第五十六章
偉大發現
戴維去世以後,法拉第重新開始了他中斷有10年之久的電磁學研究。但科學研究的道路永遠都不會是平坦筆直的。當他重新進入電磁學研究領域時,他發現自己正處在一團幹擾之中。
原來,由於法拉第具有非凡的化學實驗本領,因此一些企業家就拿他們新生產的產品,請他分析鑒定。十幾年來,他一直把他的才智埋沒在商業性的技術工作中。那做不完的化學分析,像機器一樣的操作、記錄、報告,弄得他身心疲憊。當然,他做這些工作所得的報酬是豐厚的,甚至每年高達他在皇家學院收入的10倍,但這並不能使法拉第高興,他明確地告誡自己:我不是為了發財,而是為了獻身科學、追求真理、造福人類才離開書籍裝幀行業的。於是,為了把自己的精力集中於電磁學的研究,他決心把那麼多的“財神”拒之門外。1831年7月4日,他寫信給皇家學會秘書,希望把商業性工作擺脫開,以便有時間把他“對別的問題的想法付諸實現”。第二年,他為企業家們所做的技術谘詢工作的收入,從過去的1000鎊下降到了150鎊,其後幾年,幾乎下降到零。
法拉第排除幹擾,把自己關在實驗室裏,去潛心研究多年來始終縈繞在他心頭的轉磁為電的問題。
早在1822年,法拉第就在筆記本裏寫下了這樣一句話:“把磁變為電。”法拉第轉磁為電的想法是受到戴維的一項實驗的啟發而產生的。1820年,戴維證明:如果一塊鐵的外麵繞上通電導線,那麼這塊鐵就會被磁化。法拉第想,既然電可以轉變為磁,那麼,反過來,磁是不是也可以轉變為電呢?磁是一種取之不盡、用之不竭的東西。如果實現了轉磁為電,那就等於發掘出一種新的力,這種力的作用將是無可估量的。法拉第意識到了這一研究課題的重大意義,因此,他認為,如果他研究成功了,那就是撈到了一條“大魚”。從那以後,轉磁為電就成了他夢寐以求地要加以實現的理想。
但是,從1822年起的10年中,他的電磁學研究,由於種種原因,時斷時續,沒有取得重要進展。但這10年,他也沒有白過,他從各個方麵為以後的成功打下了紮實的基礎。
成功的日子終於來到了。1831年10月28日,他進行了一次具有劃時代意義的試驗。他準備了一根磁棒,又準備了一個繞在空的長筒內的銅絲線圈,並把銅絲的一端聯接在一個電流計上。他把磁棒的一端靠近線圈,電流計上的針沒有反應。他把磁棒猛地插進線圈,指針擺動了幾下,他的心猛地一震。他又把磁棒猛地抽出來,指針又朝相反的方向擺動了幾下,他的心又猛地一震。他拿起磁棒,向裏插,向外拔,又把磁棒調過頭來,向裏插,向外拔,電流計的指針來回擺動起來,他的心也隨之猛烈跳動。電流計為什麼會有反應呢?這是因為金屬切割了磁力線,結果產生了感應電流。法拉第感到無比地興奮和激動,他在心裏默默地喊:“成功了!”
是的,成功了,法拉第終於完成了他劃時代的電磁感應試驗,實現了他夢寐以求的轉磁為電的理想。
但是,法拉第並不感到滿足,他又繼續努力,運用電磁感應原理發明了世界上第一台感應發電機,製造出了永久性的穩定電源。這一年除夕,法拉第向他的親朋好友表演了這個新發明。
這是一台別致的裝置:隻見一個中心有軸的圓形銅盤垂直地固定在支架上,並且伸進到一塊水平固定的馬蹄形磁鐵的兩極之間。銅盤的中軸聯結一根導線,銅盤邊緣和另一根導線保持接觸,兩根導線和一隻電流計相連。客人們圍在四周,懷著極大的興趣觀看著,想親自證實一下,這台怪模怪樣的裝置是不是真的能源源不斷地產生出電流來。
法拉第大聲宣布“表演開始”以後,就輕快地轉動搖柄,銅盤在兩個磁極之間不停地旋轉起來。隻見電流計的指針逐漸偏離零位,銅盤的轉速越快,電流的讀數越大。
客人們讚不絕口,隻有一位故作聰明的貴婦人聲色不動,她取笑地問法拉第:“先生,你發明的這玩藝兒有什麼用呢?”
法拉第把手放在胸前,微微欠了一下身子,回答說:“夫人,新生的嬰兒又有什麼用呢?”人群中頓時爆發出一陣喝彩聲。
多麼巧妙而又正確的回答!“嬰兒”看來無用,但卻會長成“巨人”。法拉第設計的這台裝置就是今天各式各樣、大大小小發電機的雛形。有了發電機,電就不再是神秘的東西,它將從科學家的實驗室走向工廠、礦山、農村,走進每一個家庭,照亮整個世界。
1831年是值得永久紀念的一年,電磁感應是法拉第生平最偉大的發現。
光榮桂冠
在法拉第有了最偉大的發現之後,他並沒有停步不前。在其後的歲月中,他又發現了電解定律和磁致旋光效應。他從“大自然是統一的、和諧的”哲學思想出發,提出了最偉大的思想——場論。至此,法拉第已進入了世界最偉大的科學家之列,他享有的榮譽也達到了頂峰:世界各國給了他94個名譽頭銜。
但是法拉第並不豔羨榮華富貴,他始終保持著一個正直的、勤懇的科學家的本色。