مایکل فارادی

مایکل فارادی  (۲۲ سپتامبر ۱۷۹۱ – ۲۲ اوت ۱۸۶۷) شیمی‌دان و فیزیک‌دان تجربی بریتانیایی بود که بیشتر به سبب نوآوری‌هایش در الکترومغناطیس و الکتروشیمی مشهور است. کشف بنزن و قوانین مربوط به القای الکترومغناطیسی و تهیه کلر مایع از مهم‌ترین دستاوردهای او برشمرده می‌شوند.

فارادی به بررسی میدان مغناطیسی اطراف یک رسانا که از آن جریان مستقیم می‌گذرد پرداخت و نخستین مفاهیم میدان الکترومغناطیسی را در فیزیک بنیان نهاد. وی القای الکترومغناطیسی و برق‌کافت (الکترولیز) را کشف کرد. او همچنین ثابت کرد که میدان مغناطیسی بر پرتو نور اثر می‌گذارد و رابطه‌ای اساسی بین این دو برقرار است.Michael Faraday  entry at the 1911 Encyclopaedia Britannica hosted by LovetoKnow Retrieved January 2007.Institution of Engineering and Technology, London  Archives, Michael Faraday اختراعات او در زمینه دستگاه‌های چرخان الکترومغناطیسی، فناوری موتور الکتریکی را پی ریخت، و در اثر تلاش‌های او بود که الکتریسیته در فناوری کاربرد یافت.

با این‌که فارادی تحصیلات رسمی اندکی داشت و تنها کمی ریاضیات، مانند حساب دیفرانسیل و انتگرال، می‌دانست، یکی از اثرگذارترین دانشمندان تاریخ بود. برخی از مورخان علم او را بزرگ‌ترین تجربه‌گر در تاریخ علم می‌دانند."best experimentalist in the history of science." Quoting Dr Peter Ford, from the University of Bath’s Department of Physics. Accessed January 2007. فاراد که واحد ظرفیت الکتریکی در سیستم SI است به افتخار او نامیده شد، و نیز ثابت فارادی، که بار الکتریکی یک مول الکترون است (حدود ۹۶٬۴۸۵ کولن). بر پایهٔ قانون القای فارادی، اگر میدان مغناطیسی با زمان تغییر کند، نیروی محرکه الکتریکی تولید می‌کند.

فارادی نخستین و معروف‌ترین استاد فولِریَن شیمی (Fullerian Professor of Chemistry) در انجمن سلطنتی بریتانیا بود؛ مقامی که همه عمر در اختیار داشت.

فارادی، دین‌دار و یکی از اعضای کلیسای ساندمانیان (Sandemanian Church)، یکی از فرقه‌های مسیحیت که در ۱۷۳۰ پایه‌گذاری شد، بود. Retrieved on 2008-09-06.

 مراحل نخستین زندگی 
بندانگشتی|راست|200px|مایکل فارادی، اثری از توماس فیلیپس، حدود ۱۸۴۱–۱۸۴۲See National Portrait gallery NPG 269 
مایکل فارادی در نزدیکی الیفنت و کسل، لندن به دنیا آمد. خانواده وی فقیر بود. پدرش جیمز، عضو ساندمانیان، یکی از فرقه‌های مسیحیت بود. جیمز در ۱۷۹۰ از اوثگیل (Outhgill) در وست‌مرلند (Westmorland) به لندن آمد جایی که او آهنگر دهکده بود. مایکل فارادی جوان، یکی از چهار فرزند، فقط کمی در مدرسه درس خواند، و مجبور شد که تحصیل را پیش خود ادامه دهد."Michael Faraday." History of Science and Technology. Houghton Mifflin Company, 2004. Answers.com 4 June 2007 در چهارده سالگی او کارآموز یک صحافی و فروشگاه کتاب به نام George Riebau شد و در هفت سال کارآموزی، کتاب‌های زیادی از جمله کتاب بهبود ذهن (The Improvement of the Mind) نوشته آیزاک واتس را خواند و مشتاقانه، اصول و پیشنهادهای آن را در زندگی به کار بست. او به علم و به‌ویژه الکتریسیته نیز علاقه‌مند شد. مخصوصاً از کتاب گفت‌وگویی در شیمی (Conversations in Chemistry) نوشته جین مارست بسیار الهام گرفت. Retrieved on 2007-10-02.

بندانگشتی|چپ|200px|سر همفری دیوی، ۱۸۳۰، قلمزنی مبنی بر نقاشی اثری از سر توماس لارنس (۱۷۶۹–۱۸۳۰)
در بیست سالگی در ۱۸۱۲ و در پایان کارآموزی، او در سخنرانی‌های دانشمند سرشناس شیمی، هِمفری دِیوی، رئیس انجمن رویال، شرکت کرد. او سپس یک کتاب ۳۰۰ صفحه‌ای بر اساس سخنرانی‌های دیوی برایش فرستاد. پاسخ دیوی سریع، مهربانانه و دل‌چسب بود. وقتی دیوی بینایی‌اش را در اثر نیتروژن تری کلرید از دست داد، فارادی را به عنوان منشی استخدام کرد. در آن دوران فارادی شناخته‌شده نبود و گفته شده که همسر دیوی با او رفتار خوبی نداشت. به هر حال دیری نپایید که فارادی از دیوی پیش افتاد. فارادی در ریاضی مشکل داشت و جز اندکی از آن بلد نبود، بنابراین برایش سخت بود که از آنچه در آزمایشگاهش، دربارهٔ پدیده عجیب الکترومغناطیس می‌دید، تصویری نظری بسازد، گرچه سرانجام توانست.

