesine şüpheyle yaklaştıklarını belirtmek gerekir. Evrensel çekim yasasını çıkarırken bu prensibi ilk kullanan Newton bile, etkileşim halindeki cisimler arasında bir tür maddenin var olabileceğine inanıyordu. Ancak bilim adamı bu konuda hipotezler oluşturmak istemedi, geliştirmeyi tercih etti. matematiksel teoriler kesin olarak belirlenmiş gerçeklere dayanan yasalar. Newton'un takipçileri de aynısını yaptı. Maxwell'e göre, 18. yüzyılda kısa menzilli eylem kavramının savunucularının mıknatısları ve yükleri çevrelediği her türlü görünmez atmosferi ve çıkışı kelimenin tam anlamıyla "fizikten silip süpürdüler". Bununla birlikte, 19. yüzyıl fiziğinde, sonsuza dek unutulmuş gibi görünen fikirlere olan ilgi yavaş yavaş yeniden canlanmaya başlıyor.
Bu canlanmanın en önemli önkoşullarından biri, yeni olguları (başta elektromanyetizma olgusu olmak üzere) uzun menzilli etki ilkesi temelinde açıklamaya çalışırken ortaya çıkan sorunlardı. Bu açıklamalar giderek yapaylaştı. Böylece, 1845'te Alman fizikçi Wilhelm Weber (1804-1890), Coulomb yasasını, elektrik yüklerinin etkileşim kuvvetinin göreceli hızlarına ve ivmelerine bağımlılığını belirleyen terimleri ekleyerek genelleştirdi. Fiziksel anlam böyle bir bağımlılık anlaşılmazdı ve Weber'in Coulomb yasasına yaptığı eklemeler açıkça elektromanyetik indüksiyon olayını açıklamak için ortaya atılan bir hipotez niteliğindeydi.
19. yüzyılın ortalarında fizikçiler, elektrik ve manyetizma olaylarını incelerken deney ve teorinin konuşmaya başladığını giderek daha fazla fark ettiler. farklı diller. Prensip olarak bilim adamları, yükler ve akımlar arasındaki etkileşimi sonlu bir hızda ileten bir maddenin varlığı fikrine katılmaya hazırdılar, ancak alanın fiziksel gerçekliği fikrini kabul edemediler. . Her şeyden önce bu fikrin iç çelişkisinden dolayı. Gerçek şu ki, Newton fiziğinde kuvvet, maddi bir noktanın ivmelenmesinin nedeni olarak tanıtılmaktadır. Onun (kuvvetin) büyüklüğü bilindiği gibi bu noktanın kütlesi ile ivmenin çarpımına eşittir. Böylece kuvvet fiziksel miktar eylem anında ve anında belirlenir. Maxwell şöyle yazıyordu: "Newton bize bir kuvvetin ancak etki ettiği sürece var olduğunu hatırlatıyor; etkisi devam edebilir, ancak gücün kendisi aslında geçici bir olgudur."
Alanı, uzaydaki kuvvetlerin dağılımının doğasının uygun bir örneği olarak değil, fiziksel bir nesne olarak düşünmeye çalışan bilim adamları, bu nesnenin inşa edildiği temeldeki orijinal kuvvet anlayışıyla çatışmaya girdiler. Her noktada alan, test gövdesine (yük, manyetik kutup, akımlı bobin) etki eden kuvvetin büyüklüğü ve yönü ile belirlenir. Aslında alan yalnızca kuvvetlerden “oluşur”, ancak her noktadaki kuvvet, alan hakkında konuştuğumuz yasalara göre hesaplanır. Fiziksel durumu ya da süreç anlamsızdır. Bir gerçeklik olarak ele alındığında alan, herhangi bir eylemin dışında var olan kuvvetlerin gerçekliği anlamına gelecektir ki bu, kuvvetin orijinal tanımına tamamen aykırıdır. Maxwell, "kuvvetin korunumu" vs. gibi konularda konuştuğumuz durumlarda "enerji" terimini kullanmanın daha doğru olacağını yazdı. Bu kesinlikle doğru ama alanın enerjisi nedir? Maxwell yukarıdaki satırları yazdığında enerji yoğunluğunun örneğin şu şekilde olduğunu zaten biliyordu: Elektrik alanı bu alanın yoğunluğunun karesiyle, yani yine uzayda dağıtılan kuvvetle orantılıdır.
Uzaktan anlık etki kavramı, Newton'un kuvvet anlayışıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Sonuçta, eğer bir cisim uzaktaki bir diğerine anında etki etmezse (esasen aralarındaki mesafeyi yok ederek), o zaman uzayda hareket eden kuvveti dikkate almamız ve kuvvetin hangi "parçasının" gözlemlenen ivmeye neden olduğuna ve bunun ne olduğuna karar vermemiz gerekecektir. anlam o zaman "kuvvet" kavramına sahiptir. Veya kuvvetin (veya alanın) hareketinin Newton mekaniğinin çerçevesine uymayan özel bir şekilde meydana geldiğini varsaymalıyız.
1920'de "Eter ve Görelilik Teorisi" makalesinde Albert Einstein (1879–1955), elektromanyetik alandan bir gerçeklik olarak bahsederken, prensipte var olamayacak özel bir fiziksel nesnenin varlığını varsaymamız gerektiğini yazdı. her birinin davranışı zaman içinde incelemeye tabi olan parçacıklardan oluştuğu hayal edilir. Einstein daha sonra elektromanyetik alan teorisinin yaratılışını, fiziksel gerçekliğin yapısına ilişkin görüşlerimizde Newton'dan bu yana gerçekleşen en büyük devrim olarak tanımladı. Bu devrim sayesinde fizik, maddi noktaların etkileşimi hakkındaki fikirlerin yanı sıra, başka herhangi bir şeye indirgenemez varlıklar olan alanlar hakkındaki fikirleri de içeriyordu.
Peki gerçekliğe ilişkin görüşlerdeki bu değişiklik nasıl mümkün oldu? Fizik sınırlarının ötesine geçmeyi ve daha önce kendisi için var olmayan bir şeyi gerçeklik olarak "görmeyi" nasıl başardı?
Münhasıran önemli rol Faraday'ın kuvvet çizgileriyle uzun yıllar süren deneyleri bu devrimin hazırlanmasında rol oynadı. Faraday sayesinde, fizikçiler tarafından iyi bilinen bu çizgiler, elektrik ve manyetik kuvvetlerin uzaydaki dağılımını tasvir etme yönteminden, bir tür "köprüye" dönüştü ve bu sayede, şu şekilde olan dünyaya nüfuz etmenin mümkün olduğu görüldü: “gücün arkasındaydı”, kuvvetlerin özellik alanlarının tezahürleri haline geldiği bir dünyadaydı. Böyle bir dönüşümün çok özel bir yeteneği, Michael Faraday'ın sahip olduğu yeteneği gerektirdiği açıktır.
Büyük Deneyci
Michael Faraday, 22 Eylül 1791'de, fon yetersizliği nedeniyle çocuklarına eğitim sağlayamayan Londralı bir demirci ailesinde doğdu. Ailenin üçüncü çocuğu olan Michael bitiremedi ve ilkokul 12 yaşındayken cilt atölyesinde çırak olarak çalışmaya başladı. Orada popüler bilim kitapları da dahil olmak üzere birçok kitap okuma fırsatı buldu ve eğitimindeki boşlukları doldurdu. Faraday çok geçmeden bilgiyi genel nüfusa yaymak için Londra'da düzenli olarak düzenlenen halka açık konferanslara katılmaya başladı.
1812'de, ciltçilik hizmetlerinden düzenli olarak yararlanan Londra Kraliyet Cemiyeti üyelerinden biri, Faraday'ı ünlü fizikçi ve kimyager Humphry Davy'nin (1778-1829) derslerini dinlemeye davet etti. Bu an Faraday'ın hayatında bir dönüm noktası oldu. Genç adam tamamen bilimle ilgilenmeye başladı ve atölyede geçirdiği süre sona erdiğinden Faraday, bilim adamının dikkatle ciltlenmiş ders notlarını mektuba ekleyerek Davy'ye araştırma yapma arzusu hakkında yazma riskini aldı. Kendisi de fakir bir oymacının oğlu olan Davy, Faraday'ın mektubuna yanıt vermekle kalmadı, aynı zamanda ona Londra Kraliyet Enstitüsü'nde asistan olarak bir pozisyon teklif etti. Böylece başladı bilimsel aktivite Faraday'ın bu hareketi neredeyse 25 Ağustos 1867'de gerçekleşen ölümüne kadar devam etti.
