Faraday nimani ixtiro qildi? Buyuk olimlar

(1791-1867) Ingliz fizigi, elektromagnetizmning umumiy ta'limotini yaratuvchisi

Bo'lajak mashhur ingliz fizigi 1791 yil sentyabrda Londonda temirchi Jeyms Faraday oilasida tug'ilgan. Pul yo'qligi uni olishiga to'sqinlik qildi yaxshi ta'lim. Maykl Faradayning aytishicha, uning ta'limi "juda oddiy" bo'lib, oddiy kunduzgi maktabda olingan oddiy o'qish, yozish va arifmetika ko'nikmalarini o'z ichiga oladi. Bolaligidan unga mehnatga muhabbat, halollik, g‘urur tuyg‘ulari singdirilgan.

Maykl 12 yoshida kitob do'koni va kitob bog'lash ustaxonasi egasi Jorj Ribotning shogirdi bo'ldi. Bu yerda dastlab kitob va gazeta yetkazib berish bilan shug‘ullangan, keyinchalik kitob muqovasini mukammal egallagan. Ustaxonada ishlayotgan Faraday ko'p o'qidi va o'z ta'limidagi kamchiliklarni to'ldirishga harakat qildi. Ayniqsa, uni elektr va kimyo fanlari qiziqtirardi. Maykl uy kimyoviy va fizik laboratoriyasini tashkil qildi va kitoblarda tasvirlangan tajribalarni o'zi amalga oshira boshladi.

U ajoyib bola emas edi. Jonli va xushmuomala, u o'z yoshidagi boshqa o'g'il bolalardan bir oz ko'proq qiziquvchanligi, so'zlarga ishonmasligi va mustaqil xarakterining qat'iyatliligi bilan ajralib turardi. Ribot do'konining egasi Mayklning o'zini o'zi o'qitishga bo'lgan ishtiyoqini har tomonlama rag'batlantirdi.

London Qirollik jamiyati a'zosi janob Dane kitob muqovasiga tez-tez kelib turardi. Muqovachi yosh kitoblarni ishtiyoq bilan o‘qib, o‘qishni tugatishiga e’tibor qaratish oxirgi masala jiddiy ilmiy jurnal, u uni do'sti, kimyo professori ser Humphry Davyning bir qator ma'ruzalarini tinglashni taklif qildi. Maykl bu ma'ruzalar bilan qiziqdi va u diqqat bilan qayd etdi. Danning maslahatiga ko'ra, Faraday yozuvlarni to'liq ko'chirib, ularni chiroyli tarzda bog'ladi va tadqiqot imkoniyatlarini so'rab maktub bilan birga Davyga yubordi.

Davy dastlab Mayklni bo'sh o'rin yo'qligi sababli rad etdi, lekin u maxsus holat Faradayga yordam berdi. Laboratoriyadagi tajribalardan birida kolba portlashi oqibatida Deyvining ko‘zlari kuyib ketgan va u na yozishni, na o‘qishni bilardi. Keyin mashhur olim Mayklni vaqtincha kotib sifatida ishlashga taklif qildi. Biroz vaqt o'tgach, 1813 yil mart oyida 22 yoshli Faraday Londondagi Qirollik institutida Davyning laboranti bo'ldi. Kelajakda Davydan eng muhim yutug'i haqida so'ralganda, u eng muhim kashfiyoti Faraday bo'lgan deb javob beradi.

O'sha yilning kuzida Maykl laborant va valet sifatida G. Davy va uning rafiqasi bilan Evropa bo'ylab bir yarim yillik sayohatga bordi. Bu sayohat uning ilmiy qarashlarining shakllanishiga katta yordam berdi. Parijda, so'ngra Shveytsariya, Italiya va Germaniyada u Evropa fanining ko'plab taniqli vakillari, jumladan Gey-Lyussak va Volta bilan uchrashdi va eksperimentator sifatida mukammal ta'lim oldi. Maykl Deyviga ma'ruzalar paytida tajribalarida yordam bergan va olimlar bilan suhbatlarda qatnashgan. Faraday frantsuz va nemis tillarida ravon gapira boshlaydi va keyinchalik ba'zi olimlar bilan xat yozadi.

1815 yil yozida Angliyaga qaytib, u Qirollik institutida laborant sifatida ishlashni davom ettirdi. Ammo bu Faraday boshqacha, etukroq, deyish mumkin, shakllangan olim. O'z-o'zini o'qitgan bo'lib, 1815 yildan 1822 yilgacha u asosan kimyo bo'yicha tadqiqotlar bilan shug'ullangan. Maykl tezda mustaqil ijodkorlik yo'liga o'tadi va Davyning mag'rurligi ko'pincha talabaning muvaffaqiyatidan azob chekishi kerak. Maykl Faradayning birinchi ishi 1816 yilda nashr etilgan.

1820 yil avgust oyida u Oerstedning kashfiyoti haqida bilib oladi va shu paytdan boshlab uning fikrlari elektr va magnitlanish tomonidan iste'mol qilinadi. U o'zining mashhur eksperimental tadqiqotini boshlaydi va kundaligiga shunday yozadi: "Magnitizmni elektrga aylantiring". Bu muammoni hal qilish uchun mashhur olimga qariyb 10 yil kerak bo'ldi.

1821 yilning yozida, uning hamkasblari ta'tilga chiqqanlarida, Faraday magnitni toki bo'lgan o'tkazgich va magnit atrofida tok bo'lgan o'tkazgich atrofida aylantirish bo'yicha tajriba o'tkazishga muvaffaq bo'ldi va shu bilan elektr motorining laboratoriya modelini yaratdi. 1825 yilda u bu lavozimda G. Davi o'rniga Qirollik instituti laboratoriyasi direktori etib tayinlandi. Bir yil oldin u ingliz ilmiy elitasiga kirib, London Qirollik jamiyatiga a'zo bo'ldi va 1830 yilda Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasining a'zosi etib saylandi. 1827 yilda Faraday Qirollik institutida professor unvonini oldi va 1833 yildan 1860 yilgacha kimyo kafedrasida professor bo'ldi.

Uning ilmiy ish har doim tajriba bilan bog'langan. U o'zining barcha tajribalarini, shu jumladan, muvaffaqiyatsiz tajribalarini ham juda ehtiyotkorlik bilan maxsus kundaligiga yozib qo'ydi, uning oxirgi bandi 16041. Faraday matematik emas edi va uning kundaliklarida bitta formula yo'q edi, chunki u jismoniy mohiyatni qadrlagan. matematik apparat emas, balki hodisa mexanizmi. Tajribalar davomida Maykl Faraday o'zini ayamadi. Tajribalarda qo'llanilgan to'kilgan simobga e'tibor bermadi; Shuningdek, suyultirilgan gazlar bilan ishlashda asboblar portlashi sodir bo'ldi. Bularning barchasi uning hayotini jiddiy ravishda qisqartirdi. Maktublaridan birida u eksperiment paytida portlash sodir bo'lib, ko'zlarini shikastlaganini yozgan. Ulardan o‘ttiz dona shisha olib chiqib ketishdi.

1831 yil 17 oktyabrda Faradayning o'n yillik mashaqqatli mehnati munosib taqdirlandi - elektromagnit induksiya hodisasi kashf qilindi. Induksiyani tushuntirish uchun u fizika uchun nihoyatda muhim bo'lgan maydon tushunchasini qo'shimcha ravishda kiritadi va kuch chiziqlari yordamida uning vizual tasvirini beradi.

1831 yil noyabrda Maykl Faraday o'z kundaligini keng qamrovli asar shaklida nashr eta boshladi. Eksperimental tadqiqotlar Elektr energetikasi to'g'risida" 3000 dan ortiq paragraflardan iborat 30 seriyadan iborat. Bu turkumlarda olimning yigirma to‘rt yillik faoliyati, hayoti, fikr va qarashlari o‘z aksini topgan. Bu asar ajoyib yodgorlikdir ilmiy ijodkorlik Faraday. Oxirgi, o'ttizinchi seriya 1855 yilda nashr etilgan.

1833 yilda u elektrokimyo bo'yicha bir qator tadqiqotlar olib bordi va Faraday qonunlari deb nomlangan elektroliz qonunlarini o'rnatdi. U fizikaga katod, anod, ionlar, elektroliz, elektrodlar, elektrolitlar kabi tushunchalarni kiritdi.

1835 yilda u elektrostatika muammolarini o'rganishga kirishdi. 1837 yilda Faraday dielektriklarning elektr o'zaro ta'siriga, ya'ni dielektriklarning qutblanishiga ta'sirini aniqladi va dielektrik doimiylik tushunchasini kiritdi.

Taxminlarga ko'ra, 1840 yilda simob bug'idan zaharlanish natijasida Faradayning sog'lig'i keskin yomonlashgan va u to'rt yil davomida o'z ishini to'xtatishga majbur bo'lgan. Ilmiy faoliyatga qaytgan holda, 1845 yilda u diamagnetizm hodisasini va magnit maydonga joylashtirilgan moddada yorug'lik qutblanish tekisligining aylanish fenomenini kashf etdi. Bu kashfiyotlar uni yorug'likning elektromagnit tabiati haqida o'ylashga undaydi. 1847 yilda u paramagnetizm hodisasini kashf etdi.

Faradayning monotondek tuyulgan hayoti ijodiy keskinligi bilan hayratlanarli. Hammasi bo'lib 1816 yildan 1860 yilgacha 220 ta asar nashr etgan. 60 dan ortiq ilmiy jamiyat va akademiyalar uni aʼzo etib saylagan.

Maykl Faraday mehribonlik, kamtarlik, xayrixohlik, favqulodda odob va halollik bilan ajralib turardi. “Faraday o'rtacha bo'yli, jonli, quvnoq, harakatlari tez va ishonchli edi; tajriba san'atining epchilligi aql bovar qilmaydi. Aniq, ozoda, burchga sadoqat haqida... U o‘z laboratoriyasida, asboblari orasida yashardi; u erga ertalab borib, ishxonasida kun o'tkazgan savdogarning aniqligi bilan kechqurun ketdi. U butun hayotini tobora ko'proq yangi tajribalar o'tkazishga bag'ishladi, aksariyat hollarda tabiatni ochishdan ko'ra uni gapirishga majburlash osonroq ekanligini aniqladi.

Faraday shaxsida paydo bo'lgan axloqiy tip haqiqatan ham kam uchraydigan hodisadir. Uning jo‘shqinligi va sho‘xligi irlandlarni eslatadi; uning aks ettiruvchi aqli, mantiqiy kuchi Shotlandiya faylasuflarini eslatadi; uning qaysarligi o‘z maqsadiga qaysarlik bilan intilayotgan inglizni eslatardi...”.

Qattiq mehnat meni sindirdi aqliy kuch Faraday. Va u o'zini butunlay ilm-fanga bag'ishlab, boshqa barcha faoliyatlardan voz kechishga majbur bo'ldi. Borgan sari u xotiraning zaiflashishidan, "qaysi harflar u yoki bu so'zni ifodalashni unutib qo'yganidan" shikoyat qiladi. Bu holatda u sarflaydi uzoq yillar, ularning faoliyati doirasini toraytirish. Zo'r o'qituvchi, u 70 yoshida institutni tark etadi.

