زندگینامه و دستاوردهای علمی مایکل فارادی
«مغناطیس قابل تبدیل به الکتریسیته است.»
این، خلاصه پیامی است که مایکل فارادی Michael Faraday در سال ۱۸۲۲ برای جهانیان فرستاد. او در این موقع سرگرم تکمیل نظریه‌اش بود و دانشمندان می‌کوشیدند تا برای این مساله را محلی پیدا کنند. مایکل فارادی، از بزرگترین دانشمندان زمان خود بود. پیروزی و افتخار هنگامی بسراغش آمد که به جهان ثابت کرد: «مغناطیس قابل تبدیل به الکتریسیته است.»
مایکل فارادی، در ۲۲ سپتامبر سال ۱۷۹۱ در یکی از حومه‌های لندن بدنیا آمد. پدرش، آهنگر فقیری بود. مایکل، چند کلاس از مدرسه ابتدایی را گذراند، اما چون لیاقتی در خواندن و نوشتن از خود نشان نداد در ۱۳ سالگی او را از مدرسه اخراج کردند. پس از ترک مدرسه در یک مغازه کتاب فروشی مشغول به کار شد و مدت یک سال در آنجا کار کرد. در این مدت هم کتاب و مجله می‌فروخت و هم کار صحافی انجام می‌داد. بتدریج این کار برایش خسته‌کننده شد. اما از آنجا که در آن زمان رابطه شاگرد و استاد طوری بود که شاگرد می‌بایست از دستورهای استاد پیروی کند، مایکل هم کاری جز خوشرفتاری و اطاعت از استادش را نداشت. در وقت بیکاری، کتابهای گوناگون مطالعه می‌کرد. استاد مایکل، مرد مهربان و خوش قلبی بود. و همیشه او را تشویق می‌کرد تا در اوقات فراغت دست از مطالعه نکشد.
بعدها فارادی فرصت بیشتری برای خواندن پیدا کرد. در این باره می‌گوید: در میان کتاب‌هایی که خواندم دو کتاب بود. که به من در زندگی درس‌های زیاد آموخت، یکی مجموعه دایره المعارف بریتانیکا بود که از آن اطلاعات ارزنده‌ای درباره الکتریسیته گرفتم. و دیگری کتابی بود بنام «سخنرانی خانم جین مارشه درباره شیمی» که دانش کافی به دستم داد. شاید این کتاب‌ها کلیدی برای فارادی بود که با مطالعه آنها بعدها به اکتشاف‌های بزرگی در زمینه الکتریسیته و شیمی دست زد و از بزرگترین دانشمندان جهان شد.
مایکل فارادی، در سال ۱۸۱۰، مجموعه ای از سخنرانی‌های علمی را که درباره فلسفه طبیعی ایراد شده بود بصورت چند کتاب درآورد. در ۲۱ سالگی کار صحافی و شاگردی در کتابفروشی را رها کرد و بدنبال کار تازه ای رفت. بعد از مدتی سرگردانی به کار در مغازه‌ای مشغول شد. اربابش مردی سختگیر و تندخو بود و پیوسته مایکل را ناراحت می‌کرد. مایکل که از این گونه بد رفتاری‌ها به تنگ آمده بود تصمیم گرفت که راه زندگیش را عوض کند. برای این منظور، نامه ای به هامفری دیوی، فیزیکدان معروف انگلیسی، نوشت و از او تقاضای کار کرد.
صحاف نابغه، علاقه داشت که هرچه زودتر کارش را رها کند و در یکی از آزمایشگاه‌های علمی مشغول به کار شود. او به پیوست نامه، که با عبارت‌های ساده‌ای نوشته بود، چند صفحه‌ای از سخنرانی‌های معروف هامفری دیوی را که خودش صحافی کرده بود برای وی فرستاد. نامه مایکل خیلی مورد توجه هامفری قرار گرفت و از او برای مصاحبه دعوت کرد. فارادی، در همان جلسه اول نشان داد که از هوش و استعداد خارق العاده‌ای برخوردار است. هامفری، که از دیدن این نابغه به شوق آمده بود بلافاصله او را برای دستیاری کارهای آزمایشگاهی استخدام کرد. سال‌ها بعد، هامفری در یک سخنرانی گفت: «بزرگترین کشف من در زندگی، مایکل فارادی بود.»