Fizik tarihi pek çok seçkin deneyciyi tanıyor, ancak belki de yalnızca Faraday'a büyük harfle Deneyci deniyordu. Elektroliz yasalarının ve elektromanyetik indüksiyon olgusunun keşifleri, dielektriklerin ve mıknatısların özelliklerine ilişkin çalışmalar ve çok daha fazlası dahil olmak üzere bu sadece onun devasa başarıları değil. Çoğunlukla önemli keşifler az ya da çok tesadüfen yapılmıştır. Faraday için aynı şeyi söylemek mümkün değil. Araştırmaları her zaman çarpıcı biçimde sistematik ve amaçlı olmuştur. Böylece 1821'de Faraday çalışma günlüğüne manyetizma ile elektrik ve optik arasındaki bağlantıyı araştırmaya başladığını yazdı. İlk bağlantıyı 10 yıl sonra (elektromanyetik indüksiyonun keşfi) ve ikincisini - 23 yıl sonra (manyetik alanda ışığın polarizasyon düzleminin dönüşünün keşfi) keşfetti.
Faraday'ın Elektrikle İlgili Deneysel Çalışmaları yaklaşık 3.500 paragraf içermektedir ve bunların çoğu, gerçekleştirdiği deneylerin açıklamalarını içermektedir. Ve bu yalnızca Faraday'ın yayınlamayı uygun gördüğü şeydi. Faraday'ın 1821'den bu yana tuttuğu çok ciltli Günlüklerde yaklaşık 10 bin deney anlatılıyor ve bilim adamı bunların çoğunu kimsenin yardımı olmadan gerçekleştirdi. İlginçtir ki, 1991 yılında bilim dünyası Faraday'ın doğumunun 200. yıldönümünü kutlayan İngiliz fizik tarihçileri, onun en ünlü deneylerinden bazılarını tekrarlamaya karar verdiler. Ancak bu deneylerin her birinin basitçe yeniden üretilmesi bile, modern uzmanlardan oluşan bir ekibin en az bir günlük çalışmasını gerektiriyordu.
Faraday'ın yararlarından bahsetmişken, onun asıl başarısının deneysel fiziği bağımsız bir araştırma alanına dönüştürmek olduğunu söyleyebiliriz ve bunun sonuçları çoğu zaman teorinin gelişmesinden yıllar önce olabilir. Faraday, birçok bilim insanının deneylerde elde edilen verilerden teorik genellemelere olabildiğince hızlı geçme arzusunun son derece verimsiz olduğunu düşünüyordu. Bu özelliklerin kabul edilen teorilere uyup uymadığına bakılmaksızın, tüm özelliklerini ayrıntılı olarak analiz edebilmek için incelenen fenomenlerle uzun vadeli bir bağlantıyı sürdürmek Faraday'a daha verimli göründü.
Faraday, bu yaklaşımı deneysel verilerin analizine, demir talaşlarının manyetik alan çizgileri boyunca hizalanmasına ilişkin iyi bilinen deneylere kadar genişletti. Elbette bilim adamı, demir talaşlarını oluşturan desenlerin uzun menzilli etki ilkesi temelinde kolayca açıklanabileceğini çok iyi biliyordu. Ancak Faraday buna inanıyordu. bu durumda deneyciler, teorisyenlerin icat ettiği kavramlardan değil, ona göre, mıknatısları çevreleyen uzayda varlığını ve eyleme hazır belirli durumların akımlarını gösteren olaylardan yola çıkmalıdır. Yani Faraday'a göre kuvvet çizgileri, kuvvetin yalnızca (maddi bir noktada) bir eylem olarak değil, aynı zamanda hareket etme yeteneği olarak da düşünülmesi gerektiğine işaret ediyordu.
Faraday'ın kendi metodolojisini takip ederek, bu hareket etme yeteneğinin doğası hakkında herhangi bir hipotez öne sürmeye çalışmadığını, güç hatlarıyla çalışırken kademeli olarak deneyim biriktirmeyi tercih ettiğini vurgulamak önemlidir. Bu çalışma elektromanyetik indüksiyon olgusu üzerine yaptığı çalışmalarda başladı.
Gecikmeli açılış
Pek çok ders kitabında ve referans kitabında Faraday'ın 29 Ağustos 1831'de elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfettiğini okuyabilirsiniz. Bilim tarihçileri, tarihleme keşiflerinin karmaşık ve çoğu zaman oldukça kafa karıştırıcı olduğunun bilincindedir. Elektromanyetik indüksiyonun keşfi bir istisna değildir. Faraday'ın Günlüklerinden, onun bu fenomeni 1822'de yumuşak demir bir çekirdek üzerine yerleştirilmiş iki iletken devreyle yaptığı deneyler sırasında gözlemlediği biliniyor. İlk devre bir akım kaynağına, ikincisi ise birinci devredeki akım açıldığında veya kapatıldığında kısa süreli akımların oluşumunu kaydeden bir galvanometreye bağlandı. Daha sonra diğer bilim adamlarının da benzer olayları gözlemlediği ortaya çıktı, ancak ilk başta Faraday gibi onlar da bunları deneysel bir hata olarak değerlendirdiler.
Gerçek şu ki, bilim adamları, manyetizma yoluyla elektrik üretimi olgusunu araştırırken, örneğin Oersted'in 1818'de keşfettiği akımın manyetik etkisi olgusuna benzer şekilde istikrarlı etkiler keşfetmeyi amaçladılar. Faraday bu genel "körlükten" iki durum sayesinde kurtuldu. İlk olarak, herhangi bir doğal olaya yakından dikkat edin. Faraday, makalelerinde başarısız bir deneyin (istenen etkiyi tespit edemeyen) ancak anlamlı bir deneyin aynı zamanda doğa kanunları hakkında bazı bilgiler içerdiğine inanarak hem başarılı hem de başarısız deneyleri bildirdi. İkinci olarak, keşiften kısa bir süre önce Faraday, kapasitör deşarjlarıyla ilgili pek çok deney yaptı ve bu da şüphesiz dikkatini kısa vadeli etkilere yöneltti. Günlüklerini düzenli olarak gözden geçiren (Faraday için bu, araştırmasının değişmez bir parçasıydı) bilim adamı, görünüşe göre, 1822'deki deneylere yeni bir bakış attı ve onları yeniden üreterek, müdahaleyle değil, fenomenle uğraştığını fark etti. arıyordu. Bu gerçekleşme tarihi 29 Ağustos 1831 idi.
Daha sonra, Faraday'ın iletkenlerin ve mıknatısların göreceli hareketi sırasında indüklenen akımların ortaya çıkması da dahil olmak üzere elektromanyetik indüksiyonun temel olaylarını keşfedip tanımladığı yoğun araştırmalar başladı. Bu çalışmalara dayanarak Faraday, indüklenen akımların oluşması için belirleyici koşulun tam olarak şu olduğu sonucuna vardı: kavşak manyetik kuvvet çizgilerinden oluşan bir iletkendir ve daha büyük veya daha küçük kuvvetlere sahip alanlara geçiş değildir. Bu durumda, örneğin, yakınlarda bulunan başka bir iletkende akım açıldığında bir iletkende akım oluşmasını Faraday, iletkenin elektrik hatlarından geçmesinin bir sonucu olarak da açıkladı: “manyetik eğriler hareket ediyor gibi görünüyor (tabiri caizse) ) indüklenen tel boyunca, gelişmeye başladıkları andan başlayarak manyetik akımın ulaştığı ana kadar en yüksek değer; telin yanlarına doğru yayılıyor gibi görünüyorlar ve bu nedenle kendilerini sabit tel ile ilgili olarak, sanki tel üzerlerinde ters yönde hareket ediyormuş gibi aynı konumda buluyorlar.
