Biografia

Michael Faraday non ha contribuito direttamente alla matematica, quindi non dovrebbe davvero qualificarsi per avere la sua biografia in questo archivio. Tuttavia era una figura così importante e la sua scienza ha avuto un impatto così grande sul lavoro di coloro che sviluppavano teorie matematiche che è corretto che sia incluso. Ne parliamo di più di seguito.
Il padre di Faraday, James Faraday, era un fabbro proveniente dallo Yorkshire, nel nord dell’Inghilterra, mentre sua madre Margaret Hastwell, anch’essa del nord dell’Inghilterra, era figlia di un contadino. All’inizio del 1791 James e Margaret si trasferirono a Newington Butts, che allora era un villaggio fuori Londra, dove James sperava che il lavoro fosse più abbondante. Avevano già due figli, un maschio Robert e una ragazza, prima di trasferirsi a Newington Butts e Michael era nati solo pochi mesi dopo il loro trasferimento.
Non fu facile trovare lavoro e la famiglia si trasferì di nuovo, rimanendo a Londra o nei dintorni. Nel 1795, quando Michael aveva circa cinque anni, la famiglia viveva a Jacob “s Wells Mews a Londra. Avevano stanze sopra una rimessa per le carrozze e, a questo punto, era nata una seconda figlia. I tempi furono duri, soprattutto perché il padre di Michael aveva cattive condizioni di salute e non era in grado di provvedere molto alla sua famiglia.
La famiglia era tenuta strettamente insieme da una forte fede religiosa, essendo membri dei Sandemaniani, una forma della Chiesa protestante che si era separato dalla Chiesa di Scozia. I sandemaniani credevano nella verità letterale della Bibbia e cercavano di ricreare il senso di amore e di comunità che aveva caratterizzato la Chiesa paleocristiana. L’influenza religiosa era importante per Faraday poiché le teorie sviluppate in seguito nella sua vita sono stati fortemente influenzati dalla fede nell’unità del mondo.
Michael ha frequentato una scuola diurna dove ha imparato a leggere, scrivere e contare. Quando Faraday aveva tredici anni ha dovuto trovare lavoro per aiutare le finanze della famiglia ed era impiegato a fare commissioni per George Riebau che aveva un’attività di vendita di libri. Nel 1805, dopo un anno come fattorino, Faraday fu assunto da Riebau come apprendista rilegatore. Trascorse sette anni al servizio il suo apprendistato con Riebau. Non solo rileggeva libri, ma li leggeva anche. Riebau scrisse una lettera nel 1813 in cui descriveva come Faraday trascorreva le sue giornate come apprendista (vedi ad esempio): –

Dopo il regolare orario di lavoro, era principalmente impiegato nel disegno e la copia da The Artist “s Repository, un lavoro pubblicato in numeri che prendeva settimanalmente. … I miglioramenti della mente del dottor Watts venivano quindi letti e spesso presi in tasca, quando andava a fare una passeggiata la mattina presto , visitando altre opere d’arte o cercando curiosità minerali o vegetali. … La sua mente era sempre impegnata, oltre a occuparsi della legatoria che eseguiva in modo appropriato.

Il suo modo di vivere temperato, bevendo raramente altro che acqua pura, e quando ha finito il suo di lavoro della giornata, si sedeva in officina … Se avessi un libro curioso dei miei clienti da rilegare, con i piatti, avrebbe copiato come riteneva singolare o intelligente …
Scrisse lo stesso Faraday di questa volta nella sua vita: –

Da apprendista, amavo leggere i libri scientifici che avevo sotto mano …

Dal 1810 Faraday assistette alle lezioni a casa di John Tatum. Ha frequentato lezioni su molti argomenti diversi ma era particolarmente interessato a quelle su elettricità, galvanismo e meccanica. A casa di Tatum si fece due amici speciali, J Huxtable che era uno studente di medicina e Benjamin Abbott che era un impiegato. Nel 1812 Faraday assistette alle lezioni di Humphry Davy alla Royal Institution e fece delle copie accurate degli appunti che aveva preso. Infatti queste conferenze sarebbero diventate il passaporto di Faraday per una carriera scientifica.
Nel 1812, intento a migliorare le sue capacità letterarie, intrattenne una corrispondenza con Abbott. Aveva già tentato di lasciare la rilegatura e il percorso che ha tentato è stato sicuramente ambizioso. Aveva scritto a Sir Joseph Banks, il presidente della Royal Society, chiedendo come avrebbe potuto essere coinvolto nel lavoro scientifico. Forse non sorprende che non avesse ricevuto risposta. Quando il suo apprendistato terminò nell’ottobre del 1812, Faraday ottenne un lavoro come rilegatore, ma tentò comunque di entrare nella scienza e di nuovo prese una strada un po ‘ambiziosa per un giovane con poca istruzione formale. Scrisse a Humphry Davy, che era stato il suo eroe da quando frequentava le sue lezioni di chimica, inviandogli copie degli appunti che aveva preso alle lezioni di Davy. Davy, a differenza di Banks, rispose a Faraday e organizzò un incontro. Consigliò a Faraday di farlo continuare a lavorare come rilegatrice, dicendo: –

La scienza è un’amante dura, e dal punto di vista pecuniario ma che ricompensa male coloro che si dedicano al suo servizio.