فارادی با سارا برنارد (Sarah Barnard)  (۱۸۷۹–۱۸۰۰) در ۲ ژوئن ۱۸۲۱ ازدواج کرد اما فرزندی نداشت.BFrank A. J. L. James, ‘Faraday, Michael (1791–1867)’, Oxford Dictionary of National Biography, انتشارات دانشگاه آکسفورد، Sept 2004; online edn, Jan 2008 accessed 3 March 2009 آن‌ها در ساندمانیان باهم آشنا شدند. حامی و مشاور او جان مدجک فولر بود که کرسی استادی فولرین شیمی را در مؤسسه رویال برپا کرد. فارادی نخستین و معروف‌ترین دارندهٔ این مقام بود که تا پایان عمر در آن ماند. او در خانه‌اش در همپتون کورت در ۲۵ اوت ۱۸۶۷ درگذشت.

 دستاوردهای علمی 
 شیمی 
بندانگشتی|چپ|200px|مایکل فارادی در آزمایشگاه، اثری از هریت جین مور (Harriet Jane Moore) که با آبرنگ کشیده شده است
آزمایش فارادی که به آن برق‌کافت (الکترولیز) می‌گویند، به کشف الکترون انجامید.
او با عبور دادن جریان برق از یک ترکیب شیمیایی فلزدار (کلرید قلع) پی برد که یک واکنش شیمیایی در آن رخ می‌دهد.

 الکتریسیته و مغناطیس 
بزرگ‌ترین کار فارادی در الکتریسیته و مغناطیس بود. نخستین آزمایش او، ساختن پیل ولتایی با استفاده از هفت نیم‌پنی (سکه برنزی پادشاهی متحده) که با هفت ورقه از فلز روی و شش قطعه کاغذ که با آب نمک مرطوب شده، در کنار هم قرار می‌گرفتند، بود. او با آن، نمک فرنگی اصل (سولفات منیزی یا sulphate of magnesia) را تجزیه کرد. (نخستین نامه به Abbott در ۱۲ ژوئیه ۱۸۱۲)

در ۱۸۲۱، کمی بعد از اینکه شیمی‌دان و فیزیک‌دان دانمارکی، هانس کریستین اورستد، الکترومغناطیس را کشف کرد، همفری دیوی و دانشمند بریتانیایی ویلیام هاید وُلاستون (William Hyde Wollaston) تلاش کردند تا یک موتور الکتریکی طراحی کنند، اما نتوانستند. فارادی پس‌از گفت‌وگو با این دو، تصمیم به ساخت دو وسیله برای تولید آنچه که او چرخش الکترومغناطیسی (حرکت چرخشی پیوسته در اثر نیروی مغناطیسی اطراف یک سیم) می‌نامید، گرفت. اگر یک سیم غوطه‌ور در حمام جیوه با یک آهن‌ربا که در وسط حمام جیوه قرار دارد، به الکتریسیته تولیدشدهٔ یک باتری شیمیایی وصل می‌شد، در اطراف آهن‌ربا می‌چرخید.
این وسیله، موتور هم‌قطب (Homopolar motor) نامیده می‌شود. این کشف و آزمایشها، فناوری الکترومغناطیس نوین را بنا نهاد. فارادی نتایج تحقیقات خود را منتشر کرد بدون این که از والستون و دیوی در آغاز کتاب یاد کند و این به ستیزه‌ای انجامید که باعث شد فارادی چند سال از تحقیق در الکترومغناطیس کناره گیرد. 

بندانگشتی|200px|آزمایش چرخش الکترومغناطیسی فارادی، ۱۸۲۱ See plate 4. در فارادی در ۱۸۳۱، آزمایش‌هایش را، که در آن القای الکترومغناطیسی را کشف کرد، آغاز کرد. او پی برد که اگر یک آهن‌ربا را از وسط یک حلقه سیمی عبور دهد، جریان الکتریکی در سیم پدید می‌آید. جوزف هانری نیز چند سال بعد به‌طور مشابهی خودالقایی را کشف کرد و هر دوی اینها بعد از کار فرانچسکو زانتِدِسکی (Francesco Zantedeschi) از سال ۱۸۲۹ تا ۱۸۳۰ در ایتالیا بود.

