Майкл Фарадей: Ұлы ғалым және электромагнетизмнің негізін салушы

Кіріспе

Ағылшын ғалымы (1791–1867)

Майкл Фарадей (Michael Faraday; 22 қыркүйек 1791 – 25 тамыз 1867) – электромагнетизм және электрохимияны зерттеуге үлес қосқан ағылшын ғалымы. Оның негізгі ашылулары электромагниттік индукция, диамагнетизм және электролиз принциптеріне негіз салды. Фарадей формальды білім алғанымен, өзіндік күшпен білім білген ғалым ретінде тарихытағы ең ықпалды ғалымдардың бірі болды. Ол сондай-ақ электромагниттік индукция, диамагнетизм және электролиз заңдарын ашты. Оның электромагниттік айналмалы құрылғыларын ойлап табуы электр қозғалтқыштары технологиясының негізін қалады, ал оның еңбегінің арқасында электр энергиясы технологияда қолдануға ыңғайлы болды. Химик ретінде Фарадей бензолды ашты, хлордың клатратты гидратын зерттеді, Бунсен оттығының алғашқы нұсқасын және тотығу сандары жүйесін ойлап тапты, сондай-ақ «анод», «катод», «электрод» және «ион» сияқты терминдерді енгізді. Фарадей Корольдік институтта химия бойынша алғашқы және ең басты Фуллерия профессоры атанды, бұл қызметті өмір бойы атқарды. Фарадей – өз идеяларын анық және қарапайым тілмен жеткізетін тәжірибеші ғалым болды. Дегенмен, оның математикалық қабілеті тригонометрия деңгейіне жетпеді және қарапайым алгебрамен ғана шектелді. Джеймс Клерк Максвелл Фарадейдің және басқа ғалымдардың еңбектерін жинақтап, электромагниттік құбылыстардың барлық қазіргі заманғы теорияларының негізі болып табылатын теңдеулер жиынтығын жасады. Максвелл Фарадейдің күш сызықтарын қолдануы оны «шын мәнінде өте жоғары деңгейдегі математик еткенін көрсетеді – болашақ математиктер одан құнды және жемісті әдістерді алуға болатын ғалым» деді. Халықаралық жүйеде сыйымдылықтың бірлігі оның құрметіне «фарад» деп аталды. Альберт Эйнштейн өзінің кабинетінде Исаак Ньютон мен Джеймс Клерк Максвеллдің суреттерімен қатар Фарадейдің суретін де іліп қойды. Физик Эрнест Резерфорд: «Егер біз оның ашылуларының масштабын және ғылым мен өнеркәсіптің дамуына олардың тигізген әсерін ескерсек, Фарадей – барлық уақыттағы ең ұлы ғылыми ашушылардың бірі, оның есімін қадірлеу үшін ешқандай құрмет те артық емес» деді.

Michael Faraday ('/f//ær//ə//d//eɪ//, // //d//i/; 22 September 1791 – 25 August 1867) was an English scientist who contributed to the study of electromagnetism and electrochemistry. His main discoveries include the principles underlying electromagnetic induction, diamagnetism and electrolysis. Although Faraday received little formal education, as a self made man, he was one of the most influential scientists in history. He similarly discovered the principles of electromagnetic induction, diamagnetism, and the laws of electrolysis. His inventions of electromagnetic rotary devices formed the foundation of electric motor technology, and it was largely due to his efforts that electricity became practical for use in technology. As a chemist, Faraday discovered benzene, investigated the clathrate hydrate of chlorine, invented an early form of the Bunsen burner and the system of oxidation numbers, and popularised terminology such as "anode", "cathode", "electrode" and "ion". Faraday ultimately became the first and foremost Fullerian Professor of Chemistry at the Royal Institution, a lifetime position. Faraday was an experimentalist who conveyed his ideas in clear and simple language. However, his mathematical abilities did not extend as far as trigonometry and were limited to the simplest algebra. James Clerk Maxwell took the work of Faraday and others and summarized it in a set of equations which is accepted as the basis of all modern theories of electromagnetic phenomena. On Faraday's uses of lines of force, Maxwell wrote that they show Faraday "to have been in reality a mathematician of a very high order – one from whom the mathematicians of the future may derive valuable and fertile methods." The SI unit of capacitance is named in his honour: the farad. Albert Einstein kept a picture of Faraday on his study wall, alongside pictures of Isaac Newton and James Clerk Maxwell. Physicist Ernest Rutherford stated, "When we consider the magnitude and extent of his discoveries and their influence on the progress of science and of industry, there is no honour too great to pay to the memory of Faraday, one of the greatest scientific discoverers of all time."

