Fw: [問卦] 第一個發現電磁感應的到底在想啥?

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作者: jfsu (水精靈)
標題: Re: [問卦] 第一個發現電磁感應的到底在想啥?
時間: Wed Jul 17 23:35:42 2019

※ 引述《ruby00514 (黑夜的星空)》之銘言：
: 就是法拉第啦 發現電生磁 磁生電
: 開啟了人類使用電氣時代 讓人類從蒸氣變成電力
: 也就是我們現在的時代
: 可以說是 全世界的發電機概念 都他弄的
: 女王希望封爵給他 讓他可以葬在西敏寺
: 結果法拉第推辭 說他信仰他的宗教 錢都拿去捐助了 晚年沒啥錢
: 買了一塊小地 葬在郊區
: 這位電學之父 發現電磁感應時在想啥?
: 有沒有八卦?
: -----
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漫畫版:

http://physicstory.pixnet.net/blog/post/111380524



『平生不識法拉第，熟讀電學也枉然。』


法拉第是誰，嗯...非理工科的鄉民可能不清楚，但大家或許有用過或看過那種手搖式
充電收音機(說什麼颱風天的最佳伴侶，只要用手轉一轉就會發光+充電...)
那就是一種磁生電的應用，最初由法拉第的實驗證實。

底下我們就用來閒聊法拉第～以非常平易通俗的筆法來認識他。


邁克爾．法拉第(Michael Faraday, 1791.9.22-1867.8.25)，英國物理學家、化學家。

他出生於英國，父親是一位鐵匠，收入僅夠一家的溫飽。拮据的經濟環境迫使法拉第
只讀完兩年小學後，就不得不輟學，12歲時跑去當報童。十三歲那年，在彼得神父的
介紹下，他在一家裝訂廠工作，也因此，他幾乎讀遍了裝訂廠裡的各種書籍。

一天晚上，裝訂廠的老闆黎堡先生見到裝訂房裡燈火通明，他心中覺得奇怪，
不是已經下班了嗎，怎麼還會有人在那呢？

「是法拉第啊？還在讀書呀？」

法拉第慌張地站了起來，怯懦地點頭。

「嗯…別讀了，可別把眼睛搞壞了！」

話雖然如此，黎堡先生見法拉第如此好學，十分感動，便將一些裝訂後剩餘的書送給他。
隔天一早，更將他調到校對部門，讓他一次看得夠。由於法拉第只有小學畢業，沒有
受過正規的學院派教育，但他作學問的方法是將閱讀過的資料徹底消化後，再以自己的
口吻，於筆記本中寫成更精闢的陳述述。他認為做筆記是讀書的關鍵，而這樣的一個
習慣，奠定日後成為偉大科學家的重要基礎。

如果他要出書，書名應該叫做「第一次作筆記就上手！」

七年的學徒生涯，法拉第研讀了許多關於「電學」與化學實驗方面的知識。他甚至節省
零用錢，去買一些簡單價廉的儀器，照著書中的說明去做實驗。

1812年是他一生的轉捩點。

當時著名科學家戴維準備在當地發表四次的講演，講題是「自然哲學」，也就是現在
所謂的「科學」。

註：戴維，(1778-1829, Humphry Davy, 中文翻譯為韓福來．戴維)，是個化學家。但是
他藉助了電學的力量，找到了的鈣、鎂、鈉、鉀、氟、氯、碘、汞、硼、矽、鋁、鍺、
鋯、鍶、鋇等十五種元素，被稱為『無機化學之父』，他晚年時說：
『我一生最大的發現，是發現了法拉第』。

戴維在當時不僅是元素的發現者，更是皇家學會的扛霸子！他精彩的演說，讓慕名而來
的人士遍及社會各個階層！為了能獲得入場的機會，他厚著臉皮向一位顧客提及他的
願望，好說歹說之下，他終於借到足夠買入場券的錢。在會場上，法拉第把戴維的講演
精心整理、裝訂成冊。之後，他冒昧的寫了封信給戴維，內容不外是對戴維的崇敬，
隨信附上演講的筆記，希望戴維幫助他實現科學研究的願望。

令人感動的是，戴維竟然回信了，為一個窮困的訂書匠回信！

1813年3月，戴維推薦法拉第到皇家研究院實驗室作了自己的助理實驗員，薪水是
每星期二十五先令，工作內容僅是保管實驗用的儀器，說的簡單一點，就是洗瓶子的
打雜工。這一做，就是55年。