1860 yilda Faraday kasallik tufayli ilmiy faoliyatdan deyarli voz kechdi va umrining qolgan qismini Xempton kortidagi mulkda o'tkazdi.

1867 yil 25 avgustda 75 yoshida Maykl Faraday vafot etdi. Uning kullari Londondagi Xaygeyt qabristonida qolmoqda.

Uning hayoti chuqur ichki mazmunga to'la edi, uning nomi elektr quvvati birligining belgisi va asosiy jismoniy konstantalardan biriga aylandi, uning ishlari abadiydir.

2011-yil 22-sentabrda ingliz eksperimental fizigi, fanga “maydon” tushunchasini kiritgan va elektr va magnit maydonlarining fizik haqiqati kontseptsiyasiga asos solgan Maykl Faraday (1791-1867) tavalludining 220 yilligi nishonlandi. . Hozirgi kunda soha tushunchasi har qanday o'rta maktab o'quvchisiga tanish. Elektr va magnit maydonlari haqidagi asosiy ma'lumotlar va ularni kuch chiziqlari, kuchlanish, potentsial va boshqalar yordamida tasvirlash usullari qadimdan maktab fizika darsliklariga kiritilgan. Xuddi shu darsliklarda siz maydon ekanligini o'qishingiz mumkin maxsus shakl materiyadan tubdan farq qiladigan materiya. Ammo bu "maxsuslik" nimadan iboratligini tushuntirish bilan jiddiy qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Tabiiyki, bunda darslik mualliflarini ayblab bo‘lmaydi. Axir, agar maydon boshqa, oddiyroq ob'ektlarga qisqartirilmasa, unda tushuntirish uchun hech narsa yo'q. Siz shunchaki maydonning jismoniy haqiqatini eksperimental tasdiqlangan fakt sifatida qabul qilishingiz va ushbu ob'ektning xatti-harakatlarini tavsiflovchi tenglamalar bilan ishlashni o'rganishingiz kerak. Masalan, Richard Feynman o'zining "Ma'ruzalarida" buni olimlarga chaqiradi uzoq vaqt elektromagnit maydonni turli mexanik modellar yordamida tushuntirishga harakat qildi, lekin keyin bu fikrdan voz kechdi va faqat maydonni tavsiflovchi mashhur Maksvell tenglamalari tizimi jismoniy ma'noga ega deb hisobladi.

Bu soha nima ekanligini tushunishga harakat qilishdan butunlay voz kechishimiz kerakligini anglatadimi? Aftidan, bu savolga javob berishda ajoyib eksperimentator 20 yildan ortiq vaqt davomida yaratgan Maykl Faradayning "Elektr energiyasi bo'yicha eksperimental tadqiqotlar" bilan tanishish katta yordam berishi mumkin. Aynan shu erda Faraday maydon tushunchasini kiritadi va bosqichma-bosqich ushbu ob'ektning jismoniy haqiqati g'oyasini rivojlantiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, Faradayning "Eksperimental tadqiqotlar" - fizika tarixidagi eng buyuk kitoblardan biri - mukammal tilda yozilgan, bitta formulani o'z ichiga olmaydi va maktab o'quvchilari uchun juda qulaydir.

Maydonga kirish. Faraday, Tomson va Maksvell

"Maydon" atamasi (aniqrog'i: "magnit maydon", "magnit kuchlar maydoni") Faraday tomonidan 1845 yilda diamagnetizm fenomenini tadqiq qilish paytida kiritilgan ("diamagnetizm" va "paramagnetizm" atamalari Faraday tomonidan ham kiritilgan). - olim tomonidan bir qator moddalarni kashf etgan magnitning zaif itarish ta'siri. Dastlab, maydon Faraday tomonidan sof yordamchi tushuncha sifatida ko'rib chiqilgan, asosan magnit kuch chiziqlari tomonidan hosil qilingan va magnitlar yaqinidagi jismlarning harakatining tabiatini tavsiflash uchun ishlatiladigan koordinata panjarasi. Shunday qilib, diamagnit moddalarning bo'laklari, masalan, vismut, maydon chiziqlarining kondensatsiyalanish joylaridan ularning kam uchraydigan joylariga o'tdi va chiziqlar yo'nalishiga perpendikulyar joylashgan.

Biroz vaqt o'tgach, 1851-1852 yillarda, Faradayning ba'zi tajribalari natijalarini matematik tarzda tavsiflashda, ingliz fizigi Uilyam Tomson (1824-1907) tomonidan "maydon" atamasi vaqti-vaqti bilan ishlatilgan. Nazariyaning yaratuvchisiga kelsak elektromagnit maydon Jeyms Klerk Maksvell (1831-1879), keyin uning asarlarida "maydon" atamasi ham dastlab deyarli uchramaydi va faqat fazoning aniqlanishi mumkin bo'lgan qismini belgilash uchun ishlatiladi. magnit kuchlar. Faqat 1864-1865 yillarda nashr etilgan "Elektromagnit maydonning dinamik nazariyasi" asarida "Maksvell tenglamalari" tizimi birinchi marta paydo bo'lgan va mavjud bo'lish imkoniyatini bashorat qilgan. elektromagnit to'lqinlar, yorug'lik tezligida tarqaladigan, maydon jismoniy haqiqat sifatida gapiriladi.

Bu fizikaga "maydon" tushunchasining kiritilishining qisqacha tarixi. Bundan ko'rinib turibdiki, dastlab bu tushuncha sof yordamchi sifatida ko'rib chiqilgan bo'lib, u shunchaki kosmosning bir qismini (u cheksiz bo'lishi mumkin), unda magnit kuchlarni aniqlash va ularning taqsimlanishini kuch chiziqlari yordamida tasvirlash mumkin. ("Elektr maydoni" atamasi Maksvellning elektromagnit maydon nazariyasidan keyingina qo'llanila boshlandi.)

Shuni ta'kidlash kerakki, fiziklarga Faradaygacha ma'lum bo'lgan kuch chiziqlari ham, ulardan "tarkib bo'lgan" soha ham 19-asr ilmiy hamjamiyati tomonidan jismoniy haqiqat sifatida ko'rib chiqilmagan (va ko'rib chiqilishi mumkin emas!). Faradayning kuch chiziqlarining moddiyligi (yoki Maksvell - maydonning moddiyligi haqida) haqida gapirishga urinishlari olimlar tomonidan mutlaqo ilmiy bo'lmagan deb qabul qilindi. Hatto Tomson, Maksvellning eski do'sti, u o'zi dala fizikasining matematik asoslarini ishlab chiqishda ko'p ish qilgan (bu Faradayning maydon chiziqlari tilini "tarjima qilish" imkoniyatini birinchi bo'lib Maksvell emas, balki Tomson edi. til differensial tenglamalar qisman hosilalarda), elektromagnit maydon nazariyasini "matematik nigilizm" deb atagan va uzoq vaqt davomida uni tan olishdan bosh tortgan. Tomsonning buni qilish uchun juda jiddiy sabablari bo'lgan taqdirdagina buni amalga oshirishi aniq. Va uning bunday sabablari bor edi.

Kuchlar maydoni va Nyuton kuchi

Tomsonning kuch chiziqlari va maydonlari haqiqatini qabul qila olmasligining sababi oddiy. Elektr va magnit maydonlarining kuch chiziqlari fazoda chizilgan uzluksiz chiziqlar sifatida belgilanadi, shunda har bir nuqtada ularga tegishlar shu nuqtada ta'sir qiluvchi elektr va magnit kuchlarning yo'nalishlarini ko'rsatadi. Ushbu kuchlarning kattaligi va yo'nalishlari Kulon, Amper va Biot-Savart-Laplas qonunlari yordamida hisoblanadi. Biroq, bu qonunlar uzoq masofali ta'sir printsipiga asoslanadi, bu bir jismning ta'sirini istalgan masofada boshqasiga bir lahzada etkazish imkoniyatini beradi va shu bilan o'zaro ta'sir qiluvchi zaryadlar, magnitlar o'rtasida har qanday moddiy vositachilarning mavjudligini istisno qiladi. va oqimlar.

Shuni ta'kidlash kerakki, ko'plab olimlar jismlar mavjud bo'lmagan joyda qandaydir sirli tarzda harakat qilishlari mumkinligi haqidagi printsipga shubha bilan qarashgan. Umumjahon tortishish qonunini chiqarishda bu tamoyildan birinchi boʻlib foydalangan Nyuton ham oʻzaro taʼsir qiluvchi jismlar orasida qandaydir modda mavjud boʻlishi mumkinligiga ishongan. Ammo olim bu haqda gipoteza qurishni istamadi, rivojlanishni afzal ko'rdi matematik nazariyalar qat'iy tasdiqlangan faktlarga asoslangan qonunlar. Nyutonning izdoshlari ham shunday qilishgan. Maksvellning so'zlariga ko'ra, ular 18-asrda qisqa masofali ta'sir kontseptsiyasi tarafdorlari magnit va zaryadlarni o'rab olgan har qanday ko'rinmas atmosfera va oqimlarni "fizikadan chiqarib tashlashdi". Shunga qaramay, 19-asr fizikasida abadiy unutilgandek tuyulgan g'oyalarga qiziqish asta-sekin qayta tiklana boshladi.

Yangi hodisalarni - birinchi navbatda elektromagnetizm hodisalarini uzoq masofali ta'sir printsipi asosida tushuntirishga harakat qilishda paydo bo'lgan muammolar ushbu tiklanishning eng muhim shartlaridan biri edi. Bu tushuntirishlar tobora sun'iylasha boshladi. Shunday qilib, 1845 yilda nemis fizigi Vilgelm Veber (1804-1890) Kulon qonuniga elektr zaryadlarining o'zaro ta'sir kuchining ularning nisbiy tezliklari va tezlanishlariga bog'liqligini aniqlaydigan atamalarni kiritib, uni umumlashtirdi. Jismoniy ma'no bunday bog'liqlik tushunarsiz edi va Veberning Kulon qonuniga qo'shimchalari elektromagnit induksiya hodisalarini tushuntirish uchun kiritilgan gipoteza xarakterida aniq edi.

19-asr oʻrtalarida fiziklar elektr va magnetizm hodisalarini oʻrganishda tajriba va nazariya gapira boshlaganini tobora koʻproq anglab yetdi. turli tillar. Aslida, olimlar zaryadlar va oqimlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni cheklangan tezlikda uzatuvchi moddaning mavjudligi g'oyasi bilan rozi bo'lishga tayyor edilar, ammo ular maydonning jismoniy haqiqati g'oyasini qabul qila olmadilar. . Avvalo, bu fikrning ichki qarama-qarshiligi tufayli. Gap shundaki, Nyuton fizikasiga moddiy nuqtaning tezlashishiga sabab sifatida kuch kiritilgan. Uning (kuch) kattaligi, ma'lumki, bu nuqta massasi va tezlanishning mahsulotiga teng. Shunday qilib, kuch jismoniy miqdor harakat nuqtasida va vaqtida aniqlanadi. "Nyutonning o'zi bizga eslatadi, - deb yozgan Maksvell, - kuch faqat u harakat qilsagina mavjud bo'ladi; uning ta'siri saqlanib qolishi mumkin, ammo kuchning o'zi mohiyatan o'tkinchi hodisadir.