Ерте өмір

Майкл Фарадей 1791 жылдың 22 қыркүйегінде Ньюингтон-Бутста дүниеге келді. Оның отбасы жағдайы жақсы болмады. Оның әкесі Джеймс христиандықтың Гласс сектасының мүшесі болған. Джеймс Фарадей 1790 жылдың қысында әйелі Маргарет (туған аты Хаствелл) және екі баласын Вестморлендтегі Оутгиллден Лондонға көшірді, онда ол ауылдың теміршісінің шәкірті болған. Майкл сол жылдың күзінде дүниеге келді. Төрт баланың үшіншісі болған жас Майкл Фарадей, тек негізгі мектеп білімі алғандықтан, өзіндік білім алуға мәжбүр болды. 14 жасында ол Блэндфорд көшесіндегі жергілікті кітап байлаушы және кітап сатушы Джордж Рибаудың шәкірті болды. Жеті жылдық оқу кезеңінде Фарадей көптеген кітаптарды оқыды, соның ішінде Исаак Уоттстың "Ақылды жетілдіру" атты еңбегін, және ондағы принциптер мен ұсыныстарды ынтамен қолданды. Осы кезеңде Фарадей қалалық философиялық қоғамдағы әріптестерімен әртүрлі ғылыми тақырыптар бойынша дәрістерге қатысып, пікір алмасты. Сондай-ақ, ол ғылымға, әсіресе электр энергиясына қызығушылық танытты. Фарадейге Джейн Марсеттің "Химия бойынша әңгімелер" кітабы ерекше ықпал етті.

Жас кезі

1812 жылы 20 жасында және оқуын аяқтағаннан кейін Фарадей Корольдік институттың және Корольдік қоғамның көрнекті ағылшын химигі Хамфри Дэви мен Қалалық философиялық қоғамның негізін қалаушы Джон Тэтумның лекцияларына қатысты. Осы лекцияларға билеттердің көп бөлігін Фарадейге Патшалық филармониялық қоғамның негізін қалаушылардың бірі Уильям Дэнс берді. Фарадей кейіннен Дэвиге 300 беттік кітап жіберді, онда ол осы лекциялар барысында жасаған жазбалары жинақталған. Дэвидің жауабы дереу, жылы және жағымды болды. 1813 жылы Дэви азот трихлоридімен болған оқиғада көзіне зардап келгеннен кейін, Фарадейді көмекші ретінде жұмысқа алуға шешім қабылдады. Сәйкес келіп, Корольдік институттың көмекшілерінің бірі Джон Пэйн жұмыстан босатылды және сэр Хамфри Дэви оның орнын толтыруды сұрады; осылайша ол 1813 жылдың 1 наурызында Фарадейді Корольдік институттың химиялық көмекшісі етіп тағайындады. Фарадей 1821 жылдың 12 маусымында Сара Барнардқа (1800–1879) үйленді. Олар Сандеманиан шіркеуінде отбасылары арқылы танысты, ал үйленгеннен кейін бір ай өткен соң ол Сандеманиан қауымына сенімін білдірді. Олардың балалары болмады. Фарадей берілген христиан еді; оның сандеманиандық бағыты Шотландия шіркеуінен шыққан. Ол үйленгеннен соң да жастық шағында жиналатын қауымда дьякон және екі мерзімге ақсақал болып қызмет етті. Оның шіркеуі Барбикан ауданындағы Пауыл аллеясында орналасқан. Бұл жиналыс үйі 1862 жылы Барнсбери Гроув, Ислингтонға көшірілді; осы Солтүстік Лондон орнында Фарадей екінші мерзімінің соңғы екі жылын ақсақал ретінде өткізді, содан кейін ол лауазымынан кетті. Зерттеушілер «Фарадейдің өмірі мен еңбегінде Құдай мен табиғаттың бірлігіне деген терең сезім болғанын» атап өткен.

