Кедей үй-бүлөдө чоңойгон англиялык физик Майкл Фарадей адамзат тарыхындагы эң улуу окумуштуулардын бири болуп калды. Анын көрүнүктүү жетишкендиктери илим артыкчылыктуу үй-бүлөдө төрөлгөн адамдардын көп болгон учурда жасалган. Электрдик сыйымдуулуктун бирдиги фарад анын аты менен аталган.
Фарадей (физик): кыскача өмүр баян
Майкл Фарадей 1791-жылы 22-сентябрда Улуу Британиянын борбору Лондондо туулган. Ал Джеймс менен Маргарет Фарадейдин үй-бүлөсүндө үчүнчү бала болгон. Атасы темир уста болгон, ден соолугу начар болчу. Турмушка чыкканга чейин апасы күң болуп иштеген. Үй-бүлө жакырчылыкта жашачу.
13 жашка чейин Майкл жергиликтүү мектепте окуп, ошол жерден башталгыч билим алган. Үй-бүлөгө жардам берүү үчүн ал китеп дүкөнүндө чабарман болуп иштей баштаган. Баланын тырышчаактыгы жумуш берүүчүсүн таң калтырды. Бир жылдан кийин ал китеп мукабачынын шакирти болуп дайындалды.
Китеп жабуу жана илим
Майкл Фарадей дүйнө жөнүндө көбүрөөк билгиси келген; ал китептерди реставрациялоо менен гана чектелбестен. Күнүмдүк тырышчаактык менен иштегенден кийин ал бош убактысынын баарын өзү байлаган китептерди окуу менен өткөрдү.
Акырындык менен илимге кызыга турганын байкады. Ал өзгөчө эки китепти жактырды:
- Британ энциклопедиясы - анын электр энергиясы жана башка көптөгөн билимдеринин булагы.
- Chemistry Talks - Жейн Марсеттин жеткиликтүү химиясынын 600 бети.
Ал ушунчалык сүйүп калгандыктан, окугандарынын чындыгын тастыктоо үчүн аз кирешесинин бир бөлүгүн химиялык заттарга жана аппараттарга корото баштады.
Илимий билимин кеңейтип жатып, ал белгилүү окумуштуу Джон Татум натурфилософия (физика) боюнча бир катар ачык лекцияларды окумакчы болгонун уккан. Лекцияларга катышуу үчүн бир шиллинг төлөм керек болчу - Майкл Фарадей үчүн өтө эле көп. Агасынын илимге болгон берилгендигине суктанган темир уста агасы ага керектүү сумманы берди.
Хамфри Дэви менен таанышуу
Фарадей илимге дагы бир кадам таштады, китеп дүкөнүнүн кардары Уильям Данс Майклдан Королдук институттан лекцияларга билет алгысы келеби деп сураганда.
Лектор, сэр Хамфри Дэви ошол кездеги дүйнөдөгү эң белгилүү окумуштуулардын бири болгон. Фарадей кокусунан секирип, химиядагы эң жаңы көйгөйлөрдүн бири - кычкылдуулукту аныктоо боюнча төрт лекцияга катышты. Ал Дэви лекцияларда жасаган эксперименттерди көрдү.
Бул анын жашагысы келген дүйнө болчу. Фарадей жазууларды сактап, андан кийин ноталарга ушунчалык көп толуктоолорду киргизгендиктен, 300 беттик кол жазма жасап, аны өзү байлап, белги катары Дэвиге жөнөтөт.рахмат.
Ушул учурда китеп дүкөнүнүн короосунда Майкл нымдуу туз кагаз менен бөлүнгөн жез тыйындардан жана цинк дисктеринен электр батареясын түзүү боюнча татаалыраак эксперименттерди жүргүзө баштаган. Ал магний сульфаты сыяктуу химиялык заттарды ажыратуу үчүн колдонгон. Хамфри Дэви химиянын бул тармагында пионер болгон.
1812-жылдын октябрында Фарадейдин шакирттик мөөнөтү аяктап, ал башка жумуш берүүчүдө китепти чаптоочу болуп иштей баштайт.