Maydonni kosmosda kuchlarning taqsimlanishi tabiatining qulay tasviri sifatida emas, balki jismoniy ob'ekt sifatida ko'rib chiqishga harakat qilib, olimlar ushbu ob'ekt asosida qurilgan kuch haqidagi dastlabki tushunchaga zid bo'lishdi. Har bir nuqtada maydon sinov tanasiga ta'sir qiluvchi kuchning kattaligi va yo'nalishi (zaryad, magnit qutb, oqim bilan bo'lak) bilan aniqlanadi. Aslini olganda, maydon faqat kuchlardan "iborat" dir, lekin har bir nuqtadagi kuch biz maydon haqida gapiradigan qonunlar asosida hisoblanadi. jismoniy holat yoki jarayon ma'nosizdir. Haqiqat sifatida qaraladigan maydon har qanday harakatdan tashqarida mavjud bo'lgan kuchlarning haqiqatini anglatadi, bu kuchning dastlabki ta'rifiga mutlaqo ziddir. Maksvell "kuchni saqlash" va hokazolar haqida gapiradigan holatlarda "energiya" atamasini qo'llash yaxshiroq bo'ladi, deb yozgan. Bu, albatta, to'g'ri, lekin maydonning energiyasi nima? Maksvell yuqoridagi satrlarni yozgan vaqtga kelib, energiya zichligi, masalan, elektr maydoni bu maydon intensivligining kvadratiga, ya'ni yana kosmosda taqsimlangan kuchga proportsionaldir.

Masofadagi lahzali ta'sir tushunchasi Nyutonning kuch haqidagi tushunchasi bilan uzviy bog'liqdir. Oxir oqibat, agar bir jism bir zumda emas, balki boshqasiga, uzoqqa ta'sir qilsa (asosan ular orasidagi masofani buzsa), biz kosmosda harakatlanuvchi kuchni ko'rib chiqishimiz va kuchning qaysi "qismi" kuzatilgan tezlanishni keltirib chiqarishi va nima ekanligini hal qilishimiz kerak. ma'nosi keyin "kuch" tushunchasiga ega. Yoki kuch (yoki maydon) harakati Nyuton mexanikasi doirasiga to'g'ri kelmaydigan qandaydir maxsus tarzda sodir bo'ladi deb taxmin qilishimiz kerak.

1920 yilda "Eter va nisbiylik nazariyasi" maqolasida Albert Eynshteyn (1879-1955) elektromagnit maydon haqida haqiqat sifatida gapirganda, biz printsipial jihatdan bo'lishi mumkin bo'lmagan maxsus jismoniy ob'ekt mavjudligini taxmin qilishimiz kerakligini yozgan. zarralardan iborat deb tasavvur qilinadi, ularning har birining xatti-harakati vaqt o'tishi bilan o'rganilishi kerak. Keyinchalik Eynshteyn elektromagnit maydon nazariyasi yaratilishini Nyutondan keyin jismoniy voqelikning tuzilishi haqidagi qarashlarimizdagi eng katta inqilob deb taʼrifladi. Ushbu inqilob tufayli fizika moddiy nuqtalarning o'zaro ta'siri haqidagi g'oyalar bilan bir qatorda, maydonlar haqidagi g'oyalarni boshqa narsalarga qaytarilmas mavjudotlar sifatida kiritdi.

Ammo haqiqatga bo'lgan qarashlarning o'zgarishi qanday mumkin edi? Qanday qilib fizika o'z chegaralaridan tashqariga chiqishga muvaffaq bo'ldi va ilgari u uchun mavjud bo'lmagan narsani haqiqat sifatida "ko'rdi"?

Eksklyuziv ravishda muhim rol Ushbu inqilobni tayyorlashda Faradayning kuch chiziqlari bilan ko'p yillik tajribalari muhim rol o'ynadi. Faraday tufayli, fiziklarga yaxshi ma'lum bo'lgan bu chiziqlar kosmosda elektr va magnit kuchlarning taqsimlanishini tasvirlash usulidan o'ziga xos "ko'prikka" aylandi, u bo'ylab harakatlanuvchi dunyoga kirib borish mumkin edi. u "kuch orqasida" kuchlar xossa maydonlarining namoyon bo'lishiga aylangan dunyoga aylandi. Bunday o'zgarish juda o'ziga xos iste'dodni, Maykl Faraday ega bo'lgan iste'dodni talab qilgani aniq.

Ajoyib eksperimentator

Maykl Faraday 1791-yil 22-sentabrda londonlik temirchi oilasida tug‘ilgan, u mablag‘ yetishmasligi tufayli farzandlariga ta’lim bera olmagan. Maykl - oiladagi uchinchi farzand - tugatmadi va boshlang'ich maktab 12 yoshida esa kitob muqovalash ustaxonasiga shogird bo‘lgan. U yerda ko‘plab kitoblarni, jumladan, ilmiy-ommabop kitoblarni o‘qib, ta’limdagi kamchiliklarni to‘ldirish imkoniga ega bo‘ldi. Faraday tez orada Londonda keng omma orasida bilimlarni tarqatish uchun muntazam ravishda o'tkaziladigan ommaviy ma'ruzalarda qatnasha boshladi.

1812 yilda London Qirollik jamiyati a'zolaridan biri, kitob muqovalash xizmatidan muntazam ravishda foydalangan, Faradeyni mashhur fizik va kimyogar Xemfri Deyvi (1778-1829) ma'ruzalarini tinglashga taklif qiladi. Bu lahza Faraday hayotida burilish nuqtasi bo'ldi. Yigit ilm-fanga to'liq qiziqib qoldi va uning ustaxonadagi vaqti tugashi bilan Faraday Davyga olimning diqqat bilan bog'langan ma'ruza matnlarini xatga ilova qilib, tadqiqot bilan shug'ullanish istagi haqida yozishni tavakkal qildi. O'zi kambag'al yog'och o'ymakorining o'g'li bo'lgan Deyvi nafaqat Faradayning maktubiga javob berdi, balki unga London Qirollik Institutida yordamchi lavozimini taklif qildi. Shunday boshlandi ilmiy faoliyat Faraday, deyarli 1867 yil 25 avgustda sodir bo'lgan vafotigacha davom etdi.

Fizika tarixi ko'plab taniqli eksperimentchilarni biladi, ammo, ehtimol, faqat Faraday bosh harf bilan eksperimentator deb nomlangan. Va bu nafaqat uning ulkan yutuqlari, jumladan elektroliz qonunlari va elektromagnit induksiya hodisalarining kashfiyoti, dielektriklar va magnitlarning xususiyatlarini o'rganish va boshqa ko'p narsalar. Ko'pincha muhim kashfiyotlar tasodifan ko'proq yoki kamroq qilingan. Faraday haqida ham shunday deyish mumkin emas. Uning tadqiqotlari har doim hayratlanarli darajada tizimli va maqsadli bo'lib kelgan. Shunday qilib, 1821 yilda Faraday o'zining ish kundaligida magnitlanish va elektr va optika o'rtasidagi bog'liqlikni izlashni boshlaganini yozdi. U birinchi bog'lanishni 10 yildan so'ng (elektromagnit induksiyaning kashfiyoti), ikkinchisini esa 23 yildan keyin (magnit maydonda yorug'likning qutblanish tekisligining aylanishining kashfiyoti) kashf etdi.

Faradayning "Elektr energiyasi bo'yicha eksperimental tadqiqotlari" 3500 ga yaqin paragrafni o'z ichiga oladi, ularning ko'pchiligida u amalga oshirgan tajribalar tavsifi mavjud. Va bu faqat Faraday nashr qilishni to'g'ri deb bilgan narsadir. Faradayning 1821 yildan beri saqlagan ko'p jildli kundaliklarida 10 mingga yaqin tajriba tasvirlangan va olim ularning ko'pini hech kimning yordamisiz amalga oshirgan. Qizig'i shundaki, 1991 yilda, qachon ilmiy dunyo Faraday tavalludining 200 yilligini nishonlagan ingliz fizika tarixchilari uning eng mashhur tajribalarini takrorlashga qaror qilishdi. Ammo bu tajribalarning har birini oddiygina takrorlash uchun zamonaviy mutaxassislar jamoasi kamida bir kunlik ish vaqtini talab qildi.

Faradayning xizmatlari haqida gapiradigan bo'lsak, uning asosiy yutug'i eksperimental fizikani mustaqil tadqiqot sohasiga aylantirish edi, uning natijalari ko'pincha nazariyani rivojlantirishdan ko'p yillar oldinda bo'lishi mumkin. Faraday ko'plab olimlarning tajribalarda olingan ma'lumotlardan nazariy umumlashtirishga imkon qadar tezroq o'tish istagini juda samarasiz deb hisobladi. Faraday uchun bu xususiyatlar qabul qilingan nazariyalarga mos keladimi yoki yo'qligidan qat'i nazar, ularning barcha xususiyatlarini batafsil tahlil qilish imkoniyatiga ega bo'lish uchun o'rganilayotgan hodisalar bilan uzoq muddatli aloqani saqlab qolish samaraliroq tuyuldi.

Faraday eksperimental ma'lumotlarni tahlil qilishda ushbu yondashuvni magnit maydon chiziqlari bo'ylab temir parchalarini tekislash bo'yicha taniqli tajribalarga kengaytirdi. Albatta, olim juda yaxshi bilar edi, temir chig'anoqlarni hosil qiluvchi naqshlar uzoq masofali ta'sir printsipi asosida osonlikcha tushuntirilishi mumkin. Biroq, Faraday bunga ishondi Ushbu holatda eksperimentchilar nazariyotchilar tomonidan ixtiro qilingan tushunchalardan emas, balki uning fikricha, fazoda harakatga tayyor bo'lgan magnitlar va oqimlarning mavjudligini ko'rsatadigan hodisalardan kelib chiqishi kerak. Boshqacha qilib aytganda, kuch chiziqlari, Faradayning fikriga ko'ra, kuchni nafaqat harakat (moddiy nuqtada), balki harakat qilish qobiliyati sifatida ham ko'rib chiqish kerakligini ko'rsatdi.

Shuni ta'kidlash kerakki, Faraday o'z metodologiyasiga rioya qilgan holda, kuch chiziqlari bilan ishlashda asta-sekin tajriba to'plashni afzal ko'rgan holda, ushbu harakat qobiliyatining tabiati haqida hech qanday farazlarni ilgari surishga urinmadi. Bu ish uning elektromagnit induksiya hodisalarini o'rganishida boshlangan.

