中外科学家发明家丛书:法拉第_2-第3部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
第如同窃贼一样把华拉斯顿即将到手的科研成果窃取到自己的名下。这种蛮
不讲理的指责使法拉第十分痛苦。这是有生以来的第一次，他的荣誉、他的
人格受到了贬损和玷污。
这时，法拉第与戴维的关系也出现了裂痕。本来，华拉斯顿对别人传言
法拉第“剽窃”自己的“成果”，心里很清楚到底是怎么一回事，也就不以
为然。但戴维却觉得心里有气，他认为：关于电磁转动，是华拉斯顿根据自
己的理论提出来的。华拉斯顿亲自设计并且动手实验，他戴维也参加了实验。
虽说当时功亏一篑，但只要再努一把力，他们就一定会成功的；然而半路杀
出一个法拉第，把自己垂手可得的果实“抢”走了。更让他生气的是，欧洲
大陆上那些科学杂志，马上翻译登载了法拉第的论文，并且对法拉第大加称
颂，什么“科学界的新星”啦，“巧妙无比的实验”啦，这些赞词让戴维极
为不满。戴维嫉妒了。老师嫉妒学生、提拔者嫉妒被提拔者、大人物嫉妒小
人物，这是因为后者超越了前者。
戴维开始有意地压制法拉第了。不久，法拉第写了一篇关于氯气液化新
发现的论文。按照当时的习惯，助手的研究报告和论文要经过有关的教授审
阅；再加上有上次事件的教训，法拉第把自己的论文呈请戴维过目。戴维看
过后，在论文开头加了一段开场白，强调他本人是这次研究工作的发起人；
在结尾还注解这次新发现的结果是他早就设想过的。法拉第对此举感到气
愤，但也无可奈何，因为戴维毕竟是他的恩人和老师。然而，法拉第也意识
到了戴维在嫉妒他，有意压制自己。戴维在法拉第心目中的偶像地位也就因
此而逐渐动摇了。
接着发生了一件更触目惊心的事情。
1823年，由于法拉第在化学、物理研究方面的新发现，他被提名为皇家
学会会员候选人。按照传统的选举新会员的规定，候选人能否最终入选，需
要得到大多数正式会员的同意。此时，华拉斯顿教授已经声明过：那些所谓
法拉第“剽窃”他的实验成果的传闻，纯系乌有，成果是属于法拉第自己的；
他首先表示同意法拉第入选，另外大多数的学会成员也对法拉第入会表示了
认可。只有一个人表示了反对意见，这就是戴维。他说法拉第现在入选皇家
学会还早了点，还需要再锻炼一段时间。所以，他私下要法拉第自己退出候
选人的选举，法拉第表示拒绝。接着他又以皇家学会会长的身份要求提名支
持法拉第当选的会员们撤消他们的提议，也没有成功。
戴维成了孤家寡人，最终没能够取消法拉第的候选人资格。他只能采取
拖延选举日期的办法，拖了半年，直到1824年1月才举行选举。皇家学会会
员的选举是无记名投票，但是这一次大家都很清楚，是谁投了反对票。
进入了英国皇家学会的法拉第，在科学研究的道路上更是如鱼得水，不
断取得新的成就。1825年，法拉第升任皇家实验室总监。1829年，他被晋升
… Page 10…
为教授。此时，他38岁。
法拉第从一个订书工匠，通过自己的努力与才智，终于一步一阶地跃升
到最高科学尊位。
五、转磁为电和电磁感应定律
在证明了电可以转化为磁后，许多科学家放慢了前进的脚步。但迈克
尔·法拉第却在想一个新问题：“既然电可以产生磁，那么反过来，磁能否
产生电呢？”“如果能够转磁为电，那么人类将得到一种新的、源源不断的
能源。”
“必须转磁为电。”这是1822年法拉第在自己工作日志上写下的目标。
日复一日，年复一年，法拉第不断地进行着各种试验。他的口袋里装满
了磁铁、导线和线圈。他坚信：电流产生磁场是一种感应，那么就一定会有
磁转为电的反感应。
金属导线一通电流就产生了磁场，绕有导线的铁块一通电流就成为电磁
铁。那么，怎样通过磁铁使导线中产生出电流来呢？他把磁铁静置于由铜丝
绕成的线圈中，没有电流产生；将一根通电导线与磁铁挨近线圈，也没有电
流产生……在几年的试验中，法拉第使用过各种形状的磁铁，变换了磁铁与
导线或线圈的各种相对位置，进行了多次试验。但所有的方法都没能使导线
