Ядуу гэр бүлд өссөн Английн физикч Майкл Фарадей хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн агуу эрдэмтдийн нэг болжээ. Шинжлэх ухаан нь давуу эрх ямбатай гэр бүлд олон хүн төрж байсан тэр үед түүний гайхалтай амжилтууд бий болсон. Цахилгаан багтаамжийн нэгж болох фарадыг түүний нэрээр нэрлэсэн.
Фарадей (физикч): товч намтар
Майкл Фарадей 1791 оны 9-р сарын 22-нд Их Британийн нийслэл Лондон хотод төржээ. Тэрээр Жеймс, Маргарет Фарадей нарын гэр бүлийн гурав дахь хүүхэд байв. Аав нь дархан хүн байсан тул биеийн байдал тааруу байв. Гэрлэхээсээ өмнө ээж нь үйлчлэгч хийдэг байсан. Гэр бүл ядуу амьдарч байсан.
13 нас хүртлээ Майкл орон нутгийн сургуульд сурч, тэндээ бага боловсрол эзэмшсэн. Гэр бүлдээ туслахын тулд тэрээр номын дэлгүүрт элчээр ажиллаж эхэлсэн. Хүүгийн хичээл зүтгэл нь ажил олгогчийнхоо сэтгэлийг хөдөлгөжээ. Жилийн дараа уяачаар дэвшсэн.
Номын хавтас, шинжлэх ухаан
Майкл Фарадей дэлхийн талаар илүү ихийг мэдэхийг хүссэн; Тэр зөвхөн номыг сэргээн засварлахаар хязгаарлагдахгүй. Өдөр тутмын шаргуу хөдөлмөрлөсний дараа тэрээр бүх чөлөөт цагаа уясан номыг уншихад зориулдаг байв.
Тэрээр шинжлэх ухаанд сонирхолтой гэдгээ аажмаар олж мэдсэн. Тэр ялангуяа хоёр номонд дуртай байсан:
- Британника нэвтэрхий толь бол түүний цахилгаан болон бусад олон зүйлийн талаархи мэдлэгийн эх сурвалж юм.
- Хими яриа - Жэйн Марсетийн 600 хуудас хими.
Тэр их дурласан тул уншсан зүйлийнхээ үнэнийг батлахын тулд багахан орлогынхоо нэг хэсгийг химийн бодис, аппарат хэрэгсэлд зарцуулж эхэлсэн.
Шинжлэх ухааны мэдлэгээ тэлж байхдаа нэрт эрдэмтэн Жон Татум байгалийн философи (физик) сэдвээр олон нийтэд цуврал лекц унших гэж байгааг сонссон. Лекцэнд оролцохын тулд нэг шиллингийн төлбөр төлөх шаардлагатай болсон нь Майкл Фарадейгийн хувьд хэтэрхий их юм. Дархан ах нь ахыгаа шинжлэх ухаанд үнэнчээр зүтгэж байгаад нь биширч түүнд шаардлагатай мөнгийг нь өгчээ.
Хамфри Дэвитэй уулзах
Номын дэлгүүрийн үйлчлүүлэгч Виллиам Данс Майклаас Хатан хааны институтээс лекц унших тасалбар авах уу гэж асуухад Фарадей шинжлэх ухаан руу дахин нэг алхам хийлээ.
Лектор Сэр Хамфри Дэви бол тухайн үеийн дэлхийн хамгийн алдартай эрдэмтдийн нэг байсан. Фарадей боломжоо олж, химийн хамгийн шинэ асуудлын нэг болох хүчиллэгийг тодорхойлох дөрвөн лекцэнд суув. Тэрээр Дэвигийн лекц дээр хийсэн туршилтуудыг үзсэн.
Энэ бол түүний амьдрахыг хүссэн ертөнц байсан. Фарадей тэмдэглэл хөтөлж, дараа нь тэмдэглэлдээ маш олон нэмэлт оруулсан тул 300 хуудас гар бичмэлийг өөрөө хавтаслан Дэвид тэмдэг болгон илгээжээ.баярлалаа.