Бакыт жок болмок, бирок кырсык жардам берди
Андан кийин Фарадей үчүн кубанычтуу окуя болду. Ийгиликсиз эксперименттин натыйжасында Хамфри Дэви жаракат алган: бул анын жазуу жөндөмүнө убактылуу таасирин тийгизген. Майкл ага жиберген китебинен таасирленген Дэви үчүн бир нече күн жазып алганга үлгүргөн.
Жардамчы болуп иштөөнүн кыска мезгили аяктаганда, Фарадей илимпозго аны жардамчы кылып алууну суранып кат жөнөтөт. Андан көп узабай Дэвинин лаборанттарынын бири туура эмес жүрүм-туруму үчүн иштен бошотулуп, Хамфри Майклдан вакансияны толтургусу келеби деп сурады.
Ал Королдук институтта дүйнөдөгү эң белгилүү окумуштуулардын бири менен иштешүүнү каалайт беле? Бул риторикалык суроо болду.
Королдук институттагы карьера
Фарадей 1813-жылы 1-мартта 21 жашында кызматка киришкен.
Ага жакшы айлык алып, Королдук институттун чатырында жашаганга бөлмө беришкен. Майкл абдан ыраазы болгон жана бул мекеме менен анын байланышы мындан ары жок54 жыл үзгүлтүккө учурап, анын ичинде химия профессору болууга жетишкен.
Фарадейдин иши Королдук институтта эксперименттер жана лекциялар үчүн жабдууларды даярдоо болгон. Алгач ал Дэвини жарадар кылган жарылуучу азот трихлориди менен күрөшкөн. Кийинки жардыруу учурунда Майкл да кыска убакытка эсин жоготуп, Хамфри кайра жарадар болгондо, бул кошулма менен эксперименттер токтотулган.
Королдук институтта 7 ай иштегенден кийин Дэви Фарадейди ээрчитип, Европа боюнча 18 айлык гастролдо жүргөн. Бул убакыттын ичинде Майкл Парижде Андре-Мари Ампер жана Миланда Алессандро Вольта сыяктуу улуу илимпоздор менен жолугушууга жетишкен. Кандайдыр бир деңгээлде тур анын университеттик билимин алмаштырды - Фарадей бул убакыттын ичинде көп нерсени үйрөндү.
Гастролдун көпчүлүк бөлүгүндө ал бактысыз болгон, анткени илимий жана катчылыктан тышкары Дэви менен анын аялын күтүүгө туура келген. Окумуштуунун жубайы Фарадейди теги боюнча тең деп эсептеген эмес.
Лондонго кайтып келгенден кийин баары ордуна келди. Королдук институт Майклдын келишимин жаңыртып, анын акысын көбөйттү. Дэви атүгүл илимий эмгектерде анын жардамын айта баштады.
1816-жылы 24 жашында Фарадей заттын касиеттери боюнча биринчи лекциясын окуган. Шаардык философия коомунда болуп өттү. Ошол эле учурда ал "Санец кварталы" журналында кальций гидроксидин анализдөө боюнча өзүнүн биринчи илимий макаласын жарыялаган.
1821-жылы, 29 жашында, Фарадей Королдук институттун чарба жана лаборатория башчысы болуп дайындалган. Ошол элеал Сара Барнардга үйлөнгөн. Майкл жана анын жубайы кийинки 46 жыл бою институтта мындан ары чатырда эмес, бир кезде Хамфри Дэви ээлеген жайлуу мейкиндикте жашашкан.
1824-жылы Фарадейдин өмүр баяны (физика) анын Королдук коомго шайлануусу менен белгиленген. Бул анын көрүнүктүү илимпоз болгонун моюнга алуу эле.
1825-жылы физик Фарадей лабораториянын директору болгон.
1833-жылы Улуу Британиянын Королдук институтунда Фуллердин химия профессору болгон. Фарадей өмүрүнүн аягына чейин бул кызматты аркалады.
1848 жана 1858-жылдары ага Королдук коомду жетектөөнү суранышкан, бирок баш тарткан.
Илимий жетишкендиктер
Фарадейдин физикадагы ачылыштарын сүрөттөш үчүн бирден ашык китеп керектелет. Альберт Эйнштейндин кеңсесинде үч гана илимпоздун: Исаак Ньютондун, Джеймс Максвеллдин жана Майкл Фарадейдин сүрөттөрүн сактаганы кокустук эмес.
