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1791年9月22日是一個(gè)光輝的日子，一代科學(xué)家邁克爾·法拉第降生在英國(guó)薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦的鐵匠家庭。

法拉第沒有機(jī)會(huì)進(jìn)入正規(guī)學(xué)校學(xué)習(xí)，他只學(xué)過一點(diǎn)讀、寫、算的初步知識(shí)。他13歲時(shí)在一家書店的裝訂廠當(dāng)學(xué)徒，這使他有機(jī)會(huì)讀了不少科學(xué)書籍，學(xué)到了豐富的知識(shí)。法拉第在裝訂《大英百科全書》

時(shí)對(duì)電學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，就用僅有的一點(diǎn)零錢購(gòu)買些簡(jiǎn)單儀器做實(shí)驗(yàn)。從此他對(duì)科學(xué)傾注了巨大的熱情，并為之奮斗終生。

1812年，21歲的法拉第有幸聽了著名化學(xué)家戴維的4次科學(xué)講演，他立即被吸引住了。

法拉第向戴維表示了他渴望做科學(xué)研究工作的愿望，并附上他精心整理的聽課筆記。戴維也是出身貧寒的科學(xué)家，他對(duì)法拉第十分同情。

1813年，戴維推薦法拉第到皇家科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室做他的助手。同年法拉第隨戴維到歐洲大陸進(jìn)行學(xué)術(shù)考察。法拉第認(rèn)真記錄了戴維在各地講學(xué)的內(nèi)容，陪同戴維會(huì)見了不少知名科學(xué)家，這使他受益匪淺。回國(guó)后，法拉第在戴維的指導(dǎo)下取得了幾項(xiàng)科學(xué)研究成果。1824年，法拉第當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，在表決時(shí)戴維出于妒忌投了唯一的反對(duì)票，但是法拉第對(duì)自己的恩師一直懷著崇敬感激之情。

法拉第十分勤奮，幾十年從未停止過研究工作，盡管他的日記上經(jīng)常見到“沒有效果”、“不行”等描述失敗的字樣，但是他從未灰心，1855年出版的8卷《法拉第日記》便是他日夜辛勤工作的銘證。他撰寫的由3000多節(jié)組成的巨著《電學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究》，匯集了他光輝的科學(xué)成果和卓越的物理思想。

1821年，法拉第應(yīng)約為一家雜志寫一篇評(píng)述電磁學(xué)研究狀況的文章。在整理資料的過程中，他將注意力轉(zhuǎn)向電磁學(xué)。他仔細(xì)研究了當(dāng)時(shí)的成果后，認(rèn)為電流與磁的相互作用除了電流對(duì)磁、磁對(duì)磁、電流對(duì)電流，還應(yīng)該有磁對(duì)電流，即磁能產(chǎn)生電流，才符合對(duì)稱的原理。

他對(duì)此深信不疑，從此開始了磁生電的研究。

1824～1828年，法拉第進(jìn)行過多次電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找感應(yīng)電流。其中3個(gè)實(shí)驗(yàn)比較典型：

①線圈接電池通電，另一根導(dǎo)線置于線圈旁，兩端接電流計(jì)，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)感應(yīng)；②全導(dǎo)線穿過通電線圈，再接通電流計(jì)，仍未發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流；③將導(dǎo)線繞成線圈，置于通電線圈內(nèi)，接通電流計(jì)，還是未發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流。

法拉第并不灰心，他認(rèn)為失敗是由于磁場(chǎng)還不夠強(qiáng)，于是他將空心線圈增加了鐵芯。

1831年8月29日，他在7／8英寸厚、外徑為6英寸的鐵環(huán)上繞制兩個(gè)線圈A和B，B線圈接通電流計(jì)，A線圈和電池組連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)他偶然發(fā)現(xiàn)，當(dāng)A線接通時(shí)立即看到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)；當(dāng)斷開A線圈的電流時(shí)，再次看到電流計(jì)偏轉(zhuǎn)，但方向相反。法拉第意識(shí)到這可能就是他尋找10年的磁生電現(xiàn)象。他記錄道：“抓到了一點(diǎn)東西，但是還說不明白�！笔欠癖仨毷褂描F芯?