Энэ үед Майкл номын дэлгүүрийн арын хашаанд нойтон давстай цаасаар тусгаарлагдсан зэс зоос, цайрын дискнээс цахилгаан батерей бүтээх илүү нарийн төвөгтэй туршилтуудыг хийж эхэлжээ. Тэрээр магнийн сульфат зэрэг химийн бодисыг задлахад ашигласан. Хамфри Дэви химийн энэ салбарт анхдагч байсан.
1812 оны 10-р сард Фарадейгийн дагалдан суралцах хугацаа дуусч, түүнд дургүй санагдсан өөр ажил олгогчийн уяачаар ажиллаж эхэлсэн.
Аз жаргал гэж байхгүй, харин золгүй явдал тусалсан
Тэгээд Фарадейд зориулсан нэгэн баярт үйл явдал болов. Амжилтгүй туршилтын үр дүнд Хамфри Дэви бэртсэн: энэ нь түүний бичих чадварт түр зуур нөлөөлсөн. Майкл өөрт нь илгээсэн номонд нь маш их сэтгэгдэл төрүүлсэн Дэвид зориулж хэдэн өдрийн турш тэмдэглэл хөтөлж чаджээ.
Туслахын ажлын богино хугацаа дуусахад Фарадей эрдэмтэнд захидал илгээж, түүнийг туслахаар ажилд авахыг хүссэн. Үүний дараахан Дэвигийн лабораторийн туслахуудын нэг нь зүй бус үйлдлийн улмаас ажлаасаа халагдсан бөгөөд Хамфри Майклаас сул орон тоог нөхөх эсэхийг асуув.
Тэр дэлхийн хамгийн алдартай эрдэмтдийн нэгтэй Хатан хааны хүрээлэнд ажиллахыг хүсэж байна уу? Энэ бол риторик асуулт байлаа.
Хааны институт дахь карьер
Фарадей 1813 оны 3-р сарын 1-нд 21 настайдаа албан тушаалаа авсан.
Түүнд сайн цалин авч Хааны дээд сургуулийн дээврийн хонгилд амьдрах өрөө өгсөн. Майкл маш их баяртай байсан бөгөөд түүний энэ байгууллагатай холбоо байхгүй болсон54 жил тасалдсан бөгөөд энэ хугацаанд тэрээр химийн профессор болж чадсан.
Фарадейгийн ажил бол Хатан хааны институтэд туршилт хийх, лекц уншихад зориулсан тоног төхөөрөмж бэлтгэх явдал байв. Эхлээд тэрээр Дэвиг гэмтээсэн тэсрэх бодис болох азотын трихлоридтой харьцсан. Дараагийн дэлбэрэлтийн үеэр Майкл мөн богино хугацаанд ухаан алдаж, Хамфри дахин шархадсан үед энэ нэгдэлтэй туршилтууд зогссон.
Хатан хааны институтэд 7 сар ажилласны дараа Дэви Европоор 18 сарын аялан тоглолт хийхдээ Фарадейг дагуулан явав. Энэ хугацаанд Майкл Парист Андре-Мари Ампер, Миланд Алессандро Вольта зэрэг агуу эрдэмтэдтэй уулзаж амжжээ. Нэг ёсондоо энэ аялал нь түүний их сургуулийн боловсролыг орлуулсан - Фарадей энэ хугацаанд маш их зүйлийг сурсан.
Гэхдээ аялан тоглолтын ихэнх хугацаанд тэрээр сэтгэл хангалуун бус байсан тул шинжлэх ухаан, нарийн бичгийн даргын ажлаас гадна Дэви болон түүний эхнэрийг хүлээх хэрэгтэй болсон. Эрдэмтний эхнэр Фарадейг гарал үүслийнх нь хувьд адилтгаж үздэггүй байв.