Кейінгі өмірі

1832 жылдың маусым айында Оксфорд университеті Фарадейге азаматтық құқық докторының құрметті дәрежесін берді. Өмірі бойы оған ғылымға қосқан үлесі үшін рыцарлық атақ беру ұсынылды, бірақ ол діни нанымдарына орай бас тартты, себебі байлық жинау мен дүниелік наградаларға ұмтылу Библияның сөзіне қайшы келеді деп сенді және "соңына дейін қарапайым мистер Фарадей" болып қалуды артық көрді. 1824 жылы Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланған ол, президенттік лауазымды екі рет қабылдаудан бас тартты. 1833 жылы Корольдік институтта химия бойынша алғашқы Фуллериян профессоры болды. 1832 жылы Фарадей Америка өнер және ғылым академиясының шетелдік құрметті мүшесі болып сайланды. 1838 жылы Швеция Корольдік ғылым академиясының шетелдік мүшесі болып сайланды. 1840 жылы Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды. 1844 жылы ол француз ғылым академиясына сайланған сегіз шетелдік мүшелердің бірі болды. 1849 жылы Нидерланды Корольдік институтының серіктес мүшесі болып сайланды, екі жылдан кейін ол Нидерланды Корольдік өнер және ғылым академиясына айналды, содан кейін ол шетелдік мүше атанды. 1839 жылы Фарадейдің жүйкесі күйзеліске ұшырады, бірақ ол электромагнетизмді зерттеулеріне қайта оралды. 1848 жылы, принц-консорттың ұсынысымен Фарадейге Миддлсекс округіндегі Хэмптон-Корттағы үй берілді, ол барлық шығындар мен күтімнен босатылды. Бұл үй Мастер-мезон үйі, кейін Фарадей үйі деп аталды, қазір Хэмптон Корт көшесінің 37-ші үйі. 1858 жылы Фарадей зейнетке шығып, онда тұрды. Ұлыбритания үкіметі үшін бірнеше түрлі жобалар істегеннен кейін, үкімет оған Крым соғысында (1853–1856) қолдану үшін химиялық қару жасау туралы кеңес беруді сұрағанда, Фарадей этикалық себептермен қатысудан бас тартты. Фарадей 1867 жылдың 25 тамызында 75 жасында Хэмптон-Корттағы үйінде қайтыс болды. Ол өмірінің соңында Вестминстер аббаттығында жерлену ұсынысынан бас тартқан, бірақ оның Исаак Ньютонның қабіріне жақын жерде ескерткіш тақтасы бар. Фарадей Хайгейт зиратының диссиденттер (англикан емес) бөліміне жерленді.

In June 1832, the University of Oxford granted Faraday an honorary Doctor of Civil Law degree. During his lifetime, he was offered a knighthood in recognition for his services to science, which he turned down on religious grounds, believing that it was against the word of the Bible to accumulate riches and pursue worldly reward, and stating that he preferred to remain "plain Mr Faraday to the end". Elected a Fellow of the Royal Society in 1824, he twice refused to become President. He became the first Fullerian Professor of Chemistry at the Royal Institution in 1833. In 1832, Faraday was elected a Foreign Honorary Member of the American Academy of Arts and Sciences. He was elected a foreign member of the Royal Swedish Academy of Sciences in 1838. In 1840, he was elected to the American Philosophical Society. He was one of eight foreign members elected to the French Academy of Sciences in 1844. In 1849 he was elected as associated member to the Royal Institute of the Netherlands, which two years later became the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences and he was subsequently made foreign member. Faraday had a nervous breakdown in 1839 but eventually returned to his investigations into electromagnetism. In 1848, as a result of representations by the Prince Consort, Faraday was awarded a grace and favour house in Hampton Court in Middlesex, free of all expenses and upkeep. This was the Master Mason's House, later called Faraday House, and now No. 37 Hampton Court Road. In 1858 Faraday retired to live there. Having provided a number of various service projects for the British government, when asked by the government to advise on the production of chemical weapons for use in the Crimean War (1853–1856), Faraday refused to participate, citing ethical reasons. Faraday died at his house at Hampton Court on 25 August 1867, aged 75. He had some years before turned down an offer of burial in Westminster Abbey upon his death, but he has a memorial plaque there, near Isaac Newton's tomb. Faraday was interred in the dissenters' (non Anglican) section of Highgate Cemetery.

