Die Botschaft von Michael Faraday ist kurz. Interelectro – Biographie von Michael Faraday

FARADAY (Faraday) Michael (1791-1867), englischer Physiker, Begründer der Lehre vom elektromagnetischen Feld, ausländisches Ehrenmitglied der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften (1830). Entdeckte die chemische Wirkung von elektrischem Strom, die Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus, Magnetismus und Licht. Entdeckte (1831) die elektromagnetische Induktion – ein Phänomen, das die Grundlage der Elektrotechnik bildete. Begründete (1833-34) die nach ihm benannten Gesetze der Elektrolyse, entdeckte den Para- und Diamagnetismus, die Drehung der Polarisationsebene des Lichts in einem Magnetfeld (Faraday-Effekt). Nachgewiesene Identität verschiedene Arten Elektrizität. Er führte die Konzepte elektrischer und magnetischer Felder ein und brachte die Idee der Existenz elektromagnetischer Wellen zum Ausdruck.

Faraday ( Faraday) Michael (22. September 1791, London – 25. August 1867, ebenda), englischer Physiker, Gründer modernes Konzept Felder in der Elektrodynamik, Autor einer Reihe grundlegender Entdeckungen, darunter das Gesetz der elektromagnetischen Induktion, die Gesetze der Elektrolyse, das Phänomen der Rotation der Polarisationsebene von Licht in einem Magnetfeld, einer der ersten Forscher der Wirkung von ein magnetisches Feld auf Medien.

Kindheit und Jugend

Faraday wurde in die Familie eines Schmieds hineingeboren. Sein älterer Bruder Robert war ebenfalls Schmied, der Michaels Wissensdurst auf jede erdenkliche Weise förderte und ihn zunächst finanziell unterstützte. Faradays Mutter, eine fleißige, weise, wenn auch ungebildete Frau, erlebte die Zeit, in der ihr Sohn Erfolg und Anerkennung erlangte, und war zu Recht stolz auf ihn.

Das bescheidene Einkommen der Familie ermöglichte es Michael nicht einmal, die High School abzuschließen, und im Alter von dreizehn Jahren wurde er Lehrling beim Besitzer einer Buchhandlung und Buchbinderei, wo er zehn Jahre lang bleiben sollte. Während dieser ganzen Zeit beschäftigte sich Faraday beharrlich mit der Selbstbildung – er las die gesamte ihm zur Verfügung stehende Literatur zu Physik und Chemie, wiederholte die in Büchern beschriebenen Experimente in seinem Heimlabor und besuchte abends und sonntags Privatvorlesungen über Physik und Astronomie . Er erhielt Geld (einen Schilling für jede Vorlesung) von seinem Bruder. Bei den Vorlesungen machte Faraday neue Bekanntschaften, denen er viele Briefe schrieb, um einen klaren und prägnanten Vortragsstil zu entwickeln; Er versuchte auch, die Techniken des Redens zu beherrschen.

Erste Schritte bei der Royal Institution

Einer der Kunden der Buchbinderei, ein Mitglied der Royal Society of London Denault, bemerkte Faradays Interesse an der Wissenschaft und half ihm, zu den Vorlesungen des herausragenden Physikers und Chemikers G. Davy an der Royal Institution zu gelangen. Faraday schrieb die vier Vorträge sorgfältig auf, band sie und schickte sie zusammen mit dem Brief an den Dozenten. Dieser „mutige und naive Schritt“ hatte laut Faraday selbst entscheidenden Einfluss auf sein Schicksal. Im Jahr 1813 lud Davy (nicht ohne einiges Zögern) Faraday ein, die vakante Stelle eines Assistenten an der Royal Institution zu besetzen, und im Herbst desselben Jahres nahm er ihn mit auf eine zweijährige Reise zu den wissenschaftlichen Zentren Europas. Diese Reise war für Faraday von großer Bedeutung: Er und Davy besuchten eine Reihe von Labors, trafen Wissenschaftler wie A. Ampere, M. Chevreul und J. L. Gay-Lussac, die wiederum auf die brillanten Fähigkeiten des jungen Engländers aufmerksam machten.

Erste unabhängige Forschung. Wissenschaftliche Veröffentlichungen

Nach seiner Rückkehr an die Royal Institution im Jahr 1815 begann Faraday mit intensiver Arbeit, in der unabhängige wissenschaftliche Forschung einen zunehmenden Stellenwert einnahm. Im Jahr 1816 begann er, an der Society for Self-Education öffentliche Vorlesungen über Physik und Chemie zu halten. Im selben Jahr erschien sein erstes gedrucktes Werk.

Im Jahr 1821 ereigneten sich mehrere wichtige Ereignisse in Faradays Leben. Er erhielt eine Stelle als Aufseher des Gebäudes und der Laboratorien der Royal Institution (d. h. technischer Aufseher) und veröffentlichte zwei bedeutende wissenschaftliche Arbeiten (über die Rotation eines Stroms um einen Magneten und eines Magneten um einen Strom sowie über die Verflüssigung von Chlor). ). Im selben Jahr heiratete er und war, wie sein gesamtes weiteres Leben zeigte, sehr glücklich in seiner Ehe.

In der Zeit bis 1821 veröffentlichte Faraday etwa 40 wissenschaftliche Arbeiten, hauptsächlich zur Chemie. Nach und nach verlagerte sich seine experimentelle Forschung zunehmend auf das Gebiet des Elektromagnetismus. Nach der Entdeckung der magnetischen Wirkung des elektrischen Stroms durch H. Oersted im Jahr 1820 war Faraday vom Problem des Zusammenhangs zwischen Elektrizität und Magnetismus fasziniert. Im Jahr 1822 erschien in seinem Labortagebuch ein Eintrag: „Wandle Magnetismus in Elektrizität um.“ Faraday führte jedoch auch andere Forschungen fort, unter anderem auf dem Gebiet der Chemie. So war er 1824 der erste, der Chlor in flüssigem Zustand erhielt.

Wahl in die Royal Society. Professur

Im Jahr 1824 wurde Faraday zum Mitglied der Royal Society gewählt, trotz des aktiven Widerstands von Davy, mit dem Faradays Beziehung zu diesem Zeitpunkt ziemlich kompliziert geworden war, obwohl Davy gerne wiederholte, dass von all seinen Entdeckungen die bedeutendste „Faradays Entdeckung“ war .“ Letzterer würdigte auch Davy und nannte ihn einen „großartigen Mann“.

Ein Jahr nach seiner Wahl in die Royal Society wurde Faraday zum Direktor des Labors der Royal Institution ernannt und erhielt 1827 eine Professur an diesem Institut.

Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Elektrolyse

Im Jahr 1830 trotz der Enge finanzielle Lage, lehnt Faraday entschieden alle Nebentätigkeiten ab, betreibt jegliche wissenschaftliche und technische Forschung und andere Arbeiten (mit Ausnahme von Vorlesungen über Chemie), um sich ganz der wissenschaftlichen Forschung zu widmen. Schon bald gelang ihm ein glänzender Erfolg: Am 29. August 1831 entdeckte er das Phänomen der elektromagnetischen Induktion – das Phänomen der Erzeugung eines elektrischen Feldes durch ein magnetisches Wechselfeld. Zehn Tage intensiver Arbeit ermöglichten es Faraday, dieses Phänomen, das ohne Übertreibung als Grundlage insbesondere aller modernen Elektrotechnik bezeichnet werden kann, umfassend und vollständig zu untersuchen. Aber Faraday selbst interessierte sich nicht für die angewandten Möglichkeiten seiner Entdeckungen, er strebte nach dem Wesentlichen – dem Studium der Naturgesetze. Die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion machte Faraday berühmt. Aber er war immer noch sehr knapp bei Kasse, so dass seine Freunde gezwungen waren, zu arbeiten, um ihm eine lebenslange staatliche Rente zu ermöglichen. Diese Bemühungen waren erst 1835 von Erfolg gekrönt. Als Faraday den Eindruck gewann, dass der Finanzminister diese Rente als Beruhigungsmittel für den Wissenschaftler betrachtete, schickte er einen Brief an den Minister, in dem er jede Rente respektvoll ablehnte. Der Minister musste sich bei Faraday entschuldigen.

In den Jahren 1833–34 untersuchte Faraday den Durchgang elektrischer Ströme durch Lösungen von Säuren, Salzen und Laugen, was ihn zur Entdeckung der Gesetze der Elektrolyse führte. Diese Gesetze (Faradaysche Gesetze) spielten später eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Ideen über diskrete elektrische Ladungsträger. Bis Ende der 1830er Jahre. Faraday führte umfangreiche Forschungen durch elektrische Phänomene in Dielektrika.

Faradaysche Krankheit. Neueste experimentelle Arbeit

Ständige enorme psychische Belastungen beeinträchtigten Faradays Gesundheit und zwangen ihn 1840 zu einer fünfjährigen Pause. wissenschaftliche Arbeit. Um noch einmal darauf zurückzukommen: Faraday entdeckte 1848 das Phänomen der Rotation der Polarisationsebene des Lichts, das sich in transparenten Substanzen entlang der Linien der magnetischen Feldstärke ausbreitet (Faraday-Effekt). Anscheinend hat Faraday selbst (der begeistert schrieb, dass er „Licht magnetisierte und die magnetische Kraftlinie beleuchtete“) großen Wert auf diese Entdeckung gelegt. Tatsächlich war es der erste Hinweis auf die Existenz eines Zusammenhangs zwischen Optik und Elektromagnetismus. Die Überzeugung von der tiefen Verbindung elektrischer, magnetischer, optischer und anderer physikalischer und chemischer Phänomene wurde zur Grundlage von Faradays gesamter wissenschaftlicher Weltanschauung.

Andere experimentelle Arbeiten Faradays widmeten sich zu dieser Zeit der Untersuchung der magnetischen Eigenschaften verschiedener Medien. Insbesondere entdeckte er 1845 die Phänomene Diamagnetismus und Paramagnetismus.