Kechiktirilgan ochilish

Ko'pgina darsliklar va ma'lumotnomalarda siz 1831 yil 29 avgustda Faraday elektromagnit induksiya hodisasini kashf etganini o'qishingiz mumkin. Ilm-fan tarixchilari tanishish kashfiyoti murakkab va ko'pincha juda chalkash ekanligini yaxshi bilishadi. Elektromagnit induksiyaning kashfiyoti bundan mustasno emas. Faradayning kundaliklaridan ma'lumki, u bu hodisani 1822 yilda yumshoq temir yadroga o'rnatilgan ikkita o'tkazgich zanjiri bilan tajribalar paytida kuzatgan. Birinchi sxema tok manbaiga, ikkinchisi esa galvanometrga ulangan bo'lib, u birinchi kontaktlarning zanglashiga olib yoki o'chirilganda qisqa muddatli oqimlarning paydo bo'lishini qayd etdi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, boshqa olimlar ham shunga o'xshash hodisalarni kuzatgan, ammo ular Faraday kabi, ularni eksperimental xato deb bilishgan.

Gap shundaki, magnitlanish orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish hodisalarini izlashda olimlar, masalan, 1818 yilda Oersted tomonidan kashf etilgan oqimning magnit ta'siri fenomeniga o'xshash barqaror effektlarni kashf etishga qaratilgan edi. Faraday bu umumiy "ko'rlik" dan ikkita holat tufayli xalos bo'ldi. Birinchidan, har qanday tabiiy hodisalarga e'tibor bering. Faraday o'z maqolalarida ham muvaffaqiyatli, ham muvaffaqiyatsiz tajribalar haqida xabar berib, muvaffaqiyatsiz tajriba (istalgan effektni aniqlamagan), ammo mazmunli eksperiment ham tabiat qonunlari haqida ba'zi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, deb hisoblaydi. Ikkinchidan, kashfiyotdan biroz oldin Faraday kondensator zaryadlari bilan ko'p tajriba o'tkazdi, bu shubhasiz uning qisqa muddatli ta'sirlarga e'tiborini kuchaytirdi. Kundaliklarini muntazam ravishda ko'rib chiqayotgan (Faraday uchun bu uning tadqiqotining doimiy qismi edi), olim, aftidan, 1822 yilgi tajribalarga yangicha nazar tashladi va ularni takrorlab, aralashuv bilan emas, balki hodisa bilan shug'ullanayotganini angladi. qidirayotgan edi. Bu amalga oshirilgan sana 1831 yil 29 avgust edi.

Keyinchalik, intensiv tadqiqotlar boshlandi, uning davomida Faraday elektromagnit induksiyaning asosiy hodisalarini, shu jumladan o'tkazgichlar va magnitlarning nisbiy harakati paytida induksiyalangan oqimlarning paydo bo'lishini aniqladi va tasvirlab berdi. Ushbu tadqiqotlarga asoslanib, Faraday induksiyalangan oqimlarning paydo bo'lishining hal qiluvchi sharti aniq degan xulosaga keldi. chorraha katta yoki kichik kuchlar sohalariga o'tish emas, balki magnit kuch chiziqlarining o'tkazgichi. Bu holda, masalan, yaqin atrofda joylashgan boshqa bir o'tkazgichda oqim yoqilganda, Faraday shuningdek, o'tkazgichning elektr uzatish liniyalarini kesib o'tishi natijasida shunday tushuntirdi: "magnit egri chiziqlar harakatlanayotganga o'xshaydi (bunday qilib aytganda). ) induktsiyalangan sim bo'ylab, ular rivojlana boshlagan paytdan boshlab va magnit oqimga yetgan paytgacha eng yuqori qiymat; ular simning yon tomonlariga tarqalib ketganga o'xshaydi va shuning uchun statsionar simga nisbatan xuddi ular bo'ylab qarama-qarshi yo'nalishda harakat qilayotgandek bir xil holatda bo'ladi.

Keling, yuqoridagi parchada Faraday necha marta "go'yo" so'zlarini ishlatganiga, shuningdek, u hali elektromagnit induksiya qonunining odatiy miqdoriy formulasiga ega emasligiga e'tibor qarataylik: o'tkazuvchi zanjirdagi oqim kuchi bu kontaktlarning zanglashiga olib o'tadigan magnit kuch chiziqlari sonining o'zgarish tezligiga proportsionaldir. Bunga yaqin formula Faradayda faqat 1851 yilda paydo bo'lgan va u faqat statik magnit maydonda o'tkazgichning harakati holatiga tegishli. Faradayga ko'ra, agar dirijyor bunday maydonda harakat qilsa doimiy tezlik, keyin unda paydo bo'ladigan elektr tokining kuchi bu tezlikka mutanosib bo'ladi va harakatga keltiriladigan elektr miqdori o'tkazgich kesib o'tgan magnit maydon chiziqlari soniga mutanosib bo'ladi.

Faradayning elektromagnit induksiya qonunini shakllantirishdagi ehtiyotkorligi, birinchi navbatda, u kuch chizig'i tushunchasini faqat statik maydonlarga nisbatan to'g'ri qo'llashi bilan bog'liq. O'zgaruvchan maydonlar holatida bu tushuncha metaforik xususiyatga ega bo'ldi va harakatlanuvchi kuch chiziqlari haqida gapirganda "go'yo" davomli bandlar Faraday buni juda yaxshi tushunganligini ko'rsatadi. U, shuningdek, unga kuch chizig'i, qat'iy aytganda, geometrik ob'ekt, harakati haqida gapirishning ma'nosi yo'qligini ta'kidlagan olimlarning tanqidini inobatga olmadi. Bundan tashqari, tajribalarda biz kuch chiziqlari kabi abstraktsiyalar bilan emas, balki zaryadlangan jismlar, oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlar va boshqalar bilan shug'ullanamiz. Shu sababli, Faraday hech bo'lmaganda ba'zi hodisalar sinflarini o'rganayotganda, oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlarni hisobga olish bilan cheklanib qolmasligi va ularni o'rab turgan makonni hisobga olmaslik kerakligini ko'rsatishi kerak edi. Shunday qilib, Faraday o'z-o'zini induksiya hodisalarini o'rganishga bag'ishlangan asarida, hech qachon kuch chiziqlarini eslatmasdan, o'z tajribalari haqida hikoyani shunday quradiki, o'quvchi asta-sekin kuzatilgan hodisalarning haqiqiy sababi, degan xulosaga keladi. oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlar emas, balki ularni o'rab turgan bo'shliqda joylashgan narsa.

Maydon oldindan ogohlantirishga o'xshaydi. O'z-o'zini induktsiya hodisalarini tadqiq qilish

1834 yilda Faraday "Elektr tokining o'ziga va umuman oqimlarning induktiv ta'siriga induktiv ta'siri to'g'risida" deb nomlangan "Eksperimental tadqiqotlar" ning to'qqizinchi qismini nashr etdi. Faraday bu ishida 1832 yilda amerikalik fizik Jozef Genri (1797-1878) tomonidan kashf etilgan o'z-o'zini induksiya hodisalarini ko'rib chiqdi va ular ilgari o'rgangan elektromagnit induksiya hodisalarining alohida holatini ifodalashini ko'rsatdi.

Faraday o'z ishini bir qator hodisalarni tasvirlashdan boshlaydi, shundan iboratki, uzun o'tkazgichlardan iborat elektr zanjiri yoki elektromagnit o'rash ochilganda, kontakt uzilgan joyda uchqun paydo bo'ladi yoki elektr toki urishi seziladi. kontakt qo'l bilan ajratiladi. Shu bilan birga, Faraday ta'kidlaydi, agar o'tkazgich qisqa bo'lsa, unda hech qanday hiyla-nayrang uchqun yoki elektr toki urishiga olib kelmaydi. Shunday qilib, uchqun (yoki zarba) paydo bo'lishi kontakt uzilishidan oldin o'tkazgichdan o'tadigan oqimning kuchiga emas, balki ushbu o'tkazgichning uzunligi va konfiguratsiyasiga bog'liqligi aniq bo'ldi. Shuning uchun Faraday, birinchi navbatda, uchqunning dastlabki sababi oqim bo'lsa ham (agar zanjirda umuman oqim bo'lmagan bo'lsa, tabiiyki, uchqun bo'lmaydi), oqimning kuchi emasligini ko'rsatishga intiladi. hal qiluvchi. Buning uchun Faraday tajribalar ketma-ketligini ta'riflaydi, unda o'tkazgichning uzunligi birinchi marta oshiriladi, natijada qarshilik kuchayganligi sababli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim zaiflashishiga qaramay, kuchli uchqun paydo bo'ladi. Keyin bu o'tkazgich o'raladi, shunda oqim faqat uning kichik qismidan o'tadi. Oqim keskin ortadi, lekin kontaktlarning zanglashiga olib ochilganda uchqun yo'qoladi. Shunday qilib, na o'tkazgichning o'zi, na undagi oqim kuchini uchqunning sababi deb hisoblash mumkin emas, uning kattaligi, ma'lum bo'lishicha, nafaqat o'tkazgichning uzunligiga, balki uning konfiguratsiyasiga ham bog'liq. Shunday qilib, o'tkazgich spiralga aylantirilganda, shuningdek, bu spiralga temir yadro kiritilganda, uchqun hajmi ham ortadi.

Ushbu hodisalarni o'rganishni davom ettirishda Faraday kontakt ochilgan joyga parallel ravishda yordamchi qisqa o'tkazgichni uladi, uning qarshiligi asosiy o'tkazgichning qarshiligidan sezilarli darajada kattaroq, lekin uchqun bo'shlig'i yoki tanadan kamroq edi. kontaktni ochgan shaxs. Natijada, kontakt ochilganda uchqun yo'qoldi va yordamchi o'tkazgichda kuchli qisqa muddatli oqim paydo bo'ldi (Faraday uni qo'shimcha oqim deb ataydi), uning yo'nalishi oqim yo'nalishiga qarama-qarshi bo'lib chiqdi. manbadan u orqali oqib o'tadi. "Bu tajribalar, - deb yozadi Faraday, - miqdori, intensivligi va hatto yo'nalishi bo'yicha birlamchi yoki hayajonli oqim va qo'shimcha oqim o'rtasida sezilarli farqni aniqlaydi; ular meni yuqorida tavsiflangan induksiyalangan oqim bilan bir xil degan xulosaga olib kelishdi.

O'rganilayotgan hodisalar va elektromagnit induksiya hodisalari o'rtasidagi bog'liqlik g'oyasini ilgari surgan Faraday keyinchalik bu fikrni tasdiqlovchi bir qator ajoyib tajribalarni o'tkazdi. Bunday tajribalardan birida tok manbaiga ulangan spiral yoniga boshqa ochiq spiral qo‘yildi. Joriy manbadan uzilganda, birinchi spiral kuchli uchqun berdi. Biroq, agar boshqa spiralning uchlari yopilgan bo'lsa, uchqun amalda yo'qoldi va ikkinchi spiralda qisqa muddatli oqim paydo bo'ldi, uning yo'nalishi birinchi spiraldagi oqim yo'nalishiga to'g'ri keldi, agar zanjir ochilgan bo'lsa. va agar kontaktlarning zanglashiga olib yopilgan bo'lsa, unga qarama-qarshi edi.