中产生电流。
失败一个接一个，挫折与失望不断袭击着他。每次实验前希望获得成功
的愿望，都在无情的实验结果面前破灭了。然而，失败并没有动摇法拉第的
决心，时间的延续也没能磨灭他转磁为电的坚定信念。他承受着失败带来的
苦痛，继续坚持试验，每次都进行仔细观察，不断总结失败的教训及其原因。
就这样，十年的时光过去了。
历史记下了1831年10月17日这个不平凡的日子。这一天，法拉第像往
常一样进行着实验。这次，他准备了一根22厘米长、2。2厘米粗的磁铁棒，
另外又把67米长的铜丝绕在一个导线圈上，在铜丝的末端接着一个电流测量
表。 （见图2）
实验时，法拉第将磁棒一端接近线圈，这时电流测量表的指针如同以前
实验时显示的那样，一点没动。他使磁棒与线圈平行，但指针还是没有反应。
这时，法拉第猛地把磁棒插入线圈，突然，他朝思暮想的现象出现了——电
流测量表的指针摆动了一下。法拉第心头一震——把磁转变成电，这多年的
理想不是实现了吗？他又把磁棒猛地抽出来，指针又摆动了一下，这次是朝
着相反方向。他把磁棒又转过来，朝里猛插，向外猛拔；再插、再拔……电
流表的指针来回摆动，法拉第的心也跟着剧烈跳动起来。“成功了！”
此刻，他已完全忘记近10年来无数次失败带给他的失望与痛苦，他的身
心深深地沉浸在成功的巨大喜悦之中。他像一个孩子似的在实验室里狂蹦乱
跳起来。
以后的多次实验也显示了同样的结果，转磁为电的想法终于成了事实。
但法拉第并没有因此而停步不前，他在思考一个问题：为什么自己多年来反
复千百次的实验都没能成功，唯独这样做才获得成功了呢？他想寻找到规律
性的东西。
经过仔细地回忆与思索，再加上实验的验证，法拉第终于意识到成功的
关键所在——运动才能产生电流。在以前的实验中，磁铁相对于导线和线圈
… Page 11…
是没有运动的，所有实验均是在静止前提下进行的。而通过现在的实验发现，
只有当磁铁插入线圈或从线圈抽出的一瞬间，才能产生电流 （法拉第把此电
流称为感生电流——由感应而产生的电流，而把产生感生电流的电动势叫作
感生电动势）。
接着他又发现，不论是将磁铁插入静置的线圈内，还是将线圈套到静置
的磁铁上，只要两者之中有一个以一定的方式进行运动，就会有感生电流产
生。因此，他得出：“要将磁转化为电，运动是必要条件”的结论。
但为什么运动是产生感生电流的必要条件呢？感生电动势与感生电流的
大小以及方向，是否与运动方式有关呢？这又是法拉第思考的新问题。在科
学上往往是这样，实验的成功与新现象的发现和新规律的总结，常常引出更
多的疑问，从而促进科学技术的进步。
在经过了多次紧张的试验与反复的研究之后，法拉第得出了“金属导线
必须切割磁力线才能产生感生电流”这一规律性的结论。
在试验过程中，法拉第还发现，导线切割磁力线的速度越快，导线中产
生的感生电动势也就越大；切割磁力线的方向不同，产生的感生电动势方向
（或感生电流方向）也不同。
法拉第将以上的结果与发现总结成定律，这就是著名的 “电磁感应定
律。”这一定律不仅揭示了电流与磁力之间的相互作用规律，更为重要的是
定律表明了：只要能持续不断地使线圈在磁场中作切割磁力线的运动，就能
够产生出源源不断的电能来。这是一项多么重大的发现啊！以后的世界面貌，
在很大程度上将因这个定律的出现而大为改观。也就是说，法拉第的这一杰
出发现，预示着电能被人类所用有了可能；而人类文明发展的步伐，也将由
此定律的创立而大大加快。
电磁感应定律是时代的产物。它是从18世纪中后期到19世纪30年代这
一历史时期内的各种电学现象与规律不断被发现的必然产物。特定的历史时
期就需要有特定的历史人物。法拉第勤于思考、精于观察，对科学工作有着
源源不断的热情，在失败面前毫不气馁，能够重整旗鼓，再次向前。他所具
有的这些特点，正迎合了那个时代科学发展的迫切需要。
在10年里，法拉第经历了无数次失败，但正是这一次次的失败，为他奠
定了不断接近成功的基础。他把每次的失败都当作砖，用它筑梯。随着失败
