法拉第平凡而伟大的科学生涯_基础生命科学尔雅答案

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法拉第平凡而伟大的科学生涯

中国科学院自然科学研究所 阎康年

以出身贫微而贡献卓著的伟大科学家、闻名于世的法拉第，为普世所敬仰。今年9月22日是他诞辰200周年，届时英国等很多国家学术界将举行盛会，以纪念这位不世出的实验科学家之王。

法拉第生于贫苦的铁匠家庭，知识起点很低，但是从科学爱好开始，刻苦学习、钻研和敢于攀登科学高峰，使他能摆脱世俗的偏见、歧视和金钱的诱惑，在化学、电磁学、电化学和物质观的突破上，做出一系列划时代的重大成就。作为一个实验科学家，他的数学基础很差，但他凭借深邃的洞察力、直觉和哲学构思，追求各种力的相互联系和具有统一性，逐步展开对各种力之间等当和相互转变的持续实验研究，终于发现了苯、电磁感应、电化当量、电解定律和光的偏振面回转，并提出顺磁性、抗磁性和经典场概念。他是电动机和发电机原理的提出者及发电机的发明者，仅此功绩就足以使他成为电力时代的开创者。他追求科学真理、抛弃优厚金钱赐与、拒绝担任皇家学会主席和皇家学院院长，而宁愿朴实终生和做一个平凡的人。他将虔城的宗教信仰和相信宇宙和谐结合在一起，以与自然对话作为乐趣，执着终生。他的这些高贵品德，赢得世代的崇敬。

法拉第是超距说的叛逆者和传统原子论的贰臣，他后来笃信力心原子模型和力有传递过程，并进而提出场概念。他是元素嬗变思想的倡导者和自然力具有统一性的力行者，被认为是将自然哲学与实验高度结合的科学家。法拉第的高尚品德和贡献，早已超越国界而成为人类的共同财富。他的巨大足迹己经并将继续为普世的科学工作者和青少年指引前进的道路。对于正进行科技现代化的中国人民而言，他的科学精神和科学道路成为学习和前进的楷模。今天我们纪念法拉第，就是要发扬他的敢于攀登科学高峰的精神和由微人而成为伟大科学家的成才道路，提高我们的科学和文化素质、净化思想和品德，使他播下的种子，在东方的中国，生根、开花和结果。

为了便于广大读者对法拉第有系统性的了解，以及学习法拉第的需要，作者根据搜集到的资料，编写了一份简要的法拉第生平和主要活动年表，供大家参考。

法拉第生平和主要活动年表

1791年9月22日生于英国萨里郡(Surrey)的纽英顿Newinston，现伦敦的南瓦尔克的一部分）的一个铁匠家庭。

1804年为因法国大革命而流亡伦敦的里鲍（G·Reibau）先生送报。

1805年在伦敦市兰福德街（BLanfordStreet）2号里鲍先生的书店中学徒，在装订大英百科全书时，学习了其中的《电》条目，从此开始对电学有兴趣。

1810年入伦敦市哲学学会，每星期三聚会听学术报告和进行研讨。

丹斯（Dance）先生访该书店，送给法拉第一张听戴维（H·Davy）讲演门票，从此开始注意向戴维学习化学。

1812年10月结束学徒生活，转为装订工。

下旬由书店一位顾客介绍，在戴维因化学实验爆炸而暂时失明时，任戴维抄写员。1813年3月1日任皇家学院实验室的助手。

10月13日随戴维夫妇去法、意、德、比等国做学术访问，认识了安培、盖吕萨克和洪堡等名科学家。

1815年4月回伦敦，从此投入化学实验研究。

1816年发表第一篇科学论文《托斯卡生石灰分析》，接着发表一系列短文。18I8年同斯托达特(J．Stodart)一起研究各种合金钢。

1819年在市哲学学会讲《论物质的形式》，提出物质有第四态，即辐射态。1820年第一次制成过氯碳化物C2Cl6和C2Cl4。

1821年与市哲学学会中一位朋友的妹妹萨拉·巴尔纳德(SarahBarnard)小姐结婚。

7—9月，应《哲学年鉴》编辑菲利蒲斯(R．PhilliPS)之邀，评论奥斯特实验，从此研究超出化学范围。

9月发现磁针的磁极在导线周围旋转和通电导线绕磁铁不停旋转现象，首次发现电转变为机械能。从此时至1823年5月，他受到戴维和渥拉斯顿(W．H．Wollaston)的误解，说他偷听到后者说通电导线绕自己的轴旋转才做上述实验。1823年当选皇家学会会员，只有主席戴维一人反对。1824年当选皇家学院的院士。任皇家学院实验室主任。