Im Jahr 1855 zwang Faraday erneut eine Krankheit, seine Arbeit zu unterbrechen. Er wurde deutlich schwächer und begann katastrophal sein Gedächtnis zu verlieren. Er musste alles im Laborheft aufschreiben, wo und was er vor dem Verlassen des Labors abgelegt hatte, was er bereits getan hatte und was er als nächstes tun würde. Um weiter arbeiten zu können, musste er auf vieles verzichten, unter anderem auf Besuche bei Freunden; Das Letzte, was er aufgab, waren Vorlesungen für Kinder.

Die Bedeutung wissenschaftlicher Arbeiten

Selbst eine bei weitem nicht vollständige Liste dessen, was Faraday zur Wissenschaft beigetragen hat, lässt die außergewöhnliche Bedeutung seiner Werke erahnen. Diese Liste lässt jedoch das Wesentliche außer Acht, das Faradays enormen wissenschaftlichen Verdienst ausmacht: Er war der Erste, der ein Feldkonzept in der Lehre von Elektrizität und Magnetismus entwickelte. Wenn vor ihm die Idee der direkten und sofortigen Wechselwirkung von Ladungen und Strömen durch den leeren Raum vorherrschte, entwickelte Faraday konsequent die Idee weiter, dass der aktive materielle Träger dieser Wechselwirkung das elektromagnetische Feld ist. D. K. Maxwell, der sein Nachfolger wurde, schrieb darüber wunderbar, entwickelte seine Lehre weiter und brachte die Ideen über das elektromagnetische Feld in eine klare mathematische Form: „Faraday sah mit seinem geistigen Auge die Kraftlinien, die den gesamten Raum senken. Wo Mathematiker sahen.“ In den Zentren der Spannung von Kräften mit weitreichender Wirkung sah Faraday einen Zwischenwirkstoff. Wo sie nichts als Entfernung sahen und sich damit begnügten, das Gesetz der Verteilung der auf elektrische Flüssigkeiten wirkenden Kräfte zu finden, suchte Faraday nach der Essenz realer Phänomene, die im Medium auftreten.

Die Sichtweise der Elektrodynamik vom Standpunkt des Feldkonzepts, dessen Begründer Faraday war, ist zu einem integralen Bestandteil geworden moderne Wissenschaft. Faradays Schriften markierten den Anfang neue Ära in der Physik.

„Es gibt kein natürlicheres Verlangen als das Verlangen nach Wissen.“ - M. Montaigne

FARADAY, Michael (1791 - 1867)- herausragender englischer Physiker, Begründer der Lehre vom elektromagnetischen Feld, ausländisches Ehrenmitglied der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften (1830). Entdeckte die chemische Wirkung von elektrischem Strom, die Beziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus, Magnetismus und Licht. Entdeckte (1831) das Phänomen der elektromagnetischen Induktion. Begründete (1833-1834) die Gesetze der Elektrolyse, entdeckte den Para- und Diamagnetismus, die Drehung der Polarisationsebene des Lichts in einem Magnetfeld (Faraday-Effekt).

Die Reise, die er in seiner Jugend unternahm, spielte eine große Rolle in Faradays Leben. Im Jahr 1813 begibt sich der Engländer Sir Humphry Davy zusammen mit seinem vielversprechenden Laborassistenten und Engländer Michael Faraday auf eine Reise. In Paris trifft Faraday auf Ampère, Gay-Lussac und Humboldt.

Vor Faradays Augen macht Davy in Paris eine seiner brillanten Entdeckungen – er erkennt ein neues chemisches Element – ​​Jod – in einer unbekannten Substanz, die ihm Ampère gegeben hat. In Genua – Experimente mit einem elektrischen Stachelrochen – hilft Faraday Davy herauszufinden, ob die elektrische Entladung des Stachelrochens die Zersetzung von Wasser verursacht. In Florenz - das Verbrennen von Diamant in einer Sauerstoffatmosphäre und der endgültige Beweis für die Einheitlichkeit von Diamant und Graphit.

Hier richten Davy und Faraday mit Hilfe einer riesigen Linse die Sonnenstrahlen auf einen Diamanten, der in einem Platinbecher unter einer mit Sauerstoff gefüllten Glaskappe liegt. Faraday erinnert sich: „Heute haben wir ein großartiges Experiment durchgeführt, indem wir einen Diamanten brennen ließen ... Als der Diamant aus dem Fokus der Linse entfernt wurde, brannte er schnell weiter. Der funkelnde Diamant leuchtete in einem purpurnen Licht, das sich in Lila verwandelte, und brannte im Dunkeln noch etwa vier Minuten lang.“

In der Chimento Academy bewundern Faraday und Davy die einzigartigen Exponate – Galileos eigenes Papierteleskop und einen magnetischen Stein, der 150 Pfund hebt.

In Rom beobachteten sie, allerdings ohne großes Vertrauen, die Experimente von Morichini, der versuchte, Stahlnadeln mit Hilfe der Sonnenstrahlen zu magnetisieren, und glaubte, dass ihm dies hervorragend gelungen sei.

In Mailand sah Faraday Volta, der zu Sir G. Davy kam: „Er ist ein fröhlicher alter Mann, auf seiner Brust trägt er ein rotes Band und er ist sehr leicht zu sprechen.“ Faraday beginnt, fließend Französisch und Deutsch zu sprechen. Vor allem aber fühlt sich Faraday während der Reise wohl große Entdeckungen, die in der Luft fliegen in der Elektrotechnik. Diese Reise war Großartige Schule für den zukünftigen Wissenschaftler Faraday.

Von 1815 bis 1820 forschte Faraday in der Chemie. Eine Änderung seiner wissenschaftlichen Tätigkeit erfolgte 1820, nachdem er mit der Arbeit von Oersted vertraut geworden war.

Im Jahr 1821 schrieb Faraday in sein Tagebuch: „Magnetismus in Elektrizität umwandeln.“ Sein gesamtes zukünftiges Leben war mit der Lösung dieses Problems verbunden.

Helmholtz sagte einmal über Faraday: „ Etwas Draht und mehrere alte Holzstücke mit Eisen ermöglichen ihm die Herstellung größten Entdeckungen"

Wahl zu königliche Gesellschaft Faraday fand 1824 statt, 11 Jahre nach seiner Ernennung zum Laborassistenten.

1831 triumphales Experiment – ​​als Ergebnis von zehn Jahren harter Arbeit, Faraday offen Phänomen der elektromagnetischen Induktion.

Und wenig später schafft Faraday, indem er eine rotierende Kupferscheibe zwischen den Polen eines Magneten installiert der erste elektrische Generator.

Der pünktliche und fleißige Michael Faraday nannte drei wesentliche Bestandteile wissenschaftlicher Arbeit: Durchführung, Berichterstattung und Veröffentlichung.

Faraday wusste nicht viel über Mathematik. Das war „Ein Geist, der sich nie in Formeln verzettelt“ nach Einstein.

Maxwell schrieb: „Er war weit davon entfernt, seine Ergebnisse in mathematische Formeln umzusetzen, weder solche, die von den Mathematikern seiner Zeit anerkannt wurden, noch solche, die Anlass zu neuen Unternehmungen geben könnten. Dadurch erhielt er die nötige Muße für die Arbeit. . ."

Faraday hinterließ 1832 einen versiegelten Umschlag mit der Aufschrift „Neue Ansichten werden derzeit im Archiv der Royal Society aufbewahrt“ zur sicheren Aufbewahrung bei der Royal Society. 1938, 106 Jahre später, wurde dieser Umschlag im Beisein vieler englischer Wissenschaftler geöffnet. Die Worte im versiegelten Umschlag schockierten alle: Es stellte sich heraus, dass Faraday hatte eine klare Vorstellung Stellen Sie sich vor, dass elektrische und magnetische Felder ebenfalls Wellen sind.

Nach dem „elektromagnetischen Epos“ war Faraday gezwungen, seine wissenschaftliche Arbeit für mehrere Jahre einzustellen – er war so erschöpft Nervensystem ständige intensive Gedanken.

Faraday habe sich bei seinen wissenschaftlichen Tätigkeiten nie geschont, stellte er fest chemische Experimente mit schädlichem Quecksilber. Er hatte nutzlose Geräte in seinem Labor. „Letzten Samstag hatte ich eine weitere Explosion, die erneut meine Augen verletzte … 13 Fragmente wurden aus ihnen herausgeschleudert …“, schrieb Faraday.

IN letzten Jahren seine Kräfte ließen nach. Er konnte seine bisherige Arbeit nicht weiterführen und lehnte alles ab, was seinem Streben nach Wissenschaft im Wege stand. Er lehnt Vorlesungen ab: „... Es ist an der Zeit, wegen Gedächtnisverlust und Gehirnermüdung zu gehen.“ Mit der Zeit verzichtete er sogar auf Briefe an Freunde: „... Ich zerreiße meine Briefe, weil ich Unsinn schreibe. Ich kann „Nicht mehr reibungslos.“ Schreiben und zeichnen Sie Linien. Werde ich dieses Durcheinander überwinden können? Ich weiß es nicht.“

Name: Michael Faraday

Alter: 75 Jahre alt

Aktivität: Experimentalphysiker, Chemiker

Familienstand: war verheiratet

Michael Faraday: Biografie

„Solange die Menschen die Vorteile der Elektrizität genießen, werden sie sich immer in Dankbarkeit an den Namen Faraday erinnern“, sagte Hermann Helmholtz.

Michael Faraday – englischer Experimentalphysiker, Chemiker, Schöpfer der Lehre vom elektromagnetischen Feld. Er entdeckte die elektromagnetische Induktion, die die Grundlage bildet industrielle Produktion Strom und Anwendungen unter modernen Bedingungen.

Kindheit und Jugend

Michael Faraday wurde am 22. September 1791 in Newington Buttes bei London geboren. Vater - James Faraday (1761–1810), Schmied. Mutter - Margaret (1764-1838). Zur Familie gehörten neben Michael auch Bruder Robert und die Schwestern Elizabeth und Margaret. Sie lebten in ärmlichen Verhältnissen, so dass Michael die Schule nicht abschloss und im Alter von 13 Jahren als Bote in einer Buchhandlung arbeitete.