Yukarıdaki pasajda Faraday'ın "sanki" kelimesini kaç kez kullandığına ve ayrıca elektromanyetik indüksiyon yasasının olağan niceliksel formülasyonuna henüz sahip olmadığına dikkat edelim: iletken bir devredeki akım gücü bu devreden geçen manyetik kuvvet çizgilerinin sayısındaki değişim oranıyla orantılıdır. Buna yakın bir formülasyon ancak 1851'de Faraday'da ortaya çıktı ve yalnızca bir iletkenin statik manyetik alan içindeki hareketi durumuna uygulandı. Faraday'a göre eğer bir iletken böyle bir alanda hareket ederse sabit hız o zaman içinde ortaya çıkan elektrik akımının gücü bu hızla orantılıdır ve harekete geçirilen elektrik miktarı, iletkenin geçtiği manyetik alan çizgilerinin sayısıyla orantılıdır.
Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasını formüle ederken dikkatli olması, her şeyden önce, kuvvet çizgisi kavramını yalnızca statik alanlarla ilişkili olarak doğru şekilde kullanabilmesinden kaynaklanmaktadır. Değişken alanlar söz konusu olduğunda bu kavram metaforik bir karakter kazanmıştır ve hareketli kuvvet çizgilerinden bahsederken sürekli "sanki" cümleleri Faraday'ın bunu mükemmel bir şekilde anladığını göstermektedir. Ayrıca, kendisine bir kuvvet çizgisinin, kesin olarak konuşursak, hareketi hakkında konuşmanın anlamsız olduğu geometrik bir nesne olduğunu belirten bilim adamlarının eleştirilerini de dikkate almaktan kendini alamadı. Ayrıca deneylerde kuvvet çizgileri gibi soyutlamalarla değil, yüklü cisimler, akım taşıyan iletkenler vb. ile ilgileniyoruz. Bu nedenle Faraday, en azından bazı fenomen sınıflarını incelerken, kişinin kendisini akım taşıyan iletkenleri dikkate almakla sınırlandıramayacağını ve onları çevreleyen alanı hesaba katmayacağını göstermek zorundaydı. Böylece, kendi kendine tümevarım fenomeninin incelenmesine adanmış bir çalışmada, Faraday, kuvvet çizgilerinden hiç bahsetmeden, deneyleri hakkında öyle bir hikaye kurar ki, okuyucu yavaş yavaş gözlemlenen fenomenin gerçek nedeninin şu olduğu sonucuna varır: akım taşıyan iletkenler değil, onları çevreleyen boşlukta bulunan bir şey.
Saha bir önsezi gibidir. Kendi kendine indüksiyon fenomenine yönelik araştırma
1834'te Faraday, Deneysel Araştırmaları'nın "Bir elektrik akımının kendisi üzerindeki endüktif etkisi ve genel olarak akımların endüktif etkisi üzerine" başlıklı dokuzuncu bölümünü yayınladı. Bu çalışmada Faraday, Amerikalı fizikçi Joseph Henry (1797-1878) tarafından 1832'de keşfedilen kendi kendine indüksiyon olayını inceledi ve bunların daha önce üzerinde çalıştığı elektromanyetik indüksiyon olgusunun özel bir durumunu temsil ettiğini gösterdi.
Faraday, çalışmasına, uzun iletkenler veya bir elektromıknatıs sargısı içeren bir elektrik devresi açıldığında, kontağın koptuğu noktada bir kıvılcımın ortaya çıkması veya kontak koptuğunda bir elektrik çarpmasının hissedilmesinden oluşan bir dizi olguyu tanımlayarak başlıyor. temas elle ayrılır. Faraday aynı zamanda iletkenin kısa olması durumunda hiçbir hilenin kıvılcım veya elektrik çarpması oluşturamayacağını da belirtiyor. Böylece, bir kıvılcımın (veya darbenin) ortaya çıkmasının, kontak kesilmeden önce iletken boyunca akan akımın gücüne değil, bu iletkenin uzunluğuna ve konfigürasyonuna bağlı olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle Faraday, her şeyden önce, kıvılcımın ilk nedeni akım olmasına rağmen (devrede hiç akım yoksa, o zaman doğal olarak kıvılcım da olmayacaktır), akımın gücünün olmadığını göstermeye çalışır. belirleyici. Bunu yapmak için Faraday, artan direnç nedeniyle devredeki akımın zayıflamasına rağmen daha güçlü bir kıvılcımla sonuçlanan iletkenin uzunluğunun ilk olarak artırıldığı bir dizi deneyi anlatıyor. Bu iletken daha sonra akımın yalnızca küçük bir kısmından geçmesini sağlayacak şekilde bükülür. Akım keskin bir şekilde artar, ancak devre açıldığında kıvılcım kaybolur. Bu nedenle, ne iletkenin kendisi ne de içindeki akımın gücü, kıvılcımın nedeni olarak kabul edilemez; bunun büyüklüğü, ortaya çıktığı gibi, yalnızca iletkenin uzunluğuna değil, aynı zamanda konfigürasyonuna da bağlıdır. Böylece iletken bir spiral şeklinde yuvarlandığında ve bu spirale bir demir çekirdek yerleştirildiğinde kıvılcım boyutu da artar.
Bu fenomenlerin incelenmesinin devamında Faraday, direnci ana iletkeninkinden önemli ölçüde daha büyük, ancak kıvılcım aralığının veya gövdeninkinden daha az olan, kontağın açıldığı yere paralel bir yardımcı kısa iletken bağladı. kontağı açan kişinin. Sonuç olarak, kontak açıldığında kıvılcım kayboldu ve yardımcı iletkende güçlü bir kısa süreli akım ortaya çıktı (Faraday buna ekstra akım diyor), yönü akımın yönünün tersi olduğu ortaya çıktı. kaynaktan onun içinden akacaktı. Faraday, "Bu deneyler" diye yazıyor, "birincil veya heyecan verici akım ile ekstra akım arasında miktar, yoğunluk ve hatta yön açısından önemli bir fark oluşturuyor; beni ekstra akımın daha önce tanımladığım indüklenen akımla aynı olduğu sonucuna götürdüler."
İncelenen fenomen ile elektromanyetik indüksiyon fenomeni arasında bir bağlantı olduğu fikrini ortaya atan Faraday, daha sonra bu fikri doğrulayan bir dizi ustaca deney gerçekleştirdi. Bu deneylerden birinde, bir akım kaynağına bağlanan spiralin yanına başka bir açık spiral yerleştirildi. Akım kaynağıyla bağlantısı kesildiğinde ilk spiral güçlü bir kıvılcım verdi. Bununla birlikte, diğer spiralin uçları kapalıysa, kıvılcım pratikte ortadan kayboldu ve ikinci spiralde, devre açıldığında yönü birinci spiraldeki akımın yönüyle çakışan kısa süreli bir akım ortaya çıktı; ve devre kapalıysa tam tersiydi.
İki fenomen sınıfı arasındaki bağlantıyı kuran Faraday, daha önce gerçekleştirilen deneyleri, yani iletken uzatıldığında, spiral şeklinde katlandığında, içine bir demir çekirdek yerleştirildiğinde kıvılcımın yoğunlaşmasını kolayca açıklayabildi. : “Eğer bir feet uzunluğundaki bir telin, yakınında yine bir feet uzunluğunda bir tel bulunan bir yerde endüktif etkisini gözlemlerseniz, o zaman onun çok zayıf olduğu ortaya çıkar; ama eğer aynı akım 15 metre uzunluğundaki bir telden geçerse, bir sonraki elli metrelik telde, kontak kurma ya da kontak kesme anında, çok daha güçlü bir akım indükleyecektir, sanki telin her fazladan ayağı bir şeye katkıda bulunuyormuş gibi. toplam etki; Benzetme yaparak, aynı olgunun, bağlantı iletkeni aynı anda içinde indüklenen akımın oluştuğu bir iletken görevi gördüğünde de ortaya çıkması gerektiği sonucuna vardık." Bu nedenle Faraday, iletkenin uzunluğunu arttırmanın, onu spiral şeklinde yuvarlamanın ve içine bir çekirdek yerleştirmenin kıvılcımı güçlendirdiği sonucuna varıyor. Manyetikliği gideren çekirdeğin etkisi, spiralin bir dönüşünün diğeri üzerindeki etkisine eklenir. Üstelik bu tür eylemlerin toplamı birbirini telafi edebilir. Örneğin, uzun yalıtımlı bir teli ikiye katlarsanız, iki yarısının zıt endüktif hareketleri nedeniyle kıvılcım kaybolacaktır, ancak düzleştirilmiş durumda bu tel güçlü bir kıvılcım verir. Demir çekirdeğin, manyetikliği çok yavaş bozulan çelik çekirdekle değiştirilmesi de kıvılcımın önemli ölçüde zayıflamasına neden oldu.