Ikki toifadagi hodisalar o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatgan Faraday ilgari o'tkazilgan tajribalarni, ya'ni o'tkazgich uzaytirilganda, spiral shaklida buklanganda, temir yadro kiritilganda va hokazolarda uchqunning kuchayishini osongina tushuntira oldi. : "Agar siz bir fut uzunlikdagi simning induktiv ta'sirini yaqin atrofda bir fut uzunlikdagi sim joylashgan joyda kuzatsangiz, u juda zaif bo'lib chiqadi; lekin agar bir xil oqim ellik fut uzunlikdagi simdan o'tkazilsa, u keyingi ellik fut simda, kontaktni yaratish yoki uzish paytida, juda kuchliroq oqimni keltirib chiqaradi, go'yo har bir qo'shimcha sim simning bir futiga nimadir hissa qo'shgandek. umumiy ta'sir; Analogiyaga ko'ra, biz xuddi shunday hodisani ulash o'tkazgich bir vaqtning o'zida induksiyalangan oqim hosil bo'lgan o'tkazgich bo'lib xizmat qilganda ham sodir bo'lishi kerak degan xulosaga keldik. Shuning uchun, Faraday xulosa qiladi, o'tkazgichning uzunligini oshirib, uni spiralga aylantirib, ichiga yadro kiritish uchqunni kuchaytiradi. Demagnetizatsiya qiluvchi yadroning harakati spiralning bir burilishining boshqasiga ta'siriga qo'shiladi. Bundan tashqari, bunday harakatlarning umumiyligi bir-birini qoplashi mumkin. Misol uchun, agar siz uzun izolyatsiyalangan simni yarmiga katlasangiz, uning ikki yarmining qarama-qarshi induktiv harakatlari tufayli uchqun yo'qoladi, garchi tekislangan holatda bu sim kuchli uchqun beradi. Temir yadroni juda sekin demagnetizatsiya qiluvchi po'lat yadro bilan almashtirish ham uchqunning sezilarli darajada zaiflashishiga olib keldi.

Shunday qilib, Faraday amalga oshirilgan tajribalar to'plamining batafsil tavsifi orqali o'quvchiga yo'l ko'rsatar ekan, Faraday soha haqida bir og'iz so'z aytmasdan, o'quvchida o'rganilayotgan hodisalarda hal qiluvchi rol o'tkazgichlarga tegishli emas degan fikrni shakllantirdi. , lekin ular tomonidan atrofdagi kosmosda yaratilgan qandaydir kuchga keyin magnitlanish holati yoki aniqrog'i, bu holatning o'zgarish tezligi. Biroq, bu davlat haqiqatan ham mavjudmi va u eksperimental tadqiqot mavzusi bo'lishi mumkinmi degan savol ochiq qoldi.

Kuch chiziqlarining jismoniy haqiqati muammosi

Faraday 1851 yilda dala chizig'i kontseptsiyasini umumlashtirish g'oyasi bilan chiqqanida, dala chiziqlarining haqiqatini isbotlashda muhim qadam qo'yishga muvaffaq bo'ldi. "Magnit kuch chizig'i, - deb yozgan edi Faraday, - kichik magnit igna o'z uzunligi bo'ylab u yoki bu yo'nalishda harakat qilganda tasvirlaydigan chiziq sifatida belgilanishi mumkin, shunda igna barcha harakatga tegib qoladi. vaqt; yoki boshqacha qilib aytganda, bu chiziq bo'ylab ko'ndalang simni istalgan yo'nalishda siljitish mumkin va ikkinchisida hech qanday oqim hosil qilish tendentsiyasi paydo bo'lmaydi, lekin uni boshqa yo'nalishda harakatlantirganda bunday tendentsiya mavjud.

Shunday qilib, kuch chizig'i Faraday tomonidan magnit kuch ta'sirining ikki xil qonuni (va tushunchalari) asosida aniqlangan: uning magnit ignaga mexanik ta'siri va uning (elektromagnit induksiya qonuniga muvofiq) elektr energiyasini ishlab chiqarish qobiliyati. kuch. Kuch chizig'ining bu ikki tomonlama ta'rifi uni "moddiylashtirdi" va unga kosmosdagi maxsus, eksperimental aniqlanadigan yo'nalishlarning ma'nosini berdi. Shuning uchun Faraday bunday kuch chiziqlarini "jismoniy" deb atadi va u endi ularning haqiqatini aniq isbotlay oladi, deb hisoblaydi. Bunday ikki tomonlama ta'rifdagi o'tkazgichni yopiq va kuch chiziqlari bo'ylab sirg'alib ketayotgan deb tasavvur qilish mumkin, shunda u doimiy ravishda deformatsiyalanganda, chiziqlarni kesib o'tmaydi. Ushbu o'tkazgich "kondensatsiyalangan" yoki "kamdan-kam hollarda" saqlanib qolgan ma'lum bir shartli "sonini" ta'kidlaydi. O'tkazgichning magnit kuchlar maydonida elektr toki paydo bo'lmasdan bunday siljishi, masalan, qutbdan "tarqalgan" kuch chiziqlari sonining saqlanishining eksperimental isboti sifatida qaralishi mumkin. magnit, va shunday qilib, bu chiziqlar haqiqatining isboti sifatida.

Albatta, haqiqiy o'tkazgichni elektr uzatish liniyalarini kesib o'tmasligi uchun harakatlantirish deyarli mumkin emas. Shuning uchun Faraday ularning sonining saqlanishi haqidagi farazni boshqacha asosladi. N qutbli va o'tkazgichli magnit bo'lsin a B C D ular o'q atrofida bir-biriga nisbatan aylana oladigan tarzda joylashtirilgan e'lon(1-rasm; Faraday chizmalari asosida maqola muallifi tomonidan chizilgan rasm). Bunday holda, dirijyorning bir qismi e'lon magnitdagi teshikdan o'tadi va nuqtada erkin aloqaga ega d. Bo'sh aloqa o'rnatildi va nuqtada c, shuning uchun syujet miloddan avvalgi nuqtalarda ulangan elektr zanjirini buzmasdan magnit atrofida aylana oladi a Va b(shuningdek, surma kontaktlari orqali) galvanometrga. Dirijyor miloddan avvalgi o'q atrofida to'liq aylanishda e'lon magnit N qutbidan chiqadigan barcha kuch chiziqlarini kesib o'tadi. Endi o'tkazgich doimiy tezlikda aylansin. Keyin, galvanometrning o'qishlarini solishtirish turli lavozimlar aylanadigan o'tkazgich, masalan, holatda a B C D Va homilador a B C D, Supero'tkazuvchilar yana bir marta barcha kuch chiziqlarini to'liq burilishda kesib o'tganda, lekin ular ko'proq kam uchraydigan joylarda siz galvanometr ko'rsatkichlari bir xil ekanligini topishingiz mumkin. Faradayning so'zlariga ko'ra, bu magnitning shimoliy qutbini tavsiflashi mumkin bo'lgan ma'lum bir shartli kuch chiziqlarining saqlanishini ko'rsatadi (bu "miqdor" qanchalik katta bo'lsa, magnit kuchliroq).

Faraday o'z o'rnatishida (2-rasm; Faraday chizmasi) o'tkazgich emas, balki magnitni aylantirib, magnitning ichki hududidagi kuch chiziqlari soni saqlanib qolgan degan xulosaga keladi. Bundan tashqari, uning mulohazasi kuch chiziqlari aylanadigan magnit tomonidan olib ketilmaydi degan taxminga asoslanadi. Bu chiziqlar "joyida" qoladi va magnit ular orasida aylanadi. Bunday holda, oqim tashqi o'tkazgichning aylanishi bilan bir xil bo'ladi. Faraday bu natijani shunday tushuntiradiki, o'tkazgichning tashqi qismi chiziqlarni kesib o'tmasa ham, uning ichki qismi ( CD), magnit bilan aylanib, magnit ichida o'tadigan barcha chiziqlarni kesib o'tadi. Agar o'tkazgichning tashqi qismi magnit bilan birga sobit bo'lsa va aylantirilsa, u holda oqim paydo bo'lmaydi. Buni ham tushuntirish mumkin. Haqiqatan ham, o'tkazgichning ichki va tashqi qismlari bir xil yo'nalishda yo'naltirilgan bir xil miqdordagi kuch chiziqlarini kesib o'tadi, shuning uchun o'tkazgichning ikkala qismida induktsiya qilingan oqimlar bir-birini bekor qiladi.

Tajribalardan ma'lum bo'ldiki, magnitning ichida kuch chiziqlari shimoliy qutbdan janubga o'tmaydi, aksincha, tashqi kuch chiziqlari bilan yopiq egri chiziqlar hosil qiladi, bu Faradayga energiyaning saqlanish qonunini shakllantirishga imkon berdi. Doimiy magnitning tashqi va ichki bo'shliqlaridagi magnit kuch chiziqlari soni: "Harakatlanuvchi o'tkazgich tomonidan ochiladigan ushbu ajoyib taqsimlash kuchlari bilan magnit elektromagnit bo'lakka o'xshaydi, chunki kuch chiziqlari ham xuddi shunday tarzda oqadi. yopiq doiralar shaklida va ularning ichki va tashqi yig'indisining tengligida. Shunday qilib, "elektr liniyalari soni" tushunchasi fuqarolik huquqini oldi, buning natijasida induksiyaning elektromotor kuchining vaqt birligida o'tkazgich tomonidan kesib o'tgan elektr liniyalari soniga mutanosiblik qonunini shakllantirish jismoniy ma'noga ega bo'ldi.

Biroq, Faraday uning natijalari maydon chiziqlari haqiqatining ishonchli dalili emasligini tan oldi. Bunday dalil uchun, deb yozgan edi u, "kuch chiziqlarining vaqtga bo'lgan munosabatini o'rnatish", ya'ni bu chiziqlar fazoda cheklangan tezlik bilan harakatlanishini va shuning uchun ularni ba'zilar tomonidan aniqlanishi mumkinligini ko'rsatish kerak. jismoniy usullar.