Poco dopo l’intervista l’assistente di Davy dovette essere licenziato per aver combattuto e Davy mandò a chiamare Faraday e lo invitò a riempire il posto vuoto. Nel 1813 Faraday prese il posto alla Royal Istituzione.
Nell’ottobre 1813 Davy partì per un viaggio scientifico in Europa e portò con sé Faraday come suo assistente e segretario. Faraday incontrò Ampère e altri scienziati a Parigi. Si recarono in Italia dove trascorsero del tempo a Genova, Firenze, Roma e Napoli. Dirigendosi ancora verso nord visitarono Milano dove Faraday incontrò Volta. Il viaggio fu importante per Faraday: –

Questi diciotto mesi all’estero avevano avuto luogo, a Faraday La vita, degli anni trascorsi all’università da altri uomini. Ha acquisito una conoscenza pratica del francese e dell’italiano; aveva accresciuto notevolmente le sue conquiste scientifiche e aveva incontrato e parlato con molti dei più importanti uomini di scienza stranieri; ma, soprattutto, il tour era stato ciò che era più prezioso per lui in quel momento, un’influenza che si allargava.

Al suo ritorno a Londra, Faraday fu nuovamente assunto alla Royal Institution come assistente. Il suo lavoro è stato principalmente coinvolto con esperimenti chimici in laboratorio. Ha anche iniziato a tenere lezioni su argomenti di chimica presso la Società Filosofica. Pubblicò il suo primo articolo nel 1816 sulla calce caustica toscana.
Nel 1821 Faraday sposò Sarah Barnard, che aveva conosciuto quando frequentava la chiesa sandemaniana. Faraday fu nominato sovrintendente della casa e del laboratorio presso la Royal Institution e gli furono date ulteriori stanze per rendere possibile il suo matrimonio.
L’anno 1821 segnò un altro momento importante nelle ricerche di Faraday. Aveva lavorato quasi interamente su argomenti di chimica, ma uno dei i suoi interessi fin dai tempi come rilegatore di libri erano stati l’elettricità. Nel 1820 diversi scienziati a Parigi, tra cui Arago e Ampère, fecero progressi significativi nello stabilire una relazione tra elettricità e magnetismo. Davy si interessò e questo diede a Faraday l’opportunità di lavorare sull’argomento. pubblicato su alcuni nuovi moti elettromagnetici e sulla teoria del magnetismo nel Quarterly Journal of Science nell’ottobre 1821. Pearce Williams scrive: –

Registra la prima conversione di elettricità in energia meccanica. Conteneva anche la prima nozione della linea di forza.

È il lavoro di Faraday sull’elettricità che ci ha spinto ad aggiungerlo a questo archi ve. Tuttavia dobbiamo notare che Faraday non era in alcun modo un matematico e quasi tutti i suoi biografi lo descrivono come “matematicamente analfabeta”. Non ha mai imparato la matematica e il suo contributo all’elettricità era puramente quello di uno sperimentatore. Perché allora includerlo in un archivio di matematici? Ebbene, fu il lavoro di Faraday che portò a profonde teorie matematiche dell’elettricità e del magnetismo. In particolare, le notevoli teorie matematiche sull’argomento sviluppate da Maxwell non sarebbero state possibili senza la scoperta di varie leggi da parte di Faraday. Questo è un punto che lo stesso Maxwell ha sottolineato più volte.

