法拉第:麥克斯韋背後的男人

康德曾經說過：「世界上只有兩樣東西讓我敬畏，一個是我頭頂燦爛的星空，一個是我心中永恆的道德法則」，法拉第完美地將這兩者結合在了一起。

一 光電神話——成功男人麥克斯韋

「你是光，你是電，你是唯一的神話」，歌聲響起的時候，我眼前閃過的不是那三個蹦蹦跳跳的小女孩，而是一個睿智的英俊少年，是的，他就是光，他就是電，他就是唯一的神話，他就是Superstar——詹姆斯.克拉克.麥克斯韋。

少年麥克斯韋

麥克斯韋驚才絕豔，15歲時就發表數學論文，34時就寫出了物理學史上最優美的方程，與牛頓爵士一樣，同是天神下凡，牛頓爵士統一了天和地，帶領人類走出蒙昧時代，麥克斯韋則一統電和磁，帶領人類走進現代文明。

麥克斯韋方程

1873年，麥克斯韋發表巨著《電磁學通論》，這是一部劃時代的著作，和牛頓的《論自然哲學的數學原理》，達爾文的《物種起源》齊名，可惜天妒英才，完成《電磁學通論》六年後，年僅48歲的麥克斯韋就被上帝召喚而去。

麥克斯韋能在短短數年內，將電磁學臻至完美，堪稱史上最成功的男人，俗話說「每一個成功男人的背後，都有一個偉大的女人」，而在成功男人麥克斯韋的背後，卻還是一個偉大的男人。

二 天降大任——法拉第的巨大貢獻

曾「奪權杖於暴君」的班傑明.富蘭克林，也「扼閃電於長空」，從他著名的「風箏實驗」起，人類就對自然中電這種巨大能量起了覬覦之心。

富林克林的風箏實驗

1800年，義大利物理學家伏特發明了伏打電堆，這立刻成為了科學家們的新寵，大家都玩的不亦樂乎，可除了科學研究之外，如何把電用之於民呢？大家都一籌莫展，只好等待，等待法拉第的出現。

麥可.法拉第，1791年出生於英國，父親是一名鐵匠，如果不是牛頓，法拉第就會成為子承父業，可是由於牛爵爺主導的第一次工業革命，鐵匠這個本來有大好前途的職業，迅速衰落，法拉第家自是門前冷落，甚至難以餬口。

英俊少年法拉第

牛爵爺雖然是少年孤苦，可還能完成學業，少年法拉第卻只讀了兩年小學，就要擔負起養家餬口的重任。

俗話說「人醜就要多讀書」，英俊少年法拉第見識非凡，深知「人窮更要多讀書」，法拉第投身於當時的朝陽產業——出版業，當了一名報童，當時的報童並不是今天的快遞小哥，一個稱職的快遞小哥不能品嘗一下客戶的美食，也不能試用一下客戶的商品，而報童卻可以隨時享用客戶的商品，一個稱職的報童更要博覽群書，而且還要精通書籍的裝幀設計，這麼說吧，當時的報童就相當於今天的圖書管理員，這份職業前途太遠大了。

少年法拉第就這樣一頭扎進了知識的海洋，不但看文學類，而且更喜歡自然科學，要知道，當時的大英帝國，最走流量的不是各類娛樂明星，而是科學家，英國皇家科學會的每一次演講都是萬人空巷，科學家的一言一行引起的關注都遠超今天的網紅。

不過法拉第也只能徘徊在皇家科學院的門外，聽大師的演講時要門票的，報童的收入僅能餬口，是無法走進演講大廳的，不過機會還是有的，因為當時機械式印刷機還沒有出現，書籍昂貴，讀書看報都是上流社會的事情，法拉第接觸的也都是各界名流，機緣湊巧，法拉第得到了幾張贈票，由此走進了皇家學院的大門，法拉第終於見到了心中的偶像——皇家科學院院長戴維爵士。

戴維，號稱「電解狂魔」，在電化學領域玩的最嗨，實驗手法簡單粗暴，無論什麼化合物，直接熔融電解，靠這種手法，戴維發現了鉀、納、鎂、鈣、鍶、鋇、矽、硼、氯、碘等化學元素，成為發現化學元素最多的科學家，現在荼毒留學生的笑氣也是他的發現。

