1831年

法拉第发现电磁感应现象

1820年，丹麦的奥斯特发现电流能够使小磁针发生偏转，一方面这可以理解成运动电荷可以产生磁场，另一方面也可以认为电流可以产生磁场，从而可以和小磁针发生相互作用。一个自然而然的问题就此提出：既然运动的电荷可以产生磁，那么运动的磁是否可以产生电呢？回答这一问题的是一名英国物理学家——法拉第。

1791年，英国的一家铁匠铺迎来了一个新生命，法拉第Ⓦ他叫迈克尔·法拉第，和许多工匠的儿女命运一样，法拉第的最高学历只是小学二年级。为了在伦敦这样繁华的大都市生存，法拉第用他瘦弱的肩膀承担起了家庭的一份责任。9岁做学徒，12岁做报童，14岁做图书装订工……，法拉第的童年就是一部打工史。童工的生活并不安逸，法拉第没有自暴自弃，而是苦中作乐，在知识的海洋中寻找思维的乐趣。书店里，法拉第有机会接触到各种书籍，他尤其对自然科学类书感兴趣，特别是《大英百科全书》里的电学部分深深吸引了他。善于动手的法拉第尝试自己做了一些小仪器，并饶有兴致地开展了几个物理小实验。他还组织年青人成立科学讨论小组，业余时间就天马行空地讨论科学问题。为了汲取更多的知识营养，19岁的法拉第时常跑到市政厅去听取科学演讲。最令法拉第感到幸福的是听皇家学会戴维爵士的化学演讲，作为戴维的忠实粉丝，法拉第认真记录了每一场演讲内容，还细心地装订成册，名曰《戴维爵士演讲录》。一年圣诞节，法拉第怀着崇拜的心情把演讲录寄给了他的偶像戴维作为圣诞礼物，并附上了他的自荐信。戴维被这位年轻人打动了，写信邀请法拉第过来做他的助手。从此，法拉第从一个仆人和助手的身份开始，正式踏上了科学研究道路。

在戴维的实验室里，法拉第大胆开展了许多化学和物理实验。他发现了氯气等气体的液化方法，总结出了电化学的电解定律，发现了磁光效应等，其中最著名的就是发现电磁感应现象。1822年，在得知奥斯特发现通电导线能产生磁效应后，法拉第就坚信，既然电能产生磁效应，那么磁也必然可以产生电效应。他将自己的想法默默记在笔记本上，随后开展了许多实验来验证自己的想法。一晃十年过去了，法拉第终于有一天在实验室发现了“磁生电”的物理现象。经过几十个实验的验证，他确信电磁感应现象是与某种“动态变化”相联系的，即运动的电会产生磁，因此运动着的磁也会产生电，这就是电磁感应现象。不仅如此，法拉第还联想到把线圈进行组合：让一个线圈通上变化的电流，产生变化的磁场，导致其附近的另外一个独立的线圈也感应出另外一个电流，这就是如今变压器的原型。为了解释这个现象，法拉第天才般地想象出在看似空荡荡的空中存在着肉眼看不到的力场，正是这种力场把两个线圈耦合起来。法拉第认为电和磁周围都存在“场”，场的强度和方向可以用“力线”的方向和密度来表示，处在场中的电荷或者磁性物质将会因此受到作用力。他用铁屑撒在磁铁周围，非常形象地“看”到了磁场的分布。“场”的概念后来被物理学家发扬光大，成为描述自然界相互作用的基本概念，是近代物理学的基础。

1834年，俄国科学家楞次对感应电流的方向给出了明确的描述。1845年，德国物理学家诺伊曼定义了电动势概念，从而完整地建立了法拉第电磁感应定律。电磁感应现象的发现，让之前一贯研究静电和静磁现象的物理学家眼前一下子生动起来，运动的电和运动的磁之间充满无数尚待探索的奥秘。随后对电磁学的深入研究中，麦克斯韦最终用漂亮的方程统一了电磁相互作用并预言了电磁波的存在，这个预言被赫兹的实验证实了。在爱迪生、特斯拉等天才的努力下，电和磁这种常见的物理现象应用到了人类生活中，发电机、电报机、电话、电动机、电灯、无线电等一系列电磁学发明彻底改变了人类社会，形成第二次工业革命。这一切都要感谢法拉第为电磁学奠定的基础！

法拉第在科学上做出了伟大的贡献，在生活上又是一个极其平凡的普通人。他经常做公众科普演讲和组织科学讨论会，编有著名的科普读物《蜡烛的故事》。他为人质朴、谦虚谨慎且不图名利，以至于外人来皇家学会做实验时会误认他是看门人。在法拉第的实验记录本里，几乎没有任何数学公式，全是他实验过程的一张张图表，直观形象地显示了物理图像。他不愿意为拿高额的报酬而接受皇家学会会长的提名，他认为这会因此而影响他的科研工作。他想做的，只是一个普通平凡的公民，可以自由畅游科学的海洋。1867年8 月25日，法拉第在他书房里安详地去世。他被葬在普通人的公墓里，墓碑上只有他的名字和出生年月。物理学界为了纪念法拉第，选取电容单位命名为法拉第，符号为F，让后世永远铭记这位平民大科学家。