Biografie

Michael Faraday droeg niet rechtstreeks bij aan de wiskunde en zou dus niet echt in aanmerking moeten komen om zijn biografie in dit archief te hebben. Hij was echter zo’n belangrijk figuur en zijn wetenschap had zo’n grote invloed op het werk van degenen die wiskundige theorieën ontwikkelden dat het juist is dat hij erbij wordt betrokken. We zeggen hier meer over.
Faraday’s vader, James Faraday, was een smid die uit Yorkshire in het noorden van Engeland kwam, terwijl zijn moeder Margaret Hastwell, ook uit het noorden van Engeland, de dochter van een boer was. Begin 1791 verhuisden James en Margaret naar Newington Butts, dat toen een dorp buiten Londen was, waar James hoopte dat er meer werk was. Ze hadden al twee kinderen, een jongen Robert en een meisje, voordat ze naar Newington Butts verhuisden en Michael werd geboren slechts een paar maanden na hun verhuizing.
Werk was niet gemakkelijk te vinden en het gezin verhuisde weer en bleef in of rond Londen. In 1795, toen Michael ongeveer vijf jaar was, woonde het gezin in Jacob’s Wells Mews in Londen. Ze hadden kamers boven een koetshuis en tegen die tijd was er een tweede dochter geboren. Het waren moeilijke tijden, vooral omdat Michaels vader een slechte gezondheid had en niet veel voor zijn gezin kon zorgen.
Het gezin werd nauw bij elkaar gehouden door een sterk religieus geloof, omdat het leden waren van de Sandemanians, een vorm van de protestantse kerk die was afgesplitst van de Kerk van Schotland. De Sandemanians geloofden in de letterlijke waarheid van de Bijbel en probeerden het gevoel van liefde en gemeenschap te creëren dat kenmerkend was voor de vroege christelijke kerk. De religieuze invloed was belangrijk voor Faraday sinds de theorieën die hij later ontwikkelde in zijn leven sterk beïnvloed door een geloof in een eenheid van de wereld.
Michael ging naar een dagschool waar hij leerde lezen, schrijven en rekenen. Toen Faraday dertien jaar oud was, moest hij werk zoeken om de gezinsfinanciën te helpen en hij deed boodschappen voor George Riebau, die een boekhandel had. In 1805, na een jaar als loopjongen te hebben gewerkt, werd Faraday door Riebau aangenomen als leerling-boekbinder. zijn leertijd bij Riebau. Hij bond niet alleen boeken, maar las ze ook. Riebau schreef in 1813 een brief waarin hij beschreef hoe Faraday zijn dagen als leerling doorbracht (zie bijvoorbeeld): –

Na de normale werktijden hield hij zich voornamelijk bezig met tekenen en kopiëren uit de Artist’s Repository, een werk dat in aantallen werd gepubliceerd en dat hij wekelijks opnam. … Dr. Watts ‘Verbeteringen van de geest werd vervolgens gelezen en vaak in zijn zak opgenomen, toen hij’ s ochtends vroeg ging wandelen , andere kunstwerken bezoeken of op zoek zijn naar minerale of plantaardige nieuwsgierigheid. … zijn geest was altijd bezig, behalve het bijwonen van boekbinden, dat hij op de juiste manier uitvoerde.

Zijn manier van leven gematigd, dronk zelden iets anders dan zuiver water, en dag werk, zou zichzelf in de werkplaats gaan zitten … Als ik een merkwaardig boek van mijn klanten had om in te binden, met platen, zou hij kopiëren zoals hij enkelvoudig of slim dacht …
Faraday zelf schreef over deze keer in zijn leven: –

Als leerling las ik graag de wetenschappelijke boeken die ik in handen had …

Vanaf 1810 woonde Faraday lezingen bij in het huis van John Tatum. Hij woonde lezingen bij over veel verschillende onderwerpen, maar hij was vooral geïnteresseerd in die over elektriciteit, galvanisme en mechanica. Bij Tatum maakte hij twee speciale vrienden, J. Huxtable, die geneeskundestudent was, en Benjamin Abbott, die klerk was. In 1812 woonde Faraday lezingen bij van Humphry Davy aan de Royal Institution en maakte zorgvuldige kopieën van de aantekeningen die hij had gemaakt. In feite zouden deze lezingen het paspoort van Faraday voor een wetenschappelijke carrière worden.
In 1812, met de bedoeling zijn literaire vaardigheden te verbeteren, voerde hij een briefwisseling met Abbott. Hij had al geprobeerd de boekbinderij te verlaten en de route die hij probeerde was zeker ambitieus. Hij had Sir Joseph Banks, de voorzitter van de Royal Society, geschreven met de vraag hoe hij betrokken kon raken bij wetenschappelijk werk. Misschien was het niet verrassend dat hij geen antwoord had gekregen. Toen zijn leertijd in oktober 1812 eindigde, kreeg Faraday een baan als boekbinder, maar toch probeerde hij de wetenschap in te gaan en opnieuw nam hij een ietwat ambitieuze route voor een jonge man met weinig formele opleiding. Hij schreef Humphry Davy, die zijn held was sinds hij zijn scheikundecolleges had bijgewoond, en stuurde hem kopieën van de aantekeningen die hij tijdens Davy’s lezingen had gemaakt. Davy antwoordde, in tegenstelling tot Banks, aan Faraday en regelde een vergadering. Hij adviseerde Faraday om dat te doen. blijf werken als boekbinder en zeg: –

Wetenschap een harde minnares, en in financieel opzicht slecht belonend degenen die zich aan haar dienst wijden.

