От переплетчика до отца электротехники: что известно о Майкле Фарадее (фото)
22 сентября 1791 года родился Майкл Фарадей — человек, чьи эксперименты буквально изменили наш мир. Он не был богатым аристократом с престижным образованием, но именно его исследования в области магнетизма и электричества дали человечеству принцип, по которому сегодня работают генераторы на электростанциях.
Майкл Фарадей — не просто известный физик, а человек, который проводил эксперименты с явлениями, которые для современников казались почти магией. Фокус собрал самые интересные факты об этом выдающемся изобретателе.
Майкл Фарадей: от переплетчика до великого физика
Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года недалеко от современного центра Лондона. Его отец был кузнецом, а сам Майкл получил лишь ограниченное формальное образование. Ещё подростком он стал учеником переплётчика и работал с книгами, что давало ему возможность самостоятельно читать о науке.
В 1812 году 20-летний Фарадей ещё был учеником Джорджа Рибо, когда один из клиентов мастерской, Уильям Данс, подарил ему билеты на четыре последние лекции известного химика Гамфри Дэви в Королевском институте. Фарадей не просто посетил их — он делал подробные записи, рисовал экспериментальное оборудование, а затем переписал все заметки начисто и переплёл их в один том.
Эта книга стала для него своеобразным портфолио. Майкл Фарадей прислал её самому Деви вместе с письмом, в котором попросил помочь ему найти работу, связанную с наукой. Дэви обратил внимание на молодого переплетчика и пригласил его на встречу. Сначала он не предложил Фарадею должность, но вскоре обстоятельства изменились.
После несчастного случая в лаборатории Дэви потребовалась помощь в переписке его записей, и Фарадей получил возможность поработать вместе с ним. А в начале 1813 года в лаборатории Королевского института освободилось место ассистента. Дэви вспомнил о Фарадее, и 1 марта 1813 года тот официально занял эту должность.
Так 21-летний бывший ученик переплетчика оказался в лаборатории одного из самых известных британских учёных. Впоследствии он стал одним из важнейших исследователей института. Королевское общество подтверждает, что Фарадей был избран его членом в 1824 году, когда ему было всего 33 года.
Электродвигатель Фарадея: когда электричество впервые привело в движение
Один из самых интересных экспериментов Фарадея состоялся в 1821 году. После опытов Ганса Кристиана Эрстеда, который показал связь между электрическим током и магнитным полем, Фарадей начал проверять, можно ли получить из этого явления непрерывное движение.
3 сентября 1821 года ему удалось заставить проводник с током двигаться вокруг магнита. Это явление он называл "электромагнитным вращением". По сути, этот эксперимент стал основой первого электродвигателя: электрическая энергия преобразовывалась в механическое движение.
Для современного человека результат этого эксперимента выглядел бы почти обыденно. Вентилятор, стиральная машина, электромобиль и множество других устройств используют ту же самую фундаментальную связь между электричеством, магнитным полем и движением.
Генератор Фарадея: как изменилась Вселенная
После открытия электромагнитного вращения Фарадей заинтересовался другим вопросом: если электричество может создавать движение, то можно ли с помощью движения получить электричество? В 1831 году учёный подошёл к ответу благодаря серии экспериментов с электромагнитной индукцией.
29 августа 1831 года Майкл Фарадей получил важный результат, создав индукционное кольцо. На железное кольцо он намотал две изолированные катушки провода. Когда ток проходил через одну из них, во второй на мгновение возникал ток.
Затем Фарадей сделал ещё один шаг. Он использовал магнит и проводник таким образом, чтобы механическое движение создавало электрический ток. Его генератор стал одним из первых практических устройств, способных вырабатывать электричество за счёт движения. Этот принцип до сих пор лежит в основе производства электроэнергии: источник энергии приводит в движение турбину или другой механизм, а генератор преобразует механическое движение в электрический ток.
Клетка Фарадея: самый рискованный эксперимент
В 1836 году Фарадей провёл эксперимент, который сегодня знаком даже людям, далеким от физики. Он создал металлическую конструкцию, которую сейчас называют клеткой Фарадея. Её целью было изучить, как ведёт себя электрический заряд на проводнике и можно ли защитить внутреннее пространство от внешнего электрического воздействия.