Кызык жери, окумуштуунун көзү тирүү кезинде эле «физик» деген сөз айтыла баштаганы менен, ал өзү бул сөздү жактырбай, өзүн дайыма философмун деп атачу. Фарадей эксперименттер аркылуу ачылыштарды жасаган жана илимий интуиция аркылуу чыгарган идеяларынан эч качан баш тартпаганы менен белгилүү болгон.
Эгер ал идеяны татыктуу деп эсептесе, ал күткөн нерсеге жеткенге чейин же Табият-Эне анын туура эмес экенин далилдегенге ынанмайынча, көптөгөн ийгиликсиздиктерге карабастан экспериментин уланта берген, бул өтө сейрек кездешчү.
Фарадей физикада эмнени ачкан? Бул жерде анын эң көрүнүктүү айрымдары баржетишкендиктер.
1821: электромагниттик айлануунун ачылышы
Бул акыры электр кыймылдаткычын жаратууга алып келе турган нерселердин жарчысы болгон. Ачылыш электр тогу бар зымдын магниттик касиеттери жөнүндөгү Эрстеддин теориясына негизделген.
1823: Газды суюлтуу жана муздатуу
1802-жылы Джон Далтон бардык газдарды төмөнкү температурада же жогорку басымда суюлтса болорун айткан. Муну физик Фарадей эмпирикалык түрдө далилдеген. Ал алгач хлор менен аммиакты суюктукка айландырган.
Суюк аммиак да кызыктуу болгон, анткени Майкл Фарадей белгилегендей, анын буулануу процессинин физикасы муздатууга себеп болгон. Жасалма буулантуунун жардамы менен муздатуу принциби 1756-жылы Эдинбургда Уильям Каллен тарабынан ачык көрсөтүлгөн. Окумуштуу насостун жардамы менен колбадагы басымды эфир менен түшүргөн, натыйжада ал тез бууланып кеткен. Бул муздап, абадагы нымдуулуктан колбанын сыртында муз пайда болгон.
Фарадейдин ачылышынын маанилүүлүгү механикалык насостор бөлмө температурасында газды суюктукка айландыра алаарында болгон. Андан кийин суюктук бууланып, тегеректеги бардык нерсени муздатып, пайда болгон газды чогултуп, насостун жардамы менен кайрадан суюктукка кысып, циклди кайталаган. Заманбап муздаткычтар менен тоңдургучтар ушундай иштешет.
1862-жылы Лондондогу Бүткүл дүйнөлүк көргөзмөдө Фердинанд Карре дүйнөдөгү биринчи коммерциялык муз жасоочу машинаны көрсөткөн. Унаа аммиакты муздаткыч катары колдонгон жана алсаатына 200 кг муз өндүрүлгөн.
1825: Бензолдун ачылышы
Тарыхка карасак, бензол химиядагы эң маанилүү заттардын бирине айланган, практикалык мааниде да, башкача айтканда, жаңы материалдарды түзүүдө жана теориялык мааниде химиялык байланышты түшүнүү үчүн колдонулат. Окумуштуу Лондондогу жарык берүүчү газ өндүрүшүнүн майлуу калдыктарынан бензолду тапты.
1831: Фарадей мыйзамы, формуласы, электромагниттик индукциянын физикасы
Бул илим менен технологиянын келечеги үчүн өтө маанилүү ачылыш болду. Фарадейдин мыйзамы (физика) өзгөрмө магнит талаасы чынжырдагы электр тогун индукциялайт жана пайда болгон электр кыймылдаткыч күч магнит агымынын өзгөрүү ылдамдыгына түз пропорционал болот деп айтылат. Анын мүмкүн болгон жазууларынын бири |E|=|dΦ/dt|, мында E - EMF жана Ф - магнит агымы.
Мисалы, ат магнитин зым боюнча жылдыруу электр тогун пайда кылат, анткени магниттин кыймылы өзгөрмө магнит талаасын пайда кылат. Буга чейин токтун жалгыз булагы батарея болгон. Физикадагы ачылыштары менен кыймылдын электр энергиясына айландырыла турганын, же илимий сөз менен айтканда кинетикалык энергиянын электр энергиясына айландырыла турганын көрсөткөн Майкл Фарадей бүгүнкү күндө үйлөрүбүздөгү энергиянын көбүнүн энергиядан өндүрүлүшүнө жооптуу. бул принцип.
