ინგლისელი ფიზიკოსი მაიკლ ფარადეი, რომელიც გაიზარდა ღარიბ ოჯახში, გახდა ერთ-ერთი უდიდესი მეცნიერი კაცობრიობის ისტორიაში. მისი გამორჩეული მიღწევები მიღწეული იყო იმ დროს, როდესაც მეცნიერება იყო პრივილეგირებულ ოჯახებში დაბადებული ადამიანების სიმრავლე. ელექტრული ტევადობის ერთეულს ფარადი მისი სახელი ეწოდა.
ფარადეი (ფიზიკოსი): მოკლე ბიოგრაფია
მაიკლ ფარადეი დაიბადა 1791 წლის 22 სექტემბერს ბრიტანეთის დედაქალაქ ლონდონში. ის იყო მესამე შვილი ჯეიმს და მარგარეტ ფარადეების ოჯახში. მამამისი მჭედელი იყო, რომელიც მძიმე მდგომარეობაში იყო. ქორწინებამდე დედამისი მოახლედ მუშაობდა. ოჯახი სიღარიბეში ცხოვრობდა.
13 წლამდე მაიკლი დადიოდა ადგილობრივ სკოლაში, სადაც მიიღო დაწყებითი განათლება. ოჯახის დასახმარებლად მან დაიწყო მუშაობა წიგნის მაღაზიაში მესინჯერად. ბიჭის მონდომებამ შთაბეჭდილება მოახდინა დამსაქმებელზე. ერთი წლის შემდეგ იგი დააწინაურეს წიგნის შემსრულებლის თანამდებობაზე.
წიგნების აკინძვა და მეცნიერება
მაიკლ ფარადეის სურდა მეტი სცოდნოდა მსოფლიოს შესახებ; იგი არ შემოიფარგლებოდა მხოლოდ წიგნების რესტავრაციით. გულმოდგინე ყოველდღიური მუშაობის შემდეგ მთელ თავისუფალ დროს ატარებდა წიგნების კითხვას, რომლებიც შეკრული იყო.
ნელ-ნელა მან აღმოაჩინა, რომ დაინტერესებული იყო მეცნიერებით. მას განსაკუთრებით მოსწონდა ორი წიგნი:
- ენციკლოპედია ბრიტანიკა არის მისი ცოდნის წყარო ელექტროენერგიის შესახებ და მრავალი სხვა.
- Chemistry Talks - 600 გვერდი ხელმისაწვდომი ქიმიის ავტორი ჯეინ მარსეტი.
ის იმდენად აღფრთოვანებული იყო, რომ თავისი მწირი შემოსავლის ნაწილის დახარჯვა დაიწყო ქიმიკატებსა და აპარატებზე, რათა დაედასტურებინა წაკითხულის სიმართლე.
მეცნიერული ცოდნის გაფართოებისას მან გაიგო, რომ ცნობილი მეცნიერი ჯონ ტატუმი აპირებდა საჯარო ლექციების სერიის წაკითხვას ბუნებრივ ფილოსოფიაზე (ფიზიკაზე). ლექციებზე დასასწრებად უნდა გადაეხადა ერთი შილინგი - ძალიან ბევრი მაიკლ ფარადეისთვის. მისმა უფროსმა ძმამ, მჭედელმა, აღფრთოვანებულმა ძმის მზარდი ერთგულებით მეცნიერებისადმი, მისცა მას საჭირო თანხა.
გაიცანი ჰემფრი დევი
ფარადეიმ კიდევ ერთი ნაბიჯი გადადგა მეცნიერებისკენ, როდესაც უილიამ დენსმა, წიგნის მაღაზიის მომხმარებელმა, ჰკითხა მაიკლს, სურდა თუ არა ბილეთების მიღება სამეფო ინსტიტუტში ლექციებისთვის.
ლექტორი, სერ ჰამფრი დეივი, იყო იმ დროის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი მეცნიერი მსოფლიოში. ფარადეიმ გამოიყენა შანსი და დაესწრო ოთხ ლექციას ქიმიის ერთ-ერთ უახლეს პრობლემაზე - მჟავიანობის განსაზღვრაზე. ის უყურებდა ექსპერიმენტებს, რომლებსაც დეივი ატარებდა ლექციებზე.