应皇家学会之邀研制折射率很高的含铅矽硼化物光学玻璃。

1825年发现苯，为芳香族化学的研究奠定了基础。

开始在皇家学院的傍晚讲演会上做一系列科普讲演，直至1862年退休讲百次以上。

1826年发现异构的萘磺酸。

1831年8月29日在同一铁圈的两半圆弧上分别缠上导线管，其一与电池接通或断电时，与另一导线相接的电流计指针偏转，从而发现了电磁感应现象。为了解释电磁感应，法拉第从磁力呈圆弧形分布特点，提出磁力线概念。

10月28日在马蹄形磁铁的两极间装一可绕轴转动的铜盘，铜盘转动时，与它接触的二导线另端相接的电流计指针转动，从而制成发电机模型。1850年代曾兼任一公司顾问，研制永磁发电机。

从这一年开始，他以磁力为主，展开各种力相互转变和等当的研究。

以拜贝治(C．Babvage)为首的青年皇家学会会员鉴于该学会老化和脱离实际严重，倡导革新，推举赫舍尔和法拉第为其主席候选人，斗争失败，而建立了大英科学促进协会。

1832年12月发现电解第一定律：化学作用和分解的量与通过溶液的电量成正比。3月12日在皇家学会存档一份密封条子，提出磁力的传递有过程和时间，反对超距说。

1833年1月任皇家学院富勒讲座教授，至去世。发现电解第二定律：不同物质被同一电量沉淀或分解的量与其化学当量成正比。

同意休厄尔(W．Whewell)的建议，采用“阳极”(anode)、“阴极”(Catnode)、“离子”(ion)的术语。

5月，法拉第又采纳休厄尔的建议，定名“正离子”(anion)和“负离

子”(Canon)。

1835年皮尔(Robert Peer)爵士决定赠给法拉第15万英镑，法拉第认为这是贬低自己的人格，以能够自食其力，拒绝接受。

1837年提出电力、重力、磁力、亲和力和内聚力等当的思想。

1839年11月进行热与电和光与电等当实验。劳累过度，神经失常，至1845年好转时，很少实验。出版《电的实验研究》第I卷。

1840年1月提出力可以一种形式转变为另一种形式的思想。

1844年1月25日在致泰勒(R．Taylor)的信《关于电传导和物质性质的思考》中，拥护波斯考维奇原子论而反对道尔顿原子论。提出力是物质和原子由力心和周围的力组成模型，并用以说明导电性和绝缘性及顺磁性和抗磁性，从而导致不久后场概念的出现。

出版《电的实验研究》第2卷。

1845年9月13日发现光的偏振面回转现象，即发现了磁致旋光效应或磁—光效应。

9月从光的振面回转得出磁力不只存在于顺磁性材料中，而且存在于抗磁性材料中。

明确表明他相信各种力的统一性。

11月7日在实验笔记中首次出现“磁场”一词。

1847年9月7日提出光—电力有关系并实验。

3月19日提出重力必须与电力、磁力和其他的力有当量关系，并认为在实验上能够发现这种关系。

8月25日安排重力与其他各种力之间关系实验。

1853年8—9月实验中未发现电随光变化的证据。

8月15日 实验磁力传递需要时间。

1855年出版《电的实验研究》第3卷。

1856年1月—1857年9月实验磁力传递与时间的关系，无结果。

1857年谢绝出任皇家学会主席而宁愿保持平凡的法拉第终生。

2月发表《论力的守恒》

1859年实验重力和热的关系，1860年将实验结果交皇家学会，斯托克斯(G.G.Stokes)认为结果为负的，建议撤消。

6月11日未发现重力引起热效应。

发表《化学和物理实验研究》一书。

1860年向伦敦青少年讲《物质的各种力及其相互关系》（六讲），汇集成册出版。1861年向伦敦青少年讲《腊烛的历史》，由克鲁克斯(W.Grookes)汇集出版。1862年辞去皇家学院教授，退休，居维多利亚女王赠与的一处房子内。1865年《关于力守恒的某些想法》一书出版。

1867年8月25日因病在家中突然去世，享年76岁。

法拉第一生有著作12种，实验笔记16041项，实验研3299项，以及大量论文，发表科普讲演百次以上。

从上述生平和活动情况可以得出：

1．“勤奋加机遇是一个人成功的秘诀”这个说法在法拉第身上表现的极为鲜明，但是这个机遇也是他争取又来的。

2．排除歧视和干扰、淡薄人际纠纷，“直接与自然对话”和顽强追求科学真理，成为法拉第终身的信条。因此，他不为地位和金钱所诱惑，保持平凡的法拉第一生。

3．作为理论基础很差的实验科学家，他能够成为伟大科学家的重要因素是将哲学思想与实验研究结合起来。