Böylece, Faraday, gerçekleştirilen deney setlerinin ayrıntılı açıklamaları konusunda okuyucuya rehberlik ederek, alan hakkında tek bir söz söylemeden, okuyucunun kendisinde oluşan, incelenen fenomendeki belirleyici rolün akım iletkenlerine ait olmadığı fikrini ortaya koydu. , ancak çevredeki alanda yarattıkları bir tür kuvvete göre mıknatıslanma durumu veya daha doğrusu bu durumun değişim hızı. Ancak bu durumun gerçekten var olup olmadığı ve deneysel araştırmaya konu olup olamayacağı sorusu açık kaldı.
Kuvvet çizgilerinin fiziksel gerçekliği sorunu
Faraday, 1851 yılında alan çizgisi kavramını genelleştirme fikrini ortaya attığında, alan çizgilerinin gerçekliğini kanıtlama konusunda önemli bir adım atmayı başardı. Faraday şöyle yazdı: "Manyetik kuvvet çizgisi, küçük bir manyetik iğnenin uzunluğunun yönü boyunca bir yönde veya başka bir yönde hareket ettirildiğinde, iğnenin tüm harekete teğet kalacağı şekilde tanımladığı çizgi olarak tanımlanabilir." zaman; veya başka bir deyişle, bu, enine bir telin herhangi bir yönde hareket ettirilebildiği ve ikincisinde herhangi bir akım üretme eğilimi görünmeyeceği, oysa başka bir yönde hareket ettirildiğinde böyle bir eğilimin ortaya çıktığı çizgidir."
Böylece kuvvet çizgisi, Faraday tarafından manyetik kuvvetin etkisine ilişkin iki farklı yasaya (ve anlayışa) dayanarak tanımlandı: manyetik iğne üzerindeki mekanik etkisi ve (elektromanyetik indüksiyon yasasına uygun olarak) elektrik üretme yeteneği. güç. Kuvvet çizgisinin bu ikili tanımı, ona uzayda özel, deneysel olarak tespit edilebilir yönler anlamını vererek onu "gerçekleştiriyor" gibi görünüyordu. Bu nedenle Faraday, artık bunların gerçekliğini kesin olarak kanıtlayabileceğine inanarak bu tür kuvvet çizgilerini "fiziksel" olarak adlandırdı. Böyle çift tanımlı bir iletkenin kapalı olduğu ve kuvvet çizgileri boyunca kaydığı, böylece sürekli deforme olmasına rağmen çizgilerle kesişmediği düşünülebilir. Bu iletken, "yoğunlaştıklarında" veya "seyreltildiklerinde" korunan belirli bir koşullu "sayıda" çizgiyi vurgulayacaktır. Bir iletkenin manyetik kuvvetler alanında, içinde bir elektrik akımı ortaya çıkmadan bu şekilde kayması, örneğin kuvvet çizgilerinin kutbundan "yayıldıkları" sırada kuvvet çizgilerinin sayısının korunmasının deneysel kanıtı olarak düşünülebilir. bir mıknatıs ve dolayısıyla bu çizgilerin gerçekliğinin kanıtı olarak.
Elbette gerçek bir iletkeni elektrik hatlarından geçmeyecek şekilde hareket ettirmek neredeyse imkansızdır. Bu nedenle Faraday, sayılarının korunmasına ilişkin hipotezi farklı şekilde gerekçelendirdi. N kutbu ve bir iletkeni olan bir mıknatıs olsun abcd bir eksen etrafında birbirlerine göre dönebilecek şekilde düzenlenmişlerdir reklam(Şekil 1; makalenin yazarı tarafından Faraday’ın çizimlerine dayanarak yapılan çizim). Bu durumda iletkenin bir kısmı reklam mıknatıstaki bir delikten geçer ve bu noktada serbest temasa sahiptir D. Gevşek temas sağlandı ve tam yerinde C yani olay örgüsü M.Ö noktalara bağlı elektrik devresini kesmeden bir mıknatısın etrafında dönebilir A Ve B(aynı zamanda kayan kontaklar aracılığıyla) galvanometreye. Kondüktör M.Ö bir eksen etrafında tam dönüşte reklam mıknatısın N kutbundan çıkan tüm kuvvet çizgileriyle kesişiyor. Şimdi iletkenin sabit bir hızla dönmesine izin verin. Daha sonra galvanometrenin okumalarını karşılaştırarak çeşitli pozisyonlar dönen iletken, örneğin pozisyonda abcd Ve hamile ab"c"dİletken bir kez daha tüm kuvvet çizgilerini tam bir dönüşle geçtiğinde, ancak bunların daha seyrek olduğu yerlerde galvanometre okumalarının aynı olduğunu görebilirsiniz. Faraday'a göre bu, bir mıknatısın kuzey kutbunu karakterize edebilecek belirli sayıda koşullu kuvvet çizgisinin korunduğunu gösterir (bu "miktar" ne kadar büyük olursa, mıknatıs o kadar güçlü olur).
Enstalasyonunda dönen (Şekil 2; Faraday'ın çizimi) bir iletken değil, bir mıknatıs olan Faraday, mıknatısın iç bölgesindeki kuvvet çizgisi sayısının korunduğu sonucuna varıyor. Üstelik onun mantığı, kuvvet çizgilerinin dönen bir mıknatıs tarafından taşınmadığı varsayımına dayanmaktadır. Bu çizgiler “yerinde” kalır ve mıknatıs bunların arasında döner. Bu durumda akım, harici iletkenin dönmesiyle aynı büyüklüktedir. Faraday bu sonucu şöyle açıklıyor: İletkenin dış kısmı çizgilerle kesişmese de iç kısmı ( CD), mıknatısla birlikte dönerek mıknatısın içinden geçen tüm doğruları keser. İletkenin dış kısmı mıknatısla birlikte sabitlenip döndürülürse akım oluşmaz. Bu da açıklanabilir. Gerçekte, iletkenin iç ve dış kısımları aynı yönde yönlendirilmiş aynı sayıda kuvvet çizgisinden geçer, böylece iletkenin her iki kısmında indüklenen akımlar birbirini iptal eder.
Deneylerden, mıknatısın içindeki kuvvet çizgilerinin kuzey kutbundan güneye doğru gitmediği, aksine dış kuvvet çizgileriyle kapalı eğriler oluşturduğu ve bu da Faraday'ın kütlenin korunumu yasasını formüle etmesine olanak sağladığı ortaya çıktı. Kalıcı bir mıknatısın dış ve iç uzaylarındaki manyetik kuvvet çizgilerinin sayısı: “Hareketli bir iletkenin ortaya çıkardığı bu şaşırtıcı kuvvet dağılımlarıyla, bir mıknatıs tam olarak bir elektromanyetik bobin gibidir; hem kuvvet çizgileri içinden akar. kapalı daireler şeklinde ve bunların iç ve dış toplamları eşitliğinde.” Böylece, “elektrik hattı sayısı” kavramı vatandaşlık haklarını aldı; bu nedenle, elektromotor indüksiyon kuvvetinin, bir iletkenin birim zaman başına geçtiği elektrik hatlarının sayısına orantısallık yasasının formülasyonu fiziksel anlam kazandı.
Ancak Faraday, sonuçlarının alan çizgilerinin gerçekliğine dair kesin bir kanıt olmadığını itiraf etti. Böyle bir kanıt için "kuvvet çizgilerinin zamanla ilişkisini kurmak", yani bu çizgilerin uzayda sonlu bir hızla hareket edebildiğini ve dolayısıyla bazı kişiler tarafından tespit edilebileceğini göstermek gerektiğini yazdı. fiziksel yöntemler.
