电子科学发明家-第6部分

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　　　　　这次旅行长达一年半，除了巴黎外，从热那亚、日内瓦、佛罗伦萨直到　

罗马，欧洲许多科学中心都留下了他们的足迹。戴维和欧洲科学界有广泛的　

学术联系，他们每到一个地方都受到礼遇，法拉第也结交了很多知名学者，　

学到不少新东西。　

　　　　　1815年春天，戴维夫妇和法拉第满载而归，回到英国。这次出国对法拉　

第来说，它的意义可以说仅次于达尔文的环球旅行。法拉第后来在电学和化　

学上获得成就，这次欧洲之行起了很大的作用。旅行给法拉第留下了难忘的　

印象。他的日记，详细记载了戴维在各地的讲学内容、实验记录，以及各国　

科学家的实验方法、风格特长；沿途所见的自然景色、风土人情，也引起他　

莫大的兴趣。法拉第生性乐观，富于同情心，对大自然和生活在底层的劳动　

人民怀着深切的热爱。无论是海涛、落日、火山、瀑布，还是巴黎的车夫、　

佛罗伦萨的贫民、罗马的狂欢节，都深深地印在他的心里。二十二岁的法拉　

第，更坚定了他献身科学、造福人类的信念。　

　　　　　一回到伦敦，法拉第就扎实地干起实验室工作来。他的主要任务是协助　

戴维做实验，同时兼任皇家学院各位讲师的助教，在讲课的时候做示范表演。　

法拉第的工作是紧张和劳累的，有时还有危险，但是他干得很尽职，也很愉　

快。他从小就爱好实验，今天能够在英国最高级的实验室里工作，真是如鱼　

得水，他的整个身心都投入了实验室的工作。　

　　　　　不过，法拉第不是一个盲目的实验家，他善于利用各种机会学习新知识。　

这些机会是：他以助手资格参加皇家学院的讲习会，充分利用图书馆的资料，　

向戴维和常来学院的著名科学家求教，等等。但是，他最好的老师，还是所　

做的那些实验本身。在科学研究中，同样一个实验，不同的操作者，不同的　

条件，常常会得出不同的结果；就是同一个结果，也可能得出不同结论。重　

要的是要善于发现和正确判断。法拉第每次实验都一丝不苟。他对实验中的　

各种现象极为敏感，善于捕捉那些偶然闪现的思想火花。不满足现成结论，　

不迷信经典理论，总想探索新的东西，是他的最大特点。在实验面前，法拉　

第是一个出色的探险家，是一个不倦的勘探者。　

　　　　　在两三年时间里，经过实际锻炼，法拉第具备了出色的实验才能。在戴　

维的指导下，他开始走上独立研究的道路。　

　　　　　1816年，二十五岁的法拉第初露锋芒，在《科学季刊》上发表了第一篇　

化学论文。他当时还有些胆怯，这种初出茅庐的紧张，每一个发表处女作的　

年轻人都能体会到。以后，法拉第陆续又写了几篇论文，都是关于化学方面　

的。　


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　　　　　1818年，法拉第写了一篇关于火焰的学术报告，大胆指出了名家理论的　

