【科學哪裡來】 法拉第 熱心科普傳播者

文/怪醫鳥博士 |2022.03.30
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圖/怪醫鳥博士

文/怪醫鳥博士

話說法拉第(Michael Faraday)發明了「電動機的原型」,技驚四座、轟動武林,卻被妒才的戴維(Humphry Davy)等人攻擊,更被指派去做難有成果的光學實驗。

但奉「挫敗是偽裝的祝福」為圭臬的法拉第,並不因此失志,仍對電學充滿興趣。另一方面,戴維很可能因為做了許多化學實驗,沒有適當防護,影響了健康,幾年(1829)後就過世。

沒有戴維的擎肘,法拉第終於可以好好研究他熱愛的電學。

磁力變化 方能生電



「證明了電生磁,還能電磁轉動,那麼磁能不能生電?」這樣的想法很自然地出現。法拉第沒有受過高等教育,數學能力不足,但他有著無與倫比的觀察力和想像力,使得他從觀察實驗的微小變化中,得以發現別人想不到的理論。

他首先嘗試「靜止磁鐵」放在線圈中,看能不能產生電?

答案是不能!

後來他用一個鐵圈,左右各繞著兩個獨立線圈,其中一個線圈接電池,另一個接電流計。他想知道「電生磁」之後的磁力,是不是可以讓另一個線圈產生電流。

答案還是不能。

通電之後,電流計沒有顯示電流存在。但法拉第不愧是法拉第,他注意到在剛通電或斷電時,電流計會有小小的偏移。那一刻他領悟到:「是線圈內的磁力發生變化時,才產生了電!」他又做了很多實驗,例如讓磁鐵通過線圈會不會產生電流?兩個線圈互相移動會不會產生電?沒錯,果然是磁力變化時感應了線圈,產生了電動勢。

在1831年,石破天驚的「法拉第定律」誕生!「用磁可以生電」,法拉第很快發明了「圓盤發電機」,從此不只化學作用可以生電,機械力也可以產生電力,而且更巨大。

電磁感應的發現是電磁學最重要的發明,人類後來的文明可以說完全建立在這個發現上。法拉第不僅發現電磁感應,並進一步提出磁力線的概念。

普及科學 提攜後進



除了在物理科學上的發現,在化學上法拉第還發現了「苯」。「光應該也是電波」,這先進的概念也是他提出的!

綜觀法拉第的每一個發現,放在現代都應該可以得到諾貝爾獎。但他更偉大的地方不只是科學上的豐功偉績,他的崇高人格和謙遜,更是值得讚歎。法拉第的許多發現,都可以為他帶來巨大財富,各種高薪職位也在等待著他,皇家要授予爵位,學會要他擔任學會主席,他也一概拒絕。他只專注在科學研究和科學普及。

每周五晚間法拉第會在當地舉辦少年科學講座,希望像他當年被戴維啟發一樣,啟發更多青少年對科學的興趣,他連續舉辦了19年。

他也不遺餘力提攜後進,像之前提過的歐姆(Georg Ohm),法拉第自己發現了電阻定律,但他發現歐姆早他十幾年就提出了,他特地請歐姆到英國接受榮耀,歐姆才得以紅回德國,法拉第的無私不居功更顯得偉大。

有人說:「法拉第之所以偉大,在於他不知道他有多偉大。」。完全不覺得自己偉大,只知道專心研究──正是法拉第最偉大的地方。

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