Faraday'a göre "fiziksel kuvvet hatları" probleminin, sıradan kuvvet hatlarını doğrudan tespit etme girişimleriyle hiçbir ortak yanının olmadığını vurgulamak önemlidir. Faraday, elektromanyetik indüksiyonun keşfinden bu yana, hem sıradan kuvvet çizgilerinin hem de elektromanyetizma yasalarının, maddenin bazı özel özelliklerinin tezahürleri olduğuna inanıyordu. özel koşul bilim adamının elektrotonik adını verdiği. Aynı zamanda bu durumun özü ve onunla bağlantısı sorunu bilinen formlar Faraday, maddenin açık olduğuna inanıyordu: “Bu durumun ne olduğunu ve neye bağlı olduğunu şu anda söyleyemeyiz. Belki bir ışık ışını gibi eter tarafından koşullandırılmıştır... Belki manyetik kuvvetlerin çok yakından ilişkili olduğu bir gerilim durumu, bir titreşim durumu veya elektrik akımına benzer başka bir durumdur. Bu durumun devamı için maddenin varlığının gerekli olup olmadığı, "madde" sözcüğünden ne kastedildiğine bağlıdır. Madde kavramı ağır veya yer çekimine sahip maddelerle sınırlıysa, o zaman maddenin varlığı, ışık ve ısı ışınları için olduğu kadar manyetik kuvvetin fiziksel çizgileri için de çok az önem taşır. Ancak eteri kabul ederek bunun bir tür mesele olduğunu kabul edersek, o zaman kuvvet çizgileri onun herhangi bir eylemine bağlı olabilir."
Faraday'ın kuvvet hatlarına bu kadar yakın ilgi göstermesi, öncelikle bu hatlarda bazılarına tamamen giden bir köprü görmesi gerçeğinden kaynaklanıyordu. yeni Dünya. Ancak Faraday gibi dahi bir deneycinin bile bu köprüyü geçmesi zordu. Aslında bu sorun tamamen deneysel bir çözüme kesinlikle izin vermiyordu. Ancak kuvvet çizgileri arasındaki boşluğa matematiksel olarak nüfuz edilmeye çalışılabilir. Maxwell'in yaptığı da tam olarak buydu. Ünlü denklemleri, Faraday'ın alan çizgileri arasında var olmayan boşluklara nüfuz etmeyi ve sonuç olarak orada yeni bir fiziksel gerçeklik keşfetmeyi mümkün kılan bir araç haline geldi. Ama bu başka bir hikaye; Büyük Teorisyenin hikayesi.
Bu, R. Feynman, R. Leighton ve M. Sands'in “Feynman Lectures on Physics” (M.: Mir, 1967) adlı kitabına atıfta bulunmaktadır ( Not ed.)
Rusça çevirisinde, bu kitabın ilk cildi 1947'de, ikincisi 1951'de ve üçüncüsü 1959'da “Bilim Klasikleri” (M.: SSCB Bilimler Akademisi Yayınevi) dizisinde yayınlandı. ( Not ed.)
1892'de William Thomson, fiziğin çeşitli alanlarındaki temel çalışmalarından, özellikle İngiltere ile Amerika Birleşik Devletleri'ni birbirine bağlayan transatlantik kablonun döşenmesinden dolayı "Lord Kelvin" asalet unvanıyla ödüllendirildi.
İsim: Michael Faraday
Yaş: 75 yaşında
Aktivite: deneysel fizikçi, kimyager
Aile durumu: evliydi
Michael Faraday: biyografi
Hermann Helmholtz, "İnsanlar elektriğin faydalarından yararlandığı sürece Faraday adını her zaman şükranla hatırlayacaklar" dedi.
Michael Faraday - İngiliz deneysel fizikçi, kimyager, elektromanyetik alan doktrininin yaratıcısı. Temeli olan elektromanyetik indüksiyonu keşfetti. endüstriyel üretim Modern koşullarda elektrik ve uygulamalar.
Çocukluk ve gençlik
Michael Faraday, 22 Eylül 1791'de Londra yakınlarındaki Newington Buttes'te doğdu. Baba - James Faraday (1761-1810), demirci. Anne - Margaret (1764-1838). Ailede Michael'ın yanı sıra erkek kardeş Robert ve kız kardeşler Elizabeth ve Margaret de vardı. Kötü bir yaşam sürdüler, bu yüzden Michael okulu bitiremedi ve 13 yaşındayken bir kitapçıda teslimatçı olarak çalışmaya başladı.
Eğitimimi tamamlayamadım. Bilgiye olan susuzluk, fizik ve kimya üzerine kitaplar okuyarak giderildi - kitapçıda pek çok kitap vardı. Genç adam ilk deneylerinde ustalaştı. Güncel bir kaynak oluşturdu: “Leyden kavanozu”. Michael'ın babası ve erkek kardeşi onu denemeye teşvik etti.
1810'da 19 yaşında bir erkek çocuk, fizik ve astronomi derslerinin verildiği felsefe kulübüne üye oldu. Michael bilimsel tartışmalara katıldı. Üstün yetenekli genç bilim camiasının dikkatini çekti. Kitapçı alıcısı William Dens, Michael'a bir hediye verdi: Humphry Davy'nin (elektrokimyanın kurucusu, kaşif) kimya ve fizik üzerine bir dizi dersine katılma bileti. kimyasal elementler Potasyum, Kalsiyum, Sodyum, Baryum, Bor).
Geleceğin bilim adamı, Humphry Davy'nin derslerini yazıya döktü, ciltledi ve profesöre, Kraliyet Enstitüsü'nde bir iş bulmasını isteyen bir mektupla birlikte gönderdi. Davy genç adamın kaderinde yer aldı ve bir süre sonra 22 yaşındaki Faraday kimya laboratuvarında laboratuvar asistanı olarak işe başladı.
Bilim
Faraday, laboratuvar asistanlığı görevini yerine getirirken hazırlıklarına katıldığı dersleri dinleme fırsatını da kaçırmadı. Ayrıca Profesör Davy'nin onayıyla genç adam kimyasal deneylerini gerçekleştirdi. Laboratuvar asistanı olarak işini yapma konusundaki titizliği ve becerisi, onu Davy'nin daimi asistanı yaptı.
1813'te Davy, iki yıllık bir Avrupa gezisine Faraday'ı sekreteri olarak aldı. Gezi sırasında genç bilim adamı dünya biliminin aydınlatıcılarıyla tanıştı: Andre-Marie Ampère, Joseph Louis Gay-Lussac, Alessandro Volta.
1815'te Londra'ya döndüğünde Faraday'a asistanlık görevi verildi. Aynı zamanda sevdiği şeye devam etti - kendi deneylerini yaptı. Faraday hayatı boyunca 30.000 deney gerçekleştirdi. Bilgiçliği ve sıkı çalışması nedeniyle bilim çevrelerinde "deneycilerin kralı" unvanını aldı. Her deneyimin açıklaması dikkatle günlüklere kaydedildi. Daha sonra 1931 yılında bu günlükler yayımlandı.
Faraday'ın ilk basılı baskısı 1816'da yayınlandı. 1819'a gelindiğinde 40 eser yayımlandı. Eserler kimyaya ayrılmıştır. 1820'de alaşımlarla yapılan bir dizi deneyden genç bir bilim adamı, çeliğin nikel ilavesiyle alaşımlanmasının oksitlenmediğini keşfetti. Ancak deneylerin sonuçları metalurjistler tarafından aktarıldı. Paslanmaz çeliğin keşfi çok daha sonra patentlendi.
1820'de Faraday, Kraliyet Enstitüsü'nün teknik şefi oldu. 1821'de kimyadan fiziğe geçti. Faraday köklü bir bilim adamı gibi davrandı, kilo aldı. bilimsel topluluk. Endüstriyel elektrik mühendisliğinin başlangıcını belirleyen elektrik motorunun çalışma prensibi hakkında bir makale yayınlandı.