谬误。这篇论文标志着法拉第科学上的准备时期已经结束。“名师出高徒”，　

他在戴维的引导下，经过刻苦钻研，勤奋工作，终于成为一个年轻有为的化　

学家。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电磁之谜　



　　　　　1820年物理学发生了一件大事：丹麦科学家奥斯特（1777－1851）发现　

了电流的磁效应，第一次揭示出电和磁的密切联系。这件事刷新了电学史，　

也改变了法拉第的研究方向。　

　　　　　早在奥斯特以前，人们就发现一些奇怪的现象。1681年夏天，一艘航行　

在大西洋的商船遭到雷击，结果船上的三只罗盘全部失灵：两只退磁，另一　

只指针倒向。还有一次，意大利一家五金店被闪电击中，事后发现一些钢刀　

被磁化。由于当时连闪电的性质都没有搞清，这些现象谁也解释不了。一百　

多年来，电磁之谜成了许多科学家探索的目标。　

　　　　　奥斯特是个化学家兼外科制药专家，也是铝的发现者之一。他对电学很　

感兴趣，一次在实验中意外发现，把通电的导线放在磁针上方，磁针竟会发　

生偏转！这个发现在1820年七月二十一日公布以后，立刻引起了整个物理学　

界的轰动。人们本来以为毫不相关的两种现象，竟有这样奇妙的关系。这个　

发现成了近代电磁学的突破口，各国科学家纷纷转向电磁研究。象戴维和安　

培这样的大师，也都兴奋得坐不住了。　

　　　　　二十九岁的法拉第同样被这个重大发现所吸引。他用极大的兴趣重复了　

奥斯特的实验。果然，南北指向的磁针在通电导线下面会转成东西方向。这　

个青年化学家久久地思索着：这是为什么呢？　

　　　　　许多科学家也都在苦苦地想这个问题。因为电流和磁针之间的作用力，　

跟当时已经知道的哪一种力　（万有引力、静电力、磁力）都不同。那些力都　

表现为推或者拉　（斥力、引力），而新发现的力却是一种传动作用。它的奥　

秘在哪里？在它背后是否还有更深邃的内容呢？无论是奥斯特本人、安培、　

戴维，还是别的电学专家，一时都解不开这个谜。　

　　　　　法拉第完全懂得这个发现具有不可估量的意义。他决心沿着奥斯特打开　

的缺口，作进一步的探索。在戴维的鼓励下，青年化学家毅然闯进了电磁学　

这个未知的领地。　

　　　　　既然现有的理论解释不了新事实，法拉第决定从实践中寻求答案。他把　

收集到的有关电磁现象的资料，仔细地进行比较研究，并且一一用实验来重　

新检验。实验进展很快，也很有趣。1821年夏天，他在《哲学年报》上发表　

了有关电磁研究进展的论文。在这篇论文中，法拉第把电流对磁针的作用力　

称做“转动力”，虽然从理论上讲这也没有触及到本质，但是他却在实验中　

巧妙地运用这种“转动力”，让一块磁铁绕着一条电流连续转动，或是使一　

条载流导体绕磁铁不停地旋转。当时法拉第新婚不久，他常常请新娘在一旁　

观看实验。当法拉第获得初步成功的时候，他欢乐得几乎手舞足蹈起来。一　

位传记作家曾经这样描述：实验对于法拉第来说，无论在什么时候都好象孩　

子那样的快活，不管这个实验是他本人做的，还是别人的发现。　

　　　　　不久，安培发表了研究报告，原来这位法国学者在这以前也做过同样的　

实验，并且确定电流具有磁性。安培是享有盛名的电学大师；法拉第还是个　


…　Page　28…

新手，他能够同安培不谋而合，确实是可喜可贺的。　

　　　　　法拉第向戴维报告了他的实验成果。当时，戴维已经成为英国皇家学会　

会长，他起初有些不信，因为法拉第一直受的是化学方面的训练。但是当他　

重复法拉第实验的时候，果然一一应验。这位英国的科学泰斗也不由得暗暗　

佩服。戴维从1801年开始关注电学，二十年来他在化学领域里硕果累累，对　

电解也很有造诣，但是在电磁学上却没有什么发现。现在是后来居上，让学　

生领了先。真是“青出于蓝，而胜于蓝”！　

　　　　　初次成功使法拉第受到很大鼓舞，他信心更大了，决心为电磁学这门崭　

新的科学当个开路先锋。根据大量的实验，他确信电和磁就象铜币的图案和　

字样，是同一事物的两面。既然电流可以产生磁，那为什么磁不能产生电流　

呢？1821年秋季，法拉第在日记里写下了一个闪光的设想，“从磁产生电！”　

