Кедей отбасында өскен ағылшын физигі Майкл Фарадей адамзат тарихындағы ең ұлы ғалымдардың бірі болды. Оның көрнекті жетістіктері ғылым артықшылықты отбасында туылған адамдар көп болған кезде жасалды. Электр сыйымдылығының бірлігі фарад оның атымен аталған.
Фарадей (физик): қысқаша өмірбаян
Майкл Фарадей 1791 жылы 22 қыркүйекте Ұлыбритания астанасы Лондонда дүниеге келген. Ол Джеймс пен Маргарет Фарадей отбасындағы үшінші бала болды. Әкесі темір ұстасы болған, денсаулығы нашар еді. Үйленгенге дейін анасы қызметші болып жұмыс істеген. Отбасы кедейшілікте өмір сүрді.
13 жасқа дейін Майкл жергілікті мектепте оқыды, сонда бастауыш білім алды. Отбасына көмектесу үшін ол кітап дүкенінде хабаршы болып жұмыс істей бастады. Баланың еңбекқорлығы жұмыс берушісін таң қалдырды. Бір жылдан кейін кітап мұқабасының шәкірті болып көтерілді.
Кітапты түптеу және ғылым
Майкл Фарадей әлем туралы көбірек білгісі келді; ол кітаптарды қалпына келтірумен шектелмеді. Күнделікті тынымсыз жұмыстан кейін ол барлық бос уақытын өзі байлаған кітаптарды оқуға арнады.
Бірте-бірте ғылымға қызығатынын байқады. Оған әсіресе екі кітап ұнады:
- Британ энциклопедиясы - оның электр және т.б. туралы білімінің қайнар көзі.
- Chemistry Talks - Джейн Марсеттің қол жетімді химияның 600 беті.
Оның қатты ғашық болғаны сонша, оқығандарының растығын растау үшін аздаған табысының бір бөлігін химиялық заттар мен құрылғыларға жұмсай бастады.
Ғылыми білімін кеңейте отырып, ол атақты ғалым Джон Татумның натурфилософия (физика) бойынша көпшілік алдында бірқатар дәрістер оқығалы жатқанын естіді. Дәрістерге қатысу үшін бір шиллинг ақы төлеу керек болды - Майкл Фарадей үшін тым көп. Ағасының ғылымға деген адалдығына тәнті болған ұста ағасы оған қажетті соманы берді.
Хамфри Дэвимен танысыңыз
Кітап дүкенінің тұтынушысы Уильям Данс Майклдан Корольдік институтта лекцияларға билет алғыңыз келе ме деп сұрағанда, Фарадей ғылымға тағы бір қадам жасады.
Дәріс беруші сэр Хамфри Дэви сол кездегі әлемдегі ең танымал ғалымдардың бірі болды. Фарадей мүмкіндікті пайдаланып, химиядағы ең жаңа мәселелердің бірі - қышқылдықты анықтау бойынша төрт лекцияға қатысты. Ол Дэвидің лекцияларда жүргізген эксперименттерін көрді.
Ол өмір сүргісі келетін әлем осы еді. Фарадей жазбалар жүргізді, содан кейін жазбаларға көптеген толықтырулар енгізді, сондықтан ол 300 беттік қолжазба жасап, оны өзі байлап, Дэвиге белгі ретінде жіберді.рахмет.
Осы кезде кітап дүкенінің ауласында Майкл дымқыл тұзды қағазбен бөлінген мыс тиындар мен мырыш дискілерінен электр батареясын жасау үшін күрделірек тәжірибелер жүргізе бастады. Ол оны магний сульфаты сияқты химиялық заттарды ыдырату үшін пайдаланды. Хамфри Дэви осы химия саласындағы пионер болды.
1812 жылдың қазан айында Фарадейдің шәкірттігі аяқталып, ол өзіне ұнамайтын басқа жұмыс берушіде кітап өңдеуші болып жұмыс істей бастады.
