Biografia

Michael Faraday nie zajmował się bezpośrednio matematyką, więc nie powinien kwalifikować się do umieszczenia jego biografii w tym archiwum. Był jednak tak ważną postacią, a jego nauka miała tak duży wpływ na prace osób rozwijających teorie matematyczne, że słusznym jest, aby został uwzględniony. O tym więcej powiemy poniżej.
Ojciec Faradaya, James Faraday, był kowalem pochodzącym z Yorkshire na północy Anglii, a jego matka Margaret Hastwell, także z północnej Anglii, była córką rolnika. Na początku 1791 roku James i Margaret przeprowadzili się do Newington Butts, wówczas wioski pod Londynem, gdzie James miał nadzieję, że praca będzie bardziej obfita. Mieli już dwoje dzieci, chłopca Roberta i dziewczynkę, zanim przeprowadzili się do Newington Butts, a Michael był urodzili się zaledwie kilka miesięcy po przeprowadzce.
Niełatwo było znaleźć pracę i rodzina ponownie się przeprowadziła, pozostając w Londynie lub w jego okolicach. W 1795 roku, kiedy Michael miał około pięciu lat, rodzina mieszkała w Jacob’s Wells Mews w Londynie. Mieli pokoje nad wozownią i do tego czasu urodziła się druga córka. Czasy były ciężkie, zwłaszcza że ojciec Michaela miał słabe zdrowie i nie był w stanie zapewnić zbyt wiele dla swojej rodziny.
Rodzina była ściśle trzymana razem przez silną wiarę religijną, będąc członkami Sandemanian, formy Kościoła protestanckiego który oddzielił się od Kościoła Szkocji. Sandemanowie wierzyli w dosłowną prawdę Biblii i próbowali odtworzyć poczucie miłości i wspólnoty, które charakteryzowały wczesny Kościół chrześcijański. Wpływ religii był ważny dla Faradaya od czasu teorii, które rozwinął później w jego życiu duży wpływ miała wiara w jedność świata.
Michael uczęszczał do szkoły dziennej, w której nauczył się czytać, pisać i liczyć. Kiedy Faraday miał trzynaście lat, musiał znaleźć pracę, aby pomóc finansom rodziny i był zatrudniony do załatwiania spraw dla George’a Riebau, który prowadził biznes księgarski. W 1805 roku, po roku pracy jako chłopiec na posyłki, Faraday został przyjęty przez Riebau jako praktykant introligatora. Spędził siedem lat służąc jego praktyka u Riebau. Nie tylko oprawiał książki, ale też je czytał. Riebau napisał list w 1813 r., W którym opisał, jak Faraday spędzał dni jako praktykant (patrz na przykład): –

Po zwykłych godzinach pracy był głównie zatrudniony przy rysowaniu i kopiowanie z Repozytorium Artysty, pracy publikowanej w liczbach, które przyjmował co tydzień. … Dr Watts „Udoskonalenia umysłu były następnie czytane i często chowane do kieszeni, gdy szedł wczesnym rankiem na spacer odwiedzając inne dzieła sztuki lub poszukując ciekawostek mineralnych lub roślinnych. … Jego umysł zawsze zajmował się oprawą książek, które wykonywał we właściwy sposób.

Jego styl życia w umiarkowanym stopniu, rzadko pił coś innego niż czysta woda, a kiedy skończył, jego dnia pracy, usiadłby w warsztacie … Gdybym miał jakąś ciekawą książkę od moich klientów do oprawy płytami, kopiowałby taką, jaką uważał za osobliwą lub sprytną …
Sam Faraday pisał o tym razem w jego życiu: –

Będąc praktykantem, uwielbiałem czytać książki naukowe, które były w moich rękach …

Od 1810 r. Faraday uczęszczał na wykłady w domu Johna Tatuma. Uczęszczał na wykłady na wiele różnych tematów, ale szczególnie interesowały go te z elektryczności, galwanizmu i mechaniki. W domu Tatuma poznał dwóch specjalnych przyjaciół, J Huxtable’a, który był studentem medycyny i Benjamina Abbotta, który był urzędnikiem. W 1812 roku Faraday uczęszczał na wykłady Humphry’ego Davy’ego w Royal Institution i sporządzał dokładne kopie sporządzonych przez siebie notatek. W rzeczywistości wykłady te stały się paszportem Faradaya do kariery naukowej.
W 1812 roku, chcąc doskonalić swoje umiejętności literackie, prowadził korespondencję z Abbottem. Próbował już zrezygnować z oprawiania książek, a droga, którą próbował, była z pewnością ambitna. Napisał do sir Josepha Banksa, prezesa Towarzystwa Królewskiego, pytając, jak mógłby zaangażować się w pracę naukową. Być może nic dziwnego, że nie otrzymał żadnej odpowiedzi. Kiedy jego praktyka dobiegła końca w październiku 1812 roku, Faraday dostał pracę introligatora, ale mimo to próbował zająć się nauką i ponownie wybrał dość ambitną drogę jak na młodego mężczyznę z niewielkim formalnym wykształceniem. Napisał do Humphry’ego Davy’ego, który był jego bohaterem, odkąd uczęszczał na jego wykłady z chemii, wysyłając mu kopie notatek, które zrobił na wykładach Davy’ego. Davy, w przeciwieństwie do Banksa, odpowiedział Faradayowi i umówił spotkanie. Poradził Faradayowi, aby nadal pracuj jako introligator, mówiąc: –

Nauka to surowa kochanka, z finansowego punktu widzenia, ale słabo wynagradzająca tych, którzy poświęcają się jej służbie.

