تمام دانشمندان فیزیک

مایکل فارادی

در سال 1821، مایکل فارادی، دانشمند انگلیسی اولین موتور الکتریکی و در کمتر از یک دهه بعد از آن، اولین مولد برق را ساخت؛ ولی برای جدی گرفتن نیروی برق؛ نیم قرن دیگر زمان لازم بود!

مجید جویا: بیشتر ایده‌های جدید علمی هر قدر هم که در ابتدا نبوغ‌آمیز و هوشمندانه به نظر رسیده باشند، در نهایت غلط از آب در آمده‌اند؛ ولی برای تعداد محدودی از ایده‌های نو، درست عکس این روند اتفاق افتاده است. آنها در ابتدای مطرح شدن با نفی و بی‌مهری منتقدان روبرو شده بودند، اما درنهایت نه تنها درست بودن خود را به اثبات رساندند، بلکه دنیا را نیز تغییر دادند. نشریه نیوساینتیست در گزارشی، 10 مورد از این ایده‌های انقلابی را معرفی کرده است.

در حوزه‌هایی از علم که کمک‌های مالی برای تحقیقات بسیار اندک است، این ده ایده ارزش علم خالص را به یاد می‌آورند، آن هم نه فقط برای ارضای کنجکاوی بشر بلکه برای کاربردهای عملی بی‌انتهایش.

داستان برق

از میان بسیاری از کشفیات غیر منتظره‌ای که می‌توانند دنیا را تغییر دهند، این شناخته شده‌ترین و متناسب‌ترین مثال ممکن است. این که این داستان واقعیت دارد یا فقط داستان است، سوالی بی‌جواب است!

در سال 1821، وقتی مایکل فارادی در موسسه سلطنتی لندن کار می‌کرد، کار هانس کریستین اورستد دانمارکی را دنبال کرد، که انحراف سوزن قطب‌نما در کنار سیم حامل برق، او را هشیار کرد و چنین نتیجه گرفت که الکتریسیته و مغناطیس با هم ارتباط دارند.

فارادی با توجه به این اثر، موتور الکتریکی را ساخت و سپس، یک دهه بعد، دریافت مغناطیسی که در یک سیم‌پیچ حرکت کند، می‌تواند در آن سیم‌پیچ جریان برق را القا کند. در سال 1845، او سنگ بنای نظریه الکترومغناطیس را به صورت فرمول بیان کرد.

داستان مشهوری در این زمینه نقل شده که فارادی برای نخست‌وزیر انگلستان یا یکی از سیاستمداران برجسته، القای الکترومغناطیسی را به نمایش گذاشت. هنگامی که از او پرسیدند که: «این کار به چه دردی می‌خورد؟» فارادی پاسخ داد که «یک نوزاد به چه کار می‌آید؟» یا شاید هم گفته باشد: «به زودی می‌توانید بر آن هم مالیات ببندید».

این داستان واقعی باشد یا ساختگی، این درس را به همراه دارد که شاید برای به بار نشستن سرمایه‌گذاری اولیه‌ای در علوم پایه، نیاز به گذشت زمانی به اندازه نیم‌قرن باشد. نخستین استفاده عملی از یافته‌های فارادی در تلاشی ناموفق برای ساخت یک فانوس‌دریایی برقی در دهه 1850 اتفاق افتاد؛ همچنین در مخابره تلگراف برد بلند که منجر به ساخت کابل تلگراف اقیانوس اطلس شد نیز به کار رفت.

ولی مردم برای استفاده گسترده از برق مجبور شدند تا دهه 1880 صبر کنند؛ زمانی که زیست‌شناس نامدار توماس هاکسلی و جان تیندال فیزیکدان، دولت را به حمایت مالی از علوم مجاب کردند.

برگرفته از: خبر آنلاین

مایکل فارادی فرزند نعل بند فقیری است که در بیست و دوم سپتامبر 1791 در انگلستان متولد شد. او به رغم آموزش رسمی کمی که دیده بود ادیسون زمان خود شد. در سیزده سالگی در دکان صحافی به عنوان شاگرد مشغول کار شد و هنگام فراغت به مطالعه کتابهای موجود در دکان صحافی می پراخت. مطالعه یکی از تألیفات شیمی دان سوئیسی ژان مارسه او را به خط سیر علوم وارد نمود. فارادی از آن پس در کلاس سر همفری دیوی (شیمی دان مشهور) حاضر می شد و مقالاتی هم در این باره می نوشت و برای استاد می فرستاد. او با خودآموزی در علم تا آنجا پیش رفت که برجسته ترین فیزیکدان آزمایشگر عصر خود شد.