Эксперимент был зрелищным даже по современным меркам. В Королевском институте Майкл Фарадей построил большую конструкцию из деревянного каркаса, бумаги и металлической сетки. Она стояла на стеклянных опорах, а сам учёный находился внутри во время эксперимента с электрическим зарядом.
Исследование позволило показать, что электрический заряд распределяется по поверхности проводника, оставляя внутреннее пространство защищенным от внешнего электрического поля.
Сегодня этот эффект используется в конструкциях микроволновых печей, где металлическая сетка дверцы помогает удерживать электромагнитное излучение внутри. Элементы принципа клетки Фарадея применяются и в помещениях с чувствительным электронным оборудованием, в частности в медицинской технике.
Не только наука: сколько писем написал Майкл Фарадей
Майкл Фарадей оставил после себя не только научные записи и описания экспериментов. До наших дней сохранилось около 4900 его писем, которые сегодня составляют отдельную часть научного наследия учёного. Его переписка настолько обширна, что была опубликована в шести томах. В этих документах можно увидеть не только работу Фарадея, но и то, насколько активно он общался с другими учёными и поддерживал научные контакты.
В письмах Майкл Фарадей обсуждал эксперименты, результаты исследований, научные вопросы и повседневные дела. Для историков это, по сути, дополнительный архив, который помогает воссоздать, как именно развивались его идеи и отношения с учёными XIX века.
Масштаб этой переписки особенно впечатляет, если вспомнить эпоху, в которой жил Фарадей. Это были бумажные письма, которые нужно было написать, переписать или исправить вручную, отправить по почте и ждать ответа. Тысячи сохранившихся писем — это лишь те документы, которые пережили почти два столетия.
Фарадей-химик: неожиданная сторона великого учёного
Если вспоминать Фарадея только как физика, его химические исследования легко упустить из виду. На самом деле он внес важный вклад и в химию. В 1825 году Фарадей выделил и исследовал вещество, которое сегодня называют бензолом.
В то время химия ещё сильно отличалась от современной науки, а структура многих веществ оставалась загадкой. Фарадей работал с продуктами, полученными в ходе производства осветительного газа, и выделил новое углеводородное вещество. Позже его назвали бензолом, а это соединение стало одним из фундаментальных веществ органической химии.
Майкл Фарадей в поп-культуре
Имя Фарадея не осталось только в научных лабораториях. Один из самых интересных примеров — сериал "Остаться в живых" (Lost), где память о Майкле Фарадее получила своеобразное продолжение в вымышленном персонаже Дэниэле Фарадее. Имя было использовано не случайно: персонаж связан с физикой и путешествиями во времени, а сериал неоднократно играет с научными концепциями, связанными с электромагнитными явлениями.
Еще более прямо наследие Фарадея использовано в сериале "Лучше позвоните Солу" от Netflix. Брат главного героя Чак Макгилл убеждён, что страдает от воздействия электромагнитных полей, поэтому превращает свой дом в импровизированную клетку Фарадея.
Человек, подаривший миру электричество
Майкл Фарадей умер в 1867 году, но его эксперименты остались буквально неотъемлемой частью современного мира. Генераторы, трансформаторы, электродвигатели, электрохимия, защита от электромагнитных полей — во всех этих областях можно найти продолжение его работы.
Самое интересное в наследии Фарадея — то, насколько незаметным оно стало. Мы включаем свет, заряжаем телефон или подогреваем ужин в микроволновке и почти никогда не задумываемся о том, что за этими привычными действиями стоят эксперименты, проведенные в лондонской лаборатории почти 200 лет назад.
Другие новости науки
- В 2006 году американский космический челнок "Атлантис" отправился к Международной космической станции. Среди шести членов экипажа была Гайдемари Стефанишин-Пайпер — астронавтка украинского происхождения.
- Ранее мы рассказывали о том, как взрыв в лаборатории Альфреда Нобеля унес жизни пяти человек. Среди них был и младший брат учёного Эмиль.