Nei dieci anni dal 1821 al 1831 Faraday intraprese di nuovo le ricerche sulla chimica. I suoi due lavori più importanti sulla chimica in quel periodo furono la liquefazione del cloro nel 1823 e l’isolamento del benzene nel 1825. Tra queste date, nel 1824, fu eletto membro della Royal Society. Questo era un momento difficile per Faraday poiché Davy era in quel momento presidente della Royal Society e non poteva vedere l’uomo che considerava ancora il suo assistente come diventare un Fellow. Sebbene Davy si fosse opposto alla sua elezione, fu governato dagli altri Fellows. Faraday non ha mai tenuto l’incidente contro Davy, tenendolo sempre nella massima considerazione.
Faraday introdusse una serie di sei conferenze di Natale per bambini alla Royal Institution nel 1826. Nel 1831 Faraday tornò al suo lavoro sull’elettricità e realizzò ciò che è verosimilmente la sua scoperta più importante, ovvero quella dell’induzione elettromagnetica. Questa scoperta era l’opposto di quella che aveva fatto dieci anni prima. Ha dimostrato che un magnete potrebbe indurre una corrente elettrica in un filo. Così è stato in grado di convertire l’energia meccanica in energia elettrica e scoprire la prima dinamo. Ancora una volta ha posto le linee di forza al centro del suo pensiero. Pubblicò il suo primo articolo in quella che sarebbe diventata una serie sulle ricerche sperimentali sull’elettricità nel 1831. Lesse l’articolo davanti alla Royal Society il 24 novembre di quell’anno.
Nel 1832 Faraday iniziò a ricevere riconoscimenti per i suoi importanti contributi a scienza. In quell’anno ha ricevuto una laurea ad honorem dall’Università di Oxford. Nel febbraio 1833 divenne professore fulleriano di chimica presso la Royal Institution. Seguirono ulteriori riconoscimenti come la Royal Medal e la Copley Medal, entrambe della Royal Society. Nel 1836 fu nominato membro del Senato dell’Università di Londra, che era una nomina della Corona.
Durante questo periodo, a partire dal 1833, Faraday fece importanti scoperte nel campo dell’elettrochimica. Continuò a lavorare sull’elettrostatica e nel 1838: –

… era in grado di mettere insieme tutti i pezzi in una teoria coerente dell’elettricità.

Il carico di lavoro estremamente elevato alla fine raccontò sulla salute di Faraday” e nel 1839 ebbe un esaurimento nervoso. Si riprese e nel 1845 riprese un’intensa attività di ricerca. Il lavoro che intraprese in questo periodo era il risultato di sviluppi matematici in materia. Le idee di Faraday sulle linee di forza avevano ricevuto un trattamento matematico da William Thomson. Scrisse a Faraday il 6 agosto 1845 raccontandogli delle sue previsioni matematiche che un campo magnetico avrebbe dovuto influenzare il piano della luce polarizzata. Faraday aveva tentato di rilevarlo sperimentalmente molti anni prima, ma senza successo. Ora, con l’idea rafforzata da Thomson, ci riprovò e il 13 settembre 1845 riuscì a dimostrare che un forte campo magnetico poteva far ruotare il piano di polarizzazione, e inoltre che l’angolo di rotazione era proporzionale alla forza del campo magnetico . Faraday ha scritto (vedi per esempio): –

Ciò che è magnetico nelle forze della materia è stato influenzato, e a sua volta ha influenzato ciò che è veramente magnetico nella forza della luce.

Seguì la sua linea di esperimenti che lo portarono a scoprire il diamagnetismo.
Verso la metà degli anni 1850 le capacità mentali di Faraday iniziarono a diminuire. Più o meno nello stesso periodo Maxwell stava sviluppando le basi che Faraday aveva creato sviluppando una teoria matematica che sarebbe sempre stata fuori portata per Faraday. Tuttavia Faraday continuò a tenere conferenze presso la Royal Institution ma rifiutò l’offerta della Presidenza della Royal Society nel 1857.
Continuò a dare le lezioni di Natale dei bambini. Nel 1859-60 tenne le conferenze natalizie sulle varie forze della materia. Nel Natale successivo tenne le lezioni dei bambini sulla storia chimica della candela. Queste due serie finali di conferenze di Faraday furono pubblicate e sono diventate dei classici. Le lezioni di Natale alla Royal Institution, iniziate da Faraday, continuano oggi ma ora raggiungono un pubblico molto più vasto poiché vengono trasmesse in televisione. Ho guardato queste conferenze con grande interesse per molti anni. Sono una gioia per chiunque sia interessato alla “comprensione pubblica della scienza”. Ricordo in particolare le lezioni di Carl Sagan su ” i pianeti “e le lezioni di matematica di Chris Zeeman e Ian Stewart.
La letteratura della Royal Institution afferma: –

laboratorio magnetico, dove furono fatte molte delle sue scoperte più importanti, fu restaurato nel 1972 fino alla forma che si sapeva aveva nel 1854. Un museo, adiacente al laboratorio, ospita una collezione unica di apparati originali predisposti per illustrare gli aspetti più importanti dell’immenso contributo di Faraday al progresso della scienza nei suoi cinquant’anni alla Royal Institution.

Martin, in, fornisce questa indicazione del carattere di Faraday: –

Era un brav’uomo sotto ogni punto di vista e da ogni punto di vista; eppure la sua bontà non era del tipo che metteva a disagio gli altri in sua presenza. Il suo forte senso del dovere personale non gli tolse l’allegria dalla sua vita. … le sue virtù erano quelle dell’azione, non della semplice astensione …