僅有小學文化,卻成為電磁學先驅——法拉第

有一句諺語是這麼說的，窮人的孩子早當家。歷史上，各行各業出身在貧窮人家的孩子不乏有成長為精英的人。例如，差點餓死的朱元璋後來當上了皇帝，家境貧寒，9歲母親逝世的亞伯拉罕·林肯後來統一了美國各大洲。麥可·法拉第就有著與他們同樣貧窮的經歷。

法拉第

特殊的成長環境——貧窮

1791年，英國薩裡郡紐因頓一個貧苦鐵匠的家裡一個男孩呱呱墜地了，父親給他取名為麥可·法拉第。當時，第一次工業革命在英國進行的如火如荼，法拉第家的鐵匠鋪自然受到了衝擊，沒過多久，不幸的事就發生了，鐵匠鋪倒閉了，加上父親體弱多病，小法拉第在讀了兩年小學後輟學了。

後來，法拉第為了維持生計，來到了書店做裝訂工，法拉第從小就聰明好學，善於動腦子思考並且喜歡親手做實驗，這為他以後可以做出各種各樣的電磁學實驗打下來實踐基礎，當他在圖書館工作的時候，法拉第如饑似渴地閱讀各類書籍。尤其是《大英百科全書》中關於電學的文章，強烈地吸引著他,他努力地將書本知識付諸實踐，利用廢舊物品製作靜電起電機，進行簡單的化學和物理實驗。他還與青年朋友們建立了一個學習小組，常常在一起討論問題，交換思想。歷史總是驚人的相似，圖書館或是書店，是個出人才的地方，偉大的領袖毛澤東也做過北大的圖書館管理員。

人生的轉折點---踏上科學的班車

1813年3月，一位書店的忠實讀者送給了法拉第一張化學家戴維的講課入場券。在聽完戴維的課程後，法拉第將自己聽課的筆記裝訂成小冊子，並命名為《戴維老師講演錄》，寄給了戴維，並且筆記本裡夾雜了一封信，信中這麼寫道：「尊敬的戴維老師，自己是鐵匠的兒子……如此等等悲慘的遭遇，對科學產生了濃厚的興趣。」 戴維看到這封信後，聯想到自己，覺得與自己的人生遭遇是如此的相似，到戴維的皇家研究院實驗室任實驗室助手，這是法拉第一生的轉折點。他從此走上了成為一個偉大物理學家的道路。

起初，戴維只讓法拉第擔任他的助手，做一些繁雜的瑣事，比如，當戴維準備會見學者時準備戴維會見學者的資料，記錄戴維的演講錄等等。當時的戴維被稱為「電解之父」，在化學研究方面比較成功，可是令法拉第痛苦的是，他一直痴迷於研究電學，但是始終得不到機會。憑他對老師的了解，是不可能讓他研究電磁的。

磁針旋轉實驗

師徒反目的一天終將會到來

法拉第真不愧為十足的實驗迷，他把那根粗銅絲固定在盛滿水銀的玻璃缸中，然後讓磁棒直立地漂浮水銀中，使其中一頭露出液面。當他接通電源時，磁棒就繞著通電的銅絲轉動起來。就這樣一個原始的電動機製作完成了。法拉第又通過大量實驗證明了這種磁力能使通電導線不停地擺動。法拉第把自己的實驗結果寫了一篇報告。此時，《科學季刊》的編輯正好向他徵稿，他有些猶豫，可是此時老師戴維和沃拉斯頓都不在倫敦，他理應首先向他們報告，這該怎麼辦呢。

法拉第心急如焚，思來想去，加上《科學季刊》是三個月才發一次稿，機會難得，通過朋友們的鼓勵，法拉第最終將報告寄給了編輯部。之後，他陪著新婚三個月的妻子薩拉乘車南下，到布賴頓海灘補度蜜月去了。在旅行途中，法拉第過了30歲生日。彼時他在想也許這篇論文是他30歲最好的生日禮物，他希望自己的新發現，能得到科學界的承認和重視。新出版的這一期《科學季刊》上，登載了法拉第的論文。10月份，讓法拉第感到意外的是當他回到皇家學院，等待著他的不是掌聲、讚揚，而是冷言風語，指指點點。

皇家學會的一些會員指責他「剽竊了沃拉斯頓博士的研究成果」；我們都知道，剽竊他人的成果是多麼丟人的事，最終法拉第只好直接給沃拉斯頓博士寫信。此時，沃拉斯頓旅遊歸來。在信中法拉第請求和博士晤面，陳述事情原委，此次與沃拉斯頓的面談，法拉第表現出的誠實、真摯和對科學的那種執著追求，給沃拉斯頓留下了深刻的印象，最終的到了沃拉斯頓的鼓勵。

這件事情過後，戴維安排法拉第去做光學玻璃研究，這顯然是戴維故意打壓法拉第，可是法拉第也無可奈何，十年後，戴維去世，法拉第終於恢復了電磁學的研究。

麥克斯韋的先驅

開頭說到，法拉第只有小學二年級肄業，因此他的數學演算能力較弱，但這並不阻礙法拉第成為偉大的科學家。得益於在戴維手下做助手，他很清楚怎麼通過正確的規範的實驗方法來尋找答案。

一生中最重要的學術成就電磁感應與力線思想。

從182 年到1831年， 法拉第多次進行電磁學實驗。他仔細分析電流的磁效應，認為電流與磁的相互作用除了電流對磁、磁對磁、電流對電流,、還應有磁對電流的作用。他想：既然電荷可以感應周圍的導體使之帶電,磁鐵可以感應鐵質物體使之磁化，為什麼電流不可以在周圍導體中感應出電流來呢？於是他做了一系列實驗,想尋找導體中的感應電流。

電磁感應現象

簡單來說說其中的一個實驗：法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表。法拉第發現，當線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中產生瞬時電流。法拉第還發現，鐵環並不是必須的。拿走鐵環，再做這個實驗，上述現象仍然發生，只是線圈B中的電流弱些。

法拉第磁生電實驗

這個實驗我們現在看起來很簡單，在那個年代科學技術十分落後且電磁學剛剛萌芽的年代還是十分困難的，實驗並非一帆風順。

為了透徹研究電磁感應現象，法拉第做了許多實驗，並進行了歸納總結。

1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交的一個報告中，把這種現象定名為「電磁感應現象」，並且歸納總結出可以產生感應電流的五種方式：變化的電流、變化的磁場、運動的恆定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。

由於數學基礎薄弱，他無法繼續完善電磁學理論，他提出了「場」的概念，卻只能用形象的語言描述電磁場，場是現代物理學中最基本的概念，也是一個革命性的概念，直接質疑了牛頓萬有引力的超距作用。這啟發了後來的愛因斯坦，愛因斯坦曾指出：廣義相對論就是一種場論。

麥克斯韋

1855年，麥克斯韋發表論文《論法拉第的力線》。這是對法拉第研究的數學描述，法拉第看到論文後非常高興，最終法拉第找到了麥克斯韋，並鼓勵他不僅僅只是在做證明自己的實驗，還要在電磁學方面有自己的擴展。

麥克斯韋受到了自己偶像的鼓勵，最終一統電磁學，總結出了偉大的麥克斯韋方程組；並預言了電磁波的存在。

麥克斯韋一生敬重法拉第

一個科學家到底給人類做了多少貢獻我們無從計量；但是法拉第給人類帶來光面，帶來動力。法拉第的出身並不利於他成長為一個科學家，但是由於自身的勤奮與踏實，和對科學的一腔熱情，讓他能夠在這條道路上開拓前進，碩果纍纍。