Лондонд буцаж ирсний дараа бүх зүйл байрандаа орсон. Хатан хааны институт Майклын гэрээг шинэчилж, цалинг нь нэмэгдүүлсэн. Дэви өөрийн тусламжийг шинжлэх ухааны баримт бичигт хүртэл дурьдаж эхэлсэн.
1816 онд 24 настайдаа Фарадей материйн шинж чанарын тухай анхны лекцээ уншиж байжээ. Энэ нь хотын философийн нийгэмлэгт болсон. Үүний зэрэгцээ тэрээр "Science Quarterly" сэтгүүлд кальцийн гидроксидын шинжилгээний талаархи анхны эрдэм шинжилгээний өгүүлэлээ нийтлүүлсэн.
1821 онд Фарадей 29 настайдаа Хатан хааны хүрээлэнгийн өрх, лабораторийн эрхлэгчээр дэвшжээ. Үүнтэй адилтэр Сара Барнардтай гэрлэсэн. Майкл болон түүний эхнэр дараагийн 46 жилийн ихэнх хугацаанд тус институтэд дээврийн хонгилд байхаа больсон, харин нэгэн цагт Хамфри Дэвигийн эзэлсэн тохилог өрөөнд амьдарсан.
1824 онд Фарадейгийн намтар (физик) нь Хааны нийгэмлэгт сонгогдсоноор тэмдэглэгдсэн байв. Энэ нь түүнийг нэр хүндтэй эрдэмтэн болсныг хүлээн зөвшөөрсөн хэрэг байв.
1825 онд физикч Фарадей лабораторийн захирал болжээ.
1833 онд тэрээр Их Британийн Хатан хааны институтын Фуллерийн химийн профессор болжээ. Фарадей насан туршдаа энэ албан тушаалыг хашсан.
1848, 1858 онд түүнийг Хатан хааны нийгэмлэгийг толгойлохыг хүссэн ч татгалзсан.
Шинжлэх ухааны ололт
Фарадейгийн физикийн нээлтүүдийг тайлбарлахын тулд нэгээс олон ном хэрэгтэй. Альберт Эйнштейн ажлын өрөөндөө Исаак Ньютон, Жеймс Максвелл, Майкл Фарадей гэсэн гурван эрдэмтний гэрэл зургийг хадгалж байсан нь санамсаргүй хэрэг биш юм.
Хачирхалтай нь хэдийгээр эрдэмтний амьдралын туршид физикч гэдэг үг хэрэглэж эхэлсэн ч тэр өөрөө үүнд дургүй байсан бөгөөд өөрийгөө үргэлж философич гэж дууддаг байв. Фарадей бол туршилтаар нээлт хийдэг хүн байсан бөгөөд шинжлэх ухааны зөн совингоор дамжуулан гаргасан санаанаасаа хэзээ ч бууж өгдөггүй гэдгээрээ алдартай.
Хэрэв тэр санаа нь үнэ цэнэтэй гэж бодсон бол санасандаа хүрэх хүртлээ эсвэл байгаль эх түүний бурууг нотолсон гэдэгт итгэлтэй болох хүртлээ олон бүтэлгүйтлийг үл харгалзан туршилтаа хийсээр байсан нь туйлын ховор тохиолдол байв.
Тэгвэл Фарадей физикт юу нээсэн бэ? Түүний хамгийн алдартай заримыг энд оруулавамжилт.
1821: цахилгаан соронзон эргэлтийн нээлт
Энэ нь эцэстээ цахилгаан моторыг бүтээхэд хүргэсэн зүйл байсан юм. Энэхүү нээлт нь цахилгаан гүйдэл дамжуулах утасны соронзон шинж чанарын тухай Oersted-ийн онолд үндэслэсэн юм.
1823: Хий шингэрүүлэх болон хөргөх
1802 онд Жон Далтон бүх хийг бага температур эсвэл өндөр даралтанд шингэрүүлж болно гэж санал болгосон. Үүнийг физикч Фарадей эмпирик байдлаар нотолсон. Тэрээр эхлээд хлор, аммиакийг шингэн болгон хувиргасан.