ეს იყო სამყარო, რომელშიც მას სურდა ეცხოვრა. ფარადეი ინახავდა ჩანაწერებს, შემდეგ კი იმდენი დაემატა ჩანაწერებს, რომ მან შექმნა 300 გვერდიანი ხელნაწერი, რომელიც თავად შეკრა და ნიშნად გაუგზავნა დევის.მადლობა.
ამ დროს, წიგნის მაღაზიის ეზოში, მაიკლმა დაიწყო უფრო რთული ექსპერიმენტების ჩატარება სველი მარილის ქაღალდით გამოყოფილი სპილენძის მონეტებისა და თუთიის დისკებისგან ელექტრო ბატარეის შესაქმნელად. მან გამოიყენა ის ქიმიკატების დასაშლელად, როგორიცაა მაგნიუმის სულფატი. ჰამფრი დეივი იყო პიონერი ქიმიის ამ სფეროში.
1812 წლის ოქტომბერში ფარადეის შეგირდობა დასრულდა და მან დაიწყო მუშაობა სხვა დამსაქმებელთან წიგნების დამლაგებლად, რომელიც მისთვის საზიზღარი აღმოჩნდა.
ბედნიერება არ იქნებოდა, მაგრამ უბედურება დაეხმარა
და შემდეგ იყო ბედნიერი მოვლენა ფარადეისთვის. წარუმატებელი ექსპერიმენტის შედეგად ჰამფრი დეივი დაშავდა: ამან დროებით იმოქმედა მის წერის უნარზე. მაიკლმა მოახერხა რამდენიმე დღის განმავლობაში ჩანაწერების შენარჩუნება დევისთვის, რომელიც შთაბეჭდილება მოახდინა მის მიერ გაგზავნილმა წიგნმა.
როდესაც ასისტენტად მუშაობის ხანმოკლე პერიოდი დასრულდა, ფარადეიმ მეცნიერს შენიშვნა გაუგზავნა და სთხოვა დაექირავებინა ასისტენტად. ცოტა ხნის შემდეგ, დეივის ერთ-ერთი ლაბორატორიის თანაშემწე გაათავისუფლეს არასათანადო ქცევის გამო და ჰამფრიმ ჰკითხა მაიკლს, სურდა თუ არა ვაკანტური ადგილის დაკავება.
ისურვებდა თუ არა სამეფო ინსტიტუტში იმუშაოს მსოფლიოში ერთ-ერთ ყველაზე ცნობილ მეცნიერთან? ეს რიტორიკული კითხვა იყო.
კარიერა სამეფო ინსტიტუტში
ფარადეიმ თანამდებობა დაიკავა 1813 წლის 1 მარტს, 21 წლის ასაკში.
მას კარგად გადაუხადეს და ოთახი მისცეს სამეფო ინსტიტუტის სხვენში. მაიკლი ძალიან კმაყოფილი იყო და მისი კავშირი ამ ინსტიტუტთან აღარ არისშეწყვიტა 54 წელი, რა დროსაც მან მოახერხა ქიმიის პროფესორი გამხდარიყო.
ფარადეის სამუშაო იყო სამეფო ინსტიტუტში ექსპერიმენტებისა და ლექციებისთვის აღჭურვილობის მომზადება. თავიდან ის აზოტის ტრიქლორიდს ებრძოდა, ფეთქებადი, რომელმაც დააზიანა დეივი. მაიკლმა ასევე მოკლედ დაკარგა გონება მომდევნო აფეთქების დროს და როდესაც ჰემფრი კვლავ დაშავდა, ამ ნაერთთან ექსპერიმენტები შეწყდა.
სამეფო ინსტიტუტში 7 თვის შემდეგ, დევიმ თან წაიყვანა ფარადეი ევროპაში 18-თვიან ტურნეზე. ამ დროის განმავლობაში მაიკლმა მოახერხა ისეთი დიდი მეცნიერების შეხვედრა, როგორებიცაა ანდრე-მარი ამპერი პარიზში და ალესანდრო ვოლტა მილანში. გარკვეულწილად, ტურმა შეცვალა მისი საუნივერსიტეტო განათლება - ფარადეიმ ბევრი რამ ისწავლა ამ პერიოდში.
ტურის უმეტესი ნაწილი, თუმცა, ის უკმაყოფილო იყო, რადგან სამეცნიერო და სამდივნო მუშაობის გარდა, დევის და მის მეუღლეს მოუწია ლოდინი. მეცნიერის ცოლი არ თვლიდა ფარადეის თანასწორად მისი წარმოშობის გამო.