Ich habe meine Ausbildung nicht abgeschlossen. Der Wissensdurst wurde durch die Lektüre von Büchern über Physik und Chemie gestillt – davon gab es in der Buchhandlung reichlich. Der junge Mann meisterte seine ersten Experimente. Er baute eine Stromquelle – ein „Leyden-Glas“. Michaels Vater und Bruder ermutigten ihn zum Experimentieren.

Im Jahr 1810 wurde ein 19-jähriger Junge Mitglied des philosophischen Clubs, wo Vorlesungen über Physik und Astronomie gehalten wurden. Michael beteiligte sich an wissenschaftlichen Kontroversen. Der begabte junge Mann erregte die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Der Buchhändler William Dens schenkte Michael ein Ticket – eine Eintrittskarte für den Besuch einer Vorlesungsreihe über Chemie und Physik von Humphry Davy (Begründer der Elektrochemie, Entdecker). chemische Elemente Kalium, Calcium, Natrium, Barium, Bor).

Nachdem der zukünftige Wissenschaftler Humphry Davys Vorlesungen transkribiert hatte, band er es und schickte es an den Professor, zusammen mit einem Brief, in dem er ihn aufforderte, eine Arbeit an der Royal Institution zu finden. Davy nahm am Schicksal des jungen Mannes teil und nach einiger Zeit bekam der 22-jährige Faraday eine Anstellung als Laborassistent in einem Chemielabor.

Die Wissenschaft

Während seiner Tätigkeit als Laborassistent ließ es sich Faraday nicht nehmen, Vorlesungen zu hören, an deren Vorbereitung er mitwirkte. Außerdem führte der junge Mann mit dem Segen von Professor Davy seine chemischen Experimente durch. Seine Gewissenhaftigkeit und sein Geschick bei der Ausführung seiner Arbeit als Laborassistent machten ihn zu Davys ständigem Assistenten.

Im Jahr 1813 nahm Davy Faraday als seinen Sekretär auf eine zweijährige Europareise mit. Während der Reise traf der junge Wissenschaftler die Koryphäen der Weltwissenschaft: Andre-Marie Ampère, Joseph Louis Gay-Lussac, Alessandro Volta.

Bei seiner Rückkehr nach London im Jahr 1815 erhielt Faraday die Stelle eines Assistenten. Gleichzeitig führte er das fort, was er liebte – er führte seine eigenen Experimente durch. Im Laufe seines Lebens führte Faraday 30.000 Experimente durch. In wissenschaftlichen Kreisen erhielt er für seine Pedanterie und seine harte Arbeit den Titel „König der Experimentatoren“. Die Beschreibung jedes Erlebnisses wurde sorgfältig in Tagebüchern festgehalten. Später, im Jahr 1931, wurden diese Tagebücher veröffentlicht.

Faradays erste gedruckte Ausgabe erschien 1816. Bis 1819 wurden 40 Werke veröffentlicht. Die Werke sind der Chemie gewidmet. Im Jahr 1820 entdeckte ein junger Wissenschaftler bei einer Reihe von Experimenten mit Legierungen, dass legierter Stahl mit Nickelzusatz nicht oxidierte. Doch die Ergebnisse der Experimente blieben für die Metallurgen unbemerkt. Die Entdeckung von Edelstahl wurde erst viel später patentiert.

Im Jahr 1820 wurde Faraday technischer Leiter der Royal Institution. 1821 wechselte er von der Chemie zur Physik. Faraday fungierte als etablierter Wissenschaftler und gewann in der wissenschaftlichen Gemeinschaft an Bedeutung. Über das Funktionsprinzip eines Elektromotors wurde ein Artikel veröffentlicht, der den Beginn der industriellen Elektrotechnik markierte.

Elektromagnetisches Feld

Im Jahr 1820 begann Faraday, sich für Experimente zur Wechselwirkung von Elektrizität und Magnetfeldern zu interessieren. Zu diesem Zeitpunkt sind die Konzepte „Gleichstromquelle“ (A. Volt), „Elektrolyse“, „ elektrischer Lichtbogen", "Elektromagnet". In dieser Zeit entwickelten sich Elektrostatik und Elektrodynamik und die Experimente von Biot, Savart und Laplace zum Umgang mit Elektrizität und Magnetismus wurden veröffentlicht. A. Amperes Arbeit zum Elektromagnetismus wurde veröffentlicht.

Im Jahr 1821 wurde Faradays Werk „On Some New Electromagnetic Motions and the Theory of Magnetism“ veröffentlicht. Darin stellte der Wissenschaftler Experimente mit einer um einen Pol rotierenden Magnetnadel vor, d. h. er führte die Transformation durch elektrische Energie zu mechanisch. Tatsächlich stellte er das weltweit erste, wenn auch primitive, Elektromotor.

Die Freude am Entdecken wurde durch die Beschwerde von William Wollaston getrübt (entdeckte Palladium, Rhodium, entwarf ein Refraktometer und ein Goniometer). In einer Beschwerde bei Professor Davy beschuldigte der Wissenschaftler Faraday, die Idee einer rotierenden Magnetnadel gestohlen zu haben. Die Geschichte nahm einen skandalösen Charakter an. Davy akzeptierte Wollastons Position. Erst ein persönliches Treffen zwischen den beiden Wissenschaftlern und Faraday, in dem er seinen Standpunkt darlegte, konnte den Konflikt lösen. Wollaston gab die Klage auf. Die Beziehung zwischen Davy und Faraday verlor ihr früheres Vertrauen. Obwohl der erste online ist letzten Tage Er wurde nicht müde zu wiederholen, dass Faraday seine wichtigste Entdeckung war.

Im Januar 1824 wurde Faraday zum Mitglied der Royal Society of London gewählt. Professor Davy stimmte dagegen.

1823 wurde er korrespondierendes Mitglied der Pariser Akademie der Wissenschaften.

Im Jahr 1825 übernahm Michael Faraday Davys Platz als Direktor des Laboratoriums für Physik und Chemie der Royal Institution.

Nach der Entdeckung von 1821 veröffentlichte der Wissenschaftler zehn Jahre lang keine Werke. 1831 wurde er Professor an der Woolwich (Militärakademie) und 1833 Professor für Chemie an der Royal Institution. Er führte wissenschaftliche Debatten und hielt Vorträge auf wissenschaftlichen Tagungen.

Bereits 1820 interessierte sich Faraday für das Experiment von Hans Oersted: Die Bewegung entlang eines Stromkreises verursachte die Bewegung einer Magnetnadel. Elektrischer Strom führte zur Entstehung des Magnetismus. Faraday vermutete dementsprechend, dass Magnetismus die Ursache für elektrischen Strom sein könnte. Die erste Erwähnung der Theorie erfolgte im Tagebuch des Wissenschaftlers im Jahr 1822. Es dauerte zehn Jahre an Experimenten, um das Geheimnis der elektromagnetischen Induktion zu lüften.

Der Sieg kam am 29. August 1831. Das Gerät, das Faraday seine geniale Entdeckung ermöglichte, bestand aus einem Eisenring und vielen Windungen Kupferdraht, die um seine beiden Hälften gewickelt waren. Im Stromkreis einer Ringhälfte, geschlossen durch einen Draht, befand sich eine Magnetnadel. Die zweite Wicklung wurde an die Batterie angeschlossen. Beim Einschalten des Stroms schwingte die Magnetnadel in die eine Richtung, beim Ausschalten in die andere. Faraday kam zu dem Schluss, dass ein Magnet in der Lage sei, Magnetismus in elektrische Energie umzuwandeln.

Das Phänomen „das Auftreten eines elektrischen Stroms in einem geschlossenen Stromkreis, wenn sich der durch ihn fließende magnetische Fluss ändert“ wurde elektromagnetische Induktion genannt. Die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion ebnete den Weg für die Schaffung einer Stromquelle – eines elektrischen Generators.

Die Entdeckung markierte den Beginn einer neuen fruchtbaren Runde von Experimenten des Wissenschaftlers, die der Welt „experimentelle Elektrizitätsforschung“ bescherten. Faraday hat empirisch die Gleichmäßigkeit der Erzeugung elektrischer Energie nachgewiesen, unabhängig von der Methode, mit der der elektrische Strom erzeugt wird.

1832 wurde dem Physiker die Copley-Medaille verliehen.

Faraday wurde der Autor des ersten Transformators. Er besitzt das Konzept der „Dielektrizitätskonstante“. Im Jahr 1836 bewies er durch eine Reihe von Experimenten, dass die Ladung des Stroms nur die Hülle des Leiters beeinflusst und die darin befindlichen Objekte unberührt lässt. In der angewandten Wissenschaft wird ein Gerät, das auf dem Prinzip dieses Phänomens basiert, als „Faradayscher Käfig“ bezeichnet.

Entdeckungen und Werke

Bei Michael Faradays Entdeckungen geht es nicht nur um Physik. 1824 entdeckte er Benzol und Isobutylen. Der Wissenschaftler entwickelte eine flüssige Form von Chlor, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid, Ammoniak, Ethylen und Stickstoffdioxid und erhielt die Synthese von Hexachloran.

Im Jahr 1835 musste Faraday krankheitsbedingt eine zweijährige Arbeitspause einlegen. Als Ursache der Erkrankung wurde der Kontakt des Wissenschaftlers mit Quecksilberdampf während Experimenten vermutet. Nachdem er nach seiner Genesung kurze Zeit gearbeitet hatte, fühlte sich der Professor 1840 erneut unwohl. Ich litt unter Schwäche und vorübergehendem Gedächtnisverlust. Die Erholungsphase zog sich über 4 Jahre hin. Im Jahr 1841 unternahm der Wissenschaftler auf Drängen der Ärzte eine Reise nach Europa.

Die Familie lebte fast in Armut. Laut Faradays Biograf John Tyndall erhielt der Wissenschaftler eine Rente von 22 Pfund pro Jahr. Im Jahr 1841 unterzeichnete Premierminister William Lamb, Lord Melbourne, unter öffentlichem Druck ein Dekret, das Faraday eine staatliche Rente von 300 Pfund pro Jahr gewährte.

Im Jahr 1845 gelang es dem großen Wissenschaftler, mit weiteren Entdeckungen die Aufmerksamkeit der Weltgemeinschaft auf sich zu ziehen: der Entdeckung einer Änderung der Ebene des polarisierten Lichts in einem Magnetfeld („Faraday-Effekt“) und des Diamagnetismus (Magnetisierung einer Substanz zu einem äußeres Magnetfeld, das auf ihn einwirkt).