او در آزمایش‌هایش همچنین نشان داد که جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی تولید می‌کند. سپس فارادی از آن برای ساخت مولد (دینامو)، شکل قدیمی ژنراتورهای توان الکتریکی، استفاده کرد. او نشان داد که در اطراف رسانای جریان‌دار، میدان مغناطیسی تولید می‌شود، اگرچه کارش را روی آن به‌پایان نرساند. آزمایش فارادی در القای الکترومغناطیسی، برای نخستین بار به صورت ریاضی با قانون القای فارادی (که بعدها یکی از معادلات ماکسول شد) بیان شد.

فارادی برای سرگرمی، به شیمی نیز می‌پرداخت و مواد شیمیایی مانند بنزن را کشف و سیستم اعداد اکسیداسیون و میعان گازها را پیش نهاد. او همچنین الکترولیز را کشف کرد و اصطلاحاتی مانند آند، کاتد، الکترود و یون را به کار برد و رواج داد.
بندانگشتی|چپ|150px|مایکل فارادی در حال نگه داشتن یک میله شیشه‌ای که در سال ۱۸۴۵ برای نشان دادن این که خاصیت مغناطیسی می‌تواند بر روی نور در مواد عایق اثر بگذارد استفاده می‌شدDetail of an engraving by Henry Adlard, based on an earlier photograph by Maull & Polyblank ca. 1857. See National Portrait Gallery, UK

 دیامغناطیس 
در ۱۸۴۵ او پدیدهٔ دیامغناطیسم و نیز آنچه که امروزه اثر فارادی می‌نامیم را کشف کرد؛ پلاریزاسیون نوری که پلاریزاسیون خطی دارد را می‌توان با یک میدان مغناطیسی هم‌راستای انتشار نور، چرخاند. او در دفترچه‌اش نوشت که من بالاخره در توصیف یک منحنی مغناطیسی، یا خطوط نیرو، و در مغناطیس کردن شعاع نور موفق شدم. این نشان داد که میدان مغناطیسی و نور، مربوط هستند.

 قفس فارادی 
در کار روی الکتریسیته ساکن، فارادی نشان داد که در یک هادی باردار، بار الکتریکی، تنها روی سطح هادی قرار می‌گیرد و هیچ اثری بر داخل هادی نمی‌گذارد. این اثر حفاظتی در آنچه که آن را «قفس فارادی» می‌نامیم بکار رفته است.

 استخدام دولتی 
بندانگشتی|راست|200px|مایکل فارادی در حال سخنرانی کریسمس در سال ۱۸۵۶|جایگزین=
او سخنرانی‌هایی دربارهٔ شیمی و فیزیک شعله‌ها در مؤسسه رویال کرد که به نام تاریخ طبیعی شمع بود. این سخنرانی‌ها، سرآغاز سخنرانی‌های کریسمس (Christmas lectures) برای جوانان بود که هنوز هم همه‌ساله آنجا برگزار می‌شود. فارادی در طراحی آزمایشها معروف بود، اما ریاضی‌اش چندان خوب نبود. او آنقدر کم‌توقع و سخاوتمند بود که مقام ریاست انجمن رویال (مقام پیشین) را منحل کرد. واحد ظرفیت خازنی، به افتخار او، فاراد نام‌گذاری شده است. تصویر او روی اسکناس ۲۰ پوندی انگلیس چاپ شد.

 اواخر زندگی 

 منابع 

رده:اعضای افتخاری آکادمی علوم سن پترزبورگ
رده:اعضای انجمن سلطنتی
رده:اعضای فرهنگستان سلطنتی علوم سوئد
رده:اعضای فرهنگستان سلطنتی هنر و علوم هلند
رده:اعضای فرهنگستان علوم فرانسه
رده:اعضای فرهنگستان هنر و دانش آمریکا
رده:اعضای وابسته خارجی آکادمی ملی علوم
رده:افراد مرتبط با الکتریسیته
رده:اهالی انگلستان در سده ۱۸ (میلادی)
رده:اهالی انگلستان در سده ۱۹ (میلادی)
رده:برندگان مدال پادشاهی
رده:خاک‌سپاری‌ها در گورستان هایگیت
رده:دانشمندان اهل انگلستان
رده:دانشمندان سده ۱۹ (میلادی) اهل انگلستان
رده:درگذشتگان ۱۸۶۷ (میلادی)
رده:دریافت‌کنندگان پور لو مریت (نشان غیرنظامی)
رده:دریافت‌کنندگان مدال کاپلی
رده:زادگان ۱۷۹۱ (میلادی)
رده:شیمی‌دانان اهل انگلستان
رده:شیمی‌دانان سده ۱۹ (میلادی) اهل بریتانیا
رده:فیزیک‌دانان آزمایشگاهی
رده:فیزیک‌دانان اهل انگلستان
رده:فیزیک‌دانان سده ۱۹ (میلادی) اهل بریتانیا
رده:فیزیک‌دانان سده ۱۹ (میلادی)
رده:فیزیک‌دانان نور
مایکل فارادی
رده:مخترعان اهل انگلستان
رده:مخترعان اهل بریتانیا
رده:مسیحیان اهل انگلستان
رده:مغناطیس‌شناسان
رده:نویسندگان دین و علم