ლონდონში დაბრუნების შემდეგ ყველაფერი თავის ადგილზე დადგა. სამეფო ინსტიტუტმა მაიკლს კონტრაქტი განაახლა და ანაზღაურება გაუზარდა. დევიმ კი დაიწყო მისი დახმარების ხსენება სამეცნიერო ნაშრომებში.
1816 წელს, 24 წლის ასაკში, ფარადეიმ წაიკითხა თავისი პირველი ლექცია მატერიის თვისებებზე. ეს მოხდა ქალაქის ფილოსოფიურ საზოგადოებაში. ამავე დროს მან გამოაქვეყნა თავისი პირველი სამეცნიერო სტატია კალციუმის ჰიდროქსიდის ანალიზის შესახებ Science Quarterly-ში..
1821 წელს, 29 წლის ასაკში, ფარადეი დააწინაურეს სამეფო ინსტიტუტის სახლისა და ლაბორატორიის უფროსად. Იგივეის დაქორწინდა სარა ბარნარდზე. მაიკლი და მისი მეუღლე იცხოვრეს ინსტიტუტში მომდევნო 46 წლის განმავლობაში, უკვე არა სხვენში, არამედ კომფორტულ სივრცეში, რომელიც ოდესღაც ჰამფრი დევის მიერ იყო დაკავებული.
1824 წელს ფარადეის ბიოგრაფია (ფიზიკა) აღინიშნა მისი არჩევით სამეფო საზოგადოებაში. ეს იყო იმის აღიარება, რომ იგი გახდა ცნობილი მეცნიერი.
1825 წელს ფიზიკოსი ფარადეი გახდა ლაბორატორიის დირექტორი.
1833 წელს იგი გახდა ფულერის ქიმიის პროფესორი დიდი ბრიტანეთის სამეფო ინსტიტუტში. ფარადეი ამ თანამდებობას სიცოცხლის ბოლომდე იკავებდა.
1848 და 1858 წლებში მას სთხოვეს სამეფო საზოგადოების ხელმძღვანელობა, მაგრამ უარი თქვა.
მეცნიერული მიღწევები
ფიზიკაში ფარადეის აღმოჩენების აღწერას ერთზე მეტი წიგნი დასჭირდება. შემთხვევითი არ არის, რომ ალბერტ აინშტაინი თავის კაბინეტში ინახავდა მხოლოდ სამი მეცნიერის ფოტოებს: ისააკ ნიუტონის, ჯეიმს მაქსველის და მაიკლ ფარადეის.
უცნაურად საკმარისია, თუმცა სიტყვა "ფიზიკოსი" მეცნიერის სიცოცხლეშივე დაიწყო გამოყენება, თავად მას ეს არ მოსწონდა და საკუთარ თავს ყოველთვის ფილოსოფოსს უწოდებდა. ფარადეი იყო ადამიანი, რომელიც აღმოჩენებს აკეთებდა ექსპერიმენტების საშუალებით და ის ცნობილი იყო იმით, რომ არასოდეს თქვა უარი მეცნიერულ ინტუიციით გაჩენილ იდეებზე.
თუ ფიქრობდა, რომ იდეა ღირდა, ის აგრძელებდა ექსპერიმენტებს მრავალი წარუმატებლობის მიუხედავად, სანამ არ მიაღწია იმას, რასაც ელოდა, ან სანამ არ დარწმუნდა, რომ დედა ბუნებამ არ დაადასტურა, რომ ის ცდებოდა, რაც ძალზე იშვიათი იყო.
მაშ რა აღმოაჩინა ფარადეიმ ფიზიკაში? აქ არის რამდენიმე მისი ყველაზე გამორჩეულიმიღწევები.
1821: აღმოჩენა ელექტრომაგნიტური ბრუნვის
ეს იყო წინასწარმეტყველი იმისა, რაც საბოლოოდ გამოიწვევდა ელექტროძრავის შექმნას. აღმოჩენა ეფუძნებოდა ოერსტედის თეორიას ელექტრული დენის მატარებელი მავთულის მაგნიტური თვისებების შესახებ.
1823: გაზის გათხევადება და გაგრილება
1802 წელს ჯონ დალტონმა თქვა, რომ ყველა აირის გათხევადება შეიძლება დაბალ ტემპერატურაზე ან მაღალ წნევაზე. ფიზიკოსმა ფარადეიმ ეს ემპირიულად დაამტკიცა. მან პირველად ქლორი და ამიაკი თხევად აქცია.