他又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。把長(zhǎng)約186米的紗包銅線繞在一個(gè)木制圓筒上，再絕緣地繞上另一組同樣的線圈并接通電流計(jì)。當(dāng)原線圈與電池組接通時(shí)，電流計(jì)仍有微小的偏轉(zhuǎn)，而接通后來(lái)的線圈時(shí)，產(chǎn)生灼熱，電流計(jì)卻不偏轉(zhuǎn)。

法拉第想，這是不是由于接通和斷開電源時(shí)，產(chǎn)生了“電波振蕩引起的效應(yīng)”呢?于是他不用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，而改用永久磁鐵。在一個(gè)空心紙筒上繞上8組線圈，并聯(lián)起來(lái)接通電流計(jì)。當(dāng)把一根磁棒插入、抽出線圈時(shí)，電流計(jì)再次偏轉(zhuǎn)。接著，法拉第又在兩根大磁棒的N、S極之間放一個(gè)有鐵芯的線圈，當(dāng)鐵芯線圈接觸和脫離磁棒時(shí)，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流比空心線圈要強(qiáng)一些。

至此，法拉第已經(jīng)領(lǐng)悟了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的暫態(tài)性，鐵芯只是增加感應(yīng)的強(qiáng)度，而磁生電的條件在于“變化”。接著他又做了幾十個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)。他把產(chǎn)生感應(yīng)的條件概括為5類：變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)體，總體上稱為電磁感應(yīng)。

法拉第不僅有高超的實(shí)驗(yàn)技巧，而且他對(duì)電磁現(xiàn)象的思考也是卓越的。他天才地提出了“力線”和“場(chǎng)”的概念，為電磁學(xué)理論的發(fā)展指出了正確的方向。法拉第是一位偉大的物理思想家。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以后，電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)定律都已經(jīng)確立。物理學(xué)家希望在理論上進(jìn)一步抽象和深化，建立一個(gè)能適應(yīng)所有電磁現(xiàn)象的理論，即理論電磁學(xué)(主要內(nèi)容是19世紀(jì)60年代麥克斯韋建立的方程組)。這首先要解決的問題是，在空間相隔的電荷或電流為什么能產(chǎn)生相互作用。在這個(gè)問題上有兩種觀點(diǎn)，一種叫“超距作用”觀點(diǎn)，認(rèn)為電荷、電流直接作用，不需要任何媒介。這是一種錯(cuò)誤觀點(diǎn)，曾使一些物理學(xué)家走入死胡同而無(wú)所建樹。另一種叫“近距作用”觀點(diǎn)，認(rèn)為電荷、電流通過場(chǎng)建立相互作用，這是正確的觀點(diǎn)。它引導(dǎo)著物理學(xué)家逐步認(rèn)識(shí)了電磁世界的實(shí)質(zhì)。第一個(gè)明確地、完整地提出“近距作用”觀點(diǎn)的就是法拉第。

1837年，法拉第發(fā)現(xiàn)用絕緣提質(zhì)隔開的兩金屬板(電容器)比由空氣隔開的金屬板能容納更多的電荷。他認(rèn)為，這說明媒質(zhì)對(duì)電力作用是有影響的，電容兩板上的電荷不是直接作用，而是由媒質(zhì)分子逐點(diǎn)傳播開去，媒質(zhì)是作用力的中介，它處于特殊的形變狀態(tài)。1845年，法拉第研究物質(zhì)磁化時(shí)發(fā)現(xiàn)媒質(zhì)對(duì)磁作用也有影響，如強(qiáng)磁作用可以使媒質(zhì)的光偏振面發(fā)生扭轉(zhuǎn)，他稱之為磁光效應(yīng)。這些事實(shí)使法拉第想到帶電體和磁體周圍一定存在物質(zhì)的特殊狀態(tài)，這是場(chǎng)的概念的雛形。

法拉第在1851年發(fā)表的論文中引入了力線概念，將場(chǎng)描述得更加清晰。他類比液體中用流線描述液體狀態(tài)的方法，設(shè)想用電力線、磁力線來(lái)描述上述的“特殊狀態(tài)”。法拉第認(rèn)為電荷和磁極是力線的源，力線充滿空間，力線的疏密反映了場(chǎng)的強(qiáng)弱。力線的源不變，則力線不變，源運(yùn)動(dòng)，則力線也運(yùn)動(dòng)。力線有縱向收縮的趨勢(shì)，所以導(dǎo)性電荷或磁極表現(xiàn)為斥力。

電磁感應(yīng)是由于穿過回路的磁力線數(shù)發(fā)生變化。

神秘的電磁感應(yīng)居然得到這樣明快的解釋，可見力線對(duì)電磁現(xiàn)象的描述是很成功的。

與流線不同，法拉第認(rèn)為力線不僅是一些幾何圖形，而且是一種物理實(shí)體。他曾在線片上撒上鐵屑，放在磁體上輕輕振動(dòng)，顯示出磁力線。法拉第認(rèn)為這就是力線存在的證明，力線構(gòu)成了電場(chǎng)和磁場(chǎng)。現(xiàn)在我們對(duì)電磁場(chǎng)有了更準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)后，當(dāng)然也不會(huì)因?yàn)榉ɡ�第受歷史局限，而否認(rèn)他的學(xué)說中寶貴的思想。