Die englische Regierung hat Michael Faraday mehr als einmal um Hilfe bei der Lösung technischer Probleme gebeten. Der Wissenschaftler entwickelte ein Programm zur Ausrüstung von Leuchttürmen, Methoden zur Bekämpfung der Schiffskorrosion und fungierte als forensischer Experte. Da er von Natur aus ein gutmütiger und friedliebender Mensch war, weigerte er sich rundweg, sich an der Entwicklung chemischer Waffen für den Krieg mit Russland zu beteiligen Krim-Krieg.

1848 schenkte sie Faraday ein Haus am linken Ufer der Themse, Hampton Court. Die britische Königin zahlte die Ausgaben und Steuern für den Haushalt. Der Wissenschaftler und seine Familie zogen dort ein und gaben das Unternehmen 1858 auf.

Privatleben

Michael Faraday war mit Sarah Barnard (1800–1879) verheiratet. Sarah ist die Schwester von Faradays Freundin. Das 20-jährige Mädchen nahm den Heiratsantrag nicht sofort an – die junge Wissenschaftlerin musste sich Sorgen machen. Die stille Hochzeit fand am 12. Juni 1821 statt. Viele Jahre später schrieb Faraday:

„Ich habe geheiratet – ein Ereignis, das mehr als jedes andere zu meinem Glück auf Erden und meinem gesunden Geisteszustand beigetragen hat.“

Faradays Familie gehört wie die Familie seiner Frau zur protestantischen Gemeinschaft der Sandemanianer. Faraday übte die Arbeit als Diakon der Londoner Gemeinde aus und wurde wiederholt zum Ältesten gewählt.

Tod

Michael Faraday war krank. In kurzen Momenten, als die Krankheit nachließ, arbeitete er. 1862 stellte er eine Hypothese über die Bewegung von Spektrallinien in einem Magnetfeld auf. Peter Zeeman konnte die Theorie 1897 bestätigen, wofür er 1902 den Nobelpreis erhielt. Als Urheber der Idee nannte Zeeman Faraday.

Michael Faraday starb am 25. August 1867 im Alter von 75 Jahren an seinem Schreibtisch. Er wurde neben seiner Frau auf dem Highgate Cemetery in London beigesetzt. Vor seinem Tod bat der Wissenschaftler um eine bescheidene Beerdigung, daher kamen nur Verwandte. Auf dem Grabstein sind der Name des Wissenschaftlers und seine Lebensjahre eingraviert.

• Bei seiner Arbeit vergaß der Physiker die Kinder nicht. Vorlesungen für Kinder „Die Geschichte einer Kerze“ (1961) werden bis heute neu veröffentlicht.
• Faradays Porträt erscheint von 1991 bis 1999 auf der britischen 20-Pfund-Note.
• Es gab Gerüchte, dass Davy nicht auf Faradays Arbeitsanfrage reagierte. Eines Tages, nachdem er während eines chemischen Experiments vorübergehend sein Augenlicht verloren hatte, erinnerte sich der Professor an den hartnäckigen jungen Mann. Nachdem er als Sekretär eines Wissenschaftlers gearbeitet hatte, beeindruckte der junge Mann Davy so sehr mit seiner Gelehrsamkeit, dass er Michael eine Stelle im Labor anbot.
• Nach der Rückkehr von einer Europatournee mit Davys Familie arbeitete Faraday als Tellerwäscher, während er auf eine Assistentenstelle an der Royal Institution wartete.

Am 22. September 2011 jährte sich die Geburt von Michael Faraday (1791–1867) zum 220. Mal, einem englischen Experimentalphysiker, der das Konzept des „Feldes“ in die Wissenschaft einführte und den Grundstein für das Konzept der physikalischen Realität elektrischer und magnetischer Felder legte . Heutzutage ist das Konzept eines Feldes jedem Oberstufenschüler vertraut. Grundlegende Informationen über elektrische und magnetische Felder und Methoden zu deren Beschreibung mithilfe von Kraftlinien, Spannungen, Potentialen usw. sind seit langem in Schulbüchern zur Physik enthalten. In denselben Lehrbüchern kann man lesen, dass ein Feld eine besondere Form der Materie ist, die sich grundlegend von der Materie unterscheidet. Doch mit einer Erklärung, worin genau diese „Besonderheit“ besteht, ergeben sich ernsthafte Schwierigkeiten. Den Lehrbuchautoren kann dies natürlich nicht vorgeworfen werden. Wenn das Feld nicht auf andere, einfachere Einheiten reduziert werden kann, gibt es schließlich nichts zu erklären. Sie müssen lediglich die physikalische Realität des Feldes als experimentell nachgewiesene Tatsache akzeptieren und lernen, mit den Gleichungen zu arbeiten, die das Verhalten dieses Objekts beschreiben. Richard Feynman fordert dies beispielsweise in seinen Vorlesungen und stellt fest, dass Wissenschaftler lange Zeit versuchten, das elektromagnetische Feld mithilfe verschiedener mechanischer Modelle zu erklären, diese Idee dann jedoch aufgaben und der Ansicht waren, dass nur das System der berühmten Maxwell-Gleichungen, die das Feld beschreiben, eine hatte physikalische Bedeutung.

Bedeutet das, dass wir den Versuch, zu verstehen, was ein Feld ist, völlig aufgeben sollten? Es scheint, dass die Bekanntschaft mit „Experimental Studies in Electricity“ von Michael Faraday eine wichtige Hilfe bei der Beantwortung dieser Frage sein kann – ein grandioses dreibändiges Werk, das der brillante Experimentator mehr als 20 Jahre lang geschaffen hat. Hier führt Faraday das Konzept eines Feldes ein und entwickelt Schritt für Schritt die Idee der physischen Realität dieses Objekts. Es ist wichtig anzumerken, dass Faradays „Experimentelle Untersuchungen“ – eines der größten Bücher in der Geschichte der Physik – in ausgezeichneter Sprache verfasst ist, keine einzige Formel enthält und für Schulkinder gut zugänglich ist.

Feldeinführung. Faraday, Thomson und Maxwell

Der Begriff „Feld“ (genauer: „Magnetfeld“, „Feld magnetischer Kräfte“) wurde 1845 von Faraday im Zuge der Erforschung des Phänomens des Diamagnetismus eingeführt (die Begriffe „Diamagnetismus“ und „Paramagnetismus“ wurden ebenfalls von Faraday eingeführt). - Der vom Wissenschaftler entdeckte Effekt einer schwachen Abstoßung einer Reihe von Substanzen durch einen Magneten. Ursprünglich betrachtete Faraday das Feld als ein reines Hilfskonzept, im Wesentlichen als ein durch Magnetismus gebildetes Koordinatengitter Stromleitungen und wird verwendet, um die Art der Bewegung von Körpern in der Nähe von Magneten zu beschreiben. So bewegten sich Stücke diamagnetischer Substanzen, beispielsweise Wismut, von Bereichen der Kondensation von Feldlinien zu Bereichen ihrer Verdünnung und befanden sich senkrecht zur Richtung der Linien.

Etwas später, in den Jahren 1851–1852, verwendete der englische Physiker William Thomson (1824–1907) gelegentlich den Begriff „Feld“, als er die Ergebnisse einiger von Faradays Experimenten mathematisch beschrieb. Was den Schöpfer der Theorie betrifft elektromagnetisches Feld James Clerk Maxwell (1831–1879) taucht in seinen Werken der Begriff „Feld“ zunächst ebenfalls praktisch nicht auf und wird nur zur Bezeichnung des Teils des Raums verwendet, in dem magnetische Kräfte nachgewiesen werden können. Erst in dem 1864–1865 erschienenen Werk „Dynamische Theorie des elektromagnetischen Feldes“, in dem das System der „Maxwellschen Gleichungen“ erstmals auftaucht und die Möglichkeit der Existenz elektromagnetischer Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, vorhersagt, wird vom Feld gesprochen als eine physische Realität.

Dies ist die kurze Geschichte der Einführung des Konzepts „Feld“ in die Physik. Daraus geht hervor, dass dieses Konzept ursprünglich als reiner Hilfsbegriff betrachtet wurde und einfach den Teil des Raums bezeichnete (er kann unbegrenzt sein), in dem magnetische Kräfte erfasst und ihre Verteilung anhand von Kraftlinien dargestellt werden können. (Begriff " elektrisches Feld„wurde erst verwendet, nachdem Maxwell die Theorie des elektromagnetischen Feldes erstellt hatte.)

Es ist wichtig zu betonen, dass weder die den Physikern vor Faraday bekannten Kraftlinien noch das aus ihnen „bestehende“ Feld von der wissenschaftlichen Gemeinschaft des 19. Jahrhunderts als physikalische Realität angesehen wurden (und auch nicht in Betracht gezogen werden konnten!). Versuche von Faraday, über die Materialität von Kraftlinien (oder Maxwell – über die Materialität des Feldes) zu sprechen, wurden von Wissenschaftlern als völlig unwissenschaftlich empfunden. Sogar Thomson, ein alter Freund von Maxwell, der selbst viel dazu beigetragen hat, die mathematischen Grundlagen der Feldphysik zu entwickeln (es war Thomson und nicht Maxwell, der als erster die Möglichkeit aufzeigte, die Sprache der Faradayschen Kraftlinien in sie zu „übersetzen“) die Sprache der partiellen Differentialgleichungen), nannte die Theorie des elektromagnetischen Feldes „mathematischen Nihilismus“ und weigerte sich lange Zeit, sie anzuerkennen. Es ist klar, dass Thomson dies nur tun konnte, wenn er sehr schwerwiegende Gründe dafür hatte. Und er hatte solche Gründe.