Химия

Фарадейдің химиядағы алғашқы жұмысы Хамфри Дэвидің көмекшісі ретінде бастау алды. Фарадей хлорды зерттеуге қатысты; ол хлор мен көміртегінің екі жаңа қосылысын ашты: гексахлорэтанды, ол этиленді хлорлау арқылы және одан көміртек тетрахлоридін ыдырату арқылы жасады. Ол сондай-ақ газдардың диффузиясы бойынша алғашқы тәжірибелер жүргізді, бұл құбылысты алғаш рет Джон Дальтон атап өткен. Бұл құбылыстың физикалық маңыздылығын Томас Грэм мен Джозеф Лосшмидт толыққанды ашты. Фарадей бірнеше газды сұйытуға қол жеткізді, болат қорытпаларын зерттеді және оптикалық мақсаттарға арналған бірнеше жаңа түрдегі шыны жасады. Осы ауыр шынылардың бірінің үлгісі кейіннен тарихи маңызға ие болды; шыны магнит өрісіне орналастырылғанда Фарадей жарықтың поляризация жазықтығының бұрылуын анықтады. Бұл үлгі магнит полюстерінен тебілген алғашқы зат еді. Фарадей Бунсен горелкасының алғашқы нұсқасын ойлап тапты, ол әлі күнге дейін әлемдегі ғылыми зертханаларда ыңғайлы жылу көзі ретінде қолданылуда. Фарадей химия саласында кең ауқымды жұмыс істеді, бензол (оның сутегінің екі хлориді деп атағанын) және хлор сияқты газдарды сұйытуды ашты. Газдарды сұйыту газдардың өте төмен қайнау температурасы бар сұйықтықтардың буы екенін анықтауға көмектесті және молекулалық агрегация тұжырымына берік негіз берді. 1820 жылы Фарадей көміртек пен хлордан жасалған қосылыстарды, C2Cl6 және CCl4, алғаш синтездеді және келесі жылы нәтижелерін жариялады. Фарадей сондай-ақ 1810 жылы Хамфри Дэви ашқан хлор клатраты гидратының құрамын анықтады. Фарадей электролиз заңдарын ашты және Уильям Уивелл ұсынған анод, катод, электрод және ион сияқты терминдерді танымал етуге үлкен үлес қосты. Фарадей кейін металл нанобөлшектері деп аталатын нәрсені алғаш байқады. 1847 жылы ол алтын коллоидтарының оптикалық қасиеттері олардың ірі металл аналогтарынан өзгеше екенін анықтады. Бұл кванттық өлшемнің әсерін алғашқы байқау болды және оны наноғылымның тууы деп санауға болады.

Faraday's earliest chemical work was as an assistant to Humphry Davy. Faraday was involved in the study of chlorine; he discovered two new compounds of chlorine and carbon: hexachloroethane which he made via the chlorination of ethylene and carbon tetrachloride from the decomposition of the former. He also conducted the first rough experiments on the diffusion of gases, a phenomenon that was first pointed out by John Dalton. The physical importance of this phenomenon was more fully revealed by Thomas Graham and Joseph Loschmidt. Faraday succeeded in liquefying several gases, investigated the alloys of steel, and produced several new kinds of glass intended for optical purposes. A specimen of one of these heavy glasses subsequently became historically important; when the glass was placed in a magnetic field Faraday determined the rotation of the plane of polarisation of light. This specimen was also the first substance found to be repelled by the poles of a magnet. Faraday invented an early form of what was to become the Bunsen burner, which is still in practical use in science laboratories around the world as a convenient source of heat. Faraday worked extensively in the field of chemistry, discovering chemical substances such as benzene (which he called bicarburet of hydrogen) and liquefying gases such as chlorine. The liquefying of gases helped to establish that gases are the vapours of liquids possessing a very low boiling point and gave a more solid basis to the concept of molecular aggregation. In 1820 Faraday reported the first synthesis of compounds made from carbon and chlorine, C2Cl6 and CCl4, and published his results the following year. Faraday also determined the composition of the chlorine clathrate hydrate, which had been discovered by Humphry Davy in 1810. Faraday is also responsible for discovering the laws of electrolysis, and for popularizing terminology such as anode, cathode, electrode, and ion, terms proposed in large part by William Whewell. Faraday was the first to report what later came to be called metallic nanoparticles. In 1847 he discovered that the optical properties of gold colloids differed from those of the corresponding bulk metal. This was probably the first reported observation of the effects of quantum size, and might be considered to be the birth of nanoscience.