1813年10月，法拉第跟隨戴維到歐洲大陸進行學術考察18個月。所謂的學術考察，這在
當時的歐洲教育是一種獨特的方式。受教者在導師的帶領下前往各國遊學，（不是現在
所謂的遊學），學習當地的文學、藝術、建築與科學。導師從旁進行指導，以培養
受教者的分析與思考能力。法拉第在這期間參觀了各國科學家的實驗室，在法國，
結交了安培、給呂薩克等著名科學家；在義大利的米蘭，他見到年邁的伏打
但在另一方面，他也得以一個僕人的身份來侍候戴維的夫人，並充當戴維的繕寫員和
料理瑣事的雜務員。這位夫人為了顯示她的高貴和權威，經常蓄意侮辱法拉第，
不准他和他們同桌吃飯，但讓他總是逆來順受，委屈求全。

回到英國後，法拉第就開始了獨立的研究工作，並於1816年發表了第一篇化學論文，
從分餾實驗製得了「苯」…。此時的他，是以一個偉大的化學家。

過了不久，法拉第又完成了氯氣液化試驗，在皇家學會正式報告前，戴維自己在報告上
加了一段，「這個實驗是在他的指導下做成的。」

過了4 年，1820年厄斯特發現電流的磁效應，受到科學界的關注。隔年，英國
《哲學年鑑》的主編請戴維撰寫一篇文章，評述厄斯特所發現的電磁學實驗理論發展
概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過程中，對電磁現象的研究
產生了極大的熱情，並開始轉向電磁學的研究。

期間，他曾求助戴維，兩人設計了一個實驗，在一個磁鐵旁放一根通了電的導線，看它
會不會旋轉。可惜，沒有成功。但戴維是個沒耐性的傢伙一碰釘子就縮了，轉頭離開
實驗室回去睡覺。可是法拉第的腦子裡卻是思索著造成失敗的因素。事後，他獨自一個人
躲在皇家學會的地下實驗室裡又日以繼夜地幹了起來，果真就讓他搞出了名堂：
世界上第一個最簡單的馬達。

爾後，他更發現載流導線可以繞磁鐵旋轉。無視於戴維要法拉第以聯合署名的方式，
法拉第獨自寫成一篇論文在倫敦科學季刊上發表。

先前的氯氣液化試驗加上這件事，讓愛慕虛榮和名譽的戴維大為惱火，亦是師徒間情誼
生變的導火線，造成二人交惡的開端，不過，同時讓裝訂學徒出身+洗瓶子雜工的法拉第
有機會進入皇家學會。一些會員出於好意，聯合了其他二十九人的簽名，要推薦他為
會員。

這不再是山字營姓不姓趙的問題，而是悠關戴維他本人的面子，一個釘書匠又是男僕的
法拉第，居然會得到那麼大的榮耀，戴維一直認為自己是英國最偉大的科學家，他
不願意有人搶了他的風釆。想當然爾，他就決不能答應了。

這天下午，法拉第正在地下室做實驗，戴維突然怒氣沖沖地推門進來。

「法拉第先生，聽說你最近準備進皇家學院了，是真的嗎?」

「是他們要提名的，我本人從來就沒有遞過什麼申請。」
  法拉第用冷靜而壓抑著憤怒的聲調答道。

「年青人終究是年青人，沉不住氣啊，我勸你還是撤回你的申請。」戴維冷冷地說，
頓了一下，拉高了音量吼著：

「你給我記住！在皇家學院裡，只有一個是頭！」

法拉第自從進到戴維的門下，除了求知，也必須忍受他與師母的脾氣，足足十年。
想不到這關鍵的時候，卻在皇家學會的大門將他阻攔。

「你懂身為一個雜工的心情嗎？」法拉第頭也沒抬：「你要我撤回什麼呢？」

「勸他們撤回提案。」戴維怕把事情弄僵，便緩和一下口氣說：

「我不是不同意你進入學會，只是你現在年紀還輕，再過幾年也不遲嘛。」

「那是他們的事，我不想干涉。」法拉第仍是靜靜地說，話鋒一轉：

「老師，雖然我年紀還輕，今年也已經三十一歲了，可是您當年加入皇家學會是
  二十四歲啊！您，也是個人才啊！」

就是這一句話將戴維無話可說，啪地一聲，甩門去了，臨行前撂下狠話：

「我會叫人查你的IP！」

1824年1月8日，皇家學會就法拉第的會員資格進行無記名投票，在只有一票反對的情形
下順利通過。這一票正是戴維所投的。至此，這對師生的矛盾發展到頂峰。

這所謂一山不容二虎 ！ (那老虎伍茲不就自動解體了？)
其實戴維也無須如此，正所謂青出於藍而勝於藍...。

我們再把時間拉回1822年。

當年，他當時在日記中寫下了自己的思想：「磁能轉化成電」。他的口袋裡時常裝著
一塊馬蹄形磁鐵，一個線圈。起初，他試圖用強磁鐵靠近閉合導線或用強電流使另一
閉合導線中產生電流，做了大量的實驗，都失敗了。