Kraftfeld und Newtons Kraft

Der Grund, warum Thomson die Realität von Kraftlinien und -feldern nicht akzeptieren konnte, ist einfach. Die Kraftlinien der elektrischen und magnetischen Felder werden als durchgehende Linien definiert, die im Raum gezeichnet werden, sodass die Tangenten an sie an jedem Punkt die Richtungen der an diesem Punkt wirkenden elektrischen und magnetischen Kräfte angeben. Die Größen und Richtungen dieser Kräfte werden anhand der Gesetze von Coulomb, Ampere und Biot-Savart-Laplace berechnet. Diese Gesetze basieren jedoch auf dem Prinzip der Fernwirkung, das die Möglichkeit einer sofortigen Übertragung der Wirkung eines Körpers auf einen anderen über jede beliebige Entfernung zulässt und dadurch die Existenz materieller Vermittler zwischen wechselwirkenden Ladungen, Magneten, ausschließt und Strömungen.

Es sei darauf hingewiesen, dass viele Wissenschaftler dem Prinzip, dass Körper auf mysteriöse Weise dort wirken könnten, wo sie nicht existieren, skeptisch gegenüberstanden. Sogar Newton, der als erster dieses Prinzip bei der Ableitung des Gesetzes verwendete universelle Schwerkraft, glaubte, dass zwischen interagierenden Körpern eine Art Substanz existieren könnte. Der Wissenschaftler wollte jedoch keine Hypothese darüber aufstellen, sondern entwickelte lieber mathematische Gesetzestheorien auf der Grundlage feststehender Fakten. Newtons Anhänger taten dasselbe. Laut Maxwell „fegten“ sie im wahrsten Sinne des Wortes alle möglichen unsichtbaren Atmosphären und Ausflüsse „aus der Physik heraus“, mit denen die Befürworter des Konzepts der Nahwirkung im 18. Jahrhundert Magnete und Ladungen umgaben. Dennoch erwacht in der Physik des 19. Jahrhunderts allmählich das Interesse an scheinbar für immer vergessenen Ideen wieder.

Einer von wesentliche Voraussetzungen Diese Wiederbelebung begann mit Problemen, die sich bei dem Versuch ergaben, neue Phänomene – vor allem die Phänomene des Elektromagnetismus – auf der Grundlage des Prinzips der Fernwirkung zu erklären. Diese Erklärungen wurden immer künstlicher. So verallgemeinerte der deutsche Physiker Wilhelm Weber (1804–1890) 1845 das Coulombsche Gesetz, indem er Begriffe einführte, die die Abhängigkeit der Wechselwirkungskraft bestimmen elektrische Aufladungen auf ihre relativen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. Die physikalische Bedeutung einer solchen Abhängigkeit war nicht klar, und Webers Ergänzungen zum Coulombschen Gesetz hatten eindeutig den Charakter einer Hypothese, die eingeführt wurde, um die Phänomene der elektromagnetischen Induktion zu erklären.

Mitte des 19. Jahrhunderts erkannten die Physiker zunehmend, dass bei der Erforschung der Phänomene Elektrizität und Magnetismus Experiment und Theorie zu sprechen begannen verschiedene Sprachen. Grundsätzlich waren Wissenschaftler bereit, der Idee der Existenz einer Substanz zuzustimmen, die die Wechselwirkung zwischen Ladungen und Strömen mit endlicher Geschwindigkeit überträgt, aber sie konnten die Idee der physikalischen Realität des Feldes nicht akzeptieren . Erstens wegen des inneren Widerspruchs dieser Idee. Tatsache ist, dass in der Newtonschen Physik Kraft als Ursache für die Beschleunigung eines materiellen Punktes eingeführt wird. Seine (Kraft-)Größe ist bekanntlich gleich dem Produkt aus der Masse dieses Punktes und der Beschleunigung. Somit wird die Kraft als physikalische Größe am Ort und im Moment ihrer Wirkung bestimmt. „Newton selbst erinnert uns daran“, schrieb Maxwell, „dass eine Kraft nur existiert, solange sie wirkt; ihre Wirkung mag fortbestehen, aber die Kraft selbst als solche ist im Wesentlichen ein vorübergehendes Phänomen.“

Durch den Versuch, das Feld nicht als praktische Veranschaulichung der Natur der Kräfteverteilung im Raum, sondern als physikalisches Objekt zu betrachten, gerieten Wissenschaftler in Konflikt mit dem ursprünglichen Kraftverständnis, auf dessen Grundlage dieses Objekt gebaut wurde. An jedem Punkt wird das Feld durch die Größe und Richtung der auf den Prüfkörper (Ladung, Magnetpol, Spule mit Strom) wirkenden Kraft bestimmt. Im Wesentlichen „besteht“ das Feld nur aus Kräften, aber die Kraft an jedem Punkt wird auf der Grundlage von Gesetzen berechnet, nach denen es sinnlos ist, über das Feld als einen physikalischen Zustand oder Prozess zu sprechen. Das als Realität betrachtete Feld würde die Realität von Kräften bedeuten, die außerhalb jeder Aktion existieren, was völlig im Widerspruch zur ursprünglichen Definition von Kraft steht. Maxwell schrieb, dass es in Fällen, in denen wir über „Krafterhaltung“ usw. sprechen, besser wäre, den Begriff „Energie“ zu verwenden. Das ist sicherlich richtig, aber welche Energie hat das Feld? Als Maxwell die obigen Zeilen schrieb, wusste er bereits, dass die Energiedichte beispielsweise eines elektrischen Feldes proportional zum Quadrat der Intensität dieses Feldes ist, also wiederum der im Raum verteilten Kraft.

Das Konzept der augenblicklichen Fernwirkung ist untrennbar mit Newtons Kraftverständnis verbunden. Wenn schließlich ein Körper auf einen anderen, entfernten Körper einwirkt, und zwar nicht sofort (wodurch im Wesentlichen der Abstand zwischen ihnen zerstört wird), müssen wir die Kraft berücksichtigen, die sich im Raum bewegt, und entscheiden, welcher „Teil“ der Kraft die beobachtete Beschleunigung verursacht und was Bedeutung hat dann der Begriff „Kraft“. Oder wir müssen annehmen, dass die Bewegung der Kraft (oder des Feldes) auf eine besondere Weise erfolgt, die nicht in den Rahmen der Newtonschen Mechanik passt.

Im Jahr 1920 schrieb Albert Einstein (1879–1955) in dem Artikel „Äther und die Relativitätstheorie“, dass wir, wenn wir über das elektromagnetische Feld als Realität sprechen, von der Existenz eines besonderen physikalischen Objekts ausgehen müssen, was im Prinzip nicht möglich ist man stellt sich vor, dass es aus Teilchen besteht, deren Verhalten im Laufe der Zeit untersucht werden kann. Einstein beschrieb später die Entstehung der Theorie des elektromagnetischen Feldes als die größte Revolution unserer Ansichten über die Struktur der physikalischen Realität seit Newton. Dank dieser Revolution umfasste die Physik neben Vorstellungen über die Wechselwirkung materieller Punkte auch Vorstellungen von Feldern als irreduziblen Einheiten auf alles andere.

Doch wie war dieser Wandel im Blick auf die Realität möglich? Wie hat es die Physik geschafft, über ihre Grenzen hinauszugehen und etwas, das für sie zuvor einfach nicht existierte, als Realität zu „sehen“?

Faradays langjährige Experimente mit Stromleitungen spielten eine äußerst wichtige Rolle bei der Vorbereitung dieser Revolution. Dank Faraday verwandelten sich diese den Physikern wohlbekannten Linien von einer Darstellung der Verteilung elektrischer und magnetischer Kräfte im Raum in eine Art „Brücke“, entlang derer man in die Welt eindringen konnte, die so war es war „hinter der Kraft“, in eine Welt, in der Kräfte zu Manifestationen von Eigenschaftsfeldern wurden. Es ist klar, dass eine solche Transformation ein ganz besonderes Talent erforderte, das Talent, das Michael Faraday besaß.

Großartiger Experimentator

Michael Faraday wurde am 22. September 1791 in die Familie eines Londoner Schmieds hineingeboren, der aus Geldmangel nicht in der Lage war, seinen Kindern eine Ausbildung zu ermöglichen. Michael, das dritte Kind der Familie, schloss die Grundschule nicht ab und wurde im Alter von 12 Jahren als Lehrling in eine Buchbinderei geschickt. Dort hatte er Gelegenheit, viele Bücher, darunter auch populärwissenschaftliche Bücher, zu lesen und so die Lücken in seiner Ausbildung zu schließen. Bald begann Faraday zu besuchen öffentliche Vorträge, die regelmäßig in London stattfanden, um Wissen in der Öffentlichkeit zu verbreiten.

Im Jahr 1812 lud eines der Mitglieder der Royal Society of London, das regelmäßig die Dienste einer Buchbinderei in Anspruch nahm, Faraday ein, sich Vorlesungen des berühmten Physikers und Chemikers Humphry Davy (1778–1829) anzuhören. Dieser Moment wurde zu einem Wendepunkt in Faradays Leben. Der junge Mann interessierte sich völlig für die Wissenschaft, und da seine Zeit in der Werkstatt zu Ende ging, ging Faraday das Risiko ein, Davy über seinen Forschungswunsch zu schreiben und dem Brief sorgfältig gebundene Vorlesungsunterlagen des Wissenschaftlers beizufügen. Davy, der selbst der Sohn eines armen Holzschnitzers war, antwortete nicht nur auf Faradays Brief, sondern bot ihm auch eine Stelle als Assistent an der Royal Institution of London an. So begann es wissenschaftliche Tätigkeit Faraday, die fast bis zu seinem Tod am 25. August 1867 andauerte.

Die Geschichte der Physik kennt viele herausragende Experimentatoren, aber vielleicht wurde nur Faraday mit einem Großbuchstaben als Experimentator bezeichnet. Und es sind nicht nur seine kolossalen Errungenschaften, darunter die Entdeckung der Gesetze der Elektrolyse und der Phänomene der elektromagnetischen Induktion, Studien über die Eigenschaften von Dielektrika und Magneten und vieles mehr. Oft wurden wichtige Entdeckungen mehr oder weniger zufällig gemacht. Das Gleiche kann man von Faraday nicht sagen. Seine Forschung war stets auffallend systematisch und zielgerichtet. So schrieb Faraday 1821 in sein Arbeitstagebuch, dass er mit der Suche nach dem Zusammenhang zwischen Magnetismus, Elektrizität und Optik begann. Den ersten Zusammenhang entdeckte er 10 Jahre später (die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion) und den zweiten – 23 Jahre später (die Entdeckung der Rotation der Polarisationsebene des Lichts in einem Magnetfeld).

