環球科學朝聖

第二節 法拉第從訂書工到科學巨人

　　19世紀初，倫敦有個很有名氣的書店，老板是裏波先生。這一天，從薩裏郡來了一個13歲的男孩子，名叫法拉第。裏波先生見他還算機靈，就把他收下學習當裝訂工。

　　法拉第出身貧寒，父親是個鐵匠，母親識字不多，使他無法受到較多的教育。如今來到書店裏，他就像掉進了一個知識的海洋裏，每當接觸到有趣的書籍時就貪婪地讀起來。尤其是百科全書和有關電的書本，簡直使他著了迷。每天幹完活後，他就借著微弱的燭光下拚命地讀書。他十分渴望能把書上講的那些實驗做一遍，可是一個窮學徒哪來的錢買儀器和藥品呢！

　　這點兒困難可難不倒法拉第。他積攢了半個便士，就去買回一點兒最便宜的藥品，又到藥房裏去揀別人扔掉的瓶子。他把這些揀來的、買來的東西抱回書店的閣樓上，一個小實驗室就建成了。每天下工後，他除了看書，就埋頭搞他心愛的實驗。

　　法拉第可不是個書呆子，他的手也很巧，再加上態度和藹，很多顧客都樂意把自己的書籍送來讓他裝訂。在這些顧客中，有很多是皇家學會的會員，他們發表在書中的新觀點，法拉第總是能先睹為快。

　　有一天，一位名叫當斯的顧客送給法拉第四張入場券，讓他去皇家學會去聽大化學家戴維的講座。

　　1812年2月的一個晚上，法拉第生平第一次跨進皇家學會的大門，坐在階梯形的講演廳裏。戴維終於出現了，他講的題目是發熱發光物質，法拉第發現自己完全能聽得懂戴維的講演，不僅心中暗暗驚喜，這說明自己多年來的苦讀並非徒勞。

　　法拉第一連聽了戴維的四次講座，每一次都認真地做了筆記，隨後又把這些筆記進行了仔細整理，附上插圖，用漂亮的皮封麵裝訂成冊。他經常輕輕地翻閱它們，從事科學研究工作的渴望越來越強烈。他實在按捺不住自己心底的衝動，於是提筆給英國皇家學會會長班克斯爵士寫了一封信，請求在皇家學院找個工作，哪怕是在實驗室裏洗瓶子也行。

　　信寄出去後，法拉第心神不寧地等了整整一個星期，卻音信全無。他忍不住跑到皇家學院去打聽，剛到門口就被看門人堵住了，他冷冰冰地告訴法拉第：“班克斯爵士說了，你的信不必回複！”

　　受到這樣的屈辱，法拉第感到很傷心，但他卻沒有氣餒。他從小就喜歡看父親揮舞大錘，一下一下地將鐵坯鍛打成各種工具。

　　父親曾經自豪地對兒子說：“鐵匠麵前永遠沒有頑鐵。”法拉第把父親的這句話牢牢地記在心上，一直激勵著他頑強進取。

　　裏波先生書店的樓上住著一位法國畫家，名叫馬克裏埃，他曾經給拿破侖畫過像，後來流亡到倫敦，借住在裏波先生這裏。法拉第想跟馬克裏埃學畫，馬克裏埃答應教他，但條件是法拉第要替畫家擦皮靴和收拾房間。馬克裏埃教得很不認真，脾氣又不好，經常責罵法拉第。法拉第忍辱負重，終於學會了投影和透視的技巧。

　　從這段經曆中，法拉第深深地體會到，人的命運掌握在自己手裏，不能消極地等待，而要積極去爭取。1812年聖誕節前夕，他鼓起勇氣給戴維寫了一封自薦信，隨信還寄去了他親自裝訂成冊的筆記。戴維能夠成為大化學家，與當年倫福德伯爵的提拔分不開，而這位自學成才的小學徒的經曆和獻身科學的精神，讓他大受感動，於是他破例把法拉第介紹進皇家學會化學實驗室，給自己當助手。就這樣，科學聖殿的大門向一個名不見經傳的學徒打開了！

　　在化學實驗室工作了半年後，法拉第作為助手和仆人跟隨戴維夫婦去歐洲旅行。

　　一路上，法拉第協助戴維做了許多化學實驗，閑暇時戴維又給他講了很多科學知識，這大大豐富了他的學問，增長了他的實驗才幹。在這次為時一年半的遊曆中，法拉第還有幸結識了許多大科學家，如安培、伏特等，參觀了他們的實驗室，大大開闊了眼界。

　　1815年，法拉第跟隨戴維夫婦回到英國，便開始獨立進行科學研究。1820年，法拉第結識了一個珠寶商的女兒，她的名字叫薩蕾。薩蕾是一位熱愛科學的姑娘，當她得知法拉第自學成才的坎坷經曆後，對他更加愛慕。薩蕾和法拉第結婚後，對法拉第照顧得無微不至，法拉第能夠取得那麽多成就，薩蕾也有一份功勞。