Elektromanyetik alan
1820'de Faraday, elektrik ve manyetik alanların etkileşimi üzerine yapılan deneylerle ilgilenmeye başladı. Bu zamana kadar “doğru akım kaynağı” (A. Volt), “elektroliz”, “elektrik arkı”, “elektromıknatıs” kavramları keşfedilmişti. Bu dönemde elektrostatik ve elektrodinamik gelişti ve Biot, Savart ve Laplace'ın elektrik ve manyetizma ile çalışmaya ilişkin deneyleri yayınlandı. A. Ampere'nin elektromanyetizma üzerine çalışması yayımlandı.
1821'de Faraday'ın "Bazı Yeni Elektromanyetik Hareketler ve Manyetizma Teorisi Üzerine" adlı çalışması yayımlandı. İçinde bilim adamı, bir kutup etrafında dönen manyetik bir iğne ile deneyler sundu, yani dönüşümü gerçekleştirdi elektrik enerjisi mekanik. Hatta ilkel de olsa dünyanın ilk elektrik motorunu icat etti.
Keşfin sevinci William Wollaston'un (Palladium, Rodyum'u keşfetti, bir refraktometre ve gonyometre tasarladı) şikayeti ile bozuldu. Bilim adamı, Profesör Davy'ye yaptığı şikayette Faraday'ı dönen manyetik iğne fikrini çalmakla suçladı. Hikaye skandal bir karaktere büründü. Davy, Wollaston'ın pozisyonunu kabul etti. Yalnızca iki bilim insanı ile Faraday arasındaki kişisel görüşmenin kendi pozisyonunu açıklaması çatışmayı çözebildi. Wollaston iddiadan vazgeçti. Davy ile Faraday arasındaki ilişki eski güvenini kaybetti. İlki bitmiş olmasına rağmen Son günler Yaptığı asıl keşfin Faraday olduğunu tekrarlamaktan hiç yorulmadı.
Ocak 1824'te Faraday, Londra Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesi seçildi. Profesör Davy aleyhte oy kullandı.
1823'te Paris Bilimler Akademisi'nin muhabir üyesi oldu.
1825'te Michael Faraday, Kraliyet Enstitüsü Fizik ve Kimya Laboratuvarı'nın müdürü olarak Davy'nin yerini aldı.
1821'in keşfinden sonra bilim adamı on yıl boyunca eser yayınlamadı. 1831'de Woolwich Profesörü oldu ( Harp Akademisi), 1833'te - Kraliyet Enstitüsünde kimya profesörü. Bilimsel tartışmalar yürüttü ve bilimsel toplantılarda konferanslar verdi.
1820'de Faraday, Hans Oersted'in deneyiyle ilgilenmeye başladı: Bir elektrik akımı devresi boyunca hareket, manyetik bir iğnenin hareketine neden oldu. Elektrik akımı manyetizmanın ortaya çıkmasına neden oldu. Faraday buna göre elektrik akımının nedeninin manyetizma olabileceğini öne sürdü. Teorinin ilk sözü 1822'de bilim adamının günlüğünde ortaya çıktı. Elektromanyetik indüksiyonun gizemini çözmek on yıl süren deneyler gerektirdi.
Zafer 29 Ağustos 1831'de geldi. Faraday'ın ustaca keşfini yapmasına olanak sağlayan cihaz, bir demir halkadan ve bu halkanın iki yarısına sarılan çok sayıda bakır telden oluşuyordu. Bir tel ile kapatılan halkanın yarısının devresinde manyetik bir iğne vardı. İkinci sargı aküye bağlandı. Akım açıldığında, manyetik iğne bir yönde, kapatıldığında ise diğer yönde salınıyordu. Faraday, mıknatısın manyetizmayı elektrik enerjisine dönüştürebildiği sonucuna vardı.
"İçinden geçen manyetik akı değiştiğinde kapalı bir devrede elektrik akımının ortaya çıkması" olgusuna elektromanyetik indüksiyon adı verildi. Elektromanyetik indüksiyonun keşfi, bir akım kaynağının (bir elektrik jeneratörü) yaratılmasının yolunu açtı.
Bu keşif, bilim insanının dünyaya "Elektrik Üzerine Deneysel Araştırma"yı kazandıran yeni ve verimli deney turunun başlangıcı oldu. Faraday, elektrik akımının üretildiği yöntemden bağımsız olarak, elektrik enerjisi üretiminin tek biçimli doğasını ampirik olarak kanıtladı.
1832'de fizikçiye Copley Madalyası verildi.
Faraday ilk transformatörün yazarı oldu. “Dielektrik sabiti” kavramının sahibidir. 1836'da bir dizi deneyle, akımın yükünün yalnızca iletkenin kabuğunu etkilediğini ve içindeki nesnelere dokunulmadığını kanıtladı. Uygulamalı bilimde bu fenomen prensibine göre yapılan cihaza "Faraday kafesi" adı verilir.
Keşifler ve çalışmalar
Michael Faraday'ın keşifleri sadece fizikle ilgili değil. 1824'te benzen ve izobutileni keşfetti. Bilim adamı sonuç çıkardı sıvı form klor, hidrojen sülfit, karbondioksit, amonyak, etilen, nitrojen dioksit, heksakloran senteziyle elde edildi.
1835'te Faraday, hastalık nedeniyle işine iki yıl ara vermek zorunda kaldı. Hastalığın nedeninin bilim adamının deneyler sırasında cıva buharıyla teması olduğundan şüpheleniliyordu. İyileştikten sonra kısa bir süre çalışan profesör, 1840'ta yine kendini kötü hissetti. Zayıflık ve geçici hafıza kaybıyla boğuşuyordum. İyileşme süreci 4 yıl sürdü. 1841'de doktorların ısrarı üzerine bilim adamı Avrupa gezisine çıktı.
Aile neredeyse yoksulluk içinde yaşıyordu. Faraday'ın biyografi yazarı John Tyndall'a göre bilim adamı yılda 22 pound emekli maaşı alıyordu. 1841'de Başbakan William Lamb, Lord Melbourne, kamuoyunun baskısı altında, Faraday'a yılda 300 £ tutarında devlet emekli maaşı veren bir kararname imzaladı.
1845 yılında, büyük bilim adamı bazı keşiflerle dünya toplumunun dikkatini çekmeyi başardı: manyetik alanda polarize ışık düzleminde bir değişikliğin keşfi (“Faraday etkisi”) ve diyamanyetizma (bir maddenin bir maddeye mıknatıslanması). ona etki eden dış manyetik alan).
İngiltere hükümeti birden fazla kez Michael Faraday'dan teknik sorunlarla ilgili sorunların çözümünde yardım istedi. Bilim adamı, deniz fenerlerini donatmak için bir program, gemi korozyonuyla mücadele yöntemleri geliştirdi ve adli tıp uzmanı olarak görev yaptı. Doğası gereği iyi huylu ve barışı seven bir insan olarak, Rusya ile savaş için kimyasal silahların yaratılmasına katılmayı açıkça reddetti. Kırım Savaşı.
1848'de Faraday'a Thames Nehri'nin sol yakasında Hampton Court'ta bir ev verdi. İngiliz Kraliçesi evin masraflarını ve vergilerini ödedi. Bilim adamı ve ailesi, 1858'de işten ayrılarak buraya taşındı.
Kişisel hayat
Michael Faraday, Sarah Barnard (1800-1879) ile evliydi. Sarah, Faraday'ın arkadaşının kız kardeşidir. 20 yaşındaki kız evlenme teklifini hemen kabul etmedi - genç bilim adamının endişelenmesi gerekiyordu. Sessiz düğün 12 Haziran 1821'de gerçekleşti. Yıllar sonra Faraday şunu yazdı:
"Evlendim; bu dünyadaki mutluluğuma ve sağlıklı ruh halime diğerlerinden daha fazla katkıda bulunan bir olay."
Faraday'ın ailesi, karısının ailesi gibi Sandeman Protestan cemaatinin üyeleridir. Faraday, Londra topluluğunun papazı olarak görev yaptı ve defalarca yaşlı olarak seçildi.