Электр және магнетизм

Фарадей электр және магнетизм саласындағы еңбектерімен әйгілі. Оның алғашқы тіркелген тәжірибесі – жеті британдық жарты пенни монетасы, жеті мырыш дискісі және тұзды сумен ылғалданған алты қағаз қабаттарынан құралған вольта тірегін жасау. Осы тіректің көмегімен ол магний сульфатын ыдыратты (Абботке бірінші хат, 12 шілде 1812). 1821 жылы, даниялық физик және химик Ханс Кристиан Эрстед электромагнетизм құбылысын ашқаннан кейін, Дэви мен Уильям Хайд Волластон электр қозғалтқышын жасауға тырысты, бірақ сәтті болмады. 1821 жылғы алғашқы жаңалығынан бастап Фарадей зертханалық жұмыстарын жалғастырып, материалдардың электромагниттік қасиеттерін зерттеді және қажетті тәжірибе жинақтады. 1824 жылы Фарадей магнит өрісінің жақын жердегі сымдағы ток ағынын реттеуге қабілеттілігін зерттеу үшін қысқаша тізбек құрды, бірақ осындай байланыс таппады. Бұл тәжірибе үш жыл бұрын жарық пен магниттермен жасалған ұқсас жұмыстың нәтижесінде бірдей нәтижелер берді. Келесі жеті жыл ішінде Фарадей көп уақытын оптикалық сапалы (салмақты) шыны, қорғасын борсиликатын жасау рецептін жетілдіруге арнады, оны ол жарық пен магнетизмді байланыстыратын болашақ зерттеулерінде пайдаланды. Бос уақытында Фарадей оптика және электромагнетизм бойынша тәжірибелік жұмыстарын жариялауды жалғастырды; ол Дэвимен бірге Еуропаға саяхаттаған және электромагнетизммен айналысқан ғалымдармен хат алмасты. Дэви қайтыс болғаннан кейін екі жыл өткен соң, 1831 жылы ол электромагниттік индукцияны ашқан үлкен тәжірибелер сериясын бастады, 1831 жылғы 28 қазандағы зертханалық күнделігінде: «Патшалық қоғамның үлкен магнитімен көптеген тәжірибелер жасадым» деп жазды. Фарадейдің табысы екі оқшауланған сымды темір сақинаға орағанда болды, ол бір сым арқылы ток өткенде, екінші сымда уақытша ток пайда болатынын анықтады. Темір сақиналы катушкалық құрал әлі де Корольдік институтында көрсетілуде. Келесі тәжірибелерде ол магнитті сымның шеңбері арқылы жылжытса, сымда электр тогы ағатынын анықтады. Ток сондай-ақ, егер шеңбер тұрған магниттің үстінен жылжыса, ағатын болды. Оның демонстрациялары өзгеріп тұратын магнит өрісі электр өрісін тудыратынын көрсетті; бұл қатынасты Джеймс Клерк Максвелл математикалық тұрғыдан Фарадей заңы ретінде модельдеді, ол кейіннен төрт Максвелл теңдеулерінің біріне айналды, ал ол өз кезегінде бүгінгі күні өріс теориясы деп аталатын жалпылама түріне айналды. 1832 жылы ол электрдің негізгі табиғатын зерттеуге бағытталған тәжірибелер сериясын аяқтады; Фарадей электростатикалық тартым, электролиз, магнетизм және т.б. құбылыстарын тудыру үшін «статикалық», батареялар және «жануарлар электрігін» пайдаланды. Ол сол кездегі ғылыми пікірге қайшы келетін болса, электрдің әртүрлі «түрлері» арасындағы айырмашылықтар иллюзия екенін түйіндеді. Фарадей тек бір ғана «электр» бар екенін және оның мөлшері мен қарқындылығының (ток және кернеу) өзгеруі құбылыстардың әртүрлі топтарын тудыратынын ұсынды. Бұл идея оның әріптестері тарапынан қабылданбады, және Фарадей ғылыми қауымдастықтың өз ұсынысын қабылдағанын көруге үлкермеді. Фарадейдің зарядталған денелер мен магниттерден шығатын ағын сызықтары туралы түсінігі электр және магнит өрістерін визуализациялауға мүмкіндік берді; бұл тұжырымдамалық модель 19 ғасырдың қалған бөлігінде инженерлік және өнеркәсіпте үстемдік еткен электромеханикалық құрылғылардың сәтті дамуы үшін маңызды болды.