Krótko po wywiadzie asystent Davy’ego musiał zostać zwolniony do walki, a Davy wysłał po Faradaya i zaprosił go, aby zajął puste stanowisko. W 1813 r. Faraday objął stanowisko w Royal Instytucja.
W październiku 1813 roku Davy wyruszył w podróż naukową po Europie i zabrał ze sobą Faradaya jako asystenta i sekretarza. Faraday spotkał Ampère i innych naukowców w Paryżu. Udali się w kierunku Włoch, gdzie spędzili czas w Genui, Florencja, Rzym i Neapol. Kierując się ponownie na północ, odwiedzili Mediolan, gdzie Faraday spotkał Voltę. Podróż była ważna dla Faradaya: –

Te osiemnaście miesięcy za granicą zajęło miejsce w Faraday życie, lata spędzone na uniwersytecie przez innych mężczyzn. Uzyskał praktyczną znajomość języka francuskiego i włoskiego; znacznie wzbogacił swoje osiągnięcia naukowe, spotkał się i rozmawiał z wieloma czołowymi zagranicznymi naukowcami; ale przede wszystkim to, co w tamtym czasie było dla niego najcenniejsze, miało dla niego szerszy wpływ.

Po powrocie do Londynu Faraday został ponownie zaangażowany w Royal Institution jako asystent. Jego praca polegała głównie na eksperymentach chemicznych w laboratorium. Zaczął też wykładać na tematy chemiczne w Towarzystwie Filozoficznym. Swój pierwszy artykuł opublikował w 1816 r. Na temat żrącego wapna z Toskanii.
W 1821 r. Faraday poślubił Sarę Barnard, którą poznał w kościele w Sandemanie. Faraday został mianowany superintendentem domu i laboratorium w Instytucie Królewskim i otrzymał dodatkowe pokoje, aby umożliwić jego małżeństwo.
Rok 1821 był kolejnym ważnym okresem w badaniach Faradaya. Zajmował się prawie wyłącznie tematami chemicznymi, a jednak jednym z od czasów introligatorskich interesował się elektrycznością. W 1820 r. kilku paryskich naukowców, w tym Arago i Ampère, dokonało znacznych postępów w ustalaniu związku między elektrycznością a magnetyzmem. Davy zainteresował się tym, co dało Faradayowi okazję do pracy nad tym tematem. opublikowany na temat niektórych nowych ruchów elektromagnetycznych i teorii magnetyzmu w Quarterly Journal of Science w październiku 1821 roku. Pearce Williams pisze: –

Zapisuje pierwszą konwersję prądu elektrycznego na energia mechaniczna. Zawierała również pierwsze pojęcie linii siły.

To praca Faradaya nad elektrycznością skłoniła nas do dodania go do tego archi ve. Musimy jednak zauważyć, że Faraday w żadnym sensie nie był matematykiem i prawie wszyscy jego biografowie opisują go jako „matematycznego analfabety”. Nigdy nie nauczył się matematyki, a jego wkład w elektryczność był czysto eksperymentalisty. Po co więc umieścić go w archiwum matematyków? Cóż, to praca Faradaya doprowadziła do głębokich matematycznych teorii elektryczności i magnetyzmu. W szczególności niezwykłe teorie matematyczne na ten temat rozwinięte przez Maxwella nie byłyby możliwe bez odkrycia przez Faradaya różnych praw. Jest to kwestia, na którą wielokrotnie podkreślał sam Maxwell.
W ciągu dziesięciu lat od 1821 do 1831 Faraday ponownie podjął się badań nad chemią. Jego dwie najważniejsze prace w dziedzinie chemii w tym okresie to skraplanie chloru w 1823 r. I izolowanie benzenu w 1825 r. Pomiędzy tymi datami, w 1824 r., Został wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego. To był trudny czas dla Faradaya, ponieważ Davy był w tym czasie Prezydentem Towarzystwa Królewskiego i nie mógł zobaczyć człowieka, o którym nadal uważał go za swojego asystenta, jako członka. Chociaż Davy sprzeciwiał się jego wyborowi, był zdominowany przez innych członków. Faraday nigdy nie odnosił incydentu do Davy’ego, zawsze darzył go najwyższym szacunkiem.