Faradays „Experimental Studies in Electricity“ umfasst etwa 3.500 Absätze, von denen viele Beschreibungen der von ihm durchgeführten Experimente enthalten. Und das ist nur das, was Faraday zu veröffentlichen für angebracht hielt. In Faradays mehrbändigen Tagebüchern, die er seit 1821 führte, werden etwa zehntausend Experimente beschrieben, von denen der Wissenschaftler viele ohne fremde Hilfe durchführte. Interessanterweise beschlossen englische Physikhistoriker 1991, als die wissenschaftliche Welt den 200. Geburtstag von Faraday feierte, einige seiner berühmtesten Experimente zu wiederholen. Aber selbst die einfache Reproduktion jedes dieser Experimente erforderte für ein Team moderner Spezialisten mindestens einen Arbeitstag.

Wenn wir über Faradays Verdienste sprechen, können wir sagen, dass seine Hauptleistung die Umwandlung der Experimentalphysik in ein eigenständiges Forschungsgebiet war, deren Ergebnisse der Entwicklung der Theorie oft um viele Jahre voraus sein können. Faraday hielt den Wunsch vieler Wissenschaftler, möglichst schnell von den experimentell gewonnenen Daten zu ihrer theoretischen Verallgemeinerung überzugehen, für äußerst unproduktiv. Für Faraday schien es fruchtbarer, eine langfristige Verbindung zu den untersuchten Phänomenen aufrechtzuerhalten, um alle ihre Merkmale im Detail analysieren zu können, unabhängig davon, ob diese Merkmale akzeptierten Theorien entsprechen oder nicht.

Faraday erweiterte diesen Ansatz zur Analyse experimenteller Daten auf die bekannten Experimente zur Ausrichtung von Eisenspänen entlang magnetischer Feldlinien. Natürlich wusste der Wissenschaftler sehr gut, dass sich die Muster, die Eisenspäne bilden, leicht mit dem Prinzip der Fernwirkung erklären können. Faraday glaubte das jedoch in diesem Fall Experimentatoren sollten nicht von Konzepten ausgehen, die von Theoretikern erfunden wurden, sondern von Phänomenen, die seiner Meinung nach auf die Existenz bestimmter aktionsbereiter Zustände im umgebenden Raum von Magneten und Strömen hinweisen. Mit anderen Worten, Kraftlinien deuteten laut Faraday darauf hin, dass Kraft nicht nur als eine Aktion (auf einen materiellen Punkt) betrachtet werden sollte, sondern auch als die Fähigkeit zu handeln.

Es ist wichtig zu betonen, dass Faraday seiner Methodik folgend nicht versuchte, Hypothesen über die Natur dieser Handlungsfähigkeit aufzustellen, sondern es vorzog, nach und nach Erfahrungen bei der Arbeit mit Kraftlinien zu sammeln. Diese Arbeit begann mit seinen Studien über die Phänomene der elektromagnetischen Induktion.

Verzögertes Öffnen

In vielen Lehr- und Nachschlagewerken ist zu lesen, dass Faraday am 29. August 1831 das Phänomen der elektromagnetischen Induktion entdeckte. Wissenschaftshistoriker sind sich bewusst, dass Datierungsentdeckungen komplex und oft recht verwirrend sind. Die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion ist keine Ausnahme. Aus Faradays Tagebüchern ist bekannt, dass er dieses Phänomen bereits 1822 bei Experimenten mit zwei leitenden Schaltkreisen beobachtete, die auf einem Weicheisenkern angebracht waren. Der erste Stromkreis war an eine Stromquelle angeschlossen, der zweite an ein Galvanometer, das das Auftreten von Kurzzeitströmen aufzeichnete, wenn der Strom im ersten Stromkreis ein- oder ausgeschaltet wurde. Später stellte sich heraus, dass andere Wissenschaftler ähnliche Phänomene beobachtet hatten, diese aber, wie zunächst Faraday, für einen experimentellen Fehler hielten.

Tatsache ist, dass Wissenschaftler bei der Suche nach den Phänomenen der Stromerzeugung durch Magnetismus darauf abzielten, stabile Effekte zu entdecken, ähnlich beispielsweise dem Phänomen der magnetischen Wirkung von Strom, das 1818 von Oersted entdeckt wurde. Faraday wurde durch zwei Umstände vor dieser allgemeinen „Blindheit“ bewahrt. Achten Sie zunächst genau auf alle Naturphänomene. In seinen Artikeln berichtete Faraday sowohl über erfolgreiche als auch über erfolglose Experimente und glaubte, dass ein erfolgloses Experiment (bei dem der gewünschte Effekt nicht festgestellt wurde), aber ein sinnvolles Experiment auch einige Informationen über die Naturgesetze enthielt. Zweitens experimentierte Faraday kurz vor der Entdeckung viel mit Kondensatorentladungen, was zweifellos seine Aufmerksamkeit für kurzfristige Effekte schärfte. Bei der regelmäßigen Durchsicht seiner Tagebücher (für Faraday war dies ein ständiger Bestandteil der Forschung) warf der Wissenschaftler offenbar einen neuen Blick auf die Experimente von 1822 und erkannte, nachdem er sie reproduziert hatte, dass er es nicht mit Interferenzen, sondern mit dem Phänomen zu tun hatte, das er hatte war auf der Suche nach. Das Datum dieser Erkenntnis war der 29. August 1831.

Anschließend begann eine intensive Forschung, bei der Faraday die grundlegenden Phänomene der elektromagnetischen Induktion entdeckte und beschrieb, darunter das Auftreten induzierter Ströme bei der Relativbewegung von Leitern und Magneten. Basierend auf diesen Studien kam Faraday zu dem Schluss, dass die entscheidende Bedingung für das Auftreten induzierter Ströme genau ist Überschneidung ein Leiter magnetischer Kraftlinien und kein Übergang zu Bereichen größerer oder geringerer Kräfte. In diesem Fall erklärte Faraday beispielsweise das Auftreten eines Stroms in einem Leiter, wenn der Strom in einem anderen, in der Nähe befindlichen eingeschaltet wird, auch als Folge der Überquerung von Stromleitungen durch den Leiter: „Magnetkurven scheinen sich zu bewegen (sozusagen). ) über den induzierten Draht, beginnend mit dem Moment, in dem sie sich zu entwickeln beginnen, und bis zu dem Moment, in dem der magnetische Strom erreicht Höchster Wert; Sie scheinen sich zu den Seiten des Drahtes auszubreiten und befinden sich daher in Bezug auf den stationären Draht in der gleichen Position, als ob er sich in der entgegengesetzten Richtung über sie hinweg bewegen würde.“

Achten wir darauf, wie oft Faraday in der obigen Passage die Worte „als ob“ verwendet, und auch auf die Tatsache, dass er noch nicht über die übliche quantitative Formulierung des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion verfügt: die Stromstärke in einem leitenden Stromkreis ist proportional zur Änderungsrate der Anzahl der magnetischen Kraftlinien, die durch diesen Stromkreis verlaufen. Eine ähnliche Formulierung erscheint erst 1851 bei Faraday und gilt nur für den Fall der Bewegung eines Leiters in einem statischen Magnetfeld. Wenn sich nach Faraday ein Leiter in einem solchen Feld mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, dann ist die Stärke des in ihm entstehenden elektrischen Stroms proportional zu dieser Geschwindigkeit und die in Bewegung gesetzte Elektrizitätsmenge ist proportional zur Anzahl der magnetischen Feldlinien vom Schaffner gekreuzt.

Faradays Vorsicht bei der Formulierung des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion ist vor allem darauf zurückzuführen, dass er den Begriff einer Kraftlinie nur in Bezug auf statische Felder richtig anwenden konnte. Bei variablen Feldern erhielt dieses Konzept einen metaphorischen Charakter und fortlaufende Klauseln „als ob“, wann wir reden überüber bewegte Kraftlinien zeigen, dass Faraday dies sehr gut verstanden hat. Er konnte auch nicht umhin, die Kritik jener Wissenschaftler zu berücksichtigen, die ihn darauf hinwiesen, dass eine Kraftlinie streng genommen ein geometrisches Objekt sei, über dessen Bewegung es einfach keinen Sinn mache, darüber zu sprechen. Darüber hinaus beschäftigen wir uns in Experimenten mit geladenen Körpern, stromdurchflossenen Leitern usw. und nicht mit Abstraktionen wie Kraftlinien. Daher musste Faraday zeigen, dass man sich bei der Untersuchung zumindest einiger Phänomenklassen nicht auf die Betrachtung stromführender Leiter beschränken und den sie umgebenden Raum außer Acht lassen kann. So baut Faraday in einem Werk, das sich der Untersuchung von Selbstinduktionsphänomenen widmet, ohne jemals Kraftlinien zu erwähnen, eine Geschichte über seine Experimente so auf, dass der Leser nach und nach zu dem Schluss kommt, dass die wahre Ursache der beobachteten Phänomene darin liegt keine stromdurchflossenen Leiter, sondern etwas, das sich im sie umgebenden Raum befindet.

Das Feld ist wie eine Vorahnung. Erforschung von Selbstinduktionsphänomenen

Im Jahr 1834 veröffentlichte Faraday den neunten Teil seiner Experimentellen Untersuchungen mit dem Titel „Über den induktiven Einfluss eines elektrischen Stroms auf sich selbst und über die induktive Wirkung von Strömen im Allgemeinen“. In dieser Arbeit untersuchte Faraday die Phänomene der Selbstinduktion, die 1832 vom amerikanischen Physiker Joseph Henry (1797–1878) entdeckt wurden, und zeigte, dass sie einen Sonderfall der zuvor von ihm untersuchten Phänomene der elektromagnetischen Induktion darstellen.