的增加，梯子的高度也增高，他也就站得更高，最后终于登上了别人难于登
上的顶峰。
电磁感应定律的创立，使法拉第蜚声国内外。后人为了纪念他的这一功
绩，把电磁感应定律命名为“法拉第定律”。
六、电解定律的创立
发现电磁感应定律后，法拉第又对电现象进行了大量广泛而深入的研
究。他有一个坚定的信念——大自然是统一的、和谐的。
大自然中万物纷呈，变化无穷。电，能生光、生热、生磁，引起各种化
学反应；反过来化学作用也能产生电，磁也能产生电。法拉第以为，所谓的
电、光、热、磁，以及化学亲和力、万有吸引力——这些无所不在、千变万
化的力，实质上是源于大自然的同一的力。它们只不过是名称不同、表现形
式各异罢了。
… Page 12…
根据这个认识，法拉第开始研究电的统一性。到那时候为止，除了雷电
之外，已经发现的有五种不同来源的电——摩擦电、伏打电、热电、动物电
和磁感应电。这五种电有相同的地方，也有不相同的地方。有人认为它们是
同一种东西，有人则认为不是。众说纷纭，莫衷一是。法拉第对这五种电进
行了全面的考察。将电的效应归纳为静电的与电流的两大类；电流的效应又
分为发热、磁、化学分解、生理效应、电火花五种。法拉第根据自己的实验
结果，证明了前三种电有静电与电流的全部效应；动物电显示了生理、磁、
化学等三种效应；热电只显示生理效应和磁效应。他把这几种电间的差别归
因于“电量”和“强度”的不同，而不是本质的不同。于是，法拉第得出了
结论“不论电的来源如何，它们的本性都是相同的。”法拉第用电的同一性
为他的信念——“自然是统一的”提供了有力的论据。
电的同一性研究直接导致法拉第发现了电解定律。
今天我们都知道，物质都是由分子组成的，而分子则由原子组成 （也有
一些单原子分子）。分子是保持物质化学性质的最小颗粒。原子是由带正电
的原子核与带负电的电子组成的，原子间之所以能够化合，就是靠着电的引
力。以上的结论，现在听起来很简单，但却是几代科学家（法拉第就是其中
的一员）耗尽心血，研究、实验、探索，最终才认识到的。
19世纪初，人类对电的研究还很粗浅，对于物质结构与电的关系，更是
茫然无知。电是什么？物质是什么？电、物质结构与化学变化之间又有何关
系？对于这些问题，各国科学家争论不休。有人认为，电就是一种微粒，构
成了物质；有人认为，电是物质微粒的一种振动，就像热那样；有人则提出：
电是流体。德国科学家格罗图斯提出一种假说，认为产生伏打电的伏打电池
实际上是块电磁铁。戴维则主张，电是与分子不可分离的一部分。安培提出
有分子电流存在，并用分子电流来解释了磁铁的磁性，但认为分子电流的电
量是“组成分子的原子分解以后的产物”。德拉里弗却又主张：电和物质是
两种不同的东西，是可以各自独立存在的……
电、分子、化学变化的内部机制，这些都是微观现象，是无法直接观察
到的，要从人们能够观察的宏观现象去推断微观的结构，是相当困难的事，
难免会出现种种混乱与错误。
1832年，法拉第开始从事电化学研究的时候，面临的正是这样的各种理
论纠缠在一起、难以分辨真理与谬误的局面。针对这种情况，法拉第首先了
解各种意见，进行鉴别比较。对每家的理论学说，分别实验，检验其正确与
否和实用价值。对于自己的种种设想，法拉第也是用实验来验证。
走过了许多的弯路、碰了一次又一次的钉子后，法拉第最后终于找到了
研究电化学规律的办法——称量出电极上析出的物质重量，把它与流过电极
的电量进行比较。于是，法拉第试图发明一种能够测量“电”量的大小的仪
器，以确定各种电之间量的关系。但用什么方法来制造这样一种仪器呢？
才思敏捷的法拉第想到了电解方法。电解现象早已发现了，并已被科学
家们用来获取或提炼某些化学元素。法拉第想：电解时分离出来的物质的量
一定是与通电量的多少有关，比如水电解时产生了�
![(科学的超电磁炮同人)[黑琴]末世之我一直在封面](http://www.baxi2.com/cover/noimg.jpg)