Ölüm
Michael Faraday hastaydı. Kısa süreliğine, hastalık hafiflediğinde çalışmaya başladı. 1862'de manyetik alandaki spektral çizgilerin hareketi hakkında bir hipotez öne sürdü. Peter Zeeman, 1897'de teoriyi doğrulayabildi ve bunun için 1902'de " Nobel Ödülü" Zeeman, fikrin yazarı olarak Faraday'ı seçti.
Michael Faraday, 25 Ağustos 1867'de 75 yaşında masasında öldü. Londra'daki Highgate Mezarlığı'nda eşinin yanına gömüldü. Bilim adamı ölümünden önce mütevazı bir cenaze töreni yapılmasını istedi, bu yüzden sadece akrabalar geldi. Bilim adamının adı ve hayatının yılları mezar taşına kazınmıştır.
- Fizikçi çalışmalarında çocukları unutmadı. Çocuklara yönelik dersler “Bir Mumun Tarihi” (1961) bu güne kadar yeniden yayınlanıyor.
- Faraday'ın portresi, 1991-1999'da basılan İngiliz £20 banknotunda yer alıyor.
- Davy'nin Faraday'ın iş talebine yanıt vermediğine dair söylentiler vardı. Bir gün, kimyasal bir deney sırasında geçici olarak görme yetisini kaybeden profesör, ısrarcı genç adamı hatırladı. Bir bilim adamının sekreteri olarak çalıştıktan sonra genç adam, bilgisiyle Davy'yi o kadar etkiledi ki, Michael'a laboratuvarda bir iş teklif etti.
- Faraday, Davy'nin ailesiyle birlikte yaptığı bir Avrupa turnesinden döndükten sonra Kraliyet Enstitüsü'nde asistanlık beklerken bulaşıkçı olarak çalıştı.
Faraday Michael (1791-1867), İngiliz fizikçi, elektromanyetik alan doktrininin kurucusu.
22 Eylül 1791'de Londra'da bir demirci ailesinde doğdu. Erken yaşta bir ciltçi dükkanında çalışmaya başladı ve burada okumaya ilgi duydu. Michael, Britannica Ansiklopedisi'nde elektrikle ilgili makaleler karşısında şok oldu: Madame Marcais'in "Kimya Üzerine Konuşmalar" ve L. Euler'in "Çeşitli Fiziksel ve Felsefi Konular Üzerine Mektuplar". Kitaplarda anlatılan deneyleri hemen tekrarlamaya çalıştı.
Yetenekli genç dikkat çekti ve Büyük Britanya Kraliyet Enstitüsü'ndeki dersleri dinlemeye davet edildi. Bir süre sonra Faraday orada laboratuvar asistanı olarak çalışmaya başladı.
1820'den itibaren elektrik ve manyetizmayı birleştirme fikri üzerinde çok çalıştı. Daha sonra bu, bilim adamının hayatının işi haline geldi. 1821'de Faraday, bir mıknatısı akım taşıyan bir iletkenin etrafında ve akım taşıyan bir iletkeni bir mıknatısın etrafında döndüren ilk kişi oldu, yani bir elektrik motorunun laboratuvar modelini yarattı.
1824'te Londra Kraliyet Cemiyeti'ne üye seçildi. 1831'de bilim adamı elektromanyetik indüksiyonun varlığını keşfetti ve sonraki yıllarda bu fenomenin yasalarını oluşturdu. Ayrıca bir elektrik devresini kapatıp açarken ortaya çıkan ekstra akımları keşfetti ve yönlerini belirledi.
Deneysel materyallere dayanarak “hayvansal” ve “manyetik” termoelektrik, sürtünmeden kaynaklanan elektrik ve galvanik elektriğin kimliğini kanıtladı. Akımı alkali, tuz ve asit çözeltilerinden geçirerek 1833'te elektroliz yasalarını (Faraday yasaları) formüle etti. “Kot”, “anot”, “iyon”, “elektroliz”, “elektrot”, “elektrolit” kavramlarını tanıttı. Bir voltmetre inşa etti.
1843'te Faraday, elektrik yükünün korunumu fikrini deneysel olarak kanıtladı ve doğa güçlerinin birliği ve bunların karşılıklı olduğu fikrini ifade ederek enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasını keşfetmeye yaklaştı. dönüşüm.
Elektromanyetik alan doktrininin yaratıcısı olan bilim adamı, ışığın elektromanyetik doğası hakkında bir fikir dile getirdi (“Işın Salınımları Üzerine Düşünceler” anı, 1846).
1854'te diyamanyetizma fenomenini ve üç yıl sonra paramanyetizma olayını keşfetti. Manyetooptiğin başlangıcını attı. Elektromanyetik alan kavramını tanıttı. A. Einstein'a göre bu fikir en çok önemli keşif I. Newton'un zamanından beri.
Faraday deneyleri diğer her şeye tercih ederek mütevazı ve sessizce yaşadı.
25 Ağustos 1867'de Londra'da öldü. Küller Londra'nın Highgate Mezarlığı'nda yatıyor. Bilim insanının fikirleri hâlâ yeni bir dehayı bekliyor
Biyografi
İlk yıllar
Michael, 22 Eylül 1791'de Newton Butts'ta (şimdi Büyük Londra) doğdu. Babası Londra banliyölerinden fakir bir demirciydi. Ağabeyi Robert da bir demirciydi ve Michael'ın bilgiye olan susuzluğunu mümkün olan her şekilde teşvik etti ve ilk başta onu maddi olarak destekledi. Çalışkan ve eğitimsiz bir kadın olan Faraday'ın annesi, oğlunun başarıya ulaştığını ve tanındığını görecek kadar yaşadı ve onunla haklı olarak gurur duyuyordu. Ailenin mütevazı geliri, Michael'ın liseden mezun olmasına bile izin vermiyordu; on üç yaşında kitap ve gazete tedarikçisi olarak çalışmaya başladı ve ardından 14 yaşında bir kitapçıda çalışmaya başladı ve burada ciltçilik eğitimi aldı. . Blandford Caddesi'ndeki bir atölyede yedi yıllık çalışma, genç adam için yoğun bir kişisel eğitim yılları haline geldi. Faraday bunca zaman çok çalıştı - iç içe geçirdiği tüm hikayeleri coşkuyla okudu. bilimsel çalışmalar fizik ve kimya dallarında öğrenim gören ve Britannica Ansiklopedisi'ndeki makaleleri okuyan bir doktor, ev yapımı elektrostatik cihazlarla ilgili kitaplarda anlatılan deneyleri evindeki laboratuvarında tekrarladı. Faraday'ın hayatındaki önemli bir aşama, Michael'ın akşamları fizik ve astronomi üzerine popüler bilim derslerini dinlediği ve tartışmalara katıldığı Şehir Felsefe Topluluğu'ndaki çalışmalarıydı. Kardeşinden para (her ders için bir şilin) alıyordu. Derslerde Faraday, açık ve öz bir sunum tarzı geliştirmek için birçok mektup yazdığı yeni tanıdıklar edindi; aynı zamanda hitabet tekniklerinde de ustalaşmaya çalıştı.
Kraliyet Enstitüsüne Başlarken
Faraday halka açık bir konferans veriyor
Genç adamın bilime olan tutkusuna dikkat çeken, 1812'de ciltleme atölyesinin ziyaretçilerinden biri olan Londra Kraliyet Cemiyeti Denault'dan biri, ona kaşif olan ünlü fizikçi ve kimyagerin halka açık bir dizi konferansına bilet verdi. Birçok kimyasal elementten biri, Kraliyet Enstitüsü'nden G. Davy. Michael sadece ilgiyle dinlemekle kalmadı, aynı zamanda dört dersi ayrıntılı olarak yazıp ciltledi ve bunları Profesör Davy'ye, kendisini Kraliyet Enstitüsünde işe almasını isteyen bir mektupla birlikte gönderdi. Faraday'a göre bu "cesur ve saf adımın" kaderi üzerinde belirleyici bir etkisi oldu. Profesör, genç adamın geniş bilgi birikimi karşısında şaşırmıştı ama o sırada enstitüde boş yer yoktu ve Michael'ın isteği yalnızca birkaç ay sonra kabul edildi. Davy (biraz tereddüt etmeden) Faraday'ı uzun yıllar çalıştığı Kraliyet Enstitüsü'nün kimya laboratuvarındaki boş laboratuvar asistanı pozisyonunu doldurmaya davet etti. Aynı yılın sonbaharında bu faaliyetin en başında profesör ve eşiyle birlikte uzun bir geziye çıktı. bilimsel merkezler Avrupa (1813-1815). Bu yolculuk Faraday içindi büyük önem: o ve Davy bir dizi laboratuvarı ziyaret etti ve burada A. Ampère, M. Chevrel, J. L. Gay-Lussac ve A. Volta da dahil olmak üzere o zamanın birçok seçkin bilim adamıyla tanıştı ve bunlar da gençlerin parlak yeteneklerine dikkat çekti. İngiliz.