英國(guó)19世紀(jì)著名的物理學(xué)家開爾文曾評(píng)論說：“在法拉第的許多貢獻(xiàn)中，最偉大的一個(gè)就是力線概念了。借助于它就可以把電場(chǎng)和磁場(chǎng)的許多性質(zhì)，最簡(jiǎn)單又極富啟發(fā)性地表現(xiàn)出來(lái)�！狈ɡ�第用力線和場(chǎng)的概念把“近距作用”

觀點(diǎn)具體化了，為理論電磁學(xué)的發(fā)展作出了開創(chuàng)性、奠基性的貢獻(xiàn)。

1832年，工作繁重的法拉第，把他當(dāng)時(shí)無(wú)法用實(shí)驗(yàn)證實(shí)的一些重要思想寫成備忘錄交給英國(guó)皇家學(xué)會(huì)封存。他在備忘錄中寫道：“一個(gè)磁鐵作用于遠(yuǎn)處的另一個(gè)磁鐵時(shí)，產(chǎn)生作用的原因是從磁體上傳出的，這種傳播需要一定的時(shí)間，而這個(gè)時(shí)間顯然是非常短促的……”他又寫道：“我認(rèn)為電磁感應(yīng)也是這樣傳播的……”這個(gè)時(shí)候不少物理學(xué)家還在超距作用的泥潭中掙扎，而法拉第這些閃光的思想在30年后由麥克斯韋從理論上證明了，50多年后也由赫茲用實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。他的這個(gè)備忘錄于1938年才啟封，人們無(wú)不為法拉第的遠(yuǎn)見卓識(shí)而折服。

法拉第除了上述的貢獻(xiàn)外，在化學(xué)、電化學(xué)、電磁學(xué)的其他領(lǐng)域都有許多成就。如當(dāng)時(shí)由于電的來(lái)源不同而分為伽伐尼電、摩擦電、電磁感應(yīng)電、溫差電、生物電等，對(duì)深入研究電現(xiàn)象很不利。法拉第通過大量對(duì)比實(shí)驗(yàn)得出各種電本質(zhì)上相同的結(jié)論，這對(duì)深入研究電磁現(xiàn)象非常重要。法拉第發(fā)現(xiàn)的電解定律是電化學(xué)的基礎(chǔ)，他獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了自感現(xiàn)象，發(fā)明了第一臺(tái)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，他對(duì)電介質(zhì)和磁介質(zhì)都作過深入的研究�？傊�，法拉第的每一項(xiàng)成果都能使他名垂科學(xué)史冊(cè)。他是歷史上罕見的、多產(chǎn)的、貢獻(xiàn)卓著的科學(xué)家。

法拉第把自己的全部精力都獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)。他堅(jiān)韌不拔的探索精神、純樸無(wú)私的人格和對(duì)人民的真摯感情，永遠(yuǎn)是我們學(xué)習(xí)的榜樣。

1825年，法拉第已成為英國(guó)皇家研究院的教授。豐碩的科學(xué)成果使他有很大的名氣。由于他對(duì)不銹鋼和光學(xué)玻璃的研究，許多公司要用重金聘請(qǐng)他，但是他為了全身心地從事科學(xué)進(jìn)步事業(yè)，都謝絕了。著名科學(xué)家丁鐸爾說：

“這位鐵匠的兒子，一方面他可以得到15萬(wàn)鎊的財(cái)富，另一方面是沒有報(bào)酬的學(xué)問，他選擇了后者，終生過著貧困的日子。然而這使英國(guó)的科學(xué)聲望比各國(guó)都高，獲得了近40年的光榮�！�1851年英國(guó)皇家學(xué)會(huì)一致推選法拉第為會(huì)長(zhǎng)，英王還授予他爵位，法拉第都堅(jiān)決地推辭了。他甘愿以平民的身份，實(shí)現(xiàn)獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的諾言。1862年法拉第退休后與妻子過著平靜的生活。1867年他在書房里安詳?shù)仉x開了人世。遵照他的遺囑，將他的遺體安葬于平民的海洛特公墓。人們?yōu)榱擞肋h(yuǎn)紀(jì)念這位科學(xué)偉人，將電容的單位用他的名字命名。