Айлануу (кинетикалык энергия) электромагниттик индукция аркылуу электр энергиясына айландырылат. Ал эми айлануу, өз кезегинде, турбиналарга жогорку буу аракети менен алынат.көмүрдүн, газдын же атомдун энергиясы же ГЭСтердеги суунун басымы же шамал станцияларындагы аба басымы тарабынан түзүлгөн басым.
1834: электролиз мыйзамдары
Фарадей физик электрохимиянын жаңы илимин түзүүгө чоң салым кошкон. Бул электрод менен иондоштурулган заттын ортосундагы интерфейсте эмне болорун түшүндүрөт. Электрохимиянын аркасында биз заманбап мобилдик технологияны кубаттаган литий-иондук батарейкаларды жана аккумуляторлорду колдонобуз. Фарадей мыйзамдары электроддук реакцияларды түшүнүү үчүн маанилүү.
1836: экрандуу камеранын ойлоп табуусу
Физик Фарадей электр өткөргүч заряддалганда, ашыкча заряддын баары анын сырткы тарабында чогула турганын ачкан. Бул бөлмөдө же металлдан жасалган капас ичинде эч кандай кошумча төлөм пайда болбойт дегенди билдирет. Мисалы, Фарадей костюмун кийген, б.а. металл астары менен кийген адамга сырткы электр тогу тийбейт. Адамдарды коргоодон тышкары, Фарадей капасы тышкы кийлигишүүгө сезгич болгон электрдик же электрохимиялык эксперименттерди жүргүзүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Калкаланган камералар мобилдик байланыш үчүн өлүк аймактарды да түзө алат.
1845: Фарадей эффектинин ачылышы - магнит-оптикалык эффект
Илим тарыхындагы дагы бир маанилүү эксперимент электромагнетизм менен жарыктын ортосундагы байланышты биринчи жолу далилдеген, ал 1864-жылы Джеймс Клерк Максвеллдин теңдемелери менен толук сүрөттөлгөн. Физик Фарадей жарыктын электромагниттик толкун экенин аныктаган: «Качанкарама-каршы магниттик уюлдар бир тарапта болгон, бул поляризацияланган нурга таасирин тийгизген, бул магниттик күч менен жарыктын ортосундагы байланышты далилдейт…
1845: диамагнетизмдин бардык заттын касиети катары ачылышы
Көпчүлүк адамдар ферромагнетизмди жакшы билишет, мисалы, кадимки магниттер. Фарадей (физик) бардык заттар диамагниттик экенин ачкан - көпчүлүк учурда алсыз, бирок күчтүүлөрү да бар. Диамагнетизм колдонулган магнит талаасынын багытына карама-каршы келет. Мисалы, эгер сиз түндүк уюлду күчтүү диамагниттүү заттын жанына койсоңуз, анда ал түртөт. Левитацияга жетүү үчүн абдан күчтүү заманбап магниттер менен шартталган материалдардагы диамагнетизмди колдонсо болот. Жада калса бака сыяктуу жандыктар диамагниттүү жана күчтүү магнит талаасында сүзө алышат.
Аягы
Физикадагы ачылыштары илимге төңкөрүш жасаган Майкл Фарадей 1867-жылы 25-августта 75 жашында Лондондо каза болгон. Анын жубайы Сара узак жашаган. Жубайлардын балдары болгон эмес. Ал өмүр бою христиан динин тутунган жана Сандемандыктар деп аталган кичинекей протестанттык сектага таандык болгон.
Көзү тирүү кезинде да Фарадейге Улуу Британиянын королдору жана ханышалары жана Исаак Ньютон сыяктуу илимпоздор менен бирге Вестминстер аббаттыгына көмүү сунушталган. Ал жупуну аземди өткөрүүдөн баш тартты. Анын мүрзөсү, Сара да коюлган жерде, Лондондогу Хайгейт көрүстөнүнөн тапса болот.
