в-к Лечител
в-к Лечител
 

МАЙКЪЛ ФАРАДЕЙ – ГЕНИЯТ, ПРОМЕНИЛ СВЕТА

Брой: 44, 4 ноември 2021 - КРЪВООБРАЩЕНИЕТО
На стената в кабинета на Алберт Айнщайн висяли три портрета – на Майкъл Фарадей, Исак Нютон и Джеймс Максуел. Без съмнение гениалният учен високо ценял огромните заслуги на тримата британци, които със своя уникален талант разкриват нови, невероятни хоризонти пред науката и правят възможно осъществяването на втората и третата промишлена революция, довели до рязък скок в развитието на човешката цивилизация. Кой е Майкъл Фарадей, пред ума и таланта на който се прекланя дори великият Айнщайн?

Майкъл Фарадей се ражда на 22 септември 1791 година в Нотингам Бътс – днешно предградие на Лондон, двадесетина години след началото на първата промишлена революция, свързана с изобретяването на парния двигател, преминаването от ръчния труд, манифактурата, към машинно производство. В зряла възраст той среща началото на втората промишлена революция, в основата на която стои производството на стомана по метода на Бесемер, развитието на железопътния транспорт, приложението на електричеството и знанията, достигнати в химичната наука. Може с пълна увереност да се твърди, че

без Фарадей и неговите гениални открития втората промишлена революция би се забавила значително

или не би достигнала това грандиозно развитие и размах. Това е изключително рядък случай в историята на човечеството, в който така отчетливо да се откроява персонификацията – заслугата на един единствен човек. Това дело има ясен отпечатък и в третата промишлена революция, на която сме свидетели, основаваща се на приложението на електрониката и информационните технологии. Съществува мнение, че 70% от достиженията на съвременната цивилизация се основават на откритията на Майкъл Фарадей.

Фарадей е син на ковач, който бил с разклатено здраве и често боледувал, поради което неговото многолюдно, шестчленно семейство живеело в постоянна нищета. Въпреки недоимъка, родителите, самите те неграмотни, правели всичко възможно за образованието на децата си. Заедно с по-големия си брат – Роберт, Майкъл посещавал местното училище, но един инцидент сложил неочакван край на това. Малкият Майкъл трудно произнасял думата „р”, което постоянно дразнело учителката, която решила, че той го прави нарочно. Тя дала няколко монети на брат му Роберт, за да закупи пръчка, с която по подобаващ начин да накажат Майкъл за неговата дързост. По онова време боят се приемал за добра възпитателна мярка в обучението и често се практикувал. Възмутена от постъпката на учителката майка му демонстративно го извела от училището, където той повече никога не се върнал...

И така, едва 13-годишен, Майкъл започва да изкарва сам прехраната си. Постъпва на работа в работилницата на книжаря и книговезец Жорж Рибо. Съгласно тогавашния ред, той живеел в дома на господаря си. В работилницата се продавали и вестници, но поради малкия им тираж и висока цена малцина ги купували. Повечето читатели, срещу минимално заплащане, само ги прочитали и връщали обратно. Цяла година, в дъжд, вятър, сняг и буря, Майкъл разнасял вестници на абонати из целия Лондон. И когато тази изпълнена с толкова трудности и несгоди година все пак отминала, той започнал работа като чирак в книговезката работилница на Рибо. Попаднал сред толкова много книги, вечер, под мъждукащата светлина на свещта той започнал да чете всичко, което донасяли за подвързване. Работилницата често посещавали и знаменити учени, които спорели и обсъждали последните достижения на науката. Фарадей жадно поглъщал всяка дума на учените мъже.