聽了多次演講後，法拉第把戴維演講的內容整理成冊，裝幀成書，寄給了戴維，戴維見到書後大吃一驚，要知道戴維是實驗物理學家，又少年成名，行事不拘小節，實驗時任性而為，能不能下次重複自己的實驗自己都說不準，實驗記錄自然潦草，見到如此良質美材，難免食指大動，輾轉反側之後，戴維決定招法拉第進入皇家學會實驗室打雜，由此可見，學會一門技術是多麼重要。

此時作為出版界資深人士的法拉第，正在奔小康的路上，老婆孩子熱炕頭的美好生活在向他招手，但作為科學的迷弟，怎麼可能會被這種小目標誘惑呢？法拉第高興地接受了戴維的邀請，重新當上了學徒。

理想很豐滿，但現實總是很骨感，本以為可以大展身手的法拉第卻被現實碰了個頭破血流，戴維爵士真的把法拉第當成了學徒、跟班，只是讓法拉第做些輔助工作，甚至包括給戴維爵士刷洗大衣。

孟子曾說過「故天將降大任於是人也，必先苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空伐其身，行弗亂其所為，所以動心忍性，曾益其所不能」。現在對於法拉第來說已經「苦其心志，勞其筋骨，餓其體膚，空伐其身」了，所幸法拉第沒有「行弗亂其所為」，而是「動心忍性，曾益其所不能」，協助戴維爵士發現了碘元素，證明了金剛石的成分就是碳。

機會還是來了，1820年，丹麥科學家奧斯特發現通電導線旁的小磁針可以偏轉，同年，安培發現了電流周圍產生的磁場方向問題的安培定律，但實驗也到此為止，因為誰也沒有辦法讓小磁針有進一步動作。

法拉第重複了實驗，也是一籌莫展，1821年9月3日，法拉第靈機一動，電流可以讓磁針轉動，那麼反過來會怎麼樣呢？磁鐵會不會驅動導線動作呢？這一閃念堪比落在牛頓頭上的蘋果。

為了減少摩擦，法拉第用漂浮在水銀上的銅導線進行實驗，結果發現，這根銅線，可以飛快的轉動，這就是人類歷史上第一臺電動機。

可不巧的是，老闆戴維此時並沒有在倫敦，要想立刻找到戴老闆匯報工作可不是件容易事，要知道，無論電報電話包括手機都要依賴法拉第的發現才能發明出來，那個時代的通信手段都要靠馬車帆船，而這個發現又不是牛爵爺那種需要嚴密數學推導的發現，只是個抖機靈的結果，萬一哪位大神也福至心靈，重複了這個實驗，這發現可就被人搶去了，一切都來不及多想了，法拉第直接把這一發現寫成論文投了出去。

論文並沒有給法拉第帶來應得的榮譽，反而帶來了無盡的煩惱，論文的發表觸發了科學界萬惡的潛規則，沒有經過老闆同意，私自發表論文即便在今天也是大逆不道，何況法拉第的老闆戴維是當時的學界領袖，而他僅僅是一個小學只讀了兩年的學徒，各種流言撲面而來，「剽竊」「不自量力」，一個學者能遭受到的惡毒非議都加到了他的身上，而最清楚他的學識和為人的戴維卻意外地保持了沉默。

英國皇家科學院本來就有內鬥的傳統，為了科學發現不惜撕破臉皮，前有胡克打壓牛頓，後有牛頓撕逼萊布尼茨，戴維光榮地接過了前輩的旗幟，不過戴老闆還算厚道，沒有親自出馬指責法拉第，而是腹黑地安排法拉第去做光學玻璃研究，生生把法拉第和電磁學割裂開來。

十年後，戴維去世，法拉第終於回到了電磁學研究領域。

這十年間，人類一直在尋找產生強大電流的方法，力求使電達到工業應用的地步，不象伏打電池只是科學家在實驗室的愛寵，在法拉第離開的十年，人類已經走到了門口，只等法拉第來完成這最後一擊。

