Michael Faraday

Faradays karriere

Michael Faraday ble født inn i en fattig familie fra Nord-England. Faren var en smed som flyttet til London i 1791 for å lete etter jobb. Det var der Michael Faraday ble født. Faren var en flink smed, men hadde store problemer med helsen, og ofte ute av stand til å arbeide. Derfor vokste barna opp i fattigdom uten noen utdanning utover grunnleggende lese-, skrive- og regneferdigheter. Men familien var en nær og kjærlig familie, som søkte trøst i sin religion. De var medlemmer i en liten sekt, kalt sandemanianerne etter grunnleggeren Robert Sandeman.
Da Faraday ble 13 år, kom han i lære som bokbinder. Det var her han kom i kontakt med bøker. Faraday brukte svært mye tid på å lese bøker som var levert til innbinding. I 1810 ble Faraday medlem av «The City Philosophical Society», en gruppe unge menn som møttes for å diskutere dagens temaer og nye oppdagelser innenfor vitenskapen. Gjennom disse diskusjonene fikk Faraday muligheten til å utvikle sine kunnskaper innenfor vitenskap. Han foretok eksperimenter med elektrisitet og kjemi, og diskuterte disse med vennene sine. Under møtene tok han notater som han bandt inn. Til slutt utgjorde de fire bind. Arbeidsgiveren hans, Ribeau, likte Faraday, og viste gjerne fram arbeidet til venner og kunder. En av disse kundene, Dance, var så imponert at han ba om å få låne en bok for å vise sin far. Dances far var så imponert over arbeidet at han ga Faraday billetter til Humphry Davys forelesninger i kjemi våren 1812. Faraday noterte iherdig og bandt notatene sammen til en bok.
Faraday hadde virkelig fått smak på vitenskapen og sendte brev til alle tenkelige for å få en jobb som hadde noe med vitenskap å gjøre. Oppgaven var nesten umulig, men en dag var han heldig. Davy hadde blitt midlertidig blindet i en ulykke i laboratoriet, og trengte noen med kjemikunnskap til å være sekretær for seg et par dager. Faraday fikk jobben på Royal Institution, RI. Da Faraday var ferdig hos Davy, sendte han boka med forelesningsnotatene til ham med en søknad om å få selv den minste jobb som måtte dukke opp. Han var heldig igjen. Laboratorieassistenten på RI og en mann som var svært glad i å drikke, fikk sparken etter å ha angrepet instrumentmakeren. Davy tilbød Faraday jobben. Faraday slo til, på tross av at den var hakket dårligere betalt enn jobben som bokbinder.
Faradays jobb dreide seg i utgangspunktet om å vaske flasker og utføre enkle lavstatusjobber. Men han vokste såpass i anseelse at Davy etter 6 måneder ba ham om å bli med på en rundreise i Europa. På turen møtte Faraday så mange forskere og lærte så mye, at da turen etter halvannet år var over, gikk han fra å være Davys assistent til å bli Davys samarbeidspartner med en betraktelig lønnsøkning. Etter hvert opparbeidet han seg et rykte som en anerkjent og pålitelig kjemiker. Men det var først da han ble satt til å jobbe med Hans Christian Ørsteds funn at han gjorde sine virkelig kjente oppdagelser.
Den første som prøvde å undersøke sammenhengen mellom magnetisme og elektrisitet, var nettopp Ørsted. I 1812 forutsa han at en elektrisk strøm ville påvirke en magnetnål, men ikke før i 1820 klarte han å påvise dette ved et eksperiment. Ørsted oppdaget at når en magnetisk kompassnål ble holdt over en ledning som ledet elektrisk strøm, pekte den til siden og ikke med ledningen. Dette var ganske overraskende, siden man tidligere hadde vært vant til å tenke på krefter som enten tiltrekkende eller frastøtende.