Faraday przedstawił serię sześciu wykładów bożonarodzeniowych dla dzieci w Instytucie Królewskim w 1826 roku. W 1831 roku Faraday powrócił do pracy nad elektrycznością i wykonał to, co prawdopodobnie jego najważniejsze odkrycie, a mianowicie odkrycie indukcji elektromagnetycznej. To odkrycie było przeciwieństwem tego, czego dokonał dziesięć lat wcześniej. Pokazał, że magnes może indukować prąd elektryczny w przewodzie. W ten sposób był w stanie przekształcić energię mechaniczną w energię elektryczną i odkryć pierwsze dynamo. Ponownie uczynił linie siły centralne dla swojego myślenia. Opublikował swój pierwszy artykuł w serii, która miała stać się serią eksperymentalnych badań nad elektrycznością w 1831 r. Przeczytał ją przed Towarzystwem Królewskim w dniu 24 listopada tego roku.
W 1832 r. Faraday zaczął otrzymywać wyróżnienia za swój znaczący wkład w nauka. W tym roku uzyskał honorowy stopień na Uniwersytecie w Oksfordzie. W lutym 1833 został profesorem chemii Fullera w Royal Institution. Kolejne wyróżnienia, takie jak Medal Królewski i Medal Copleya, oba od Royal Society, miały nastąpić. W 1836 r. Został członkiem Senatu Uniwersytetu Londyńskiego, który był mianowany przez Koronę.
W tym okresie, począwszy od 1833 roku, Faraday dokonał ważnych odkryć w elektrochemii. Następnie zajął się elektrostatyką i do 1838 roku: –

… był w stanie złożyć wszystkie elementy razem w spójną teorię elektryczności.

Niezwykle duże obciążenie pracą ostatecznie wpłynęło na zdrowie Faradaya iw 1839 r. Doznał załamania nerwowego. Wrócił do zdrowia i do 1845 r. Ponownie rozpoczął intensywną działalność badawczą. Praca, którą podjął w tym czasie był wynikiem matematycznego rozwoju tego tematu. Idee Faradaya dotyczące linii sił zostały potraktowane matematycznie przez Williama Thomsona. Napisał do Faradaya w dniu 6 sierpnia 1845 r., Mówiąc mu o swoich matematycznych przewidywaniach, że pole magnetyczne powinno wpływać na płaszczyznę spolaryzowanego światła. Faraday próbował to wykryć eksperymentalnie wiele lat wcześniej, ale bez powodzenia. Teraz, z pomysłem wzmocnionym przez Thomsona, spróbował ponownie i 13 września 1845 roku udało mu się wykazać, że silne pole magnetyczne może obracać płaszczyznę polaryzacji, a ponadto że kąt obrotu jest proporcjonalny do siły pola magnetycznego. . Faraday napisał (zobacz na przykład): –

To, co jest magnetyczne w siłach materii, zostało naruszone, co z kolei wpłynęło na to, co jest naprawdę magnetyczne w sile światła.

Podążał za swoją linią eksperymentów, które doprowadziły go do odkrycia diamagnetyzmu.
W połowie lat pięćdziesiątych XIX wieku zdolności umysłowe Faradaya zaczęły spadać. Mniej więcej w tym samym czasie Maxwell budował na podstawy, które stworzył Faraday, rozwijając teorię matematyczną, która zawsze była poza zasięgiem Faradaya. Jednak Faraday kontynuował wykłady w Instytucie Królewskim, ale odrzucił ofertę Prezydium Towarzystwa Królewskiego w 1857 roku. świąteczne wykłady dla dzieci. W latach 1859-60 wygłaszał wykłady bożonarodzeniowe na temat różnych sił materii. W następne święta Bożego Narodzenia wygłosił dla dzieci wykłady na temat chemicznej historii świecy. Te dwie ostatnie serie wykładów Faradaya zostały opublikowane i stały się klasykami. Wykłady bożonarodzeniowe w Instytucie Królewskim, rozpoczęte przez Faradaya, trwają do dziś, ale teraz docierają do znacznie większej publiczności, ponieważ są transmitowane w telewizji. Przez wiele lat oglądałem te wykłady z dużym zainteresowaniem. Są radością dla każdego, kto tak jak ja interesuje się „publicznym zrozumieniem nauki”. Szczególnie pamiętam wykłady Carla Sagana na temat „ planety ”oraz wykłady matematyczne Chrisa Zeemana i Iana Stewarta.
Literatura Królewskiego Instytutu podaje: –

laboratorium magnetyczne, w którym dokonano wielu jego najważniejszych odkryć, zostało odrestaurowane w 1972 r. do formy, jaką miała w 1854 r. Muzeum sąsiadujące z laboratorium mieści unikalną kolekcję oryginalnych aparatów zaaranżowanych tak, aby zilustrować najważniejsze aspekty ogromnego wkładu Faradaya w rozwój postęp nauki w ciągu pięćdziesięciu lat pracy w Instytucie Królewskim.

Martin w r. podaje następujące oznaki charakteru Faradaya: –

Był pod każdym względem i pod każdym względem dobrym człowiekiem; a jednak jego dobroć nie była z rodzaju, która sprawia, że inni czują się nieswojo w jego obecności. Jego silne osobiste poczucie obowiązku nie pozbawiło jego życia radości. … jego cnoty polegały na działaniu, a nie zwykłej abstynencji …