法拉第

第二節 實驗創新成果

　　年輕的科學家法拉第心靈上留下一個創傷，他隻好避開雷池，暫時中斷電磁實驗，回頭去進行化學研究。

　　法拉第關於電磁轉動的實驗成果，除了引起一場風波，給自己帶來一場麻煩外，沒有給法拉第帶來什麽好處。

　　法拉第仍舊是實驗室助理，整天忙於準備儀器，給戴維做助手。他幹得十分盡力盡職。此時，戴維的創造力已開始衰退，漸漸失去昔日科壇闖將的風采。

　　這位科壇巨星44歲登上皇家學會會長的寶座，他的一生已到達頂峰，從此以後，在學術上他再也沒有什麽重大發現。

　　望著戴維蒼白的麵容和早生的華發，一絲複雜的感覺在法拉第的心中掠過。不管戴維怎樣待他，他永遠對導師十分的尊敬和感激。

　　隻要一有時間，法拉第就選擇自己喜歡的課題進行研究。當然，這些課題都是化學領域的。

　　法拉第做了許多實驗，改良鋼的品質，在鋼裏摻進不同比例的鉑、銀、鎳等貴金屬，研製優質的合金鋼。後來，法拉第還參加了精密儀器所需要的光學玻璃的研製。這兩項工作都是屬於應用工程方麵的，花費了法拉第不少時間和心血。但他樂此不疲。

　　這個時期，皇家學院財政出現困難，不得不將工作重心移到工業應用研究上。法拉第必須為此效勞。遺憾的是，這些項目最終並沒有給皇家學院帶來什麽收益。

　　每一個科學家有其所長，也有其所短。一位英國傳記作家評價說：法拉第的天才，在應用科學方麵，確實沒有充分發展。他的特長要到了知識的未知領域，也即光明和黑暗交界的地帶，才能充分表現出來！

　　換句話說，法拉第是一位實驗科學家，而不是技術發明家。他善於發現，而不是發明。

　　法拉第自己在接受任務時，也曾在筆記中寫道：“自己既然不是一個製造家，要完成這些製造，實在不敢打包票。”

　　由於職務上的壓力，法拉第在取得初步成功之後，不能繼續把電磁研究進行下去，這實在是無奈而又十分遺憾的事。那片神奇的處女地正是光明和黑暗交界的地帶啊！

　　法拉第氣惱的時候也曾經暗暗地下決心不再研究電磁問題。人家說他闖進前輩科學家的研究園是侵犯他人的權益，那他就退出好了。

　　自然之大，科學園地裏可以研究的問題多著呢！不過法拉第總忍不住要回過頭來，因為電磁學那片園地實在太美了。

　　就在1821年聖誕節，法拉第又做成了一個電磁轉動的實驗。這次他是讓通電導線在地球產生的磁場裏轉動。

　　一根導線，通上電流就轉了起來，把電池的正負極掉換一下，導線又反轉，不像9月3日的實驗有一根磁棒，現在導線的四周是空蕩蕩的。這個實驗太奇妙了！

　　“莎拉，你快來看啊！”法拉第又一次圍著實驗台手舞足蹈起來。

　　“邁克爾，你真像個大孩子！”溫存的妻子笑著搖頭。

　　聖誕節過後，沃拉斯頓到皇家學院實驗室來看法拉第做實驗。博士一麵看，一麵滿意地點頭。

　　法拉第這小夥子，一眼看出通電導線不能自轉，馬上改做公轉實驗，他的眼光太銳利，頭腦太敏捷了。

　　他用水銀把通電導線浮起來，這辦法太巧妙了。現在他又用地球的磁場代替磁棒，這個想法太大膽了。

　　這年輕人有豐富的想象力，又有腳踏實地埋頭苦幹的精神，他哪裏是那種使手腕剽竊他人研究成果的宵小之輩！老博士拍拍法拉第的肩膀，表示向他祝賀。

　　不久，法拉第告別磁研究，轉向另外的領域。很快他在液化氯氣領域又作出了重大發現。

　　氯是一種淡綠色氣體，刺鼻，微溶於水，有漂白之功能。證明氯是一種化學元素，這是戴維的功勞。

　　1810年11月10日，戴維在英國皇家學會發表這一研究成果，曾經引起了極大轟動。

　　不過曆來的學者都認為，包括氯氣在內的許多氣體，都不能凝結成液體，他們把這些氣體稱為“永久氣體”。

　　法拉第並不讚成這一理論，他相信英國化學家道爾頓的原子論，認為任何氣體，隻要降低溫度、增大壓力，就能使它原子之間的距離縮小，變成液體。這裏，最重要的是在何種條件下才能轉換。