Faraday is best known for his work on electricity and magnetism. His first recorded experiment was the construction of a voltaic pile with seven British halfpenny coins, stacked together with seven discs of sheet zinc, and six pieces of paper moistened with salt water. With this pile he decomposed sulfate of magnesia (first letter to Abbott, 12 July 1812). In 1821, soon after the Danish physicist and chemist Hans Christian Ørsted discovered the phenomenon of electromagnetism, Davy and William Hyde Wollaston tried, but failed, to design an electric motor. From his initial discovery in 1821, Faraday continued his laboratory work, exploring electromagnetic properties of materials and developing requisite experience. In 1824, Faraday briefly set up a circuit to study whether a magnetic field could regulate the flow of a current in an adjacent wire, but he found no such relationship. This experiment followed similar work conducted with light and magnets three years earlier that yielded identical results. During the next seven years, Faraday spent much of his time perfecting his recipe for optical quality (heavy) glass, borosilicate of lead, which he used in his future studies connecting light with magnetism. In his spare time, Faraday continued publishing his experimental work on optics and electromagnetism; he conducted correspondence with scientists whom he had met on his journeys across Europe with Davy, and who were also working on electromagnetism. Two years after the death of Davy, in 1831, he began his great series of experiments in which he discovered electromagnetic induction, recording in his laboratory diary on 28 October 1831 he was; "making many experiments with the great magnet of the Royal Society". Faraday's breakthrough came when he wrapped two insulated coils of wire around an iron ring, and found that, upon passing a current through one coil, a momentary current was induced in the other coil. The iron ring coil apparatus is still on display at the Royal Institution. In subsequent experiments, he found that if he moved a magnet through a loop of wire an electric current flowed in that wire. The current also flowed if the loop was moved over a stationary magnet. His demonstrations established that a changing magnetic field produces an electric field; this relation was modelled mathematically by James Clerk Maxwell as Faraday's law, which subsequently became one of the four Maxwell equations, and which have in turn evolved into the generalization known today as field theory. In 1832, he completed a series of experiments aimed at investigating the fundamental nature of electricity; Faraday used "static", batteries, and "animal electricity" to produce the phenomena of electrostatic attraction, electrolysis, magnetism, etc. He concluded that, contrary to the scientific opinion of the time, the divisions between the various "kinds" of electricity were illusory. Faraday instead proposed that only a single "electricity" exists, and the changing values of quantity and intensity (current and voltage) would produce different groups of phenomena. This idea was rejected by his fellow scientists, and Faraday did not live to see the eventual acceptance of his proposition by the scientific community. Faraday's concept of lines of flux emanating from charged bodies and magnets provided a way to visualize electric and magnetic fields; that conceptual model was crucial for the successful development of the electromechanical devices that dominated engineering and industry for the remainder of the 19th century.

Диамагнетизм

1845 жылы Фарадей көптеген материалдардың магнит өрісінен әлсіз итерілуін анықтады: ол осы құбылысты диамагнетизм деп атады. Фарадей сондай-ақ, сызықтық поляризацияланған жарықтың поляризация жазықтығын, жарық қозғалысы бағытымен сәйкес келетін сыртқы магнит өрісін қолдану арқылы бұруға болатынын тапты. Бұл қазір Фарадей эффектісі деп аталады. Өмірінің кейінгі кезеңінде, 1862 жылы Фарадей спектроскопты жарықтың басқаша өзгеруін, яғни магнит өрісінің әсерінен спектрлік сызықтардың өзгеруін іздеу үшін пайдаланды. Дегенмен, оның қолжетімдегі құралдар спектрлік өзгерісті анық анықтауға жеткіліксіз болды. Кейін Питр Земан осы құбылысты зерттеу үшін жақсартылған аппаратты қолданды, 1897 жылы нәтижелерін жариялады және 1902 жылы жетістіктері үшін физика саласындағы Нобель сыйлығын алды. Земан 1897 жылғы мақаласында да, Нобель сыйлығын қабылдаған кездегі сөзінде де Фарадейдің еңбегіне сілтеме жасады.