Бақыт болмас еді, бірақ бақытсыздық көмектесті
Сосын Фарадей үшін қуанышты оқиға болды. Сәтсіз эксперимент нәтижесінде Хамфри Дэви жарақат алды: бұл оның жазу қабілетіне уақытша әсер етті. Майкл өзіне жіберген кітабынан қатты әсер алған Дэвиге бірнеше күн бойы жазбалар жазып үлгерді.
Көмекші ретіндегі қысқа жұмыс кезеңі аяқталғанда, Фарадей ғалымға оны көмекші етіп алуды өтінген хат жіберді. Көп ұзамай Дэвидің зертханалық көмекшілерінің бірі тәртіп бұзғаны үшін жұмыстан босатылды, ал Хамфри Майклдан бос орынды толтырғысы келетінін сұрады.
Ол Корольдік институтта әлемдегі ең танымал ғалымдардың бірімен жұмыс істегісі келе ме? Бұл риторикалық сұрақ болды.
Корольдік институттағы мансап
Фарадей 1813 жылы 1 наурызда 21 жасында қызметке кірісті.
Оған жақсы жалақы алып, Корольдік институттың шатырында тұруға бөлме берді. Майкл өте риза болды және оның бұл мекемемен байланысы енді жойылды54 жыл үзілді, осы уақыт ішінде ол химия профессоры атана алды.
Фарадейдің жұмысы Корольдік институтта эксперименттер мен дәрістер үшін жабдықты дайындау болды. Алдымен ол Дэвиді жарақаттаған жарылғыш зат үшхлоридті азотпен айналысты. Келесі жарылыс кезінде Майкл да қысқа уақытқа есін жоғалтты, Хамфри қайтадан жарақат алған кезде, бұл қосылыспен тәжірибелер тоқтатылды.
Корольдік институтта 7 айдан кейін Дэви Фарадейді өзімен бірге Еуропа бойынша 18 айлық гастрольге алып кетті. Осы уақыт ішінде Майкл Парижде Андре-Мари Ампер және Миланда Алессандро Вольта сияқты ұлы ғалымдармен кездесті. Бір жағынан, тур оның университеттік білімін ауыстырды - Фарадей осы уақыт ішінде көп нәрсені үйренді.
Турдың көп бөлігінде ол бақытсыз болды, өйткені ғылыми және хатшылық жұмыстан басқа, Дэви мен оның әйелін күтуге тура келді. Ғалымның әйелі Фарадейді шығу тегіне байланысты тең санамаған.
Лондонға оралған соң бәрі орнына түсті. Корольдік институт Майклдың келісімшартын жаңартып, сыйақысын көбейтті. Дэви тіпті ғылыми мақалаларда оның көмегі туралы айта бастады.
1816 жылы 24 жасында Фарадей заттың қасиеттері туралы алғашқы лекциясын оқыды. Қалалық философиялық қоғамда өтті. Сонымен бірге ол «Science Quarterly» журналында кальций гидроксидін талдау туралы алғашқы ғылыми мақаласын жариялады.
1821 жылы 29 жасында Фарадей Корольдік институттың шаруашылық және зертхана меңгерушісі болып көтерілді. Сол сияқтыол Сара Барнардқа үйленді. Майкл мен оның әйелі келесі 46 жыл бойы институтта енді шатырда емес, бір кездері Хамфри Дэви отырған жайлы кеңістікте тұрды.
1824 жылы Фарадейдің өмірбаяны (физика) оның Корольдік қоғамға сайлануымен ерекшеленді. Бұл оның көрнекті ғалым болғанын мойындау болды.
1825 жылы физик Фарадей зертхананың директоры болды.
1833 жылы Фуллердің Ұлыбритания корольдік институтында химия профессоры болды. Фарадей өмірінің соңына дейін осы лауазымда болды.
1848 және 1858 жылдары оған Корольдік қоғамды басқаруды сұрады, бірақ бас тартты.
Ғылыми жетістіктер
Фарадейдің физикадағы ашқан жаңалықтарын сипаттау үшін бір кітаптан артық кітап керек еді. Альберт Эйнштейннің кеңсесінде тек үш ғалымның фотосуреттерін сақтауы кездейсоқ емес: Исаак Ньютон, Джеймс Максвелл және Майкл Фарадей.
