法拉第刻苦钻研的故事 最新完整版.docx
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法拉第刻苦钻研的故事最新完整版
法拉第刻苦钻研的故事
一八三一年十月十七日,一项具有划时代意义的科学实验成功了。
人类第一次用电磁感应的方法产生了电流。
实验者是一位订书工人出身的科学家。
他,就是迈克尔·法拉第。
法拉第制造了世界上第一台电磁感应发电机,成为人类电气时代的开拓者。
他在物理和化学方面,特别在电磁学方面有许多发现和创造,被称为现代电磁学的奠基人。
也许有人以为他一定是经过当时有名的大学培养教育出来的。
不!
法拉第没有受过任何正式学校的教育。
他是通过刻苦自学攀登上科学高峰的一位杰出科学家。
喜欢读书的订书工
一七九一年,法拉第诞生在英国伦敦的一个铁匠的家庭里。
小法拉第过着贫穷的生活,他望着铁匠的炉火,听着叮当的锤声长大了。
当他到了应该上学的时候,由于家境贫困,妈妈并没有为他准备好书包和纸笔。
老铁匠父亲为儿子安排的职业,则是当一名手工艺工人。
这样也就根本不需要念书了。
十二岁的法拉第就来到了一个订书铺里当学徒。
主人让他先试验一年,便要他去跑街送报。
他没有奢望,感到跑街送报也还不错。
每天把报纸送给租阅的人,到时再取回来。
主人对法拉第办事认真的态度颇为赞赏,便订了七年合同。
从此他便当上了订书铺的订书工。
没有进过学校的法拉第,这时由于经常接触图书,才发现书里有许多以前他根本无法知道的知识。
书简直是知识的海洋。
这时的法拉第并没有表现出有什么超人的天资。
如果说他有什么奇特的地方,那就是他非常喜欢书,而且对于他根本读不懂的书,他能够一遍又一遍地不厌其烦地读下去。
这些书并不是为他准备的,然而他都利用了它们。
一有空闲时间,就拿起经他装订的书读了起来。
主人对这样一个无知的孩子如此喜欢书,很奇怪,便对他说:
“迈克尔,你尽管读吧。
你不会因为懂得了书的内容,便成为一个差些的订书工的。
”法拉第因此获得了合法的读书权利。
在这期间,他浅尝了当时许多高等文人才能读到的书。
一些哲学书籍常常引起他的深思;而一些科学书籍更把他的爱好引到科学轨道上去。
他很喜欢一本实验化学的书,但要读懂它并不容易。
法拉第并没有在困难面前止步。
读不懂就去作实验。
他把每周很少的零用钱节省下来,购买最简单的化学实验仪器,参照书上讲的一个个地作了许多实验。
这引起了他对化学的浓厚兴趣,甚至立志要当一个化学家。
他在装订百科全书时,看到了一篇关于电学方面的论文。
尽管内容在现在看来是很肤浅的,可是法拉第这个对电毫无知识的门外汉,要读懂它却很困难。
他的奇特的性格,使他硬是读了下去。
从这篇论文里,他把富兰克林、莱顿瓶的发明者克莱斯特等人所知道的东西很快地学到了。
法拉第对电又发生了很大的兴趣。
在读这些书的时候,逐渐地表现了他对于书的作者特别是对权威作者不肯轻信的特性。
对书上的许多结论,在可能范围内,他总要亲自作一下实验,认真地研究一番。
他往往都是在白天繁重的订书劳动之后,深夜里才能进行这些工作。
有时主人的呼唤,不得不使他的实验中断,但以后又必须坚持作完才肯罢休。
繁重的劳动,无知和贫穷,是阻挡不住法拉第前进的。
对科学的热情
表面上看法拉第是一个温和而又沉静的孩子,由于书的诱发,内心里却逐渐地增加着探求知识的热情。
没有这种热情,也许他将永远是一个订书工。
一八一0年的春天,法拉第走过一家店铺的门口,看见窗户上贴着一张广告:
每晚六时将有关于自然哲学方面的讲演。
听讲费是每次一先令。
收入微薄的法拉第,购买实验仪器已经用去了他全部的零用钱,那有条件去购买听讲演的入场券呢探求知识的热情和穷困之间的矛盾,使法拉第叹息起来。
哥哥也是一位铁匠,当了解到弟弟的困难之后,便拿出钱来,鼓励弟弟去听讲演。
从此法拉第便多次到那里去听讲演,听完之后,总要把记录整理誊清,有的地方还设法用图表示出来。
他是不会画图的,一起听讲的一位法国美术家帮助了他,教他一些画图的知识,又借给他一本投影法的书。
对科学的热情,伴随着知识的增多越来越高涨了,甚至达到了不顾一切的程度。
法拉第又产生了一个念头,要到英国皇家学院去听戴维的演讲。
戴维是伦敦的一位著名讲演家,也是世界上享有盛名的化学家。
一个订书工要听这样名人的讲演,似乎有些太不自量了。
法拉第不顾这些,大胆地把自己的想法和店主人讲了。
店主人也许是出于对法拉第这种狂妄心理的好奇心,竟然出人意料地答应了他的请求。
法拉第马上买了四张入场券,去听戴维的讲演。