Измежду множеството книги особен интерес той проявил към книгата на мадам Джейн Марсе „Беседи по химия” и статиите за електричеството в „Британска енциклопедия”. По щастливо стечение на обстоятелствата, прочитайки едно обявление, Фарадей започва да посещава лекции, посветени на естествените науки, които в дома си организирал някой си мистер Татум. Таксата от един шилинг за вечер заплащал брат му, който поел бащиния занаят след неговата смърт. Лекциите били много интересни и Майкъл добросъвестно записвал всичко в дебела тетрадка. И тук той за първи път узнава за откритията на Бенджамин Франклин, Луиджи Галвани и Алесандро Волта. Това особено много засилило интереса му към

тайнствата на електричеството

Учените, посещаващи работилницата на Рибо, били впечатлени от невероятното влечение на младежа към научните знания и с удоволствие му донасяли интересни книги. Веднъж един от тях – Уйлям Данс, му предоставил билет за цикъл лекции в Кралския институт, създаден през 1799 година с основни цели „популяризиране на научните знания, обучение и приложение на новите открития в науката”. В историята на това високопрестижно британско учреждение със златни букви са написани имената на знаменити учени като баща и син Брег, Джеймс Дюар, Хъмфри Дейви, Дороти Крауфут-Ходжкин, Ърнест Ръдърфорд, Джоузеф Томсън, Джон Уилям Стрът (лорд Рейли) и др. В Кралския институт са работили 15 нобелови лауреати, в него са открити химичните елементи – натрий, калий, калций, магнезий, барий, бор, стронций, аргон. Тук, в този храм на науката, Майкъл Фарадей за първи път се среща с Хъмфри Дейви – светилото на британската наука, която среща изиграва повратна роля в неговия живот.

Преди да постъпи като професор в Кралския институт, по покана на един от неговите основатели - Бенджамин Томпсън, по-известен като граф Ръмфорд, Дейви работи в пневматичния институт на д-р Томас Бедроус в Клифтон. Там той открива азотния оксид – т.нар. веселящ газ, действащ опияняващо и обезболяващо на човешкия организъм. Този газ станал невероятна атракция сред скучаещата аристокрация и се превърнал в истинска мода сред висшето общество. Естествено, името на откривателя добило широка популярност.

Чрез електролиза, с помощта на новооткрития източник на постоянен ток – волтовия стълб, създаден от италианеца Алесандро Волта, Дейви открива елементите натрий, калий, калций, магнезий, барий, бор и изобретява безопасна миньорска лампа, наречена в негова чест – лампа на Дейви. Особена слава му донасят изследванията върху свойствата на хлора, използван като избелващ агент в текстилната индустрия. Благодарение на тези изследвания английската текстилна индустрия изпреварва френската, която била водеща. За неговите заслуги към науката и човечеството английският крал го обсипва с почести и го прави баронет. На върха на славата си Дейви се жени за богатата вдовица и светска лъвица Джейн Априйс.

Такъв бил Хъмфри Дейви в онзи ден в края на февруари 1812 година, когато Майкъл Фарадей го среща за първи път в лекционната зала на Кралския институт. В своя ярко син фрак, с яка и маншети от искрящо бял брокат, Дейви излъчвал изящество и увереност и предизвиквал истинско възхищение, особено в очите на младия Фарадей. В лекцията си, посветена на хлора, блестящият учен доказвал, че не всички киселини съдържат кислород, както твърди французинът Антоан дьо Лавоазие. Дейви подробно описал опитите, с които убедително доказвал, че солната киселина не съдържа кислород, а хлор. Майкъл записвал старателно всяка дума на Дейви, след което, вече у дома, многократно препрочитал написаното. Четирите лекции на Дейви се превърнали в истински празник за него. Денем той подвързвал десетки книги, но през цялото време пред очите му била величествената осанка на Дейви и неговите думи, обясняващи с лекота и изящество сложните химични процеси. И неочаквано и за самия него той почувствал, че негово призвание, негова мечта е науката, разкриваща съкровените тайни на природата. Но как чиракът книговезец да осъществи тази своя мечта? И тогава той се решил на отчаяна стъпка – написал писмо до председателя на Кралския институт сър Джоузеф Бенкс, в което го умолявал да предостави каквото и да е място на младеж, който с цялото си сърце желае да се посвети на науката. За съжаление, отговор на трогателното си писмо не получил, което силно го разстроило.