Бір ғажабы, «физик» сөзі ғалымның көзі тірісінде айтыла бастағанымен, оның өзі бұл сөзді ұнатпай, өзін философпын деп атайтын. Фарадей эксперименттер арқылы жаңалықтар ашқан адам және ол ғылыми түйсігі арқылы ойлап тапқан идеяларынан ешқашан бас тартпайтыны белгілі болды.
Егер ол идеяны лайықты деп санаса, ол күткеніне жеткенше немесе Табиғат-Ана оны қателескеніне сенімді болғанша, көптеген сәтсіздіктерге қарамастан экспериментті жалғастырды, бұл өте сирек болатын.
Сонымен Фарадей физикада не ашты? Міне, оның ең көрнектілеріжетістіктер.
1821: электромагниттік айналудың ашылуы
Бұл ақыр соңында электр қозғалтқышының жасалуына әкелетін нәрсенің хабаршысы болды. Бұл жаңалық Эрстедтің электр тогы бар сымның магниттік қасиеттері туралы теориясына негізделген.
1823: Газды сұйылту және тоңазыту
1802 жылы Джон Далтон барлық газдарды төмен температурада немесе жоғары қысымда сұйылтуға болатынын айтты. Мұны физик Фарадей эмпирикалық түрде дәлелдеді. Ол алдымен хлор мен аммиакты сұйықтыққа айналдырды.
Сұйық аммиак та қызықты болды, өйткені Майкл Фарадей атап өткендей, оның булану процесінің физикасы салқындатуды тудырды. Жасанды булану арқылы салқындату принципін 1756 жылы Эдинбургте Уильям Каллен көпшілік алдында көрсетті. Ғалым сорғыны пайдаланып, колбадағы қысымды эфирмен төмендетті, нәтижесінде ол тез буланып кетті. Бұл салқындап, ауадағы ылғалдан колбаның сыртында мұз пайда болды.
Фарадей ашуының маңыздылығы механикалық сорғылардың бөлме температурасында газды сұйықтыққа айналдыруында болды. Содан кейін сұйықтық буланып, айналадағы барлық нәрсені салқындатады, нәтижесінде алынған газды жинап, циклды қайталай отырып, сорғы арқылы қайтадан сұйықтыққа сығуға болады. Заманауи тоңазытқыштар мен мұздатқыштар осылай жұмыс істейді.
1862 жылы Лондондағы Дүниежүзілік көрмеде Фердинанд Карре әлемдегі алғашқы коммерциялық мұз жасайтын машинаны көрсетті. Автокөлік салқындатқыш ретінде аммиакты пайдаланды және олсағатына 200 кг мұз өндірді.
1825: бензолдың ашылуы
Тарихи тұрғыдан алғанда, бензол практикалық мағынада да, яғни жаңа материалдарды жасау үшін де, теориялық тұрғыдан да химиялық байланысты түсіну үшін қолданылатын химиядағы ең маңызды заттардың біріне айналды. Ғалым Лондондағы жарықтандырғыш газ өндіру мекемесінің майлы қалдықтарынан бензол тапты.
1831: Фарадей заңы, формуласы, электромагниттік индукция физикасы
Бұл ғылым мен технологияның болашағы үшін өте маңызды жаңалық болды. Фарадей заңы (физика) айнымалы магнит өрісі контурда электр тогын индукциялайды, ал тудырылған электр қозғаушы күш магнит ағынының өзгеру жылдамдығына тура пропорционал болады. Оның мүмкін болатын жазбаларының бірі |E|=|dΦ/dt|, мұндағы E - ЭҚК және Ф - магнит ағыны.
Мысалы, жылқы магнитін сым бойымен жылжыту электр тогын тудырады, өйткені магниттің қозғалысы айнымалы магнит өрісін тудырады. Бұған дейін токтың жалғыз көзі батарея болды. Физикадағы ашқан жаңалықтары қозғалысты электр энергиясына түрлендіруге болатынын немесе ғылыми тілмен айтқанда кинетикалық энергияны электр энергиясына айналдыруға болатындығын көрсеткен Майкл Фарадей осылайша біздің үйдегі энергияның көп бөлігі қазіргі кездегі энергиядан өндірілетініне жауапты. бұл принцип.