Шингэн аммиак нь бас сонирхолтой байсан, учир нь Майкл Фарадейгийн тэмдэглэснээр түүний ууршилтын физик нь хөргөлт үүсгэдэг. Хиймэл ууршуулах замаар хөргөх зарчмыг 1756 онд Эдинбург хотод Уильям Каллен олон нийтэд үзүүлсэн. Эрдэмтэн насос ашиглан колбоны даралтыг эфирээр буулгаж, улмаар хурдан ууршжээ. Үүний улмаас хөргөж, агаар дахь чийгээс колбоны гадна талд мөс үүссэн.
Фарадейгийн нээлтийн ач холбогдол нь механик шахуургууд нь өрөөний температурт хийг шингэн болгож чаддагт байсан юм. Дараа нь шингэн ууршиж, эргэн тойрон дахь бүх зүйлийг хөргөж, үүссэн хийг цуглуулж, шахуургын тусламжтайгаар дахин шингэн болгон шахаж, мөчлөгийг давтана. Орчин үеийн хөргөгч, хөлдөөгчид ингэж ажилладаг.
1862 онд Лондонд болсон Дэлхийн үзэсгэлэн дээр Фердинанд Карре дэлхийн анхны арилжааны зориулалттай мөс хийх машиныг үзүүлжээ. Машин нь хөргөлтийн бодис болгон аммиак ашигласан бөгөөд энэ ньцагт 200 кг мөс үйлдвэрлэсэн.
1825: Бензолын нээлт
Түүхээс харахад бензол нь практик утгаараа, өөрөөр хэлбэл шинэ материал бий болгоход, онолын хувьд химийн холбоог ойлгоход хэрэглэгддэг химийн хамгийн чухал бодисуудын нэг болжээ. Лондонгийн гэрэлтүүлгийн хийн үйлдвэрлэлийн байгууламжийн тослог үлдэгдлээс нэг эрдэмтэн бензол илрүүлжээ.
1831: Фарадейгийн хууль, томьёо, цахилгаан соронзон индукцийн физик
Энэ бол шинжлэх ухаан, технологийн ирээдүйн маш чухал нээлт байлаа. Фарадейгийн хууль (физик) нь хувьсах соронзон орон нь хэлхээнд цахилгаан гүйдлийг өдөөдөг бөгөөд үүссэн цахилгаан хөдөлгөгч хүч нь соронзон урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай шууд пропорциональ байна. Түүний боломжит оруулгуудын нэг нь |E|=|dΦ/dt| бөгөөд E нь EMF, Ф нь соронзон урсгал юм.
Жишээ нь, тах соронзыг утсаар хөдөлгөхөд цахилгаан гүйдэл үүсдэг, учир нь соронзны хөдөлгөөн нь хувьсах соронзон орон үүсгэдэг. Үүнээс өмнө гүйдлийн цорын ганц эх үүсвэр нь зай байсан. Хөдөлгөөнийг цахилгаан болгон хувиргах, эсвэл илүү шинжлэх ухаанчаар бол кинетик энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах боломжтойг физикийн нээлтүүдээр харуулсан Майкл Фарадей өнөөдөр бидний гэрт байгаа эрчим хүчний ихэнх хувийг цахилгаан энерги болгон хувиргадаг болохыг харуулж байна. энэ зарчим.
Эргэлт (кинетик энерги) нь цахилгаан соронзон индукцаар цахилгаан болж хувирдаг. Мөн эргэлтийг турбин дээрх өндөр уурын үйлчлэлээр олж авдаг.нүүрс, хий, атомын энерги, усан цахилгаан станц дахь усны даралт, салхин цахилгаан станцын агаарын даралтаас үүссэн даралт.