1831年10月17日，法拉第把一根磁鐵棒插入了線圈，神奇的現象出現了，連通線圈的電流計出現了擺動，這意味著由磁產生了電，但是一瞬間後，電流表又歸零了。

如何得到持續穩定的電流輸出呢？10月28日，法拉第用銅盤取代了線圈，在磁鐵中轉動，終於得到了穩定的電流輸出，發電機出現了，人類進入了電氣時代。

圓盤發電機

三 薪火相傳攜手跨越世界之巔

不過他幼年失學的影響也逐漸顯露出來，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，直接質疑了萬有引力的超距作用，而且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。

正是因為場的提出直接動搖了牛頓力學的基礎，引起了科學界的一片質疑，因為牛頓是物理學中的神，對牛頓的任何質疑都無異於褻瀆，而且法拉第因為數學基礎薄弱，給不出場的數學描述，這更是授人以口實。

面對質疑，他只能期待上帝的幫助。在法拉第發現電磁感應後不到一個月，麥克斯韋出生了，這就是上帝送給法拉第的禮物。

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，法拉第看到論文後大喜過望，立刻尋找這個年輕人，可是麥克斯韋卻杳如黃鶴，不見蹤影。

1860年，孤獨的法拉第終於等來了麥克斯韋，兩位偉大的物理學家一見如故，法拉第的觀點和麥克斯韋的數學完美地結合在了一起，1865年，麥克斯韋推導出了優美的麥克斯韋方程。

1867年，看到了電磁學完美證明的法拉第了無遺憾地離開了人世。

四 生前身後名

法拉第的科學成就當然無與倫比，他的工作為人類打開了新世界的大門，他不僅是一位傑出的實驗物理學家，更是一位偉大的理論物理學家，這一點可以從電磁感應實驗看出來。

電磁感應實驗其實瑞士物理學家科林頓之前也曾做過，只是科林頓把電流計放在了隔壁房間，等科林頓跑到隔壁房間的時候，電流表早就歸零了。

這看起來似乎又是命運的眷顧，和十年前電動機實驗一樣只是一個抖機靈的結果，其實不然，電磁感應實驗是他長期深入思考後的有備而發，法拉第首先意識到這次的實驗可能只是一個瞬時現象，他才會把電流計放在了身邊，而科林頓覺得這是一個穩定的現象，為了減少幹擾，才把電流計放到了隔壁。

他劃時代地提出了場的概念，在理論上消除了物質和能量的界限，愛因斯坦的質能方程只不過是他思想的具體化，其意義不亞於牛頓統一天地，也許已經不能用科學家來稱呼這個偉大的人了，更應該用哲學家來讚頌他，他是在用思想來理解世界。

當然，由於數學基礎薄弱，他不能完成他思想的數學描述，但是這更凸顯了他人格的偉大，戴維爵士繼承皇家科學院的傳統曾給他設置了許多障礙，偉大的法拉第沒有抱怨，反而以德報怨，傾心傳授後來者麥克斯韋，成就一段科學史上的佳話。

法拉第的偉大不僅在對待科學上，傷害過他的，他全部忘記，幫助過他的，他加倍返還。他少年清貧，卻放棄了電動機和發電機的專利權；他曾見辱於權貴，卻拒絕了被提名為皇家學會會長和授予爵士；他熱愛和平，就拒絕製造化學武器：他曾受益於科學演講，就舉辦星期五晚間討論會和聖誕節少年科學講座。

如果說法拉第的前半生是自學成才的勵志典範，那麼他的後半生就是人類的道德高峰，康德曾經說過：「世界上只有兩樣東西讓我敬畏，一個是我頭頂燦爛的星空，一個是我心中永恆的道德法則」，法拉第完美地將這兩者結合在了一起。

1879年11月15日，完成了《電磁學通論》的麥克斯韋離開了人世，回到了上帝的懷抱，就在這一天，一個嬰兒誕生了，這個嬰兒就是愛因斯坦，上一次出現這樣的巧合還是伽利略和牛頓，又一場物理學革命要開始了。