Тогава мистър Уйлям Данс го посъветвал да напише на самия Дейви. Фарадей преписал старателно записките на лекциите, подвързал ги и ги изпратил заедно с писмо, в което отправял гореща молба към мастития учен да му намери каквато и да е работа, тъй като има огромно желание да се занимава с наука. Този път съдбата му се усмихнала, Дейви приел настойчивия младеж и учтиво изслушал пламенните му слова. Накрая с усмивка му казал, че

науката изисква от човека много - целия му живот

И много по-добре ще прекара живота си със своя добър занаят на подвързвач, отколкото да посвети живота си на науката. Все пак той обещал, че ще помни молбата му и при възможност ще се опита да му помогне.

При нещастен инцидент – взрив в лабораторията на Дейви, пострадали очите на учения, поради което той поканил Майкъл Фарадей за временен секретар и помощник. Младежът бил на върха на щастието си. Той проявил необичайно старание и прецизност в работата си и въпреки, че зрението на Дейви се възстановило, той го поканил на освободено лаборантско място в Кралския институт с осигурена квартира и скромно възнаграждение от 25 шилинга месечно. 

В продължение на две години Фарадей изпълнявал прецизно и безукорно своите задължения – подготвял всичко необходимо за демонстрациите, провеждани от професорите по време на лекциите. Но ведно с това той слушал тези лекции, старателно си записвал всичко, полагайки огромни усилия да попълни липсващите му знания. В прекрасно обзаведените лаборатории Майкъл имал възможност да експериментира и да проверява разсъжденията на професорите. Необичайното старание, прилежност и пълна отдаденост на работата в крайна сметка заслужили признанието на директора на химическата лаборатория Хъмфри Дейви – Фарадей станал негова неизаменна дясна ръка в осъществяването на всички експерименти.

Въпреки силно обтегнатите отношения между Англия и Франция, предвид невероятните научни постижения и огромен авторитет на Хъмфри Дейви в научните среди, Наполеон отправил покана към учения да посети Франция и се запознае с постиженията на френските учени. Всъщност Дейви предприел продължително, почти двегодишно пътешествие, посещавайки Франция, Италия, Швейцария, Германия и Фландрия. В това пътуване ученият бил придружен от своята съпруга - Джейн Априйс, и Майкъл Фарадей, в качеството му на асистент и личен секретар. Това пътешествие предоставило на Фарадей невероятната възможност да посети най-знаменитите лаборатории на континента, да се срещне лично с най-великите научни умове по онова време - Андре Мари Ампер, Никола Клеман, Мешел Шеврьол, Луи Жозеф Гей-Люсак, Шарл Деларив, Алесандро Волта и да присъства на дискусиите с тяхно участие. Неприятен инцидент обаче едва не станал повод неочаквано да прекъсне това пътешествие и да се завърне обратно в Лондон. При една от вечерите с швейцарските учени съпругата на Дейви категорично отказала да седне на една маса с Фарадей, който не отговарял на статуса й на дама от висшето общество. Дейви мълчаливо се съгласил с жена си и на Фарадей сервирали на отделна маса. Деларив, комуто особено се понравили амбицията и необикновеният интерес на младия човек към науката, прошепнал на ухото му: „Не се огорчавайте, млади приятелю! Знайте, че който желае да обиди другиго, унижава най-много себе си.”