　　　　　想不到为了实现这一伟大的目标，法拉第经历了无数次失败，进行了长　

达十年的实验研究。这是一次艰苦卓绝的攀登。　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　十年徘徊　



　　　　　探索电磁之谜的战役打响了，这是十九世纪上半叶物理学的一场激动人　

心的攻坚战。许多大物理学家不约而同地加入这一行列，化学家也赶来参战。　

但是谁能够夺得头功，还难预料。　

　　　　　1822年，从法国最先传来捷报。起初是化学家盖—吕萨克和另一位学者　

阿拉戈发明了电磁铁，他们把通电的导线绕在软铁上，成功地使铁磁化。这　

是从电产生磁的又一个有力例证。紧接着，安培又在实验中发现方向相同的　

平行电流互相吸引，方向相反的平行电流互相排斥。在九年以前，法拉第同　

安培和盖—吕萨克就结下了友谊，他为他们的成绩感到由衷的高兴。不过这　

些发现都属于从电产生磁，只是反映了电磁关系的一个方面。怎样从相反的　

途径，从磁产生出电来呢？这就成了问题的关键。　

　　　　　一天，戴维收到一封巴黎来信，获悉安培的一项实验遇到困难。他把信　

交给了法拉第，提醒学生注意。安培有很高的电学造诣和丰富的经验，他从　

静电感应得到启发，作了这样一个推论：既然静止电荷能够感应出静止电荷，　

那么电流（运动电荷）一定也能够感应出电流（运动电荷）。这个假设从逻　

辑上说很吸引人，可惜安培忽略了磁的作用，他做了许多实验，都没有成功。　

　　　　　法拉第并没有因为安培的失败而畏缩。九年以前他在法国亲眼看过安培　

精密的实验，对安培的睿智一直怀有敬意。他相信安培的思想中蕴藏着有价　

值的东西，还没有发掘出来。于是，他决心继续做这个实验。　

　　　　　他用铜线在几米长的木棍上绕了一个线圈，铜线外面缠着布带以便绝缘　

　（当时还没有漆包线），然后在第一层线圈外面，用同样的方法绕上第二层、　

第三层、直到第十二层，每层之间都是绝缘的。　

　　　　　法拉第把第一、三、五等奇数层串联起来，又把第二、四、六等偶数层　

串联起来，这样就制成了两个紧密耦合而又互相绝缘的组合线圈。他把其中　

一组线圈接到开关和电瓶上，另一组线圈接在电流计上。　

　　　　　一切就绪，法拉第怀着激动的心情开始实验。他希望在初级线圈接通电　

流以后，次级线圈能够感应出电流来。这也正是安培的理想。　

　　　　　可是，事和愿违。法拉第接通初级线圈的电源以后，注意观看电流计，　

指针毫无动静。　


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　　　　　原因在哪里呢？他设想或许是初级线圈的电流太小，于是把电瓶从一个　

增加到两个，又增加到四个，结果都一样。最后他用十个电瓶串联成一组，　

也就是初级线圈里的电流增大了十倍，可是电流计的指针还是在零位！　

　　　　　时间象江河一样，一个月一个月地流逝。法拉第在实验室里度过了不知　

多少个不眠之夜。他把实验重复了多次，每次都在希望中开始，却以失望告　

终。　

　　　　　法拉第明显地消瘦了，疲惫不堪，两眼布满了血丝。　

　　　　　难道真的重蹈了安培的覆辙，走进了死胡同吗？青年实验家徬徨了。他　

的妻子也劝他当机立断，放弃算了。　

　　　　　法拉第是一个坚韧不拔的探索者，他一旦确定了方向，决不轻易承认失　

败。少年时代在父亲的铁匠铺里，他很爱看锻工们挥动大锤，一锤一锤地锻　

打烧红的铁块。每当铁块变冷变硬的时候，父亲就把它投进火炉，重新烧红。　

经过千锤百炼，铁坯终于按照人的意志变成各种工具。父亲曾经笑着对他说：　

在铁匠面前永远没有顽铁。多年来，这种铁匠的意志一直在他血液里流动着，　

激励着他。失败使他意识到任务的艰巨，但是不能动摇他的决心。他对妻子　

说：“如果实验不成功，这只能表明我还不善于处置它；就是实验不可能成　

功，那也应当找出原因来。”　

　　　　　法拉第对自己的理想充满了信心，在崎岖的道路上坚持不懈地进行探　

索。转眼之间十年过去了。　

　　　　　这是一段艰苦的岁月。皇家学院由于财政困难，把研究重心转向营利的　

应用科学。法拉第不得不把大部分精力投入到工业应用的研究上去，他的电　

学实验时常被迫中断。他试制过铁的合金，改良了光学玻璃，研究过液化气　

体，发现了苯。这些研究项目花去了法拉第大部分时间，但是最后并没有收　

到多大的商业效果。　

　　　　　每一个科学家都有他的长处，也有他的短处。法拉第善于发现，不擅长　

制造。他是一位实验科学家，而不是技术发明家。用一位科学史家的话说，　

他的特长要到知识的未知领域——也就是光明和黑暗交界的地带，才能充分　

表现出来。法拉第的才能在工程技术上很难发挥，有一次做氯气液化实验，　

因为气压过高，容器发生爆炸，飞溅的玻璃碎片差一点把他的眼睛炸瞎。　

　　　　　这十年的研究工作，法拉第在学术上虽然没有特别重大的发现，在事业　

上却奠定了厚实的基础。1823年，三十二岁的法拉第因为化学上的成绩，当　

选为皇家学会的会员。一个进入皇家学院刚满十年的助理实验员，能够获得　

这样高的荣誉和学术地位，是很不容易的。据说，当时戴维对这件事曾经提　

出异议。或许因为法拉第曾经做过他的助手，或许是对新生力量估计不足，　

皇家学会投票表决的时候，只有戴维一个人投反对票。第一个发现法拉第的　

人，这次却成了唯一的保守者，确实是一件憾事。好在法拉第一直对自己的　

恩师怀有感激之情，心胸又开阔，事后戴维也略有歉意，因此两人的师生情　

谊并没有断绝。　

　　　　　第二年，法拉第正式登上讲台，在皇家学院任教。到1829年，三十八岁　

的法拉第已经是一位著名的化学家，总计发表了六十多篇学术论文，其中大　

多是化学领域的。这一年，法拉第正式向皇家学院提出申请，要求解除职务　

的重担，以便集中全部精力进行自己念念不忘的电磁研究。十年来，他一直