Faraday finner opp elektromotoren

Ørsteds oppdagelse nådde Faraday i 1821, og han fikk til oppgave å jobbe med denne. Siden den vanlige oppfatningen var at alle krefter kan brytes ned til enkle frastøtende eller tiltrekkende rettlinjede krefter, var det naturlig å lete etter slike når man forsket på Ørsteds oppdagelse. Siden Faraday manglet formell utdannelse, var han ikke bundet av denne tankegangen, noe som viste seg å bli en fordel, siden han var friere i sin tankegang. Sekten Faraday tilhørte, sandemanianerne, tenkte på sirkelen som noe hellig i menneskets natur. Dersom du hjelper et annet menneske, vil dette mennesket hjelpe en annen igjen, og så fremdeles inntil sirkelen er sluttet. Faraday satte opp en magnet og forestilte seg en tornado av sirkelformede linjer som svirret rundt den. Dersom denne tankegangen stemte, ville en strømførende ledning som hang over, bli dratt med i sirkelbevegelsen. Faraday koblet til batteriet, og ledningen oppførte seg slik han hadde forutsagt. Raskt konstruerte han det som ble den første elektromotoren basert på denne idéen. 
Faraday brukte sirkelbevegelsene rundt magneten til å forklare oppdagelsen. Det var også han som innførte begrepet magnetfelt, som skulle bli et svært viktig teoretisk begrep for å beskrive elektromagnetisme.
Denne oppdagelsen var så revolusjonerende at han ble innvalgt i the Royal Society i 1824. Davy støttet av en eller annen grunn ikke dette, og mente at idéen var stjålet fra hans kollega William Wollaston, som tidligere hadde diskutert problemet med Davy. Selv om Davy var skeptisk, viste det faktum at Faraday ble valgt inn i the Royal Society av et overlegent flertall, at de mer klarsynte vitenskapsmennene verdsatte Faradays arbeid.
Davy hadde alltid vært ambivalent til Faraday, og vekslet mellom å være en støttende veileder, og brysk og avvisende oppførsel. Da han satte ut ryktet om at Faraday hadde stjålet teorien om elektromagnetisme, ble han etterhvert gjennomskuet og gav seg etter noen måneder, men han bad aldri om unnskyldning for løgnen han hadde spredd. Faraday på sin side uttalte seg aldri negativt om Davy, men han var naturlig nok forferdelig såret. I flere år hadde han samlet en utklippsbok med minner fra deres felles reiser, brev fra Davy, og utkast til flere artikler som Faraday hadde renskrevet for ham. Begge kom fra samfunnslag langt under de andre i Londons vitenskapsmiljø. Faraday skjemtes ikke over dette, mens Davy prøvde å dekke over sin enkle opprinnelse. I flere år etter Davys svik lå Faraday lavt i terrenget for å unngå flere anklager om plagiat, men etter Davys død i 1829 tok han opp igjen forskningen.

Faraday finner opp dynamoen

Faraday og mange andre forskere sto nå overfor et viktig spørsmål: Dersom elektrisk strøm kan skape magnetisme, kan magnetisme skape elektrisk strøm? Faraday hadde i tankene at strøm gjennom en ledning kunne indusere strøm i en nærliggende ledning. Hans Christian Ørsted hadde vist at en kontinuerlig elektrisk strøm kunne gi kontinuerlig magnetisme. På grunn av symmetrien skulle man da tro at dersom man plasserte ledninger rundt eller i nærheten av en magnet, skulle det skape elektrisk strøm. På samme måte skulle man tro at kontinuerlig elektrisk strøm i nærheten av en ledning ville gi kontinuerlig elektrisk strøm i denne. 
29. august 1831 oppdaget Faraday nærmest ved et uhell hvordan man kan overføre strøm fra en krets til en annen. I et forsøk på å finne den kontinuerlige overføring av strøm, plasserte han to ledninger A og B i nærheten av hverandre. Ledning A var koblet til et batteri, ledning B var koblet til en strømmåler. Begge ledningene var surret rundt hver sin ende av en jernring. Idet Faraday skrudde på bryteren til batteriet, gav dette utslag på måleren. Da han koblet fra batteriet, gav det utslag på måleren igjen. Da en kontinuerlig strøm gikk gjennom lederen, gav det ikke utslag, men da strømmen endret seg, gav dette utslag på strømmåleren. 
I videre eksperimenter prøvde Faraday å la en magnet bevege seg gjennom en spiral med ledninger som var koblet til en strømmåler. Da magneten beveget seg, gav dette utslag på måleren; da magneten sto stille, gav det ikke utslag. Faraday hadde nå oppdaget dynamoen. Faraday begrunnet fenomenet slik: Hvis en leder står stille i forhold til en magnet, står den stille i forhold til magnetens feltlinjer, og ingen strøm vil oppstå. Men dersom lederen beveger seg, bryter den med feltlinjene, og det oppstår strøm. Dette fenomenet kalles i dag for Faradays lov. Det Faraday nå trengte, var en som kunne gi dette en matematisk formulering. Det klarte den unge skotten James Clerk Maxwell.
I sin videre utforskning av egenskapene til den elektriske strømmen, gjennomførte han i perioden 1832 - 1834 en serie eksperimenter hvor han førte strøm gjennom mange forskjellige oppløsninger av kjemikalier. Han oppdaget da at han kunne skille ut forskjellige elementer fra bundne, kjemiske forbindelser. Dette kalles i dag for elektrolyse. Han formulerte sin observasjoner i to elektrolytiske lover som senere har spilt en viktig rolle i forståelsen av elektrisiteten samt praktisk bruk av prosessen. De viste for første gang en nær sammenheng mellom kjemisk energi og elektrisk arbeid.

Familieliv

Sommeren 1821 giftet Faraday seg, og ble formelt medlem av sandemanianer-sekten som hans familie hadde vært med i gjennom mange år. Han ble en gammel mann og fikk oppleve den heder og ære han rettelig fortjente.