На 15 май 1815 година, две седмици след завръщането от европейското пътешествие, Майкъл Фарадей е назначен за редовен асистент в Кралския институт с месечна заплата от 30 шилинга. В периода от 1816 до 1821 година цялата му научна дейност е посветена на химията - първата му научна страст. Този период е белязан с

две големи открития – на бензена и втечняването на хлора

На 12 юни 1821 година Фарадей прави важна стъпка в живота си – жени се за двадесетгодишната Сара Бернард, сестра на негов близък приятел. Бракът им продължил цели 46 години – до неговата смърт през 1867 година. Джон Тиндал, ученик на Фарадей, както и негов приятел и биограф, по-късно пише: „Мисля, че никога не може да съществува по-силна, по-чиста и по-постоянна любов от тяхната. Подобно на искрящ елмаз в продължение на 46 години тя излъчва своята ясна и чиста светлина”. В друга част от спомените си за гениалния учен той добавя: „Това събитие е по-голямо от всички други в живота му, защото му осигурява земно щастие и здрава опора на духа”.

През 1820 година научният свят попада в плен на тайнствената сила на магнетизма

През тази година датчанинът Ханс Оерстед публикува интригуващи изследвания върху взаимодействието на магнита с проводник, по-който протича електричен ток. Със своята загадъчност и невероятни възможности това взаимодействие привлича интереса на почти всички велики учени на онова време.  Във Франция с изследването на това взаимодействие се заели Андре Ампер, Франсоя Араго, Огюстен Френел, Жан-Батист Био и Феликс Савар. Интерес към загадъчната сила на магнитното въздействие проявил и Фарадей. Бидейки блестящ експериментатор (според някои изследователи – най-добрият на всички времена!) той повторил опитите на датчанина и конструирал опитна постановка, в която с помощта на магнит успял да завърти проводник, по-който тече електричен ток. Тази дата – 3 септември 1821 година, може да се счита за рождена на електродвигателя, намерил в следващите години неизброим брой приложения, които буквално променят облика на света. В онези години Фарадей не разполагал нито с ампермер, с който да измерва силата на тока, нито с измерител на силата на магнитите. С невероятно остроумие, разполагайки с изключително примитивни средства, той осъществява блестящи експерименти, с които достига невероятни научни и практически резултати. Когато по-късно големият немски физик Херман фон Хелмхолц посещава лабораторията на Фарадей и вижда условията, при които той е работил, възкликва: „Този човек е бил наистина изключителен гений”.

През 1822 година Франсоа Араго, обвивайки къс желязо с метална намотка, през която пропуска електричен ток, изобретява електромагнита. Това откритие е следваща голяма крачка в разкриването на тайнствата на този необичаен природен феномен – магнетизма. На Фарадей хрумва идеята за обратното явление – получаване на електричен ток с помощта на магнит.Тази мисъл се загнездва в главата му и не му дава покой цели десет години, докато в крайна сметка през 1831 година го довежда до вълнуващото откритие на явлението електромагнитна индукция. Това откритие с право се приема за най-голямото в естествознанието през целия XIX век. То открива пътя към създаването на генераторите на електричен ток, без които са немислими съвременните автомобили, самолети, електроцентралите и много други технически достижения, които променят облика на света. Друго изключително важно приложение на откритието са трансформаторите, без които са немислими радиото и телевизора, пренасянето с малки загуби на електрическата енергия на големи разстояния, както и много други достижения на електротехниката и дигиталната техника.

Въпреки грандиозния успех един въпрос продължавал да измъчва съзнанието му: „Какво става в пространството между магнита и медната жица?”. И когато между полюсите на магнита поставя железни стърготини, той наблюдавал ясно оформени правилни линии, свързващи двата полюса. Тези линии сега са известни като магнитни силови линии. Оказва се, че електричният ток възниква в резултат на пресичането на  тези силови линии от електричния проводник.