　　在1830年以前，法拉第主要是一位化學家。他製備了一些新的碳化合物，如由他命名的“高氯化碳”、四氯乙烯等，還成功地液化了好幾種氣體。即使他沒有其他貢獻，也稱得上一位傑出的化學家。

　　法拉第最大的成就是在物理學方麵。幾千年前，人類就發現了電現象和磁現象，但一直把它們看作是風馬牛不相及的兩回事。法拉第發現了電和磁之間的密切聯係，並且第一個用力線和場的概念來表達它們，為後來建立嚴密的電磁場理論奠定了基礎。

　　法拉第是許多重要的電磁現象的發現者。他發現了電磁感應現象，總結出了電磁感應定律。發明了電磁學史上第一台電動機和發電機；他發現了電解定律，提出了電場、磁場等重要概念和力線的圖像。現在化學和電學上的一些單位和定律，就是以法拉第的名字命名的。

　　法拉第還有著大膽而豐富的想象力。當時人們隻知道萬物都是由原子構成的，法拉第卻提出電或磁不是由原子組成的，而是以空間中場的形式存在的。他設想帶電體、磁體或電流周圍空間存在一種從電或磁激發出來的物質，它們無所不在，起到傳遞電力、磁力的媒介作用。他把這些物質稱為電場、磁場。

　　法拉第還提出電場和磁場是由力的線和力的管子組成的，正是這些力線、力管，把不同的電荷、磁體或電流連接在一起。

　　法拉第的傑出成就為他贏得了崇高的榮譽，一生中獲得各國贈給他的學位和頭銜多達94個，但他從不以此為傲，而是甘願當個平民。他拒絕了製造商的高價聘請，謝絕了皇家學會會長的提名，還謝絕了維多利亞女王準備授予他的爵位。

　　法拉第不習慣於上流社會形形色色的遊樂社交，他和妻子始終過著儉樸的基督徒生活。法拉第沒有培養一個學生，但他的學生卻數不清。晚年時他在皇家學院舉辦各種講演活動，為青少年舉辦了一係列的通俗科學講演。他的名作《蠟燭的故事》，就是他堅持19年舉辦的“聖誕節少年科學講座”的結晶。

　　法拉第去世後，按照他的意願，他的遺體被安葬在海洛特公墓，墓碑上隻刻著三行字：“邁克爾·法拉第，生於1791年9月22日，歿於1867年8月25日。”

　　科學家逸聞

　　法拉第講演

　　法拉第不僅是一位偉大的科學家，還是一位優秀的科普演講家。在37年間，他總共做了126場科普演講。在英國銀行發行的20英鎊鈔票上，就曾采用過法拉第1855年12月27日做聖誕科普演講的石版畫作為背景圖案，這次演講的聽眾包括威爾士王子和阿爾弗雷德王子。

　　法拉第並不是個天生的演講家，他的演講技巧是苦練出來的。為了提高自己的演講水平，他請來著名演講術教師本傑明·漢弗雷·斯馬特舉辦演講課程，後來還請斯馬特對自己進行一對一的輔導。1827年，他請斯馬特出席他的科普演講，給予現場指導。法拉第的另一位老朋友愛德華·馬格拉斯也經常出席法拉第的講座，給他挑毛病，並在法拉第演講過程中不時舉起專門讓法拉第看的小牌子，上麵寫著“慢點”、“注意時間”等等。

　　科學小常識

　　法拉第效應

　　1845年9月，法拉第在實驗中發現，原來沒有旋光性的重玻璃在強磁場的作用下產生了旋光性，使偏振光的偏振麵發生偏轉。這是人類第一次認識到電磁現象和光現象之間的關係。磁致旋光效應後來被稱為法拉第效應。

　　科學小常識

　　英國皇家學會

　　英國皇家學會是英國資助科學發展的組織，全稱為“倫敦皇家自然知識促進學會”，成立於1660年，英國女王是學會的保護人。它是世界上曆史最長而又從未中斷過的科學學會，在英國起有全國科學院的作用。英國皇家學會共分兩大學科領域，即物質學科領域（包括數學，通稱A類）和生物學科領域（通稱B類），下邊又分設12個學部委員會。學會成員分為皇家會員、英籍會員、外籍會員三類。

　　皇家會員隻產生於皇族，不定期選舉；英籍會員每年至多選出40名；外籍會員每年至多選出四名。自1915年以來，皇家學會的曆任會長都由諾貝爾獎金獲得者擔任。

　　科學小常識

　　法拉第電解定律

　　1833年～1834年，法拉第發現了兩條電解定律（後來稱為法拉第第一電解定律和第二電解定律）。法拉第電解定律適用於一切電極反應的氧化還原過程，是電化學反應中的基本定量定律，其中指明了電荷具有最小單位。後人為了紀念法拉第，特意用他的名字來命名電容的單位，簡稱“法”。