Kort na het interview moest Davy’s assistent worden ontslagen wegens vechten en Davy liet Faraday komen en nodigde hem uit om de lege post te vervullen. In 1813 nam Faraday de positie in bij de Royal Instituut.
In oktober 1813 vertrok Davy op een wetenschappelijke reis door Europa en hij nam Faraday mee als zijn assistent en secretaris. Faraday ontmoette Ampère en andere wetenschappers in Parijs. Ze reisden verder naar Italië, waar ze tijd doorbrachten in Genua, Florence, Rome en Napels. Opnieuw naar het noorden gingen ze naar Milaan, waar Faraday Volta ontmoette. De reis was een belangrijke voor Faraday: –

Deze achttien maanden in het buitenland hadden de plaats ingenomen, in Faraday ’s leven, van de jaren die andere mannen op de universiteit hebben doorgebracht. Hij deed praktische kennis op van het Frans en het Italiaans; hij had een aanzienlijke bijdrage geleverd aan zijn wetenschappelijke verworvenheden en had veel van de vooraanstaande buitenlandse wetenschappers ontmoet en gesproken; maar bovenal was de tour wat voor hem het meest waardevol was, een steeds grotere invloed.

Bij zijn terugkeer naar Londen werd Faraday opnieuw aangenomen bij de Royal Institution als assistent. Zijn werk daar was voornamelijk betrokken bij chemische experimenten in het laboratorium. Hij begon ook lezingen te geven over scheikundeonderwerpen aan de Philosophical Society. Hij publiceerde zijn eerste artikel in 1816 over bijtende kalk uit Toscane.
In 1821 trouwde Faraday met Sarah Barnard die hij had ontmoet toen hij de Sandemaniaanse kerk bezocht. Faraday werd benoemd tot hoofdinspecteur van het Huis en Laboratorium bij de Royal Institution en kreeg extra kamers om zijn huwelijk mogelijk te maken.
Het jaar 1821 markeerde een nieuwe belangrijke tijd in het onderzoek van Faraday. Hij had bijna volledig gewerkt aan scheikundeonderwerpen, maar een van zijn interesses uit zijn dagen als boekbinder waren elektriciteit geweest. In 1820 maakten verschillende wetenschappers in Parijs, waaronder Arago en Ampère, aanzienlijke vorderingen bij het vaststellen van een verband tussen elektriciteit en magnetisme. Davy raakte geïnteresseerd en dit gaf Faraday de kans om aan het onderwerp te werken. gepubliceerd over enkele nieuwe elektromagnetische bewegingen en over de theorie van magnetisme in de Quarterly Journal of Science in oktober 1821. Pearce Williams schrijft: –

Het registreert de eerste omzetting van elektrische in mechanische energie. Het bevatte ook de eerste notie van de krachtlijn.

Het is het werk van Faraday op het gebied van elektriciteit dat ons ertoe heeft aangezet hem toe te voegen aan deze archi ve. We moeten echter opmerken dat Faraday in geen enkel opzicht een wiskundige was en bijna al zijn biografen beschrijven hem als “wiskundig analfabeet”. Hij heeft nooit wiskunde geleerd en zijn bijdragen aan elektriciteit waren puur die van een experimentator. Waarom zou je hem dan opnemen in een archief van wiskundigen? Welnu, het was het werk van Faraday dat leidde tot diepe wiskundige theorieën over elektriciteit en magnetisme. Vooral de opmerkelijke wiskundige theorieën over het onderwerp die door Maxwell zijn ontwikkeld, zouden niet mogelijk zijn geweest zonder de ontdekking van verschillende wetten door Faraday. Dit is een punt dat Maxwell zelf een aantal keren benadrukte.