 В края на 1823 година Фарадей кандидатства за член на Кралския институт. По това време Кралският институт изпълнявал ролята на Академия на науките на Англия, т.е. членът на този институт придобивал ранга на академик. Особено голяма болка на Фарадей предизвикала реакцията на неговия учител и кумир – Хъмфри Дейви, който категорично се противопоставил на кандидатурата му и настоял незабавно да я оттегли. На него, на Дейви принадлежали думите, добили широка популярност в Кралския институт: „Моето най-голямо откритие в науката е това на Макъл Фарадей”, ето защо поведението му изглеждало странно и напълно необяснимо за всички. Всъщност, Дейви наистина високо ценял своя асистент, но когато Фарадей израства толкова високо и прави такива знаменити открития, засенчващи неговата слава и накърняващи самолюбието му, той проявява огромна завист и се настройва против него. Явно и на великите умове са свойствени нелицеприятни качества, присъщи на простосмъртните.

През 1824 година Фарадей е избран за член на Кралския институт

с 29 гласа „за” и само един „против”. Следващата година, предвид разклатеното си здраве, Дейви се оттегля от ръководството на лабораторията на Кралския институт и по негова препоръка на мястото му е назначен Майкъл Фарадей.

След десетте години упорит труд и безброй експерименти, довели до неговото най-голямо откритие – на електромагнитната индукция, Фарадей насочва усилията си към изясняване на връзката между електричните и химичните явления. Пропускайки постоянен ток през разтвори и стопилки на редица вещества през 1833 година той открива т.нар. количествени електрохимични закони, които поставят основите на едно от важните направления във физикохимията – електрохимията. В наши дни електролизата лежи в основата на получаването и пречистването на редица вещества (натрий, калий, калций, магнезий, мед, водород, хлор, кислород  и т.н.), както и на галванотехниката, намираща множество приложения в редица технически направления. Фарадей въвежда в употреба основната терминология в електрохимията, която в неизменен вид е запазена и до днес. Негова заслуга са получилите широка популярност в научния език термини като електролиза, електрод, катод, анод, йони и пр.

Това, което поразява в личността на Фарадей е фактът, че бидейки необразован и полагайки невероятни усилия и изключителна упоритост, за да се самообразова, той успява да въведе в науката концепцията за полето, да направи грандиозни открития – да открие явлението електромагнитна индукция, да трасира пътя към създаването на електромоторите, генераторите на електричен ток и трансформаторите, да формулира основните закони на електролизата, да докаже връзката между въртене на плоскостта на поляризираната светлина от силата на магнитното поле на електромагнита и посоката на възбуждащия го ток, както и да направи редица други открития. Фарадей нямал сериозни математически познания, поради което в своите трудове почти не използвал математически формули.

Майкъл Фарадей умира на 25 август 1867 година на своето бюро. Отчитайки огромните му заслуги за славата на английската наука кралица Виктория предлага да бъде погребан в Уестминстърското абатство, където са положени тленните останки на крале, премиери, учени, военачалници, поети, между които на Исак Нютон, Георг Хендел, Хенри Пърсел и Уилям Шекспир. Волята на учения, изказана преди смъртта му, обаче е друга – скромно погребение и обикновен надгробен камък с обозначение само на годината на раждане и на смъртта му. След тринадесет години, след нейната смърт, той е отново заедно с любимата си съпруга - Сара Бернард, този път в скромната си последна обител в гробището в Хайгайт. Волята на кралицата все пак е изпълнена – в Уестминстърското абатство, до гроба на друг велик англичанин – Исак Нютон, е поставена мемориална плоча на гениалния учен – Майкъл Фарадей, чиито открития променят до неузнаваемост света.

Доц. д-р Димитър ПОПОВ



Брой: 44, 4 ноември 2021
 
 
Продукти
 
Комплекс за храносмилане Кубирол
 
ПИМАКС CD КАЛЦИЙ+МАГНЕЗИЙ (PIIMAX)
 
Калций пюър D
 
Lechitel.BG :::
 
pycnogenol
Lechitel.BG :::
 
Taloni-otstupki
 
e-shop
 
baner pesheva
 
Dobipress abonament
 
www.lechitel.bg
 
Избери цвят 
© 2007 Лечител ООД