Наука высокого напряжения. Фарадей. Электромагнитная индукция

Изучая работы Фарадея, мы понимаем, что их нельзя считать результатом везения или случайных совпадений, плодом высокого интеллекта, опирающегося на религиозную целостность личности. He все в них — результат поисков неутолимого свободного разума. В Фарадее мы, прежде всего, открываем жертвенность и упорство. Замечательны его достижения в других областях науки: в химии — сжижение газов, в оптике — установление взаимодействия света и магнетизма, описание диамагнетиков, изобретение клетки, которая сейчас носит его имя и широко используется в лифтах, микроволновых печах или самолетах. Долгие годы работы не истощили его разум, продолжавший безустанно трудиться до последних дней: Фарадей поддерживал переписку с десятками ученых и исследователей, сотрудничал с коллегами в разных проектах (в том числе при прокладке телеграфного кабеля, соединяющего Европейский континент с Америкой), вдохновлял своими бессчетными лекциями и статьями молодых ученых, многих из которых ждала блестящая карьера. Самым выдающимся среди них стал Джеймс Клерк Максвелл, который перевел все идеи Фарадея, касающиеся электромагнетизма, на язык математики. Впоследствии даже Эйнштейн признавал, что находится в долгу перед Максвеллом и Фарадеем.

Все эти интеллектуальные подвиги ученый совершал в весьма методичной и аккуратной манере. Он позволил себе всего лишь один небольшой перерыв в возрасте 49 лет, когда он испытал глубокое интеллектуальное и физическое переутомление — кстати, в том же возрасте похожий кризис пережил и Ньютон. Жизнь Фарадея была настолько упорядоченной, что даже его Дневник — блокнот, в котором он делал заметки в течение 30 лет, — представляет собой последовательность параграфов, пронумерованных от 1 до 16041. Иногда кажется, что Фарадей подпитывал свою неистощимую энергию от одной из динамо-машин, которые сам и разработал. Ученый пожертвовал даже своим медовым месяцем, чтобы не упустить часы занятий в лаборатории. Для него не существовало ничего, кроме науки, и все свои силы он направлял на исследования и распространение знаний.

Такая неустрашимость, преданность, страстное стремление передать научное знание, вывести его за стены учебных заведений для аристократов, которые занимались наукой как хобби, превратили Фарадея в героя академической и популярной науки. Его беседы и лекции были лишены натужного пафоса, сложных уравнений, понятных только специалистам. Ученый применял стратегии, которые сегодня используют шоумены или ведущие бизнес-тренингов; как говорил Джордж Оруэлл, «когда вы делаете глупое замечание, его глупость должна быть очевидна даже для вас». Фарадей был хорошим человеком, всегда доброжелательным и вежливым. Все, кто его знал, отзывались о нем как о гражданине с безукоризненными моральными принципами, он всегда заботился о том, чтобы поступать правильно, и мало ценил мишуру успеха.

Благодаря Фарадею наука стала профессией, а не просто увлечением любителей с неограниченными финансовыми возможностями. Грандиозный перечень устройств, возникших на основе его изобретений, позволял сократить время работы дома и на фабриках, так что благодаря ученому у людей появился досуг, который многие могли посвятить науке, при этом сам интерес людей к знаниям был вызван образовательной деятельностью все того же Фарадея. В конце концов, это стало одним большим импульсом для Британии, который позволил этой стране — небольшой и не такой густонаселенной, как Франция, Япония или Китай, — получить абсолютное мировое первенство.

Основным двигателем научной деятельности больше, чем когда-либо, стали талант и любознательность. В жизнь были воплощены слова из романа Сибил Бедфорд: «Законы Вселенной — вот с чем мог встретиться каждый, удобно расположившись в своей мастерской, устроенной за стойлом хлева». Эта фраза приобретает еще больший смысл, если мы перенесемся в Лондон того времени, в маленький дом рядом с конюшней, где Фарадей провел свое детство. Жилище его родителей больше напоминало старый сарай и было совсем не похоже на престижный Королевский институт Великобритании, расположенный в том же городе. Однако сейчас в Королевском институте, основанном в 1799 году для развития и распространения науки, которая долгое время находилась под запретом для низших слоев населения, располагается музей Фарадея с сохранившейся лабораторией и оригинальными аппаратами ученого — символ того, что наука не признает деления на классы. Ученый благодаря своему авторитету стал связующим звеном между двумя мирами, его уважали как любители из низших слоев, так и самые высокопоставленные коллеги.

Таким образом, Фарадей вызвал как научную, так и социальную революцию, хотя сам он возражал бы против такого признания заслуг: всю жизнь ученый отрицал важность своих работ и принимал бесчисленные знаки отличия буквально стиснув зубы.

Майкл Фарадей стал искрой, наэлектризовавшей науку и общество своей эпохи. Может быть, не вопреки, а именно благодаря своей набожности он, словно Прометей, вознесся на Олимп и украл у богов для людей огонь — технологическую искру, которая заставила гореть лампочки и осветила мир, погруженный во тьму.

* * * 

1791 Майкл Фарадей родился 22 сентября в Ньиюнгтон-Баттсе близ Лондона.

1804 Начинает работать разносчиком газет, а в 1805 году — учеником переплетчика в книжном магазине, в подвале которого ставит свои первые научные эксперименты.

1812 Благодаря смелости и удаче получает возможность посещать лекции Гемфри Дэви, одного из самых популярных английских ученых.

1813 Добивается места личного помощника Дэви в его лаборатории в Королевском институте.

1814 Принимает приглашение Дэви сопровождать его в качестве личного помощника в длительной поездке во Францию и Италию. Там он знакомится с известными учеными, а по возвращении получает разрешение проводить собственные эксперименты.

1820 Получает постоянное место в Королевском институте.

1821 Женится на Саре Барнард. Чета селится на верхнем этаже Королевского института. Фарадей открывает возможность электромагнитного вращения (электродвигатель).

1823 Проводит серию экспериментов по сжижению газов и публикует первое фундаментальное исследование на эту тему.

1825 Назначен директором Королевского института. Организует Вечерние лекции по пятницам. Из отходов от китового масла выделяет бензол.

1829 Умирает учитель Фарадея Гемфри Дэви.

1831 Ученый открывает индукционное электричество (генератор), описывает все возможные формы электромагнитной индукции.

1832 Формулирует законы электролиза.

1837 Изучает диэлектрики и открывает удельную индуктивную способность.

1845 Открывает диамагнетизм и вращение плоскости поляризации света в магнитном поле.

1851 Отстаивает физическую реальность силовых магнитных линий, догадки о которых были высказаны им самим в научном докладе, опубликованном в 1831 году.

1857 Ученому предлагают стать президентом Королевского общества, но он вынужден отклонить предложение из-за слабого здоровья.

1882 Уходит в отставку. Королева Виктория предоставляет Фарадею дом в Хэмптон-Корте, где он проводит последние годы жизни.

1887 Умирает 25 августа.

ГЛАВА 1.

В поисках Божественной искры

В начале 1800-х годов ядовитый смог и недостаток света от уличного освещения превращали Лондон в неприветливый темный город. Тайна, окутывавшая природу электричества, не позволяла оценить его практические свойства.

К счастью, в одной скромной семье рос мальчик, который очень скоро почувствует страстный интерес к электрическим и магнитным явлениям.

При рождении Майкла Фарадея мир представлял собой довольно темное место. Во-первых, в то время было очень мало источников искусственного света, а во-вторых, планету накрыло облако пепла от извержения далекого вулкана.