Biographie

Michael Faraday n’a pas directement contribué aux mathématiques et ne devrait donc pas vraiment se qualifier pour avoir sa biographie dans cette archive. Cependant, il était une figure si importante et sa science a eu un si grand impact sur le travail de ceux qui développent des théories mathématiques qu’il est normal qu’il soit inclus. Nous en disons plus à ce sujet ci-dessous.
Le père de Faraday, James Faraday, était un forgeron venu du Yorkshire dans le nord de l’Angleterre, tandis que sa mère Margaret Hastwell, également du nord de l’Angleterre, était la fille d’un fermier. Au début de 1791, James et Margaret ont déménagé à Newington Butts, qui était alors un village à l’extérieur de Londres, où James espérait que le travail serait plus abondant. Ils avaient déjà deux enfants, un garçon Robert et une fille, avant de déménager à Newington Butts et Michael était né quelques mois seulement après leur déménagement.
Le travail n’était pas facile à trouver et la famille a déménagé à nouveau, restant à Londres ou dans les environs. En 1795, lorsque Michael avait environ cinq ans, la famille vivait à Jacob « s Wells Mews à Londres. Ils avaient des chambres au-dessus d’une remise et, à ce moment-là, une deuxième fille était née. Les temps étaient durs, d’autant plus que le père de Michael était en mauvaise santé et n’était pas en mesure de subvenir aux besoins de sa famille.
La famille était étroitement liée par une forte foi religieuse, étant membre des sandemaniens, une forme de l’Église protestante qui s’était séparé de l’Église d’Écosse. Les sandemaniens croyaient en la vérité littérale de la Bible et essayaient de recréer le sens de l’amour et de la communauté qui avait caractérisé l’Église chrétienne primitive. L’influence religieuse était importante pour Faraday depuis les théories qu’il a développées plus tard dans sa vie ont été fortement influencés par la croyance en l’unité du monde.
Michael a fréquenté une école de jour où il a appris à lire, écrire et compter. Quand Faraday avait treize ans, il a dû trouver du travail pour aider les finances de la famille et il était employé à faire les courses pour George Riebau qui avait une entreprise de librairie. En 1805, après un an comme garçon de courses, Faraday fut embauché par Riebau comme apprenti relieur. Il passa sept ans à servir. son apprentissage chez Riebau. Non seulement il reliait des livres, mais il les lisait aussi. Riebau a écrit une lettre en 1813 dans laquelle il décrivait comment Faraday passait ses journées en tant qu’apprenti (voir par exemple): –

Après les heures normales de travail, il était principalement employé au dessin et la copie du référentiel de l’artiste, un ouvrage publié en nombre qu’il prenait chaque semaine. … Améliorations de l’esprit du Dr Watts a ensuite été lu et fréquemment pris dans sa poche, quand il se promenait tôt le matin , visiter d’autres oeuvres d’art ou rechercher une curiosité minérale ou végétale. … Son esprit s’est toujours occupé, en plus de s’occuper de la reliure qu’il exécutait de manière appropriée.

Son mode de vie tempéré, buvant rarement autre chose que de l’eau pure, journée de travail, se mettrait à l’atelier … Si j’avais un livre curieux de mes clients à relier, avec des assiettes, il copierait tel qu’il le jugeait singulier ou intelligent…
Faraday lui-même a écrit cette fois de sa vie: –

Pendant mon apprentissage, j’adorais lire les livres scientifiques qui étaient sous mes mains …

À partir de 1810, Faraday a assisté à des conférences à la maison de John Tatum. Il a assisté à des conférences sur de nombreux sujets différents, mais il était particulièrement intéressé par ceux sur l’électricité, le galvanisme et la mécanique. Chez Tatum, il se fit deux amis spéciaux, J Huxtable qui était étudiant en médecine et Benjamin Abbott qui était commis. En 1812, Faraday assista à des conférences de Humphry Davy à la Royal Institution et fit des copies soigneuses des notes qu’il avait prises. En fait, ces conférences deviendraient le passeport de Faraday vers une carrière scientifique.
En 1812, résolu à perfectionner ses compétences littéraires, il entretint une correspondance avec Abbott. Il avait déjà essayé de quitter la reliure et l’itinéraire qu’il avait essayé était certainement ambitieux. Il avait écrit à Sir Joseph Banks, président de la Royal Society, lui demandant comment il pouvait s’impliquer dans des travaux scientifiques. Il n’est peut-être pas surprenant qu’il n’ait reçu aucune réponse. À la fin de son apprentissage en octobre 1812, Faraday a obtenu un emploi de relieur, mais il a tout de même tenté de se lancer dans la science et il a de nouveau emprunté une voie quelque peu ambitieuse pour un jeune homme peu instruit. Il a écrit à Humphry Davy, qui avait été son héros depuis qu’il avait assisté à ses conférences de chimie, lui envoyant des copies des notes qu’il avait prises aux conférences de Davy. Davy, contrairement à Banks, a répondu à Faraday et a organisé une réunion. Il a conseillé Faraday à continuez à travailler comme relieur en disant: –

Science une maîtresse dure, et d’un point de vue pécuniaire mais récompensant mal ceux qui se consacrent à son service.