1834: электролизийн хууль
Фарадей физикч цахилгаан химийн шинэ шинжлэх ухааныг бий болгоход томоохон хувь нэмэр оруулсан. Энэ нь электрод ба ионжуулсан бодисын хоорондох интерфейс дээр юу болж байгааг тайлбарладаг. Цахилгаан химийн ачаар бид орчин үеийн гар утасны технологийг тэжээдэг лити-ион батерей, аккумляторыг ашигладаг. Фарадейгийн хуулиуд нь электродын урвалын талаарх бидний ойлголтод чухал юм.
1836: хамгаалалттай камерын бүтээл
Физикч Фарадей цахилгаан дамжуулагчийг цэнэглэхэд бүх илүүдэл цэнэг нь түүний гадна талд хуримтлагддаг болохыг олж мэдсэн. Энэ нь өрөө эсвэл металл торонд нэмэлт төлбөр гарахгүй гэсэн үг юм. Жишээлбэл, Фарадей хувцас өмссөн, өөрөөр хэлбэл металл доторлогоотой хүн гадны цахилгаанд өртдөггүй. Фарадейгийн тор нь хүмүүсийг хамгаалахаас гадна гадны нөлөөнд мэдрэмтгий цахилгаан эсвэл цахилгаан химийн туршилт хийхэд ашиглаж болно. Хамгаалагдсан камерууд нь хөдөлгөөнт холбооны хувьд үхсэн бүс үүсгэх боломжтой.
1845: Фарадей эффектийн нээлт - соронзон-оптик эффект
Шинжлэх ухааны түүхэн дэх өөр нэг чухал туршилт бол цахилгаан соронзон ба гэрлийн хоорондын уялдаа холбоог 1864 онд Жеймс Клерк Максвеллийн тэгшитгэлээр бүрэн тодорхойлсон анхны туршилт юм. Гэрлийг цахилгаан соронзон долгион гэдгийг физикч Фарадей тогтоожээ: “Хэзэээсрэг талын соронзон туйлууд нь нэг талдаа байсан нь туйлширсан цацрагт нөлөөлсөн нь соронзон хүч ба гэрлийн хоорондын холбоог нотолж байна…
1845: бүх материйн шинж чанар болох диамагнетизмыг нээсэн
Ихэнх хүмүүс жирийн соронзыг жишээ болгон ашигладаг ферромагнетизмыг мэддэг. Фарадей (физикч) бүх бодис диамагнит шинж чанартай болохыг олж мэдсэн - ихэнх тохиолдолд сул, гэхдээ бас хүчтэй байдаг. Диамагнетизм нь хэрэглэж буй соронзон орны чиглэлийн эсрэг байдаг. Жишээлбэл, хэрэв та хойд туйлыг хүчтэй диамагнит бодисын ойролцоо байрлуулбал тэр нь түлхэх болно. Орчин үеийн маш хүчтэй соронзоор өдөөгдсөн материал дахь диамагнетизмыг левитацид хүрэхийн тулд ашиглаж болно. Мэлхий гэх мэт амьд биетүүд хүртэл диамагнит шинж чанартай бөгөөд хүчтэй соронзон орон дотор хөвж чаддаг.
Төгсгөл
Физикийн нээлтүүд нь шинжлэх ухаанд хувьсгал хийсэн Майкл Фарадей 1867 оны 8-р сарын 25-нд 75 насандаа Лондонд таалал төгсөв. Түүний эхнэр Сара илүү урт насалсан. Хосууд хүүхэдгүй байв. Тэрээр амьдралынхаа туршид үнэнч Христэд итгэгч байсан бөгөөд Сандеманчууд хэмээх протестант шашны жижиг бүлэгт харьяалагддаг байв.
Фарадейг амьд ахуйдаа ч Их Британийн хаад, хатад болон Исаак Ньютон зэрэг эрдэмтдийн хамт Вестминстерийн сүмд оршуулах санал тавьж байсан. Тэрээр илүү даруухан ёслол хийхээс татгалзав. Сараг мөн оршуулсан түүний булшийг Лондон дахь Хайгейт оршуулгын газраас олж болно.