در سال 1813 سر همفری دیوی او را به عنوان دستیار خود انتخاب نمود. در آغاز فارادی می بایست فقط کارهای جزئی و بی اهمیت از قبیل جارو کشیدن کف آزمایشگاه و تمیز کردن آزمایشگاه را انجام می داد ولی او همیشه چشم و گوشش را باز نگه می داشت و هرگاه فرصت دست می داد تجربیات آزمایشگاهی خود را انجام می داد. فارادی به مبحث الکتریسیته علاقه خاصی داشت. در آن زمان می دانستند که هرگاه جریان های الکتریکی از میان مایعات خاصی عبور داده شوند جریان الکتریکی مایع را به عناصر تشکیل دهنده آن تجزیه می کند، بنابراین مثلاً جریان الکتریکی می تواند آب را به دو ماده گازی شکل اکسیژن و هیدروژن تجزیه کند یا اگر مثلاً جریانی الکتریکی را از میان محلول نیترات نقره عبور دهند نقره خالص رسوب می کند، این فرایند را الکترولیز می نامند.

فارادی در سال 1821 نخستین موتور الکتریکی)الکترو موتور( را ساخت. البته این هنوز موتوری بسیار ساده و ضعیف تر از آن بود که بتواند کاری انجام دهد. ولی به هر حال این موتور اختراع معرکه ای بود که روزی پس از بهینه سازی و تکامل، ماشینهای پرقدرتی را برای هر خط کاری قابل تصوری به کار می انداخت. فارادی به این ترتیب توجه جهان علمی آن روز را به خود جلب کرد و در سال 1824 به عنوان استاد انجمن سلطنتی انگلستان در لندن برگزیده شد. دیوی نسبت به فارادی نظر خوبی نداشت و او را همان شاگرد فقیر سابق می دانست در صورتی که در این هنگام فارادی مقامی همانند دیوی کسب نموده بود. فارادی درسال 1831 روندی را که طی آن نخستین موتور الکتریکی را به کار انداخت به طور معکوس تجزیه کرد. در موتور الکتریکی او از الکتریسیته برای ایجاد حرکت استفاده کرده بود. حال می خواست از حرکت برای تولید الکتریسیته استفاده کند. او زمانی به این فکر افتاد که در حال انجام آزمایشهایی با آهنربا بود. آهن ربای فارادی از جنس آهن بود. نیروی مغناطیسی یا جاذبه آهنربا به طور نامرئی در فضای اطراف آهن ربا گسترده است که این فضا را میدان مغناطیسی یا میدان نیرو می نامند. فارادی کشف کرد که چگونه می توان برق تولید کرد. نخستین ژنراتور یا به عبارت دیگر مولد برق فارادی از یک صفحه مدور مسی تشکیل می شد که میان دو انتهای یک آهن ربای نعل اسبی به وسیله محوری استقرار یافته بود و بوسیله یک اهرم حرکت دستی چرخانده می شد. وقتی این صفحه مدور با سرعت در میدان مغناطیسی می چرخید جریان الکتریکی ایجاد می شد که این جریان از طریق یک جفت سیم مسی به نقطه دلخواه هدایت می شد.

فارادی در سالهای 1831 و 1832 اثر خود را که شامل «الکتریسیته القایی» بود به جامعه پادشاهی داد و همین اثر بود که نام او را در دنیا ابدی ساخت. شهرت او بیش از هرچیز به پاس کشف پدیده القاء الکترومغناطیسی است که سبب توفیق وی در آن آزمایش مقدماتی هانس کریستین اورستد بود. آن آزمایش نشان می داد که عقربه قطب نمایی که در مجاورت یک سیم حامل جریان برق واقع باشد از راستای خود منحرف می شود. فارادی دریافت که در هر دو زمینه الکتریسیته و مغناطیس، خواص بوسیله نیروهایی که در راستاهای نامرئی به نام راستای خطوط نیرو یا میدان اثر می کنند منتقل می شود. این کشف او آغازگر نظریه میدانها و در حکم برداشتن یک قدم در آن زمینه بود.

کمک مهم فارادی به پیشرفت فیزیک جلب توجه دست اندرکاران به میدان نامرئی نیرو بود که امروزه از اهداف اصلی پژوهش در کلیه زمینه ها از ذرات درون هسته اتم گرفته تا فضاهای بین کهکشانی است. بررسی های الکتروشیمیایی فارادی نیز او را قانع ساخت که ماده از اتم هایی مختلف الجنس با بار الکتریکی موازنه شده یعنی از اتمهایی که دارای مقادیر برابری بار الکتریکی مثبت و منفی هستند درست شده است.
فارادی که در زمان حیاتش از لحاظ علمی به درجه ای عالی رسیده بود مردی متواضع، محجوب و ساده بود. او عنوان اشرافی بارون را که به وی پیشنهاد کرده بودند نپذیرفت و گفته بود : چون این لقب چیزی به من نمی آموزد بنابراین مورد استفاده ام نخواهد بود. فارادی ایجاد کننده الکتروتکنیک در بیست و پنجم اوت 1867 در سن 76 سالگی درگذشت.