法拉第听讲演时,仍是那样细心地记录,回来时又整理誊清到一个笔记本上。
凡是他认为可以引伸的地方都加以补充,而且还要亲自作实验,然后再把实验结果记载到笔记本上,并附上许多必要的图。
有时弄得头昏了,手软了,但他仍然坚持读书、学习……
一份特别的介绍信
七年的学徒生活过去了,法拉第学会了订书,更学到了关于科学方面的初步知识。
这是他刻苦学习,并为闯入科学大门而作好准备的七年。
在当时的英国社会里,对于一个订书工来说,要闯入科学的大门是很不容易的。
七年学徒生活结束之后,还是当订书工。
新的主人是一个性情浮操不善于思想的人。
他认为以订书为职业,就应当专心地订书,所以也就不准法拉第看书了。
法拉第只得照着去做,但内心却充满着苦痛。
科学是他喜欢的事业,但怎样才能离开订书的行业而去从事科学方面的工作呢他既没有资格,又没有朋友,他只是一个贫穷的但是有志趣的订书工。
法拉第开始憎恶他现在的处境。
对科学的热情激励着他,使他又进行了一次更为大胆的尝试。
他给戴维写信,并把自己听戴维讲演的记录整理本寄去,表明自己对科学是何等的热心。
他以这样一份特别介绍信,毛遂自荐,请求戴维帮忙。
法拉第料想不会得到回信的。
然而戴维不但回了信,还要法拉第去见他。
这封回信是后来戴维引以自豪的,因为是他发现了法拉第。
一八一三年二月的一天,法拉第来到皇家学院的会客室里,等待着大人物的到来。
当戴维到来的时候,法拉第几乎不知说什么才好,只说他讨厌现在的职业,希望能在科学方面找一点事情作。
戴维劝他暂时忍耐一下,并答应借给他书看。
一个月之后,戴维通知他说:
“皇家学院的实验室里,需要一个助手,薪金是每星期二十五先令。
”法拉第愉快地接受了这样的工作。
法拉第结束了七年订书工的学徒生活,现在又进入了另一行的学徒生活。
在戴维的直接指导下,知识长进得很快。
当法拉第刚来到实验室的时候,戴维正在为矿山发明一种安全灯。
法拉第为完成这一发明想了许多办法,帮助解决了不少问题,戴维由此更看出了法拉第的才能。
“决不留下丝毫的疑点”
实验助手的工作,为决心献身于科学事业的法拉第,提供了优越的条件。
他可以自由地利用图书馆,获得各种资料,从而可以发展各方面的知识。
作为戴维的助手和仆从,法拉第又获得了到欧洲大陆进行科学考察的机会。
尽管旅行中受到了戴维夫人的凌辱,甚至连和科学家们同桌吃饭的权利都没有,但法拉第感到欣慰的是,借这个机会却增长了知识,结交了朋友,了解了当时各国的科学状况。
回到伦敦时,他已经二十四岁了,仍继续作实验助手的工作。
凡是教授的讲演,他都要马上去作实验。
他对实验中每一个微妙的影响,都非常敏感。
只要有可能,他总要把它抓住加以研究,反复进行实验。
从别人实验记录中得到的一些结果,他总是觉得不十分满意,常常要自己照样重作一遍,否则连觉都睡不着。
他是一个不喜欢空谈的人。
每当他遇到科学上的争论和疑难问题,他总要先作深入的研究,或者就到实验室去作实验。
严谨的科学态度,成了他以后受用不尽的法宝。
一年年地过去了,他只顾研究化学,并开始作讲演,写文章,其余的一切全然不顾,甚至恋爱的问题,他也根本没有去想,他的工作已逐渐不完全受别人指挥了。
他能分出一部分时间来作他自己认为应该做的工作。
在读书、实验和研究中,他常常能提出一连串的问题,他把这些称之为“可疑的知识”。
他说:
“对于我的疑问,确有穷加追究的必要……决不能留下丝毫的疑点。
”他是这样说的,也在这样实践着。
伟大成功的开始
随着知识的日益丰富,他对科学的探索愿望也日益强烈起来。
他以敏锐的目光,观察着科学方面的每一个发现和进步。
一个没有看见高山的人,说他要马上登山,那简直是笑话;然而此时的法拉第不仅看见了高山,而且已经走到了高山脚下,就要攀登了。
一八二0年丹麦哥本哈根大学的奥斯特,偶然中发现一条通有电流的导线,当贴近磁针时,磁针就会偏转,不再指向北极了。
电流和磁石这两种奇妙的现象,原来人们以为是毫无联系的,现在竟发现有这样的联系,引起了世界科学家们的注意。
法拉第也立即被这一发现吸引住了。
就在这一年戴维发现,凡是钢铁被通过电流的导线环绕时,便成为磁铁,即电磁铁。
一八二一年英国化学家武拉斯吞当听到奥斯特的发现之后便想到,如果磁石的一端放进一根通电流的导线,电线就应该自行旋转起来。
于是便到戴维的实验室里去作实验,结果失败了。
这次失败使武拉斯吞很扫兴,便不想再继续作下去了。
但是法拉第却觉得这是有希望的。
他决定自己去作这样的实验。
一八二一年九月三日,他终于第一次看到了通电的导线在磁场中发生旋转的现象。
他在实验室中高叫着:
“它们转动了!