Faraday beginnt seine Arbeit mit der Beschreibung einer Reihe von Phänomenen, die darin bestehen, dass beim Öffnen eines Stromkreises mit langen Leitern oder einer Elektromagnetwicklung an der Stelle, an der der Kontakt unterbrochen wird, ein Funke entsteht oder ein elektrischer Schlag zu spüren ist, wenn dies der Fall ist Der Kontakt wird von Hand getrennt. Gleichzeitig weist Faraday darauf hin, dass bei einem Kurzschluss des Leiters keine Tricks angewendet werden können, um einen Funken zu erzeugen oder elektrischer Schock scheitert. Somit wurde deutlich, dass das Auftreten eines Funkens (oder Schlags) nicht so sehr von der Stärke des durch den Leiter fließenden Stroms vor der Kontaktunterbrechung abhängt, sondern von der Länge und Konfiguration dieses Leiters. Daher versucht Faraday zunächst zu zeigen, dass die ursprüngliche Ursache des Funkens zwar der Strom ist (wenn überhaupt kein Strom im Stromkreis vorhanden wäre, würde es natürlich auch keinen Funken geben), die Stärke des Stroms jedoch nicht der Fall ist entscheidend. Dazu beschreibt Faraday eine Versuchsfolge, bei der zunächst die Länge des Leiters vergrößert wird, was trotz der Abschwächung des Stroms im Stromkreis aufgrund des erhöhten Widerstands zu einem stärkeren Funken führt. Dieser Leiter wird dann verdrillt, so dass der Strom nur durch einen kleinen Teil davon fließt. Der Strom steigt stark an, aber der Funke verschwindet, wenn der Stromkreis geöffnet wird. Daher können weder der Leiter selbst noch die Stärke des Stroms in ihm als Ursache des Funkens angesehen werden, dessen Größe, wie sich herausstellt, nicht nur von der Länge des Leiters, sondern auch von seiner Konfiguration abhängt. Wenn also der Leiter zu einer Spirale gerollt wird und wenn ein Eisenkern in diese Spirale eingeführt wird, erhöht sich auch die Funkengröße.

In Fortsetzung der Untersuchung dieser Phänomene schloss Faraday parallel zur Kontaktöffnungsstelle einen Hilfskurzleiter an, dessen Widerstand deutlich größer war als der des Hauptleiters, aber kleiner als der der Funkenstrecke oder des Körpers der Person, die den Kontakt eröffnet. Dadurch verschwand der Funke beim Öffnen des Kontakts und im Hilfsleiter entstand ein starker Kurzzeitstrom (Faraday nennt ihn Extrastrom), dessen Richtung sich als entgegengesetzt zur Stromrichtung herausstellte würde von der Quelle durch sie fließen. „Diese Experimente“, schreibt Faraday, „belegen einen signifikanten Unterschied zwischen dem Primär- oder Erregerstrom und dem Extrastrom in Bezug auf Menge, Intensität und sogar Richtung; Sie führten mich zu dem Schluss, dass der Extrastrom mit dem zuvor beschriebenen induzierten Strom identisch ist.“

Nachdem er die Idee eines Zusammenhangs zwischen den untersuchten Phänomenen und den Phänomenen der elektromagnetischen Induktion vorgebracht hatte, führte Faraday eine Reihe genialer Experimente durch, die diese Idee bestätigten. In einem dieser Experimente wurde neben einer an eine Stromquelle angeschlossenen Spirale eine weitere offene Spirale platziert. Beim Trennen von der Stromquelle gab die erste Spirale einen starken Funken ab. Wenn jedoch die Enden der anderen Spirale geschlossen wurden, verschwand der Funke praktisch und in der zweiten Spirale entstand ein kurzzeitiger Strom, dessen Richtung mit der Richtung des Stroms in der ersten Spirale übereinstimmte, wenn der Stromkreis geöffnet wurde. und war entgegengesetzt dazu, wenn der Stromkreis geschlossen war.

Nachdem Faraday den Zusammenhang zwischen den beiden Phänomenklassen hergestellt hatte, konnte er die zuvor durchgeführten Experimente leicht erklären, nämlich die Intensivierung des Funkens, wenn der Leiter verlängert, zu einer Spirale gefaltet, ein Eisenkern eingeführt wird usw. : „Wenn Sie die induktive Wirkung eines 30 cm langen Drahtes an einem Ort beobachten, an dem sich in der Nähe ein ebenfalls 30 cm langer Draht befindet, dann erweist er sich als sehr schwach; Wenn jedoch derselbe Strom durch einen fünfzig Fuß langen Draht geleitet wird, induziert er in dem Moment, in dem ein Kontakt hergestellt oder unterbrochen wird, in den nächsten fünfzig Fuß Draht einen viel stärkeren Strom, als ob jeder zusätzliche Fuß Draht etwas dazu beitragen würde die Gesamtwirkung; Analog schließen wir, dass das gleiche Phänomen auch auftreten muss, wenn der Verbindungsleiter gleichzeitig als Leiter dient, in dem ein induzierter Strom entsteht.“ Faraday kommt daher zu dem Schluss, dass der Funke verstärkt wird, wenn man die Länge des Leiters erhöht, ihn zu einer Spirale rollt und einen Kern einführt. Die Wirkung des Entmagnetisierungskerns wird zur Wirkung einer Spiralwindung auf eine andere addiert. Darüber hinaus kann die Gesamtheit solcher Maßnahmen einander kompensieren. Wenn Sie beispielsweise einen langen isolierten Draht in zwei Hälften falten, verschwindet der Funke aufgrund der entgegengesetzten induktiven Wirkung seiner beiden Hälften, obwohl dieser Draht im geraden Zustand einen starken Funken erzeugt. Auch der Ersatz eines Eisenkerns durch einen Stahlkern, der sich sehr langsam entmagnetisiert, führte zu einer deutlichen Schwächung des Funkens.

Also, den Leser mitnehmen detaillierte Beschreibungen Durch die durchgeführten Experimente entwickelte Faraday, ohne ein Wort über das Feld zu verlieren, in ihm, dem Leser, die Idee, dass die entscheidende Rolle bei den untersuchten Phänomenen nicht stromführenden Leitern zukommt, sondern einem von ihnen erzeugten Magnetisierungszustand sie im umgebenden Raum, oder genauer gesagt, Geschwindigkeitsänderungen in diesem Zustand. Allerdings blieb die Frage offen, ob dieser Zustand tatsächlich existiert und ob er Gegenstand experimenteller Forschung sein kann.

Das Problem der physikalischen Realität von Kraftlinien

Faraday gelang 1851 ein bedeutender Schritt beim Beweis der Realität von Feldlinien, als er auf die Idee kam, das Konzept einer Feldlinie zu verallgemeinern. „Eine magnetische Kraftlinie“, schrieb Faraday, „kann als die Linie definiert werden, die eine kleine Magnetnadel beschreibt, wenn sie entlang ihrer Längsrichtung in die eine oder andere Richtung bewegt wird, sodass die Nadel die gesamte Bewegung tangiert.“ die Zeit; oder mit anderen Worten, dies ist die Linie, entlang der ein Querdraht in jede Richtung bewegt werden kann und bei der keine Tendenz zur Erzeugung eines Stroms auftritt, wohingegen bei einer Bewegung in irgendeiner anderen Richtung eine solche Tendenz besteht.“

Die Feldlinie wurde somit von Faraday anhand von zwei bestimmt verschiedene Gesetze(und Verständnis) der Wirkung magnetischer Kraft: ihre mechanische Wirkung auf die Magnetnadel und ihre Fähigkeit (gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion), elektrische Kraft zu erzeugen. Diese doppelte Definition der Kraftlinie schien sie zu „materialisieren“ und ihr die Bedeutung spezieller, experimentell erfassbarer Richtungen im Raum zu verleihen. Daher bezeichnete Faraday solche Kraftlinien als „physikalisch“ und glaubte, dass er nun endgültig ihre Realität beweisen könne. Man könnte sich einen Leiter in einer solchen Doppeldefinition als geschlossen vorstellen und entlang der Kraftlinien gleiten, so dass er sich zwar ständig verformt, die Linien aber nicht schneidet. Dieser Dirigent würde eine bestimmte bedingte „Anzahl“ von Linien hervorheben, die erhalten bleiben, wenn sie „verdichtet“ oder „verdünnt“ werden. Ein solches Gleiten eines Leiters in einem Feld magnetischer Kräfte, ohne dass darin ein elektrischer Strom entsteht, könnte als experimenteller Beweis für die Erhaltung der Anzahl der Kraftlinien angesehen werden, wenn sie sich beispielsweise vom Pol aus „ausbreiten“. ein Magnet und somit als Beweis für die Realität dieser Linien.

Natürlich ist es nahezu unmöglich, einen echten Leiter so zu bewegen, dass er die Stromleitungen nicht kreuzt. Daher begründete Faraday die Hypothese über die Erhaltung ihrer Zahl anders. Sei ein Magnet mit Pol N und einem Leiter A B C D so angeordnet, dass sie sich relativ zueinander um eine Achse drehen können Anzeige(Abb. 1; Zeichnung des Autors des Artikels basierend auf Faradays Zeichnungen). In diesem Fall ein Teil des Dirigenten Anzeige geht durch ein Loch im Magneten und hat an der Stelle freien Kontakt D. Wackelkontakt hergestellt und auf den Punkt gebracht C, also die Handlung v. Chr kann sich um einen Magneten drehen, ohne den an den Punkten angeschlossenen Stromkreis zu unterbrechen A Und B(auch über Schleifkontakte) zum Galvanometer. Dirigent v. Chr bei voller Drehung um eine Achse Anzeige schneidet alle vom Pol des Magneten N ausgehenden Kraftlinien. Lassen Sie nun den Leiter mit konstanter Geschwindigkeit rotieren. Anschließend werden die Messwerte des Galvanometers an verschiedenen Positionen des rotierenden Leiters verglichen, beispielsweise in der Position A B C D Und schwanger A B C D, wenn der Leiter in einer vollen Umdrehung noch einmal alle Kraftlinien kreuzt, aber an Stellen, an denen sie verdünnter sind, können Sie feststellen, dass die Galvanometerwerte gleich sind. Laut Faraday deutet dies auf die Erhaltung einer bestimmten bedingten Anzahl von Kraftlinien hin, die den Nordpol eines Magneten charakterisieren können (je größer diese „Menge“, desto stärker der Magnet).