თხევადი ამიაკი ასევე საინტერესო იყო, რადგან, როგორც მაიკლ ფარადეიმ აღნიშნა, მისი აორთქლების პროცესის ფიზიკამ გაციება გამოიწვია. ხელოვნური აორთქლების საშუალებით გაგრილების პრინციპი საჯაროდ აჩვენა უილიამ კალენმა ედინბურგში 1756 წელს. მეცნიერმა ტუმბოს გამოყენებით შეამცირა წნევა კოლბაში ეთერით, რის შედეგადაც იგი სწრაფად აორთქლდა. ამან გამოიწვია გაგრილება და ჰაერის ტენიანობის შედეგად კოლბის გარედან ყინული წარმოიქმნა.
ფარადეის აღმოჩენის მნიშვნელობა ის იყო, რომ მექანიკურ ტუმბოებს შეუძლიათ აირი გადააქციონ სითხედ ოთახის ტემპერატურაზე. შემდეგ სითხე აორთქლდა, გაცივდა ირგვლივ ყველაფერი, შედეგად მიღებული აირი შეიძლება შეგროვდეს და კვლავ შეკუმშულიყო სითხეში ტუმბოს საშუალებით, ციკლის განმეორებით. ასე მუშაობს თანამედროვე მაცივრები და საყინულეები.
1862 წელს, ლონდონის მსოფლიო გამოფენაზე, ფერდინანდ კარემ აჩვენა მსოფლიოში პირველი კომერციული ყინულის მწარმოებელი მანქანა. მანქანამ გამოიყენა ამიაკი, როგორც გამაგრილებელი და ისწარმოებული ყინული საათში 200 კგ სიჩქარით.
1825: ბენზოლის აღმოჩენა
ისტორიულად, ბენზოლი გახდა ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნივთიერება ქიმიაში, როგორც პრაქტიკული გაგებით, ანუ გამოიყენება ახალი მასალების შესაქმნელად, ასევე თეორიული თვალსაზრისით, ქიმიური ბმის გასაგებად. მეცნიერმა აღმოაჩინა ბენზოლი ლონდონის განათების გაზის წარმოების ქარხნის ცხიმოვან ნარჩენებში.
1831: ფარადეის კანონი, ფორმულა, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფიზიკა
ეს იყო უაღრესად მნიშვნელოვანი აღმოჩენა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მომავლისთვის. ფარადეის კანონი (ფიზიკა) ამბობს, რომ ალტერნატიული მაგნიტური ველი იწვევს ელექტრულ დენს წრედში და წარმოქმნილი ელექტრომოძრავი ძალა პირდაპირპროპორციულია მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარისა. მისი ერთ-ერთი შესაძლო ჩანაწერი არის |E|=|dΦ/dt|, სადაც E არის EMF და Ф არის მაგნიტური ნაკადი.
მაგალითად, ცხენოსანი მაგნიტის გადაადგილება მავთულის გასწვრივ წარმოქმნის ელექტრო დენს, რადგან მაგნიტის მოძრაობა იწვევს მაგნიტური ველის მონაცვლეობას. მანამდე დენის ერთადერთი წყარო იყო ბატარეა. მაიკლ ფარადეი, რომლის აღმოჩენებმა ფიზიკაში აჩვენა, რომ მოძრაობა შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგიად, ან, უფრო მეცნიერულად რომ ვთქვათ, კინეტიკური ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას ელექტრო ენერგიად, ამგვარად, პასუხისმგებელია იმ ფაქტზე, რომ დღეს ჩვენს სახლებში ენერგიის უმეტესი ნაწილი იწარმოება. ეს პრინციპი.
როტაცია (კინეტიკური ენერგია) ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შედეგად გარდაიქმნება ელექტროენერგიად. და ბრუნვა, თავის მხრივ, მიიღება მაღალი ორთქლის მოქმედებით ტურბინებზე.ქვანახშირის, გაზის ან ატომის ენერგიით შექმნილი წნევა, ან წყლის წნევა ჰიდროელექტროსადგურებში, ან ჰაერის წნევა ქარის ელექტროსადგურებში.