فارادی، در مارس سال ۱۸۱۳ کار تازه اش را آغاز کرد. در اکتبر همان سال، هامفری دیوی با تفاق همسرش برای گذراندن ماه عسل و گردش علمی راهی اروپا شد. گردش و سیاحت آنها دو سال و نیم طول کشید، در این سفر فارادی هم همراه آنها بود. در مدت کمتر از یک سال، آهنگرزاده جوان با محیط‌های گوناگونی آشنا شد، چشم‌اندازهای بسیار دید، و در روحیه اش تغییرات تازه‌ای پیدا شد، با بسیاری از دانشمندان بزرگ جهان روبرو گردید و در تمام مجالس سخنرانی‌ها دنبال هامفری بود. در آوریل ۱۸۱۵، مسافرت آنها به پایان رسید و مایکل فارادی به محل کارش بازگشت. چند سالی نگذشت که لیاقت و شایستگی ویژه‌ای از خود نشان داد و به ریاست آزمایشگاه‌های علمی انجمن سلطنتی رسید و جانشین هامفری دیوی شد.
فارادی، چند سالی از زندگیش را صرف تحقیقات و مطالعات علمی کرد. در این راه، هامفری دیوی همیشه از دوستان خوب و نزدیکش بود، پیوسته او را تشویق می‌کرد تا تجربیاتش را دنبال کند. فارادی، آزمایش‌های زیادی در شیمی، الکتروشیمی و متالوژی (علم ذوب فلزات) انجام داد و در پیشرفت و ساختن لامپ‌های بی‌خطر هامفری» کمک کرد.
فارادی، به علم الکتروشیمی خیلی علاقه‌مند بود. در این راه تجربه‌های زیاد آموخت و سرانجام موفق به کشف قوانین الکترولیز شد. این قوانین، امروز به «قوانین فارادی» معروفند. الکترولیز، به عملی گفته می‌شود که الکتریسیته حین عبور از مایع انجام می‌دهد.
اکثر دانشمندان می‌دانستند که جریان الکتریسیته آب را به دو عنصر اکسیژن و هیدرژن تجزیه می‌کند. هرمفری دیوی، جریان برق را از هیدرواکسید پتاسیم (پتاس سوزآور) عبور داد و پتاس تهیه کرد. فارادی، با آزما بشهای دقیقی که در این زمینه انجام داد ثابت کرد که مقدار الکتریسیته‌ای که از ماده عبور می‌کند مقدار مشخص و معینی از اجزاء ترکیبی آن را تجزیه می‌کند.
با استفاده از این تجربه، اولین دستگاه اندازه‌گیری مقدار الکتریسیته ساخته شد. الکتریسیته را از یک ظرف کوچک محتوی دو الکترود نقره ای عبور دادند و در اخر هر ماه الکترودها را وزن کردند. تغییر وزن الکترودهای مقدار الکتریسیته مصرف شده را مشخص می‌کرد. با کشف قوانین الکترولیز، واحد شدت جریان برق (آمپر) بصورت دیگری تعریف شد. آمپر عبارت است از مقدار الکتریسیته‌ای که در هر ثانیه 001118/0 گرم نقره را از نیترات نقره جدا می‌کند.
در صبح یکی از روزهای سرد زمستان سال ۱۸۲۱، مایکل فارادی زنش را از آپارتمانی که در انجمن سلطنتی قرار داشت به آزمایشگاه برد تا چیز جالبی را نشان او دهد. آن روز، روز کریسمس بود و زن جوان نمی‌دانست چه هدیه ای ممکن است در انتظارش باشد. وقتی که وارد آزمایشگاه شد آن را دید، هدیه‌ای بود برای تمام جهان.
برای نخستین بار در تاریخ علم، انسان توانسته بود انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. مبتکر و خالق این کار کسی جز مایکل فارادی نبود. با اختراع موتور الکتریکی، سروصدای زیادی بپاشد. عده‌ای از مخالفان حاضر به قبول این اختراع نبودند و آن را غیر عملی می‌دانستند. آنها عقیده داشتند که پیدایش موتور الکتریکی سبب افزایش بیش از حد قیمت برق می‌شود و نگهداری از باتری‌ها و پیل‌های الکتریکی را بخطر می‌اندازد.