İlk bağımsız araştırma
Faraday laboratuvarda deney yapıyor
Yavaş yavaş deneysel araştırmaları giderek fizik alanına kaydı. H. Oersted'in 1820'de elektrik akımının manyetik etkisini keşfetmesinden sonra Faraday, elektrik ile manyetizma arasındaki bağlantı sorununa hayran kaldı. Laboratuvar günlüğünde şu yazı belirdi: "Manyetizmayı elektriğe dönüştürün." Faraday'ın mantığı şuydu: Eğer Oersted'in deneyinde elektrik akımı manyetik bir kuvvete sahipse ve Faraday'a göre tüm kuvvetler birbirine dönüştürülebilirse, o zaman mıknatısların elektrik akımını uyarması gerekir. Aynı yıl akımın ışık üzerindeki polarizasyon etkisini bulmaya çalıştı. Polarize ışığı bir mıknatısın kutupları arasında bulunan sudan geçirerek ışığın depolarizasyonunu tespit etmeye çalıştı ancak deney olumsuz sonuç verdi.
1823'te Faraday, Londra Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesi oldu ve deneylerini yürüttüğü Kraliyet Enstitüsünün fiziksel ve kimyasal laboratuvarlarının direktörlüğüne atandı.
1825'te "Elektromanyetik Akım (Bir Mıknatısın Etkisi Altında)" makalesinde Faraday, kendi görüşüne göre, bir mıknatısa etki eden akımın onun tarafından dengelendiğini göstermesi gereken bir deneyi anlatıyor. Aynı deneyim Faraday'ın 28 Kasım 1825 tarihli günlüğünde de anlatılıyor. Deney şeması şuna benziyordu. Çift kat kağıtla ayrılmış iki tel birbirine paralel yerleştirildi. Bu durumda, biri galvanik hücreye, ikincisi ise galvanometreye bağlandı. Faraday'a göre, ilk telden bir akım geçtiğinde, ikinci telde bir galvanometre tarafından kaydedilecek bir akımın indüklenmesi gerekir. Ancak bu deney de olumsuz sonuç verdi.
Faraday, 10 yıllık sürekli araştırmanın ardından 1831'de nihayet sorununa bir çözüm buldu. Faraday'ın bu keşfe, aynı zamanda tümevarım deneyleri de yürüten ancak bunları önemsiz olduğunu düşünerek ve sonuçlarına bir miktar sistematiklik kazandırmaya çalışan mucit Joseph Henry'nin bir mesajıyla yönlendirildiği varsayımı var. Ancak Henry, bir tonu kaldırabilecek bir elektromıknatıs yaratmayı başardığına dair bir mesaj yayınladı. Bu, manyetik alanı önemli ölçüde artıran çok katmanlı bir sarım oluşturmayı mümkün kılan tel yalıtımının kullanılması sayesinde mümkün oldu.
Faraday ilk başarılı deneyini şöyle anlatıyor:
Büyük bir tahta tamburun etrafına iki yüz üç fitlik bakır tel tek parça halinde sarılmıştı; aynı telden iki yüz üç fit daha, ilk sargının sarımları arasına bir spiral şeklinde döşendi; metalik temas, bir kordon aracılığıyla her yerde ortadan kaldırıldı. Bu spirallerden biri bir galvanometreye, diğeri ise çift bakır plakalı, dört inç karelik yüz çift plakadan oluşan iyi şarj edilmiş bir bataryaya bağlandı. Kontak kapatıldığında galvanometre üzerinde ani fakat çok zayıf bir etki oluştu ve benzer zayıf etki, pil ile kontak açıldığında da meydana geldi.
1832'de Faraday, yeni bir bilim dalının temelini oluşturan elektrokimya yasalarını keşfetti. büyük miktar teknolojik uygulamalar.
Kraliyet Cemiyeti'ne Seçim
1824'te, Faraday'ın ilişkisinin o zamana kadar oldukça karmaşık hale geldiği Davy'nin aktif muhalefetine rağmen Faraday, Kraliyet Cemiyeti'nin bir üyesi seçildi, ancak Davy tüm keşifleri arasında bunu tekrarlamayı sevse de en önemlisi "Faraday'ın keşfi" idi. .” İkincisi ayrıca Davy'ye saygılarını sundu ve onu "büyük adam" olarak nitelendirdi. Faraday, Kraliyet Cemiyeti'ne seçildikten bir yıl sonra Kraliyet Enstitüsü'nün laboratuvar direktörlüğüne atandı ve bu enstitüde profesörlük unvanını aldı.
Faraday ve din
Michael Faraday inançlı bir Hıristiyandı ve Darwin'in çalışmalarını öğrendikten sonra bile inanmaya devam etti. Sandimanyan'a aitti ( İngilizce) üyelerinin İncil'i harfi harfine yorumladığı bir mezhep. Bilim adamı, 1840'ta mezhebin büyüğü olarak seçildi, ancak 1844'te diğer 13 kişiyle birlikte bilinmeyen nedenlerle tarikattan ihraç edildi. Ancak birkaç hafta içinde Faraday geri kabul edildi. 1850'de yeniden mezhepten ihraç edilmenin eşiğinde olmasına rağmen, bu, kurallarına göre ömür boyu dışlanma anlamına geliyordu, 1860'da Faraday ikinci kez yaşlı olarak seçildi. 1864 yılına kadar bu görevi sürdürdü.
Rusça çevirilerde çalışıyor
- Faraday M. Elektrik Konusunda Seçilmiş Eserler. M.-L.: GONTI, 1939. Seri: Doğa Bilimleri Klasikleri. (Çeşitli eserlerin ve parçaların toplanması).
- Faraday M. Maddenin kuvvetleri ve ilişkileri. M.: GAİZ, 1940.
- Faraday M. Elektrikte Deneysel Araştırma. 3 ciltte. M.: Yayınevi. SSCB Bilimler Akademisi, 1947, 1951, 1959. ( orjinal isim: Elektrikte Deneysel Araştırmalar).
Ayrıca bakınız
| Michael Faraday Vikisöz'de | |
| Vikikaynak'ta | |
| Michael Faraday Wikimedia Commons'ta |
Notlar
Edebiyat
- Radovsky M. I. Faraday. M.: Dergi ve Gazete Derneği, 1936. Dizi: Dikkat Çeken İnsanların Hayatı, sayı 19-20 (91-92).
Bağlantılar
Kategoriler:
- Alfabetik sıraya göre kişilikler
- Alfabeye göre bilim adamları
- 22 Eylül'de doğdu
- 1791'de doğdu
- Londra'da doğdu
- 25 Ağustos'ta öldü
- 1867'de öldü
- Princeton'daki ölümler
- Fizikçiler alfabetik sıraya göre
- Alfabetik sıraya göre kimyagerler
- İngiliz fizikçiler
- Birleşik Krallık Kimyagerleri
- Birleşik Krallık'taki fiziksel kimyacılar
- Adlarını aldıkları bilim adamları fiziksel birimlerölçümler
- Londra Kraliyet Cemiyeti Üyeleri
- Fransız Bilimler Akademisi Üyeleri
- St.Petersburg Bilimler Akademisi'nin onursal üyeleri
- ABD Ulusal Bilimler Akademisi Üyeleri ve Sorumlu Üyeleri
- Copley Madalyası sahipleri
- Makine Mühendisleri
Wikimedia Vakfı. 2010.