1834: ელექტროლიზის კანონები
ფარადეი ფიზიკოსმა დიდი წვლილი შეიტანა ელექტროქიმიის ახალი მეცნიერების შექმნაში. ის განმარტავს რა ხდება ელექტროდსა და იონიზებულ ნივთიერებას შორის ინტერფეისზე. ელექტროქიმიის წყალობით, ჩვენ ვიყენებთ ლითიუმ-იონურ ბატარეებსა და აკუმულატორებს, რომლებიც აძლიერებენ თანამედროვე მობილური ტექნოლოგიებს. ფარადეის კანონები მნიშვნელოვანია ელექტროდების რეაქციების ჩვენთვის გასაგებად.
1836: გამოგონება დაცული კამერა
ფიზიკოსმა ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ როდესაც ელექტრული გამტარი დამუხტულია, მთელი ზედმეტი მუხტი გროვდება მის გარე მხარეს. ეს ნიშნავს, რომ ოთახის ან ლითონისგან დამზადებული გალიის შიგნით, დამატებითი გადასახადი არ ჩანს. მაგალითად, ფარადეის კოსტუმში გამოწყობილი, ანუ ლითონის გარსით, არ ექვემდებარება გარე ელექტროენერგიას. გარდა ადამიანების დაცვისა, ფარადეის გალია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრული ან ელექტროქიმიური ექსპერიმენტების ჩასატარებლად, რომლებიც მგრძნობიარეა გარე ჩარევის მიმართ. დაცულ კამერებს ასევე შეუძლიათ შექმნან მკვდარი ზონები მობილური კომუნიკაციებისთვის.
1845: ფარადეის ეფექტის აღმოჩენა - მაგნიტო-ოპტიკური ეფექტი
მეცნიერების ისტორიაში კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ექსპერიმენტი იყო პირველი, რომელმაც დაამტკიცა კავშირი ელექტრომაგნიტიზმსა და სინათლეს შორის, რომელიც 1864 წელს სრულად იქნა აღწერილი ჯეიმს კლერკ მაქსველის განტოლებებით. ფიზიკოსმა ფარადეიმ დაადგინა, რომ სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღა: „როდესაცსაპირისპირო მაგნიტური პოლუსები იმავე მხარეს იყო, ამან გავლენა მოახდინა პოლარიზებულ სხივზე, რაც ამით ამტკიცებს კავშირს მაგნიტურ ძალასა და სინათლეს შორის…
1845: აღმოჩენა დიამაგნიტიზმის, როგორც ყველა მატერიის თვისების
ადამიანთა უმეტესობა იცნობს ფერომაგნიტიზმს, მაგალითად, ჩვეულებრივი მაგნიტების გამოყენებით. ფარადეიმ (ფიზიკოსმა) აღმოაჩინა, რომ ყველა ნივთიერება დიამაგნიტურია - უმეტესწილად სუსტია, მაგრამ არის ძლიერიც. დიამაგნეტიზმი ეწინააღმდეგება გამოყენებული მაგნიტური ველის მიმართულებას. მაგალითად, თუ ჩრდილოეთ პოლუსს მოათავსებთ ძლიერ დიამაგნიტურ ნივთიერებასთან, მაშინ ის მოგერიდებათ. მასალებში დიამაგნეტიზმი, რომელიც გამოწვეულია ძალიან ძლიერი თანამედროვე მაგნიტებით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლევიტაციის მისაღწევად. ბაყაყების მსგავსი ცოცხალი არსებებიც კი დიამაგნიტურია და შეუძლიათ ძლიერ მაგნიტურ ველში ცურვა.
დასრულება
მაიკლ ფარადეი, რომლის აღმოჩენებმა ფიზიკაში რევოლუცია მოახდინა მეცნიერებაში, გარდაიცვალა 1867 წლის 25 აგვისტოს ლონდონში, 75 წლის ასაკში. მისმა მეუღლემ სარამ უფრო დიდხანს იცოცხლა. წყვილს შვილი არ ჰყავდა. ის მთელი ცხოვრება იყო მორწმუნე ქრისტიანი და ეკუთვნოდა მცირე პროტესტანტულ სექტას სახელად სანდემანიელები.
სიცოცხლეშიც კი ფარადეის შესთავაზეს დაკრძალვა ვესტმინსტერის სააბატოში, დიდი ბრიტანეთის მეფეებთან და დედოფალებთან და მეცნიერებთან ერთად, როგორიცაა ისააკ ნიუტონი. მან უარი თქვა უფრო მოკრძალებულ ცერემონიაზე. მისი საფლავი, სადაც სარა ასევე არის დაკრძალული, შეგიძლიათ ნახოთ ლონდონის ჰაიგეიტის სასაფლაოზე.
