本文转载自「百花开」的《今天》故事续集
如果你是钻石,即使有再多的尘土遮蔽,早晚也会发光,没有人能掩盖。
迈克尔·法拉第是牛顿和爱因斯坦之间最伟大的科学家。现在大学里每一个理工科系,都有他伟大的身影。他发现了电磁感应,是电机工程学之父。在机械工程学上,他发明了第一部发电机、第一部马达;在化学工程上,他是第一个蒸馏石油发现苯的人。化学中会看到“法拉第常数”,物理学会研究法拉第的“磁场"。但是这颗闪亮的钻石,最开始却深埋在尘土中。
1791年,法拉第出生在伦敦一个铁匠的家庭,他的父亲身体不好,加上有九个子女要养,能保住温饱就谢天谢地了,根本无力送他进好的学校。而且当时阶级地位非常分明,铁匠的儿子只能做学徒。法拉第十三岁时,到一家书店学习装订,他努力工作,很快就成为一个优秀的装订工。这个工作成了他最好的学校,每一部经手的书,他都仔细阅读,自己学习。他对科学类的书特别有兴趣,还把省下来的钱拿去买一些简单的仪器,自己做实验。
那个时代,科学不光只是学问,还可以拿来“表演”。最有名、最贵的“演讲”,就属英国皇家学会会长汉弗里·戴维爵士。他常把“电流”展现给观众看,如同在看电光特技,特别受欢迎。法拉第千方百计搞到人场券,听了戴维的四场演讲。别人惊叹、鼓掌、欢呼,他却努力做笔记。这份厚达三百页的笔记,带来他一生的转折点。
法拉第鼓起勇气,写了一封信给戴维爵士,并附上他听讲的完整笔记,希望戴维能给他一份工作。
戴维看了笔记,大为惊艳,便在181812年12月24日给法拉第回信。
戴维在一次实验中意外伤到眼睛,视力减弱的他雇法拉第为实验室的助手。刚开始只是打杂和保管仪器。不久戴维看出他的天分和能力,升他为实验室的助手。但戴维因他出身寒微,并不尊重他,戴维的夫人更是把他当下人看,让他不时受到屈辱。
法拉第虽然因此难受,但并没有熄灭他对科学的热情,很快就有了惊人的成就。他找到控制电力的方法,制造实验型的马达。我们现在所有的机器,都从此开始。
法拉第不只发发明了马达,在化学上也十分杰出,研究出如何把气体转变为液体。他的成就如此明显,皇家学会有人提议,应该让他成为会员,投票的结果,所有人都赞成,只有一票反对,谁? 就是提拔他的戴维。戴维自认是英国最伟大的科学家,眼看法拉第已经超越自己,心中很不是滋味。加上他的阶级意识,一个没受过正式教育,身份低微的钉书工,怎么配有如此荣誉?
戴维借口要研发一种光学玻璃,来和德国人竞争。他在1825年打发法拉第去玻璃工厂,名为研发,其实是把他排除在重要的实验之外,以免他搞出更大的名堂。法拉第在玻璃工厂做了六年无意义的光学玻璃,一事无成,因为光学玻璃不只要有理论,还要有精密的工艺,到现在光学玻璃还是德国人的天下。
1829年戴维去世,法拉第重回皇家学会实验室,而他最重大的突破也即将来临。
当时科学家都知道,铁通电会变成磁铁,法拉第想,“电” 能变成“磁”,那“磁”能不能产生电?
1831年10月28日,他用二百二十尺长的铜丝,绕成一个中空的圆柱。接上电流计,制丝并没有电流。然后用一块图社形的长条磁石,快速插入中空的铜丝卷,电流计立刻反应,有电。接着,他把磁石快速抽出,指针还在反应,还有电。这是科学史上的重大发现,如果让长条磁石和金属线圈快速地相对运动,就能以感应的方法产生电流。
过去的实验,磁石和金属圈都是静止的,所以找不到互相的关系。这次实验成功,让法拉第进一步发明了世界第一一台发电机。他为人类创造了 前所未有的巨大动力。
有些天才生来就命苦,命运好像见不得他好,非拿苦难一再锤炼他。法拉第如日中天时,可怕的打击来了。49岁的他,得了失忆症。一个科学家会时时失忆, 就像贝多芬,身为音乐家却失去听觉,真是命运残酷的玩笑。所以他深为失忆所苦,陷入极度忧郁。贝多芬能克服听力的障碍,创造更伟大的作品。法拉第呢? 他如同科学界的贝多芬,居然在病痛折磨下,解开了牛顿解不开的谜团。牛顿发现了万有引力定律,知道苹果会掉下来,怎么掉下来?为什么是掉下来,而不被其他星球的引力吸去?太阳和地球、金星、火星...各星球都有磁力,但为什么能彼此保持一定的轨道运行?
法拉第推想,磁力会产生磁波,而磁波会形成一个磁场,太阳与各行星都有磁场,磁场与磁场相吸又相斥,所以保持定的平衡。电会产生磁,磁以光来传递,这就是我们能用光摄出影像,借电磁波传送,然后接收、星现,即“电视”的原理。
在结果被法拉第想出来了。但是怎么“确定" 呢?他想利用光波来证明电磁力 可以控制光,但光只要碰到任何东西就会反射,所以他用尽各种物质,甚至用气体都解决不了问题。
在即将放弃时,他突然看到架上摆着一块玻璃,那是他耗费六年光阴唯一的“成果”。原来是个没用的东西,他只是摆着当纪念,这时便拿来姑且一试,没想到当他把玻璃放人磁中时,他看到了极化光平面受嫩力选成的偏转及被磁力排斥的现象。
这是科学的重大突破,怎么能说冥冥中没有天理呢?
真理必须能得到人们的认可才会成立。 法拉第有个弱点,他没有受过正规的高等教育,数学不好。他不能用数学运算证明自己的理论正确,结果科学界都认为他已过气,是不是病疯了?对他说的嗤之以鼻。如果你解不开谜就算了,现在你发现真理,别人却听不懂、不信,那才叫人沮丧。
这时另一个伟大的天才来接棒。
他就是科学界的明日之星一詹姆斯·克拉克·麦克斯韦。麦克斯韦和法拉第的出身真是天地之差,他在一个权贵家庭成长,从小受尽宠爱。他20岁时看到法拉第的理论,英雄所见略同,立刻知道这是千古大突破,他也知道法拉第无法用数学证明,偏偏麦克斯韦是个数学天才,他用数学公式完整地写出法拉第理论的报告,证明法拉第是对的。
他把报告寄给法拉利,法拉利书的报告时当然欣喜若狂,像不像他当年寄笔记给戴维? 好戏仿佛一再重演, 但演的人不同,发展也不同。
法拉第对麦克斯韦非常感激,也惊艳他的才能,不但没妒忌,反而全力提携,造就麦克斯韦成为科学巨星。两人成了忘年之交,共同建构电磁学的理论,为日后的爱因斯坦奠定登顶的台阶。
法拉第的成就简单地说,一、发明马达,二、发明发电机、受压器,三、解开电、磁,光三位一体磁场之谜。今天我们生活的一切,全拜法拉第开启大门。但他没有申请任何专利,成就全部贡献给世界共享。
用一个最简单的方式来说明他有多重要、多伟大——爱 因斯坦在自己书房的墙上挂了三张肖像,分别是牛顿,法拉第和麦克斯韦。