　　法拉第接受了道爾頓的原子論。對於法拉第來說，接受一個理論就意味著用實驗來驗證它。

　　法拉第在一個裝著水銀的玻璃瓶裏吊了一片金箔，使金箔懸在空中，不和水銀接觸。

　　為了看得更清楚，法拉第把這瓶水銀放在一個暗房裏，過一段時間以後發現，原來黃澄澄的金箔，顏色變淡了。金箔上出現了一層極薄的銀色的薄膜，這層薄膜就是水銀。

　　瓶裏的水銀怎麽會跑到金箔上去的呢？隻有一個可能：水銀像水一樣蒸發，變成了水銀蒸氣，然後凝聚在金箔上。既然金屬能變成氣體，為什麽氣體不能變成液體和固體呢？

　　趁著天氣還冷，法拉第拿他心愛的氯氣來做實驗，實驗得到了戴維的同意和支持。

　　法拉第把氯的水溶液結晶體，放在一個彎曲的大試管裏，用火焰把試管口燒熔封口。

　　然後，對盛著氯水晶體的下端加熱，試管的另一端浸在冰水裏。過了一會兒，試管裏有縷縷黃綠色氣體升起。這表明，氯水受熱分解，氯氣分離了出來。

　　在這個時候，正好一位帕裏斯教授在實驗室裏，觀看了法拉第的實驗。帕裏斯是戴維的朋友，對法拉第一向友好。

　　倚在實驗桌旁看了一會兒，帕裏斯教授突然說道：“法拉第先生，你看，你的試管不幹淨！”

　　法拉第愣了一下。在皇家學院，法拉第一向以整潔和有秩序而享有美譽。他所準備和演示的無數次實驗，從未出過什麽差錯。怎麽會試管不幹淨呢？

　　法拉第定睛細看試管，果然，管壁上端有幾個黃色油斑，赫然在目！這完全不可能！自己做了多年實驗室助理，可以說精通此道，已達爐火純青，絕不會用一個未清潔過的不幹淨試管進行實驗。

　　看到法拉第的窘態，帕裏斯教授訕笑道：“早晨打瞌睡了吧！另換一支吧！”

　　“慢著。”法拉第思索了一下取出一把小鋼銼在試管有油斑的位置輕銼了幾下，“噗”的一聲，他把試管掰斷，一股刺鼻的氣味撲麵而來。

　　使他奇怪的是，此時，剛才的油斑不見了，試管壁內幹幹淨淨。

　　“總不會剛才我眼花了吧？”教授也覺得奇怪。法拉第若有所思，沉默不語。

　　第二天，帕裏斯教授收到法拉第的一張便條，上麵寫著：

　　親愛的教授：

　　昨天你注意到的“油跡”原來就是液態的氯。

　　您忠實的仆人邁克爾·法拉第

　　1823年3月6日

　　原來氯氣從受熱的固化物氯水晶體裏分離出來，在管內受到很大壓力，自己便液化凝結了。

　　戴維聽說這一消息也十分的興奮，他向助手解釋說，高壓和低溫，是氯氣液化的兩個條件。法拉第的實驗創造了這兩個條件，因而取得了成功。

　　接著，戴維和法拉第一道，又成功地把氯化氫氣體液化成無色透明的液體。液化的氣體恢複成氣體時，會從周圍吸收大量熱量。後來人們正是根據這一原理發明了冰箱等製冷設備。

　　這一年3月13日，法拉第在皇家學會宣讀了自己的實驗報告《論液態氯》，主持這次論文宣讀的是皇家學會會長戴維爵士。

　　31歲的法拉第，經過自己的奮發努力，終於登上了英國皇家學會講壇。

　　在氯氣液化實驗完成以後，法拉第又開始進行了其他許多氣體的液化實驗。

　　做氣體液化實驗，要冒很大的危險，稍有不慎，即會有危險。然而法拉第從不畏懼。一次液化一種臨界溫度很低的氣體時，試管突然爆炸，有13塊玻璃飛進法拉第的眼睛。

　　幸運的是，法拉第的眼睛沒有被炸瞎。視力恢複後，他又投入了新的實驗。他先後成功地液化了二氧化硫、硫化氫、二氧化碳、氨氣、氧化亞氮等氣體。