Peu de temps après l’entretien, l’assistant de Davy a dû être renvoyé pour combat et Davy a envoyé chercher Faraday et l’a invité à occuper le poste vide. En 1813, Faraday a pris le poste au Royal Institution.
En octobre 1813, Davy entreprit une tournée scientifique en Europe et emmena Faraday avec lui comme assistant et secrétaire. Faraday rencontra Ampère et d’autres scientifiques à Paris. Ils se rendirent en Italie où ils passèrent du temps à Gênes, Florence, Rome et Naples. De retour vers le nord, ils visitèrent Milan où Faraday rencontra Volta. Le voyage fut important pour Faraday: –

Ces dix-huit mois à l’étranger avaient pris place, à Faraday « s vie, des années passées à l’université par d’autres hommes. Il a acquis une connaissance pratique du français et de l’italien; il avait considérablement augmenté ses acquis scientifiques, et avait rencontré et parlé avec plusieurs des grands hommes scientifiques étrangers; mais, par-dessus tout, la tournée avait été ce qui lui avait été le plus précieux à cette époque, une influence grandissante.

A son retour à Londres, Faraday a été réengagé à la Royal Institution en tant qu’assistant. Son travail était principalement lié à des expériences chimiques en laboratoire. Il a également commencé à donner des conférences sur des sujets de chimie à la Philosophical Society. Il publia son premier article en 1816 sur la chaux caustique de Toscane.
En 1821, Faraday épousa Sarah Barnard qu’il avait rencontrée en fréquentant l’église sandemanienne. Faraday a été nommé surintendant de la maison et du laboratoire de la Royal Institution et a reçu des chambres supplémentaires pour rendre son mariage possible.
L’année 1821 a marqué une autre période importante dans les recherches de Faraday. Il avait travaillé presque entièrement sur des sujets de chimie mais l’un des ses intérêts de relieur avaient été l’électricité. En 1820, plusieurs scientifiques parisiens, dont Arago et Ampère, ont fait des progrès significatifs dans l’établissement d’une relation entre l’électricité et le magnétisme. Davy s’est intéressé et cela a donné à Faraday l’occasion de travailler sur le sujet. Il publié sur quelques nouveaux mouvements électromagnétiques et sur la théorie du magnétisme dans le Quarterly Journal of Science en octobre 1821. Pearce Williams écrit: –

Il enregistre la première conversion de l’électricité en l’énergie mécanique. Elle contenait également la première notion de ligne de force.

C’est le travail de Faraday sur l’électricité qui nous a incité à l’ajouter à cet archi ve. Il faut cependant noter que Faraday n’était en aucun cas un mathématicien et presque tous ses biographes le décrivent comme « mathématiquement analphabète ». Il n’a jamais appris de mathématiques et ses contributions à l’électricité étaient purement celles d’un expérimentateur. Pourquoi alors l’inclure dans une archive de mathématiciens? Eh bien, c’était le travail de Faraday qui a conduit à des théories mathématiques profondes de l’électricité et du magnétisme. En particulier, les théories mathématiques remarquables sur le sujet développées par Maxwell n’auraient pas été possibles sans la découverte par Faraday de diverses lois. C’est un point sur lequel Maxwell lui-même a insisté à plusieurs reprises.
Dans les dix années de 1821 à 1831, Faraday entreprit de nouveau des recherches sur la chimie. Ses deux travaux les plus importants sur la chimie pendant cette période étaient la liquéfaction du chlore en 1823 et l’isolement du benzène en 1825. Entre ces dates, en 1824, il fut élu membre de la Royal Society. Ce fut une période difficile pour Faraday puisque Davy était à ce moment-là président de la Royal Society et ne pouvait pas voir l’homme qu’il considérait encore comme son assistant comme devenir un Fellow. Bien que Davy se soit opposé à son élection, il a été renversé par les autres boursiers. Faraday n’a jamais tenu l’incident contre Davy, le tenant toujours dans la plus haute estime.
Faraday a présenté une série de six conférences de Noël pour les enfants à la Royal Institution en 1826. En 1831, Faraday est retourné à son travail sur l’électricité et a fait ce qui est sans doute sa découverte la plus importante, à savoir celle de l’induction électromagnétique. Cette découverte était à l’opposé de celle qu’il avait faite dix ans plus tôt. Il a montré qu’un aimant pouvait induire un courant électrique dans un fil. Il a ainsi pu convertir l’énergie mécanique en énergie électrique et découvrir la première dynamo. Encore une fois, il a placé les lignes de force au centre de sa réflexion. Il a publié son premier article dans ce qui allait devenir une série sur les recherches expérimentales sur l’électricité en 1831. Il a lu l’article devant la Royal Society le 24 novembre de cette année.
En 1832, Faraday a commencé à recevoir les honneurs pour ses contributions majeures à science. Cette année-là, il a reçu un diplôme honorifique de l’Université d’Oxford. En février 1833, il devint professeur fullerien de chimie à la Royal Institution. D’autres distinctions telles que la médaille royale et la médaille Copley, toutes deux de la Royal Society, devaient suivre. En 1836, il fut nommé membre du Sénat de l’Université de Londres, qui était une nomination de la Couronne.