Фарадей торсығы

Статикалық электр туралы еңбегінде Фарадейдің мұз құмырасы тәжірибесі зарядтың зарядталған өткізгіштің бетінде ғана орналасатынын, ал сыртқы зарядтың өткізгіштің ішіндегі нәрселерге әсер етпейтінін көрсетті. Бұл себебі сыртқы зарядтар қайта бөлінеді, нәтижесінде олардан шығатын ішкі өрістер бір-бірін жояды. Осы қорғау эффектісі қазіргі кезде Фарадей торы ретінде белгілі. 1824 жылы ол Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды. Корольдік институтта химия, электр және магнетизм салаларындағы ғылыми зерттеулерінен өзге, Фарадей жеке кәсіпкерлік және британ үкіметі үшін көптеген және көбінесе уақытты талап ететін жобаларды жүзеге асырды. Бұл жұмыстарға көмір шахталарындағы жарылыстарды зерттеу, сотта сарапшы куә ретінде танысу, сондай-ақ 1853 жыл шамасында Чанс Бразерс компаниясының екі инженерымен бірге Чанс компаниясының маяқтары үшін қажетті жоғары сапалы оптикалық шыныны дайындау кірді. 1846 жылы Чарльз Лайелмен бірлесіп, ол Дархам графтығындағы Хасвелл кенішінде болған ауыр жарылыс туралы толық және егжей-тегжейлі баяндама жасады, нәтижесінде 95 шахтер қаза тапты. Жарылыстар алғаш рет шаңмен байланыстырылған кезде, Фарадей дәріс барысында желдетудің оны қалай болдырмауға болатынын көрсетті. Баяндамада көмір кеншілерін көмір шаңының жарылысының қаупі туралы ескертуі керек еді, бірақ бұл қауіп 1913 жылғы Сенгенид кенішіндегі апатқа дейін 60 жылдан астам уақыт бойы назардан тыс қалды. Фарадей қазіргі экологиялық ғылым немесе инженерия саласында да белсенді болды. Ол Суонсидегі өнеркәсіптік ластануды зерттеді және Корольдік монетаханада ауаның ластануы туралы кеңес берді. 1855 жылдың шілдесінде Фарадей Темза өзенінің нашар жағдайы туралы The Times газетіне хат жазды, нәтижесінде Punch журналында жиі қайта басылатын карикатура пайда болды. (Сондай-ақ "Ұлы иіс" деген бетке қараңыз). 1851 жылы Лондонда өткен Ұлы көрменің көрмелерін жоспарлауға және бағалауға көмектесті. Ол сонымен қатар Ұлттық галереяға өнер коллекциясын тазалау және қорғау бойынша кеңес берді және 1857 жылы Ұлттық галереяның орналасу комиссиясында қызмет етті. Білім беру Фарадейдің тағы бір қызмет саласы болды; ол 1854 жылы Корольдік институтта осы тақырыпта дәріс оқыды және 1862 жылы Ұлыбританиядағы білім беру туралы өз пікірін білдіру үшін Мемлекеттік мектептер комиссиясының алдында сөз сөйледі. Фарадей сонымен қатар халықтың үстел айналдыру, мезмеризм және сеанстарға деген құмарлығына теріс пікір білдірді, сонымен қатар халықты және елдің білім беру жүйесін де сынады. Рождестволық лекцияларынан бұрын Фарадей 1816-1818 жылдары қалалық философиялық қоғамға химиялық лекциялар оқып, өз лекцияларының сапасын арттырды. 1827 және 1860 жылдар аралығында Лондондағы Корольдік институтта Фарадей жастарға арналған он тоғыз Рождестволық лекциялар сериясын оқыды, бұл серия бүгінге дейін жалғасуда. Лекциялардың мақсаты ғылымды кең жұртшылыққа таныстыру, оларды шабыттандыру және Корольдік институтқа кіріс табу болды. Олар Лондонның жоғарғы топтары арасында әлеуметтік күнтізбеде маңызды оқиғалар болып есептелді. Жақын досы Бенджамин Эбботтқа жолдаған бірнеше хатында Фарадей лекция беру өнері бойынша ұсыныстарын баяндады, "басталуында жалынды жағып, соңына дейін үздіріспей жарқыратып тұру керек" деп жазды. Оның лекциялары қуаныш пен жасөспірімдік сезімге толы болды, ол сабынды көпіршіктерді әртүрлі газдармен толтыруды ұнататын (олардың магниттік екенін анықтау үшін), бірақ лекциялар терең философиялық сипатқа ие болды. Ол өз лекцияларында тыңдаушыларын өз тәжірибелерінің механикасын қарастыруға шақырды: "Сіз мұздың суда жүзетінін жақсы білесіз. Мұз неге жүзеді? Осы туралы ойланыңыз және философиялық тұрғыдан қарастырыңыз". Оның лекцияларындағы тақырыптар химия мен электр энергиясынан тұрды және мыналарды қамтыды: 1841: Химияның негіздері, 1843: Электр энергиясының алғашқы қағидалары, 1848: Шамның химиялық тарихы, 1851: Тартым күштері, 1853: Вольталық электр энергиясы, 1854: Жағу химиясы, 1855: Жалпы металдардың ерекше қасиеттері, 1857: Статикалық электр энергиясы, 1858: Металл қасиеттері, 1859: Материяның әртүрлі күштері және олардың бір-бірімен байланысы.