”他象个孩子似地围着桌子狂跳起来,并把他刚刚结婚的妻子呼唤到他的实验室里去参观他的这个成功的实验。
这是法拉第在二十九岁时发生的事。
著名的科学家的实验失败了,而不知名的法拉第在前人的基础上却成功了,这引起了戴维的嫉妒,武拉斯吞则说这一发现是他的。
让他们去嫉妒,去为发明权而争吵吧!
法拉第又向新的目标挺进了。
这次成功的实验,还仅仅是伟大成功的开始。
奋斗十年的一次实验
法拉第常常问自己:
电转化为磁是一种感应,为什么不能有一种反感应呢既然由电可以产生磁,又为什么不能由磁而产生电呢一八二二年法拉第在自己的日记中写着:
“转磁为电”。
这就是他需要为之奋斗的目标。
法拉第也认识到电是一种很有用的东西,伏特电池虽可以获得稳定的电流,但价钱太昂贵,能花很少的钱产生出电流来,这是当时的急需。
在他的衣袋里,常常装着铜线和磁块,一有机会就摆弄起来。
他想了很多办法,使他衣袋里的这些东西能产生出电来,但毫无结果:
在当时,电只是实验室里的小玩艺,与人们的日常生活毫无关系。
一般人认为只有蠢人才在灰尘堆积的房子里玩弄磁块、铜线之类的工具;而那些所谓聪明的人是不会干这种事的。
法拉第却不顾这些,非要干下去不可。
法拉第由于多年的实验室工作,已经逐渐地成为一个实验大师。
特别在化学方面他做了许多工作。
一八二三年他发现了氯气的液化,打破了永久气体的概念,使得人们对物质的气态和液态的关系有了正确的理解。
一八二五年他又发现了苯。
实验中由于容器爆炸,玻璃碎片炸进了他的眼内,万幸的是没有使他的视力受到损害。
就在这时,资本的竞争,渗入到他的实验室之中。
许多厂主和商人竞相给他大的酬金,求他解决化学制造方面的一些实际问题,甚至使他变成资本家所依靠的专家。
这样确实可以赚很多钱,但却消耗了他很多的时间和精力。
法拉第开始犹豫了,一方面是钱,每年可以收入几千英镑,另一方面,则是没有嫁妆的科学。
他最后决定放弃前者,因而每年的收入也就马上由几千英镑减少到二百英镑。
一八三0年以后,他完全拒绝了商人的请求,又专心致志地进行着关于磁转化为电的研究。
他把磁石安插在一个铜线圈内,但是得不到结果。
他又以一根通了电流的铜线挨近一根没有通电流的铜丝,或者又换了一个大的磁石,或者采用各种不同的联结方式,这一切都没有使铜线上产生出电流来。
不怕失败的人,终究会成功的。
一八三一年十月十七日他预备了一根长英寸、厚3/4英寸的圆柱形磁石,又以203英尺长的铜线绕在一个空的圆筒内,铜线的两端串接一个电流计,铜线是不通电流的。
他将磁石的一端挨近铜线,电流计的指针不动。
忽然他把磁石完全插入铜线圈内,电流计的指针却突然动起来了。
他急忙又把磁石抽了回来,指针又动了一下。
难道真的有电流产生出来了吗法拉第惊喜起来。
他试了一次又一次,果然感应电流产生出来了。
法拉第又坚持研究很久才得出结论:
金属线与磁石之间的相对运动是产生感应电流的必要条件。
进一步他又引入了磁力线的概念,总结出被后人称为法拉第电磁感应定律。
为了使磁电为人类所用,他又制造了世界上第一台电磁感应发电机。
法拉第曾这样说:
“我因为不满意当时产生电流的方法,因此急于发现磁石及感应电流的关系,觉得电学从这条路上一定有充分的发展。
”
法拉第达到了所要达到的目的,他找到了一种崭新的电源,开发了一个无尽的宝藏。
我们现在生活在一个电气的时代里,电动机在工厂里轰鸣,电车在飞驰,电灯照亮了千家万户,令人神往的幻想,由于有了电已变成了现实。
当我们看到这一切的时候,应该不要忘记法拉第的名字。
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