Faraday uchun "kuchning jismoniy chiziqlari" muammosi oddiy kuch chiziqlarini to'g'ridan-to'g'ri aniqlashga urinishlar bilan hech qanday umumiylik yo'qligini ta'kidlash muhimdir. Faraday elektromagnit induksiya kashf etilgandan beri oddiy kuch chiziqlari ham, elektromagnitizm qonunlari ham materiyaning ba'zi bir maxsus xususiyatlarining namoyon bo'lishi, deb hisobladi. maxsus holat, buni olim elektrotonik deb atagan. Shu bilan birga, bu davlatning mohiyati va u bilan bog'liqligi masalasi ma'lum shakllar Faraday materiyaning ochiq ekanligiga ishondi: "Bu holat nima va u nimaga bog'liq, biz hozir ayta olmaymiz. Ehtimol, u yorug'lik nuri kabi efir bilan shartlangandir ... Balki bu kuchlanish holati yoki tebranish holati yoki magnit kuchlari bilan chambarchas bog'liq bo'lgan elektr tokiga o'xshash boshqa holatdir. Ushbu holatni saqlab qolish uchun materiyaning mavjudligi zarurmi, "materiya" so'zi nimani anglatishiga bog'liq. Agar materiya tushunchasi og'ir yoki tortishish kuchiga ega bo'lgan moddalar bilan chegaralangan bo'lsa, u holda materiyaning mavjudligi magnit kuchning fizik chiziqlari uchun yorug'lik va issiqlik nurlari uchun juda kam ahamiyatga ega. Ammo agar biz efirni tan olsak, bu o'ziga xos materiya ekanligini qabul qilsak, unda kuch chiziqlari uning har qanday harakatlariga bog'liq bo'lishi mumkin.

Faradayning kuch chizig'iga shunchalik katta e'tibor qaratgani, birinchi navbatda, u ularda butunlay biron bir joyga olib boradigan ko'prikni ko'rganligi bilan bog'liq edi. yangi dunyo. Biroq, Faraday kabi ajoyib tajribachi uchun ham bu ko'prikdan o'tish qiyin edi. Aslida, bu muammo butunlay eksperimental yechimga imkon bermadi. Biroq, kuch chiziqlari orasidagi bo'shliqqa matematik tarzda kirib borishga harakat qilish mumkin. Maksvell aynan shunday qilgan. Uning mashhur tenglamalari Faradayning maydon chiziqlari orasidagi mavjud bo'lmagan bo'shliqlarga kirib borish va natijada u erda yangi jismoniy haqiqatni kashf qilish imkonini beradigan vositaga aylandi. Ammo bu boshqa hikoya - Buyuk nazariyotchining hikoyasi.

Bu R. Feynman, R. Leighton va M. Sandsning "Feynman Lectures on Physics" (M.: Mir, 1967) kitobiga ishora qiladi (M.: Mir, 1967) ( Eslatma ed.)
Rus tiliga tarjimada ushbu kitobning birinchi jildi 1947 yilda, ikkinchi jildi 1951 yilda va uchinchi jildi 1959 yilda "Fan klassikalari" turkumida nashr etilgan (M.: SSSR Fanlar akademiyasining nashriyoti). ( Eslatma ed.)
1892 yilda Uilyam Tomson fizikaning turli sohalaridagi fundamental ishlari, xususan, Angliya va Qo'shma Shtatlarni bog'laydigan transatlantik kabel yotqizilganligi uchun "Lord Kelvin" zodagonlik unvoniga sazovor bo'ldi.

Nomi: Maykl Faraday

Yosh: 75 yoshda

Faoliyat: eksperimental fizik, kimyogar

Oilaviy ahvol: uylangan edi

Maykl Faraday: tarjimai holi

"Odamlar elektr energiyasining afzalliklaridan bahramand ekanlar, ular Faraday nomini doimo minnatdorchilik bilan eslashadi", dedi Hermann Helmholtz.

Maykl Faraday - ingliz eksperimental fizigi, kimyogari, elektromagnit maydon haqidagi ta'limotni yaratuvchisi. U asos bo'lgan elektromagnit induksiyani kashf etdi sanoat ishlab chiqarish elektr va zamonaviy sharoitlarda ilovalar.

Bolalik va yoshlik

Maykl Faraday 1791-yil 22-sentabrda London yaqinidagi Nyuington-Bayts shahrida tug‘ilgan. Otasi - Jeyms Faraday (1761-1810), temirchi. Onasi - Margaret (1764-1838). Maykldan tashqari oilada uka Robert va opa-singillar Elizabet va Margaret ham bor edi. Ular kambag'al yashashdi, shuning uchun Maykl maktabni tugatmadi va 13 yoshida kitob do'koniga etkazib beruvchi bo'lib ishga ketdi.

Men o'qishni yakunlay olmadim. Bilimga chanqoq fizika va kimyoga oid kitoblarni o‘qish bilan qondirildi – kitob do‘konida ular ko‘p edi. Yigit o'zining birinchi tajribalarini o'zlashtirdi. U joriy manba - "Leyden jar" ni qurdi. Mayklning otasi va akasi uni tajriba qilishga undashgan.

1810 yilda 19 yoshli bola falsafiy klubga a'zo bo'ldi, u erda fizika va astronomiya bo'yicha ma'ruzalar o'qildi. Maykl ilmiy tortishuvlarda qatnashgan. Iqtidorli yigit ilmiy jamoatchilik e’tiborini tortdi. Kitob do'koni xaridori Uilyam Dens Mayklga sovg'a - Xamfri Deyvining (elektrokimyo asoschisi, kashfiyotchi) kimyo va fizika bo'yicha bir qator ma'ruzalariga qatnashish uchun chipta berdi. kimyoviy elementlar Kaliy, kaltsiy, natriy, bariy, bor).

Bo'lajak olim Xamfri Deyvining ma'ruzalarini ko'chirib olib, uni bog'ladi va professorga Qirollik institutida ish topishni so'rab xat bilan birga yubordi. Davy yigitning taqdirida ishtirok etdi va bir muncha vaqt o'tgach, 22 yoshli Faraday kimyoviy laboratoriyaga laborant bo'lib ishga kirdi.

Fan

Laborant sifatida o'z vazifalarini bajarayotib, Faraday o'zi tayyorlashda qatnashgan ma'ruzalarni tinglash imkoniyatini qo'ldan boy bermadi. Shuningdek, professor Deyvining duosi bilan yigit kimyoviy tajribalarini amalga oshirdi. Uning vijdonliligi va laborant sifatidagi ishini bajarishdagi mahorati uni Davining doimiy yordamchisiga aylantirdi.

1813-yilda Deyvi Faradayni ikki yillik Yevropa safariga o‘zining kotibi qilib oldi. Sayohat davomida yosh olim jahon ilm-fani namoyandalari: Andre-Mari Amper, Jozef Lui Gey-Lyusak, Alessandro Volta bilan uchrashdi.

1815 yilda Londonga qaytib kelganida Faraday yordamchi lavozimini egalladi. Shu bilan birga, u sevgan narsasini davom ettirdi - u o'z tajribalarini o'tkazdi. Faraday hayoti davomida 30 000 ta tajriba o'tkazdi. Ilmiy doiralarda o'zining pedantligi va mehnatsevarligi uchun u "tajribachilar qiroli" unvonini oldi. Har bir tajribaning tavsifi kundaliklarda diqqat bilan qayd etilgan. Keyinchalik, 1931 yilda bu kundaliklar nashr etildi.

Faradayning birinchi bosma nashri 1816 yilda nashr etilgan. 1819 yilga kelib 40 ta asar nashr etildi. Asarlar kimyoga bag'ishlangan. 1820 yilda qotishmalar bilan bir qator tajribalar natijasida yosh olim nikel qo'shilgan qotishma po'lat oksidlanmasligini aniqladi. Ammo tajribalar natijalari metallurglar tomonidan o'tdi. Zanglamaydigan po'latning kashfiyoti ancha keyinroq patentlangan.

1820 yilda Faraday Qirollik institutining texnik boshlig'i bo'ldi. 1821 yilga kelib u kimyodan fizikaga o'tdi. Faraday taniqli olim sifatida harakat qildi, vazn ortdi ilmiy hamjamiyat. Sanoat elektrotexnikasining boshlanishi bo'lgan elektr motorining ishlash printsipi haqida maqola chop etildi.

Elektromagnit maydon

1820 yilda Faraday elektr va magnit maydonlarining o'zaro ta'siri bo'yicha tajribalar bilan qiziqdi. Bu vaqtga kelib "to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai" (A. Volt), "elektroliz", "elektr yoyi", "elektromagnit" tushunchalari kashf etilgan. Bu davrda elektrostatika va elektrodinamika rivojlandi, Biot, Savart va Laplasning elektr va magnetizm bilan ishlash tajribalari nashr etildi. A. Amperning elektromagnetizm haqidagi ishi nashr etildi.

1821 yilda Faradayning "Ba'zi yangi elektromagnit harakatlar va magnitlanish nazariyasi to'g'risida" asari nashr etildi. Unda olim bir qutb atrofida aylanadigan magnit igna bilan tajribalarni taqdim etdi, ya'ni transformatsiyani amalga oshirdi. elektr energiyasi mexanikaga. Darhaqiqat, u dunyodagi birinchi, ibtidoiy bo'lsa-da, elektr motorini taqdim etdi.

Uilyam Uollastonning (palladiy, rodiy topilgan, refraktometr va goniometr ishlab chiqilgan) shikoyati kashfiyot quvonchini buzdi. Professor Davyga shikoyat qilib, olim Faradayni aylanadigan magnit igna g'oyasini o'g'irlashda aybladi. Hikoya shov-shuvli tus oldi. Davy Vollastonning pozitsiyasini qabul qildi. Faqatgina ikki olim o'rtasidagi shaxsiy uchrashuv va Faraday o'z pozitsiyasini tushuntirib, mojaroni hal qilishga muvaffaq bo'ldi. Uollaston da'vodan voz kechdi. Davy va Faraday o'rtasidagi munosabatlar avvalgi ishonchini yo'qotdi. Birinchisi yuqori bo'lsa-da oxirgi kunlar U Faraday qilgan asosiy kashfiyoti ekanligini takrorlashdan charchamasdi.

1824 yil yanvar oyida Faraday London Qirollik jamiyati a'zosi etib saylandi. Professor Deyvi qarshi ovoz berdi.

1823 yilda Parij Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi bo'ldi.

1825 yilda Maykl Faraday Davyning o'rniga Qirollik institutining fizika va kimyo laboratoriyasi direktori lavozimini egalladi.

1821 yil kashfiyotidan keyin olim o'n yil davomida asarlarini nashr etmadi. 1831 yilda u Vulvich professori bo'ldi ( harbiy akademiyasi), 1833 yilda - Qirollik institutida kimyo professori. Ilmiy munozaralar olib bordi, ilmiy majlislarda ma’ruzalar o‘qidi.

1820 yilda Faraday Xans Oerstedning tajribasi bilan qiziqdi: elektr toki zanjiri bo'ylab harakat magnit igna harakatiga sabab bo'ldi. Elektr toki magnitlanishning paydo bo'lishiga sabab bo'ldi. Faraday, shunga ko'ra, magnitlanish elektr tokining sababi bo'lishi mumkinligini aytdi. Nazariya haqida birinchi eslatma olimning kundaligida 1822 yilda paydo bo'lgan. Elektromagnit induktsiya sirini ochish uchun o'n yillik tajribalar kerak bo'ldi.