Faraday dreht in seiner Installation (Abb. 2; Faradays Zeichnung) keinen Leiter, sondern einen Magneten und kommt zu dem Schluss, dass die Anzahl der Kraftlinien im inneren Bereich des Magneten erhalten bleibt. Darüber hinaus basiert seine Argumentation auf der Annahme, dass die Kraftlinien nicht von einem rotierenden Magneten abgetragen werden. Diese Linien bleiben „an Ort und Stelle“ und der Magnet dreht sich zwischen ihnen. In diesem Fall ist der Strom genauso groß wie bei einer Drehung des Außenleiters. Faraday erklärt dieses Ergebnis damit, dass, obwohl der äußere Teil des Leiters die Linien nicht schneidet, sein innerer Teil ( CD), rotiert mit dem Magneten, schneidet alle Linien, die im Inneren des Magneten verlaufen. Wenn der äußere Teil des Leiters zusammen mit dem Magneten fixiert und gedreht wird, entsteht kein Strom. Auch das lässt sich erklären. Tatsächlich kreuzen der innere und der äußere Teil des Leiters die gleiche Anzahl von Kraftlinien, die in die gleiche Richtung gerichtet sind, sodass sich die in beiden Teilen des Leiters induzierten Ströme gegenseitig aufheben.

Aus den Experimenten ging hervor, dass die Kraftlinien im Inneren des Magneten nicht vom Nordpol nach Süden verlaufen, sondern im Gegenteil geschlossene Kurven mit den äußeren Kraftlinien bilden, was es Faraday ermöglichte, das Erhaltungsgesetz zu formulieren Anzahl der magnetischen Kraftlinien im äußeren und Innenräume Permanentmagnet: „Durch diese erstaunliche Kräfteverteilung, die sich bei einem bewegten Leiter zeigt, ist der Magnet genau wie eine elektromagnetische Spule, sowohl darin, dass die Kraftlinien in Form geschlossener Kreise fließen, als auch in der Gleichheit ihrer Summe.“ drinnen und draußen." So erhielt das Konzept der „Anzahl der Stromleitungen“ bürgerschaftliche Rechte, wodurch die Formulierung des Gesetzes der Proportionalität der elektromotorischen Induktionskraft zur Anzahl der von einem Leiter pro Zeiteinheit überquerten Stromleitungen physikalische Bedeutung erlangte.

Allerdings gab Faraday zu, dass seine Ergebnisse kein schlüssiger Beweis für die Realität von Feldlinien seien. Für einen solchen Beweis, schrieb er, sei es notwendig, „die Beziehung der Kraftlinien zur Zeit festzustellen“, das heißt zu zeigen, dass sich diese Linien mit endlicher Geschwindigkeit im Raum bewegen können und daher von einigen entdeckt werden können physikalische Methoden.

Es ist wichtig zu betonen, dass das Problem der „physikalischen Kraftlinien“ für Faraday nichts mit Versuchen zu tun hatte, gewöhnliche Kraftlinien direkt zu erkennen. Seit der Entdeckung der elektromagnetischen Induktion glaubte Faraday, dass sowohl gewöhnliche Kraftlinien als auch die Gesetze des Elektromagnetismus Ausdruck einiger besonderer Eigenschaften der Materie sind, ihres besonderen Zustands, den der Wissenschaftler elektrotonisch nannte. Gleichzeitig war die Frage nach dem Wesen dieses Zustands und seinem Zusammenhang mit bekannten Formen der Materie, so glaubte Faraday, offen: „Was dieser Zustand ist und wovon er abhängt, können wir jetzt nicht sagen.“ Vielleicht ist es durch den Äther bedingt, wie ein Lichtstrahl... Vielleicht ist es ein Spannungszustand oder ein Schwingungszustand oder ein ähnlicher Zustand elektrischer Strom, mit dem magnetische Kräfte so eng verbunden sind. Ob die Anwesenheit von Materie notwendig ist, um diesen Zustand aufrechtzuerhalten, hängt davon ab, was mit dem Wort „Materie“ gemeint ist. Beschränkt man den Begriff der Materie auf schwere oder gravitierende Stoffe, so ist das Vorhandensein von Materie für die physikalischen magnetischen Kraftlinien ebenso wenig von Bedeutung wie für die Licht- und Wärmestrahlen. Aber wenn wir, wenn wir den Äther zulassen, akzeptieren, dass es sich um eine Art Materie handelt, dann können die Kraftlinien von jeder seiner Wirkungen abhängen.“

Die große Aufmerksamkeit, die Faraday den Kraftlinien schenkte, war in erster Linie auf die Tatsache zurückzuführen, dass er in ihnen eine Brücke sah, die zu einigen völlig führte neue Welt. Allerdings war es selbst für einen so brillanten Experimentator wie Faraday schwierig, diese Brücke zu überqueren. Tatsächlich ließ dieses Problem überhaupt keine rein experimentelle Lösung zu. Allerdings könnte man versuchen, mathematisch in den Raum zwischen den Kraftlinien einzudringen. Genau das hat Maxwell getan. Seine berühmten Gleichungen wurden zum Werkzeug, das es ermöglichte, in die nicht vorhandenen Lücken zwischen Faradays Feldlinien vorzudringen und dort eine neue physikalische Realität zu entdecken. Aber das ist eine andere Geschichte – die Geschichte des großen Theoretikers.

Gemeint ist das Buch von R. Feynman, R. Leighton und M. Sands „Feynman Lectures on Physics“ (M.: Mir, 1967) ( Notiz Hrsg.)
In russischer Übersetzung erschien der erste Band dieses Buches 1947, der zweite 1951 und der dritte 1959 in der Reihe „Klassiker der Wissenschaft“ (M.: Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR). ( Notiz Hrsg.)
Im Jahr 1892 wurde William Thomson für seine grundlegenden Arbeiten auf verschiedenen Gebieten der Physik, insbesondere für die Verlegung des Transatlantikkabels zwischen England und den Vereinigten Staaten, der Adelstitel „Lord Kelvin“ verliehen.

- ein großer englischer Physiker, dessen herausragende Entdeckungen in der wissenschaftlichen Welt große Anerkennung gefunden haben, nach dem Gesetze, physikalische Phänomene und Einheiten physikalischer Größen benannt sind, der Begründer der Lehre vom elektromagnetischen Feld. Faraday wurde 1791 in London geboren. Sein Vater und sein älterer Bruder waren Schmiede, seine Mutter, die Tochter eines Bauern, war eine weise und fleißige Frau. Die Familie lebte in ärmlichen Verhältnissen, so dass Faraday nach dem Abschluss der Grundschule gezwungen war, als Zeitungsausträger zu arbeiten, und im Alter von 13 Jahren wurde er Lehrling in der Buchhandlung des Buchbinders Ribot. Hier hatte er Gelegenheit, sein dürftiges Wissen durch Selbstbildung zu ergänzen; vor allem interessierte er sich für Bücher über Chemie und Physik. Bereits in diesem Alter entwickelte er den Wunsch, sich ausschließlich auf Fakten zu verlassen und Botschaften durch eigene Experimente zu bestätigen. Er versuchte, in dem von ihm eingerichteten Heimlabor physikalische und chemische Experimente durchzuführen.

Zu den Kunden, die die Buchbindewerkstatt besuchten, gehörten auch diejenigen, die der Welt der Wissenschaft angehörten. Sie halfen dem jungen Mann, der sich seinen Lieblingswissenschaften widmete, zu den Vorlesungen einiger Wissenschaftler zu gelangen, die für die Öffentlichkeit bestimmt waren. Eines Tages hatte er das Glück, Vorlesungen des großen Physikers Humphry Davy zu hören, der eine Sicherheitslampe für Bergleute erfand. Faraday schrieb an den Wissenschaftler und erhielt bald eine Einladung von Davy, als Assistent im Labor der Royal Institution zu arbeiten. Im Herbst 1813 nimmt Davy Faraday mit auf eine lange Reise zu europäischen Wissenschaftszentren, wo Faraday weltberühmte Wissenschaftler wie M. Chevrel, A. Ampere und andere traf, die auch einem jungen Assistenten mit brillanten Fähigkeiten Aufmerksamkeit schenkten .
Nach seiner Rückkehr nach England im Jahr 1815 begann Faraday wissenschaftliche Forschung an der Royal Institution. Zunächst hilft er Davy bei der Durchführung chemischer Experimente und beginnt später, unabhängige Forschungen durchzuführen. 1816 hielt er Vorlesungen über Physik und Chemie an der Society for Self-Education; 1818 veröffentlichte er sein erstes Werk über Physik. In der Zeit vor 1821 veröffentlichte er etwa 40 weitere Werke zur Chemie. Er war der erste, der Chlor in flüssiger Form erhielt.

Das Jahr 1821 war für Faraday von einer Reihe bedeutender Ereignisse geprägt. So heiratete er im Juni 1821 Miss Bernard. Diese Ehe war lang und glücklich. Im selben Jahr übernahm er die Leitung des Gebäudes sowie der Labore der Royal Institution und veröffentlichte eine wissenschaftliche Arbeit über die Rotation eines stromdurchflossenen Leiters um einen Magneten und eines Magneten um einen stromdurchflossenen Leiter Dirigent. Im Jahr 1823 machte er eine Entdeckung auf dem Gebiet der Physik – er etablierte eine Methode zur Umwandlung von Gasen in Flüssigkeiten. 1824 wurde Faraday zum Mitglied der Royal Society gewählt, ein Jahr später wurde er Direktor des Labors der Royal Institution und 1827 erhielt er hier eine Professur. Zehn Jahre lang erforschte Faraday den Zusammenhang zwischen elektrischen und magnetischen Phänomenen und machte 1831 die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion, die ihn berühmt machte. Als Faraday 1833-34 den Stromfluss durch Lösungen von Säuren, Salzen und Laugen untersuchte, entdeckte er die Gesetze der Elektrolyse, die sogenannten „Faradayschen Gesetze“. Im Jahr 1845 entdeckte er das Phänomen der Rotation der Polarisationsebene in einem Magnetfeld und den Diamagnetismus.