某天，他又在實驗室忙了半天，還是毫無結果，他氣得將那根長條磁鐵向線圈裡扔了
進去，仰身向椅子上坐去。可是就在一剎那間，他忽然看見電流計上的指標向左顫動了
一下。他想也許是看花眼了，於是彎著身子將磁鐵抽出來再試一次。不過這一抽，指針
又向右動了一下，他先是一愣，又將磁鐵插回，指針又同左偏了一下。

「娘子，快跟牛魔王出來看上帝！」狂喜的法拉第扯開喉嚨大喊。

這時他那賢慧溫柔的妻子撒拉＊（註）見他正嚷嚷，於是快速地下樓，才一推門，
便見法拉第背對著她，雙手將那磁鐵在線圈裡狂抽猛送，上上下下就如同搗蒜一般，
把桌子弄得咚咚響，而電流計上的指針也像回應般左左右右搖個不停。

「啊～啊～啊～啊～啊～啊～啊～」

「啊個屁？你高潮啦？」

咳～咳～，事實上撒拉是不會這樣說的。

當法拉第見到她時，扔掉手中的磁鐵像，展開雙臂緊緊地摟住她，又哭又笑！

「帥呀，老皮！有電了，有電了！」

他這樣語無論次地又叫又跳一會後，便轉身拿起筆寫下：

「1831年9月23日。磁終於變成了電……」

註：法拉第幼時曾立志終身不娶。在他二十七歲時，遇到他現在的老婆撒拉、巴納德。
她可以說是一位十全十美的賢妻，對法拉第一生淡泊，從事科學研究，從不懷疑。
儘管法拉第收入微薄，卻很慷慨，她沒有任何怨言。她曾經說：

「雖然科學對他（法拉第）來說，是如此的扣人心弦和興奮，而且時常剝奪了他的睡眠，
　但是我卻滿足於做他思想的枕頭。」

十年啊！他拿磁鐵在線圈抽插了十年啊！

法拉第雖發現了磁變電，但他還是窮追不捨接連又做了幾十個這類實驗。他先將直棒
磁鐵換成馬蹄形的，將線圈換成一個銅盤，銅盤可以連續搖動，這樣就可以獲得持續
電流了。這就是世界上第一台發電機。

1831年11月24日的論文中，他把產生感應電流的情況概括成五類：變化著的電流、
變化著的磁場、運動的恒定電流、運動的磁場與在磁場中運動的導體。

他更指出：感應電流是與原電流的變化有關，而不是與原電流本身有關。此一現象與
導體上的靜電感應類比，把它取名『電磁感應』。為了解釋電磁感應現象，並考慮了
電磁感應的各種情況後，法拉第他引入了電力線與磁力線的概念，並用鐵粉顯示了
磁棒周圍的磁力線形狀。場的概念和力線的模型，對當時的傳統觀念是一個重大的突破。

他認為磁鐵周圍佈有磁力線，有一個磁場，導線周圍也有電場，它們是通過場的相互
作用，而且有速度。也就是說，可以把感應電流的產生歸因於『導體切割磁力線』。
但是，他的數學基礎太差，不會推導這個公式。

1832年3月12日，法拉第寫下這個假設，並封入一個時空膠囊、存入皇家學院的櫃子內。
在電磁感應現象發現二十年後，直到1851年，一位天才打開了它，最後，得出了
電磁感應定律。

這位天才是誰，背景是電子、電機的鄉民應該都知道：馬克士威爾
(James Clerk  Maxwell)。


1855年他從皇家學院退休。一八六二年，因為體力漸漸衰退，記憶力也幾乎喪失。
1867年8月25日在倫敦去世，遺體被安葬在海格特公墓，他的墓碑刻著：























沒錯，他生前留言墓碑不刻文，只簡單地寫上姓名與生卒年。

法拉第的研究成就除了在電學外，對溶液的電解研究也有卓越的貢獻也被稱為
『電化學之父』。後來的科學家為紀念他在物理學上偉大的貢獻，就以的的姓「法拉」
做為計算電容量的單位名稱。

1931年9月23日，電機工業百年紀念日，在英國倫敦舉行。愛因斯坦在講台上推崇法拉第
的貢獻，在他的書桌前放了三位他所敬佩的科學家畫像，分別是牛頓、法拉第和
馬克士威爾。

此外，他也是偉大的教育學家，著名的科學家焦耳、馬克士威爾、湯姆生、歐姆、
愛迪生等人，都深受他的提攜與影響。

以上～。

Ref.

1.科學五千年
2.科學發明演義
3.物理萌史
4.改變人類命運的科學家們

--

對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。


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