G'alaba 1831 yil 29 avgustda keldi. Faradayga o'zining mohir kashfiyoti qilish imkonini bergan qurilma temir halqa va uning ikki yarmiga o'ralgan mis simning ko'p burilishlaridan iborat edi. Tel bilan yopilgan halqaning yarmidan birining zanjirida magnit igna bor edi. Ikkinchi o'rash batareyaga ulangan. Oqim yoqilganda, magnit igna bir yo'nalishda, o'chirilganda esa boshqa yo'nalishda tebranadi. Faraday magnit magnitlanishni elektr energiyasiga aylantirishga qodir degan xulosaga keldi.

"Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan magnit oqimi o'zgarganda elektr tokining paydo bo'lishi" hodisasi elektromagnit induksiya deb ataldi. Elektromagnit induktsiyaning kashf etilishi tok manbai - elektr generatorini yaratishga yo'l ochdi.

Ushbu kashfiyot olim tajribalarining yangi samarali bosqichini boshlab berdi, bu esa dunyoga "Elektr energiyasi bo'yicha eksperimental tadqiqotlar" ni berdi. Faraday elektr tokini hosil qilish usulidan qat'i nazar, elektr energiyasini ishlab chiqarishning bir xilligini empirik tarzda isbotladi.

1832 yilda fizik Kopli medali bilan taqdirlangan.

Faraday birinchi transformatorning muallifi bo'ldi. U "dielektrik doimiy" tushunchasiga ega. 1836 yilda bir qator tajribalar orqali u tokning zaryadi faqat o'tkazgichning qobig'iga ta'sir qilishini va uning ichidagi narsalarni tegmasdan qoldirishini isbotladi. Amaliy fanda ushbu hodisa printsipi asosida ishlab chiqarilgan qurilma "Faraday qafasi" deb ataladi.

Kashfiyotlar va ishlar

Maykl Faradayning kashfiyotlari nafaqat fizikaga tegishli. 1824 yilda u benzol va izobutilenni kashf etdi. Olim xulosa qildi suyuq shakl xlor, vodorod sulfid, karbonat angidrid, ammiak, etilen, azot dioksidi, geksaxloran sintezini oldi.

1835 yilda Faraday kasallik tufayli ikki yillik tanaffusga majbur bo'ldi. Kasallikning sababi simob bug'i bilan tajribalar paytida olimning aloqasi bo'lganligi taxmin qilingan. Sog'ayib ketganidan keyin qisqa vaqt ishlagan professor 1840 yilda yana o'zini yomon his qildi. Men zaiflik va vaqtinchalik xotirani yo'qotishdan azob chekdim. Qayta tiklash davri 4 yilga cho'zildi. 1841 yilda shifokorlarning talabiga binoan olim Evropaga sayohatga jo'nadi.

Oila deyarli qashshoqlikda yashadi. Faradayning tarjimai holi Jon Tindallning aytishicha, olim yiliga 22 funt nafaqa olgan. 1841 yilda Bosh vazir Uilyam Lamb, Lord Melburn jamoatchilik bosimi ostida Faradayga yiliga 300 funt sterling miqdorida davlat pensiyasi berish to'g'risidagi farmonni imzoladi.

1845 yilda buyuk olim yana bir qancha kashfiyotlar bilan jahon hamjamiyatining e'tiborini jalb qilishga muvaffaq bo'ldi: magnit maydonda qutblangan yorug'lik tekisligining o'zgarishini kashf qilish ("Faraday effekti") va diamagnetizm (moddaning magnitlanishi). unga ta'sir qiluvchi tashqi magnit maydon).

Angliya hukumati bir necha bor Maykl Faradaydan texnik muammolar bilan bog'liq muammolarni hal qilishda yordam so'radi. Olim mayoqlarni jihozlash dasturini, kema korroziyasiga qarshi kurash usullarini ishlab chiqdi va sud-tibbiyot eksperti sifatida ishladi. Tabiatan yaxshi xulqli va tinchliksevar inson bo'lib, u Rossiya bilan urush uchun kimyoviy qurol yaratishda qatnashishdan qat'iyan rad etdi. Qrim urushi.

1848 yilda u Faradayga Temzaning chap qirg'og'ida, Gempton kortida uy berdi. Britaniya qirolichasi uy xo'jaligi uchun xarajatlar va soliqlarni to'lagan. Olim va uning oilasi 1858 yilda biznesni tark etib, unga ko'chib o'tdi.

Shahsiy hayot

Maykl Faraday Sara Barnardga uylangan (1800-1879). Sara Faradayning do'stining singlisi. 20 yoshli qiz turmush qurish taklifini darhol qabul qilmadi - yosh olim xavotirga tushishi kerak edi. Sokin to'y 1821 yil 12 iyunda bo'lib o'tdi. Ko'p yillar o'tgach, Faraday yozgan:

"Men turmushga chiqdim - bu mening er yuzidagi baxtim va sog'lom ruhiy holatimga ko'proq hissa qo'shgan voqea."

Faraday oilasi, xotinining oilasi kabi, Sandemaniyalik protestantlar jamoasining a'zolaridir. Faraday London jamoatining deakon ishini bajargan va bir necha bor oqsoqol etib saylangan.

O'lim

Maykl Faraday kasal edi. Qisqa daqiqalarda, kasallik pasayganda, u ishladi. 1862 yilda u magnit maydonda spektral chiziqlarning harakati haqida gipotezani ilgari surdi. Piter Zeeman 1897 yilda nazariyani tasdiqlashga muvaffaq bo'ldi, buning uchun u 1902 yilda " Nobel mukofoti" Zeeman g'oya muallifi sifatida Faradayni ko'rsatdi.

Maykl Faraday 1867 yil 25 avgustda 75 yoshida o'z stolida vafot etdi. U Londondagi Xaygeyt qabristonida rafiqasi yoniga dafn etilgan. O'limidan oldin olim kamtarona dafn qilishni so'radi, shuning uchun faqat qarindoshlari keldi. Qabr toshida olimning nomi, umri yillari o‘yib yozilgan.

• O'z ishida fizik bolalar haqida ham unutmadi. Bolalar uchun "Sham tarixi" (1961) ma'ruzalari bugungi kungacha qayta nashr etilgan.
• Faraday portreti Britaniyaning 1991-1999 yillarda chiqarilgan 20 funt sterling pulida joylashgan.
• Deyvi Faradayning ish so'roviga javob bermagani haqida mish-mishlar tarqaldi. Bir kuni, kimyoviy tajriba paytida vaqtincha ko'zini yo'qotib qo'ygan professor o'jar yigitni esladi. Olimning kotibi bo'lib ishlagan yigit Deyvini o'zining bilimdonligi bilan shunchalik hayratda qoldirdiki, u Mayklga laboratoriyada ishlashni taklif qildi.
• Davy oilasi bilan Yevropa gastrollaridan qaytgach, Faraday Qirollik institutida yordamchi bo‘lishni kutib, idish yuvuvchi bo‘lib ishlagan.

Faraday Maykl (1791-1867), ingliz fizigi, elektromagnit maydon haqidagi ta'limotning asoschisi.

1791 yil 22 sentyabrda Londonda temirchi oilasida tug'ilgan. U erta kitob muqovalash sexida ishlay boshlagan va u yerda kitobxonlikka qiziqa boshlagan. Maykl Britannica Entsiklopediyasidagi elektr toki haqidagi maqolalardan hayratda qoldi: Madam Marcaisning "Kimyo bo'yicha suhbatlar" va L. Eulerning "Turli fizik va falsafiy masalalar bo'yicha maktublari". U darhol kitoblarda tasvirlangan tajribalarni takrorlashga harakat qildi.

Iste'dodli yigit e'tiborni tortdi va uni Buyuk Britaniya Qirollik institutiga ma'ruzalar tinglashga taklif qilishdi. Biroz vaqt o'tgach, Faraday u erda laborant bo'lib ishlay boshladi.

1820 yildan boshlab u elektr va magnitlanishni birlashtirish g'oyasi ustida ko'p ishladi. Keyinchalik bu olimning hayotiy ishiga aylandi. 1821 yilda Faraday birinchi bo'lib magnitni tok o'tkazgich atrofida va tok o'tkazgichni magnit atrofida aylantirdi, ya'ni elektr motorining laboratoriya modelini yaratdi.

1824 yilda London Qirollik jamiyati a'zosi etib saylandi. 1831 yilda olim elektromagnit induksiyaning mavjudligini aniqladi va keyingi yillarda bu hodisaning qonuniyatlarini o'rnatdi. Shuningdek, u elektr zanjirini yopish va ochishda tashqari oqimlarni aniqladi va ularning yo'nalishini aniqladi.

Eksperimental materialga asoslanib, u "hayvon" va "magnit" termoelektrik, ishqalanishdan keladigan elektr va galvanik elektrning o'ziga xosligini isbotladi. Ishqorlar, tuzlar va kislotalar eritmalari orqali tokni o'tkazib, 1833 yilda elektroliz qonunlarini (Faraday qonunlarini) tuzdi. “Katod”, “anod”, “ion”, “elektroliz”, “elektrod”, “elektrolit” tushunchalarini kiritdi. Voltmetr qurildi.

1843 yilda Faraday elektr zaryadini saqlash g'oyasini eksperimental ravishda isbotladi va tabiat kuchlarining birligi va ularning o'zaro bog'liqligi g'oyasini ifodalab, energiyaning saqlanishi va o'zgarishi to'g'risidagi qonunni ochishga yaqinlashdi. transformatsiya.

Elektromagnit maydon haqidagi ta'limotni yaratuvchisi, olim yorug'likning elektromagnit tabiati haqida fikr bildirdi ("Nurli tebranishlar haqidagi fikrlar" xotirasi, 1846).

1854 yilda u diamagnetizm fenomenini, uch yildan keyin esa paramagnetizmni kashf etdi. Magnitoptikaning boshlanishini qo'ydi. Elektromagnit maydon tushunchasini kiritdi. Bu fikr, A. Eynshteynga ko'ra, eng ko'p edi muhim kashfiyot I. Nyuton davridan boshlab.

Faraday kamtarona va jim yashab, tajribalarni hamma narsadan afzal ko'rar edi.