In de tien jaar van 1821 tot 1831 deed Faraday opnieuw onderzoek naar scheikunde. Zijn twee belangrijkste werken over scheikunde in die periode waren het vloeibaar maken van chloor in 1823 en het isoleren van benzeen in 1825. Tussen deze data, in 1824, werd hij gekozen tot fellow van de Royal Society. Dit was een moeilijke tijd voor Faraday aangezien Davy op dat moment president van de Royal Society was en de man die hij nog steeds als zijn assistent beschouwde, niet kon zien als een Fellow. Hoewel Davy tegen zijn verkiezing was, werd hij overheerst door de andere Fellows. Faraday hield het incident nooit tegen Davy, maar hield hem altijd hoog in het vaandel.
Faraday introduceerde in 1826 een serie van zes kerstlezingen voor kinderen in de Royal Institution. In 1831 keerde Faraday terug naar zijn werk op het gebied van elektriciteit en maakte wat aantoonbaar zijn belangrijkste ontdekking, namelijk die van elektromagnetische inductie. Deze ontdekking was het tegenovergestelde van wat hij tien jaar eerder had gedaan. Hij toonde aan dat een magneet een elektrische stroom in een draad kan opwekken. Zo kon hij mechanische energie omzetten in elektrische energie en de eerste dynamo ontdekken. Opnieuw legde hij krachtlijnen centraal in zijn denken. Hij publiceerde zijn eerste paper in wat een serie zou worden over experimenteel onderzoek naar elektriciteit in 1831. Hij las de paper voor de Royal Society op 24 november van dat jaar.
In 1832 begon Faraday eer te ontvangen voor zijn belangrijke bijdragen aan wetenschap. In dat jaar ontving hij een eredoctoraat van de Universiteit van Oxford. In februari 1833 werd hij Fullerian Professor of Chemistry aan de Royal Institution. Verdere onderscheidingen zoals de Royal Medal en de Copley Medal, beide van de Royal Society, zouden volgen. In 1836 werd hij benoemd tot lid van de Senaat van de Universiteit van Londen, wat een kroonbenoeming was.
Tijdens deze periode, beginnend in 1833, deed Faraday belangrijke ontdekkingen in de elektrochemie. Hij ging verder met werken aan elektrostatica en tegen 1838: –

… was hij in staat om alle onderdelen samen te voegen tot een coherente theorie van elektriciteit.

De extreem hoge werkdruk vertelde uiteindelijk over de gezondheid van Faraday en in 1839 kreeg hij een zenuwinzinking. Hij herstelde zijn gezondheid en tegen 1845 begon hij opnieuw met intensieve onderzoeksactiviteiten. Het werk dat hij op dat moment ondernam was het resultaat van wiskundige ontwikkelingen in het onderwerp. Faraday’s ideeën over krachtlijnen hadden een wiskundige behandeling gekregen van William Thomson. Hij schreef op 6 augustus 1845 aan Faraday en vertelde hem over zijn wiskundige voorspellingen dat een magnetisch veld het vlak van gepolariseerd licht zou beïnvloeden. Faraday had jaren eerder geprobeerd dit experimenteel op te sporen, maar zonder succes. Nu, met het idee versterkt door Thomson, probeerde hij het opnieuw en op 13 september 1845 slaagde hij erin om aan te tonen dat een sterk magnetisch veld het polarisatievlak kon roteren, en bovendien dat de rotatiehoek evenredig was met de sterkte van het magnetische veld. . Faraday schreef (zie bijvoorbeeld): –

Dat wat magnetisch is in de krachten van materie is aangetast, en heeft op zijn beurt datgene beïnvloed wat echt magnetisch is in de kracht van licht.

Hij volgde zijn experimenten die hem ertoe brachten diamagnetisme te ontdekken.
Halverwege de jaren 1850 begonnen de mentale vermogens van Faraday af te nemen. Rond dezelfde tijd bouwde Maxwell verder de fundamenten die Faraday had gecreëerd om een wiskundige theorie te ontwikkelen die voor Faraday altijd buiten bereik zou zijn geweest. Faraday bleef echter lesgeven aan de Royal Institution, maar sloeg het aanbod van het voorzitterschap van de Royal Society in 1857 af.
Hij bleef geven de kerstlezingen van de kinderen. In 1859-60 hield hij de kerstlezingen over de verschillende krachten van de materie. Met de daaropvolgende kerst gaf hij de kinderen lezingen over de chemische geschiedenis van de kaars. Deze twee laatste series lezingen door Faraday werden gepubliceerd en zijn klassiekers geworden. De kerstlezingen in de Royal Institution, begonnen door Faraday, gaan vandaag maar nu verder. een veel groter publiek bereiken sinds ze op de televisie worden uitgezonden. Ik heb deze lezingen gedurende vele jaren met grote belangstelling bekeken. Ze zijn een genot voor iedereen die geïnteresseerd is, aangezien ik ben in het “publieke begrip van wetenschap”. Ik herinner me vooral lezingen van Carl Sagan over ” the planets “en wiskunde lezingen door Chris Zeeman en Ian Stewart.
De Royal Institution literatuur vermeldt: –

magnetisch laboratorium, waar veel van zijn belangrijkste ontdekkingen werden gedaan, werd hersteld in 1972 tot de vorm die het in 1854 had. Een museum, grenzend aan het laboratorium, herbergt een unieke collectie originele apparaten die zijn opgesteld om de belangrijkste aspecten van Faradays immense bijdrage aan de vooruitgang van de wetenschap in zijn vijftig jaar bij de Royal Institution.

Martin, in, geeft deze indicatie van het karakter van Faraday: –

Hij was in elk opzicht en naar elke maatstaf een goede man; en toch was zijn goedheid niet van het soort dat anderen ongemakkelijk maakt in zijn aanwezigheid. Zijn sterke persoonlijke plichtsbesef nam de vrolijkheid niet uit zijn leven. … zijn deugden waren die van handelen, niet van louter onthouding …