In his work on static electricity, Faraday's ice pail experiment demonstrated that the charge resided only on the exterior of a charged conductor, and exterior charge had no influence on anything enclosed within a conductor. This is because the exterior charges redistribute such that the interior fields emanating from them cancel one another. This shielding effect is used in what is now known as a Faraday cage. He was elected a Fellow of the Royal Society in 1824. Beyond his scientific research into areas such as chemistry, electricity, and magnetism at the Royal Institution, Faraday undertook numerous, and often time consuming, service projects for private enterprise and the British government. This work included investigations of explosions in coal mines, being an expert witness in court, and along with two engineers from Chance Brothers c. 1853, the preparation of high quality optical glass, which was required by Chance for its lighthouses. In 1846, together with Charles Lyell, he produced a lengthy and detailed report on a serious explosion in the colliery at Haswell, County Durham, which killed 95 miners. The first time explosions had been linked to dust, Faraday gave a demonstration during a lecture on how ventilation could prevent it. The report should have warned coal owners of the hazard of coal dust explosions, but the risk was ignored for over 60 years until the 1913 Senghenydd Colliery Disaster. Faraday was also active in what would now be called environmental science, or engineering. He investigated industrial pollution at Swansea and was consulted on air pollution at the Royal Mint. In July 1855, Faraday wrote a letter to The Times on the subject of the foul condition of the River Thames, which resulted in an often reprinted cartoon in Punch. (See also The Great Stink). Faraday assisted with the planning and judging of exhibits for the Great Exhibition of 1851 in London. He also advised the National Gallery on the cleaning and protection of its art collection, and served on the National Gallery Site Commission in 1857. Education was another of Faraday's areas of service; he lectured on the topic in 1854 at the Royal Institution, and, in 1862, he appeared before a Public Schools Commission to give his views on education in Great Britain. Faraday also weighed in negatively on the public's fascination with table turning, mesmerism, and seances, and in so doing chastised both the public and the nation's educational system. Before his famous Christmas lectures, Faraday delivered chemistry lectures for the City Philosophical Society from 1816 to 1818 in order to refine the quality of his lectures. Between 1827 and 1860 at the Royal Institution in London, Faraday gave a series of nineteen Christmas lectures for young people, a series which continues today. The objective of the lectures was to present science to the general public in the hopes of inspiring them and generating revenue for the Royal Institution. They were notable events on the social calendar among London's gentry. Over the course of several letters to his close friend Benjamin Abbott, Faraday outlined his recommendations on the art of lecturing, writing "a flame should be lighted at the commencement and kept alive with unremitting splendour to the end". His lectures were joyful and juvenile, he delighted in filling soap bubbles with various gasses (in order to determine whether or not they are magnetic), but the lectures were also deeply philosophical. In his lectures he urged his audiences to consider the mechanics of his experiments: "you know very well that ice floats upon water Why does the ice float? Think of that, and philosophise". The subjects in his lectures consisted of Chemistry and Electricity, and included: 1841: The Rudiments of Chemistry, 1843: First Principles of Electricity, 1848: The Chemical History of a Candle, 1851: Attractive Forces, 1853: Voltaic Electricity, 1854: The Chemistry of Combustion, 1855: The Distinctive Properties of the Common Metals, 1857: Static Electricity, 1858: The Metallic Properties, 1859: The Various Forces of Matter and their Relations to Each Other.

Өмірбаяндары

Британдық электр және оған қосымша өндірушілер қауымдастығы (1931). Фарадей. Эдинбург: R. & R. Clark, Ltd.