Durant cette période, à partir de 1833, Faraday fit d’importantes découvertes en électrochimie. Il a continué à travailler sur l’électrostatique et en 1838 il: –

… était en mesure de rassembler toutes les pièces dans une théorie cohérente de l’électricité.

La charge de travail extrêmement élevée a finalement informé sur la santé de Faraday et en 1839 il a souffert d’une dépression nerveuse. Il a récupéré sa santé et en 1845 il a recommencé une activité de recherche intense. Le travail qu’il a entrepris à cette époque était le résultat de développements mathématiques dans le sujet. Les idées de Faraday sur les lignes de force avaient reçu un traitement mathématique de William Thomson. Il écrivit à Faraday le 6 août 1845 pour lui faire part de ses prédictions mathématiques selon lesquelles un champ magnétique devrait affecter le plan de la lumière polarisée. Faraday avait tenté de détecter cela expérimentalement plusieurs années auparavant, mais sans succès. Maintenant, avec l’idée renforcée par Thomson, il essaya à nouveau et le 13 septembre 1845 il réussit à montrer qu’un champ magnétique puissant pouvait faire tourner le plan de polarisation, et de plus que l’angle de rotation était proportionnel à la force du champ magnétique . Faraday a écrit (voir par exemple): –

Ce qui est magnétique dans les forces de la matière a été affecté, et à son tour a affecté ce qui est vraiment magnétique dans la force de la lumière.

Il a suivi sa ligne d’expériences qui l’ont conduit à découvrir le diamagnétisme.
Vers le milieu des années 1850, les capacités mentales de Faraday ont commencé à décliner. À peu près au même moment, Maxwell se développait sur les fondations que Faraday avait créées développant une théorie mathématique qui aurait toujours été hors de portée pour Faraday. Cependant Faraday continua à donner des conférences à la Royal Institution mais déclina l’offre de la présidence de la Royal Society en 1857.
les conférences de Noël des enfants. En 1859-60, il donna les conférences de Noël sur les diverses forces de la matière. Au Noël suivant, il a donné aux enfants des conférences sur l’histoire chimique de la bougie. Ces deux dernières séries de conférences de Faraday ont été publiées et sont devenues des classiques. Les conférences de Noël à la Royal Institution, commencées par Faraday, se poursuivent aujourd’hui mais maintenant atteignent un public beaucoup plus large puisqu’elles sont télévisées. J’ai regardé ces conférences avec beaucoup d’intérêt pendant de nombreuses années. Elles sont une joie pour tous ceux qui s’intéressent à la « compréhension publique de la science ». les planètes « et les cours de mathématiques de Chris Zeeman et Ian Stewart.
La littérature de la Royal Institution déclare: –

laboratoire magnétique, où plusieurs de ses découvertes les plus importantes ont été faites, a été restauré en 1972 à la forme qu’il était connu pour avoir eu en 1854. Un musée, adjacent au laboratoire, abrite une collection unique d’appareils originaux disposés pour illustrer les aspects les plus importants de l’immense contribution de Faraday à la l’avancement de la science au cours de ses cinquante années à l’Institution royale.

Martin, in, donne cette indication du caractère de Faraday: –

Il était à tous égards et à tous égards un homme bon; et pourtant sa bonté n’était pas du genre à mettre les autres mal à l’aise en sa présence. Son sens aigu du devoir personnel n’a pas enlevé la gaieté de sa vie. … ses vertus étaient celles de l’action, pas de la simple abstention …