1867 yil 25 avgustda Londonda vafot etdi. Kul Londonning Haygeyt qabristonida qolmoqda. Olimning g‘oyalari hamon yangi dahoni kutmoqda

Biografiya

dastlabki yillar

Maykl 1791-yil 22-sentyabrda Nyuton-Battsda (hozirgi Buyuk London) tug‘ilgan. Uning otasi London chekkasidagi kambag'al temirchi edi. Uning katta akasi Robert ham temirchi bo'lib, u Mayklning bilimga chanqoqligini har tomonlama qo'llab-quvvatlagan va dastlab uni moddiy jihatdan qo'llab-quvvatlagan. Faradayning onasi, mehnatkash va o'qimagan ayol, o'g'lining muvaffaqiyat va e'tirofga erishganini ko'rish uchun yashadi va u bilan haqli ravishda faxrlanardi. Oilaning kamtarona daromadi Mayklga hatto o'rta maktabni tugatishga imkon bermadi, u o'n uch yoshida u kitob va gazetalar yetkazib beruvchi bo'lib ishlay boshladi, keyin 14 yoshida u kitob do'koniga ishga kirdi va u erda kitob muqovasini o'rgandi; . Blandford ko'chasidagi ustaxonadagi yetti yillik ish yigit uchun intensiv o'z-o'zini tarbiyalash yillari bo'ldi. Bu vaqt davomida Faraday ko'p ishladi - u bir-biriga bog'langan barcha hikoyalarni ishtiyoq bilan o'qidi. ilmiy ishlar fizika va kimyo bo'yicha, shuningdek, Britannica Entsiklopediyasidan olingan maqolalar, uy laboratoriyasida uy qurilishi elektrostatik qurilmalar bo'yicha kitoblarda tasvirlangan tajribalarni takrorladi. Faraday hayotidagi muhim bosqich uning shahar falsafiy jamiyatida o'qishi bo'lib, u erda kechqurun Maykl fizika va astronomiya bo'yicha mashhur ilmiy ma'ruzalarni tinglagan va bahslarda qatnashgan. U akasidan pul (har bir ma'ruza uchun bir shilling) oldi. Ma'ruzalarda Faraday yangi tanishlar orttirdi, ularga aniq va aniq taqdimot uslubini rivojlantirish uchun ko'plab xatlar yozdi; notiqlik texnikasini ham egallashga harakat qildi.

Qirollik institutida ish boshlash

Faraday ommaviy ma'ruza o'qiydi

Yigitning ilmga bo'lgan ishtiyoqiga e'tibor berib, 1812 yilda kitob muqovalash ustaxonasiga tashrif buyurganlardan biri, London Qirollik jamiyati a'zosi Deno unga mashhur fizik va kimyogar, kashfiyotchining ommaviy ma'ruzalariga chipta berdi. ko'plab kimyoviy elementlardan, Qirollik institutida G. Davy. Maykl nafaqat qiziqish bilan tingladi, balki to'rtta ma'ruzani batafsil yozdi va bog'ladi, u professor Daviga uni Qirollik institutiga ishga olishni so'rab xat bilan birga yubordi. Faradayning so'zlariga ko'ra, bu "jasur va sodda qadam" uning taqdiriga hal qiluvchi ta'sir ko'rsatdi. Professor yigitning keng bilimidan hayratda qoldi, lekin o'sha paytda institutda bo'sh ish o'rinlari yo'q edi va Mayklning iltimosi bir necha oydan keyin qondirildi. Davy (biroz ikkilanmasdan) Faradayni qirollik institutining kimyoviy laboratoriyasida laborant sifatida bo'sh o'rinni egallashga taklif qildi, u erda ko'p yillar davomida ishlagan. Ushbu faoliyatning boshida o'sha yilning kuzida u professor va uning rafiqasi bilan uzoq sayohat qildi. ilmiy markazlar Yevropa (1813-1815). Bu sayohat Faraday uchun edi katta ahamiyatga ega: u Davy bilan bir qator laboratoriyalarga tashrif buyurdi, u erda o'sha davrning ko'plab taniqli olimlari, jumladan A. Amper, M. Chevrel, J. L. Gey-Lyusak va A. Volta bilan uchrashdi va ular o'z navbatida yoshlarning ajoyib qobiliyatlariga e'tibor qaratdilar. ingliz.

Birinchi mustaqil tadqiqot

Faraday laboratoriyada tajriba o'tkazmoqda

Asta-sekin uning eksperimental tadqiqotlari tobora fizika sohasiga o'tdi. 1820 yilda X.Oersted elektr tokining magnit ta'sirini kashf etgandan so'ng, Faraday elektr va magnitlanish o'rtasidagi bog'liqlik muammosiga qiziqib qoldi: "Magnitizmni elektrga aylantiring". Faradayning fikri quyidagicha edi: agar Oersted tajribasida elektr toki magnit kuchga ega bo'lsa va Faradayning fikriga ko'ra, barcha kuchlar o'zaro aylantirilsa, magnitlar elektr tokini qo'zg'atishi kerak. Xuddi shu yili u yorug'lik oqimining qutblanish ta'sirini topishga harakat qildi. Magnit qutblari orasida joylashgan suv orqali qutblangan yorug'likni o'tkazib, u yorug'likning depolarizatsiyasini aniqlashga harakat qildi, ammo tajriba salbiy natija berdi.

1823 yilda Faraday London Qirollik jamiyatiga a'zo bo'ldi va Qirollik institutining fizik-kimyoviy laboratoriyalari direktori etib tayinlandi va u erda tajribalarini o'tkazdi.

1825 yilda "Elektromagnit oqim (magnit ta'siri ostida)" maqolasida Faraday, uning fikriga ko'ra, magnitga ta'sir qiluvchi oqim unga qarshi ekanligini ko'rsatishi kerak bo'lgan tajribani tasvirlaydi. Xuddi shu tajriba Faradayning 1825 yil 28 noyabrdagi kundaligida tasvirlangan. Tajriba sxemasi shunday ko'rinishga ega edi. Ikki qatlamli qog'oz bilan ajratilgan ikkita sim bir-biriga parallel ravishda joylashtirildi. Bunday holda, biri galvanik elementga, ikkinchisi esa galvanometrga ulangan. Faradayga ko'ra, birinchi simda oqim o'tganda, ikkinchisida oqim paydo bo'lishi kerak, bu galvanometr tomonidan qayd etiladi. Biroq, bu tajriba ham salbiy natija berdi.

1831 yilda, o'n yillik tinimsiz izlanishlardan so'ng, Faraday nihoyat o'z muammosiga yechim topdi. Faradayni bu kashfiyotga ixtirochi Jozef Genrining xabari sabab bo'lgan degan taxmin bor, u ham induksiya tajribalarini o'tkazgan, ammo ularni ahamiyatsiz deb hisoblab, o'z natijalariga tizimlilik berishga harakat qilgan holda nashr etmagan. Biroq, Genri bir tonna ko'tarishga qodir elektromagnit yaratishga muvaffaq bo'lganligi haqida xabar e'lon qildi. Bu magnit maydonni sezilarli darajada oshiradigan ko'p qatlamli o'rashni yaratishga imkon beradigan simli izolyatsiyadan foydalanish tufayli mumkin bo'ldi.

Faraday o'zining birinchi muvaffaqiyatli tajribasini tasvirlaydi:

Bir bo'lakda ikki yuz uch fut mis sim katta yog'och barabanga o'ralgan; yana ikki yuz uch fut bir xil sim birinchi o'rashning burilishlari orasiga spiral shaklida yotqizilgan, metall aloqa hamma joyda shnur yordamida yo'q qilingan. Ushbu spirallardan biri galvanometrga, ikkinchisi esa to'rt dyuymli kvadrat, er-xotin mis plitalari bo'lgan yuz juft plastinkadan iborat yaxshi zaryadlangan batareyaga ulangan. Kontakt yopilganda galvanometrga to'satdan, lekin juda zaif ta'sir ko'rsatdi va batareya bilan kontakt ochilganda ham xuddi shunday zaif ta'sir sodir bo'ldi.

1832 yilda Faraday elektrokimyoviy qonunlarni kashf etdi, ular bugungi kunda fanning yangi tarmog'i - elektrokimyoning asosini tashkil qiladi. katta soni texnologik ilovalar.

Qirollik jamiyatiga saylov

1824 yilda Faraday Deysining faol qarshiliklariga qaramay, Qirollik jamiyati a'zosi etib saylandi, u bilan Faraday munosabatlari o'sha paytga qadar ancha murakkablashdi, garchi Deyvi o'zining barcha kashfiyotlari orasida buni takrorlashni yaxshi ko'rsa ham, eng muhimi "Faradayning kashfiyoti" edi. ”. Ikkinchisi ham Davyga hurmat ko'rsatib, uni "buyuk odam" deb atagan. Qirollik jamiyatiga saylanganidan bir yil o'tgach, Faraday Qirollik instituti laboratoriyasi direktori etib tayinlandi va u ushbu institutda professorlik darajasini oldi.

Faraday va din

Maykl Faraday imonli nasroniy edi va Darvinning ishi haqida bilganidan keyin ham ishonishda davom etdi. U sandimaniyaliklarga tegishli edi ( Ingliz) a'zolari Bibliyani so'zma-so'z talqin qilgan sekta. Olim 1840-yilda tariqat oqsoqoli etib saylangan, ammo 1844-yilda 13 kishi bilan birga noma’lum sabablarga ko‘ra undan chiqarib yuborilgan. Biroq, bir necha hafta ichida Faraday qaytib keldi. 1850 yilda u yana sektadan haydalish arafasida turganiga qaramay, uning qoidalariga ko'ra, umrbod chetlatish degani, 1860 yilda Faraday ikkinchi marta oqsoqol etib saylandi. U bu lavozimda 1864 yilgacha ishlagan.

Ruscha tarjimalarda ishlaydi

• Faraday M. Elektr energetikasi bo'yicha tanlangan asarlar. M.-L.: GONTI, 1939. Seriya: Tabiiy tarix klassikasi. (Turli xil asarlar va parchalar to'plami).
• Faraday M. Materiya kuchlari va ularning munosabatlari. M.: GAIZ, 1940 yil.
• Faraday M. Elektr energiyasida eksperimental tadqiqotlar. 3 jildda. M .: nashriyot uyi. SSSR Fanlar akademiyasi, 1947, 1951, 1959. ( asl ism: Elektr energiyasi bo'yicha eksperimental tadqiqotlar).

Shuningdek qarang

	Maykl Faraday Vikiiqtibosda
	Vikimanbada
	Maykl Faraday Wikimedia Commons-da

Eslatmalar

Adabiyot

• Radovskiy M.I. Faraday. M.: Jurnal va gazetalar uyushmasi, 1936. Serial: Ajoyib odamlar hayoti, 19-20 (91-92).

Havolalar

Kategoriyalar:

• Alfavit tartibida shaxslar
• Alifbo bo'yicha olimlar
• 22 sentyabrda tug'ilgan
• 1791 yilda tug'ilgan
• Londonda tug'ilgan
• 25 avgust kuni vafot etgan
• 1867 yilda vafot etgan
• Prinstondagi o'limlar
• Alifbo tartibida fiziklar
• Kimyogarlar alifbo tartibida
• Buyuk Britaniya fiziklari
• Buyuk Britaniya kimyogarlari
• Buyuk Britaniya fizik kimyogarlari
• Ularning nomi bilan atalgan olimlar jismoniy birliklar o'lchovlar
• London Qirollik jamiyati a'zolari
• Frantsiya Fanlar akademiyasining a'zolari
• Sankt-Peterburg Fanlar akademiyasining faxriy a'zolari
• AQSh Milliy Fanlar Akademiyasi a'zolari va muxbir a'zolari
• Kopley medali sohiblari
• Mexanik muhandislar

Wikimedia fondi. 2010 yil.