فارادی، از سوی جامعه دانشمندان مورد تقدیر قرار گرفت. تا آن روز، او را دستیار هامفری دیوی می‌شناختند اما با اختراع انقلابی‌اش از استاد خود جلو افتاد و نامش در ردیف پیشگامان علم جای گرفت. هامفری دیوی، که روزی خود از مشوقان فارادی بود اکنون از مخالفانش شده بود. شاید حسادت او برای این بود که می‌دید دستیارش صاحب شهرت و افتخار شده است و احراز این امتیازها را برای او خیلی زود می‌دانست.
فارادی، از آن روز پرافتخاری که موتور الکتریکی را اختراع کرد به مدت ده سال روی مسایل برق و شیمی تحقیق و مطالعه کرد. اما هیچ وقت این عبارت را از یاد نمی‌برد: «مغناطیس، قابل تبدیل به الکتریسیته است.»
در اکتبر سال ۱۸۲۰، فیزیکدان دانمارکی، هانس کریستین ارشد کشف کرد که وقتی جریان الکتریسیته از سیمی عبور می‌کند عقربه مغناطیسی از وضعیت شمال به جنوب منحرف می‌شود. او عقیده داشت که علت این امر میدان مغناطیسی‌ای است که در اثر عبور جریان برق از سیم در اطراف آن بوجود می‌آید. این، یک کشف بزرگ بود. اما مساله ای که دانشمندان به آن می‌اندیشیدند این بود که آیا ممکن است از مغناطیس الکتریسیته تولید کرد؟
فارادی، پاسخ این مساله را پیدا کرد. او در ۱۷ اکتبر ۱۸۳۱، با کشف ارزنده‌اش درباره «اصول القاء الکتریسیته» حقیقت قضیه را به جهان نشان داد.
فارادی، بدور یک استوانه مقوایی سیم مسی به طول ۶۰ متر پیچید و بین لایه‌های سیم پا رچه قرار داد و دوسر سیم را به یک گالوانومتر وصل کرد. سپس یک میله مغناطیسی را به سرعت داخل استوانه کرد و دید که گالوانومتر عبور جریان را نشان می‌دهد. بعد آهنربا را بیرون کشید و ملاحظه کرد که گالوانومتر این بار در جهت مخالف حرکت می‌کند. وقتی که آهنربا در جای خود ثابت بود هیچ گونه جریانی تولید نشد. فارادی، این آزمایش را طور دیگری انجام داد. او، سیم پیچ را حرکت داد اما آهنربا را ثابت نگه‌داشت. باز هم جریان در سیم القاء شد و عقربه گالوانومتر منحرف گردید. دیگر تردیدی نبود که در اثر حرکت نسبی بین سیم و آهنربا، مغناطیس تبدیل به الکتریسته می‌شود.
به این ترتیب، فارادی اصل کلی مولدهای برقی را کشف کرد. او اختراع خود را در نوامبر ۱۸۳۱ تکمیل و به انجمن سلطنتی لندن تقدیم کرد.
فارادی، هیچ وقت از اختراعاتش در جهت تجارت و سودجویی استفاده نکرد. او فقط به پژوهش‌های علمی علاقه‌مند بود و جنبه‌های دیگر برایش اهمیت نداشت.
از سال ۱۸۳۱ تا روز ۲۶ اوت ۱۸۶۷، که از دنیا رفت، پیوسته سرگرم فعالیت و کوشش روی مسایل علمی بود، به جز چند سالی که بعلت ابتلا به بیماری مسمومیت از جیوه در بستر بیماری بسر می‌برد. مایکل فارادی مطالعات و تحقیقات علمی را به خاطر کسب شهرت و افتخار انجام نمی‌داد، بلکه هدفش این بود که به بشریت و جهان علم خدمت کند. به این دلیل است که جهان به این فیزیکدان نابغه سخت می‌بالد.
فارادی، سوای مطالعه درباره الکتریسیته، در رشته های دیگر علمی نیز تحقیق می‌کرد. او ثابت کرد که نور دارای طبیعت الکترومانیتیکی است و این پدیده را می‌توان با نور پولا ریزه و آهنربا ثابت کرد.
مایکل فارادی را پدر موتور الکتریکی و مولد برق لقب داده‌اند. می توان ادعا کرد که کلیه صنایع برقی جهان امروز براساس قوانین فارادی بنا شده‌اند به پاس خدمات این دانشمند بزرگ، یکی از واحدهای مهم اندازه‌گیری الکتریسیته را فاراد نامگذاری کرده‌اند.