Айналу (кинетикалық энергия) электромагниттік индукция арқылы электр энергиясына айналады. Ал айналу, өз кезегінде, турбиналардағы жоғары будың әсерінен алынады.көмірдің, газдың немесе атомның энергиясы немесе су электр станцияларындағы су қысымы немесе жел электр станцияларындағы ауа қысымы арқылы жасалған қысым.
1834: электролиз заңдары
Фарадей физик электрохимияның жаңа ғылымын құруға үлкен үлес қосты. Ол электрод пен иондалған заттың арасындағы интерфейсте не болатынын түсіндіреді. Электрохимияның арқасында біз заманауи мобильді технологияны қуаттандыратын литий-ионды батареялар мен аккумуляторларды қолданамыз. Фарадей заңдары электродтық реакцияларды түсіну үшін маңызды.
1836: экрандалған камераның өнертабысы
Физик Фарадей электр өткізгіші зарядталғанда барлық артық заряд оның сыртқы жағында жиналатынын анықтады. Бұл бөлме немесе металл тордың ішінде қосымша заряд пайда болмайтынын білдіреді. Мысалы, Фарадей костюмін киген, яғни металл астары бар адамға сыртқы электр тогы әсер етпейді. Адамдарды қорғаудан басқа, Фарадей торын сыртқы кедергілерге сезімтал электрлік немесе электрохимиялық эксперименттер жүргізу үшін пайдалануға болады. Қорғалған камералар ұялы байланыс үшін өлі аймақтарды да жасай алады.
1845: Фарадей эффектінің ашылуы - магниттік-оптикалық эффект
Ғылым тарихындағы тағы бір маңызды эксперимент 1864 жылы Джеймс Клерк Максвелл теңдеулерімен толық сипатталған электромагнетизм мен жарық арасындағы байланысты бірінші рет дәлелдеді. Физик Фарадей жарықтың электромагниттік толқын екенін анықтады: «Қашанқарама-қарсы магниттік полюстер бір жағында болды, бұл поляризацияланған сәулеге әсер етті, осылайша магниттік күш пен жарық арасындағы байланысты дәлелдейді…
1845: диамагнетизмнің барлық заттардың қасиеті ретінде ашылуы
Көп адамдар мысал ретінде қарапайым магниттерді қолданатын ферромагнетизммен таныс. Фарадей (физик) барлық заттардың диамагниттік екенін анықтады - көбінесе әлсіз, бірақ күштілері де бар. Диамагнетизм қолданылған магнит өрісінің бағытына қарама-қарсы. Мысалы, егер сіз солтүстік полюсті күшті диамагниттік заттың жанына қойсаңыз, онда ол итереді. Өте күшті заманауи магниттерден туындаған материалдардағы диамагнетизм левитацияға қол жеткізу үшін пайдаланылуы мүмкін. Тіпті бақалар сияқты тірі заттар диамагнитті және күшті магнит өрісінде қалқып кете алады.
Соңы
Физикадағы жаңалықтары ғылымда төңкеріс жасаған Майкл Фарадей 1867 жылы 25 тамызда Лондонда 75 жасында қайтыс болды. Оның әйелі Сара ұзағырақ өмір сүрді. Ерлі-зайыптылардың балалары болмады. Ол өмір бойы христиан дінін ұстанған және сандемандықтар деп аталатын шағын протестанттық сектаның мүшесі болған.
Тіпті тірі кезінде Фарадейге Ұлыбритания патшалары мен патшайымдарымен және Исаак Ньютон сияқты ғалымдармен бірге Вестминстер аббаттығында жерлеу ұсынылды. Ол қарапайымырақ рәсімнен бас тартты. Сара да жерленген оның қабірін Лондондағы Хайгейт зиратынан табуға болады.
