电子科学发明家-第8部分
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当天晚上，梅尔本勋爵收到法拉第一张便条，措词简短而坚决，大意是
② 具有大量在外电场作用下能够自由移动的带电粒子，因此能够良好地传导电流的物体，都称做电导体，
比如金属和水等。
③ 在电解池里，同电位比较低的直流电源线相连的电极是阳极，同电位比较高的直流电源线相连的电极是
阴极。在工作中，电流从阳极流出，从阴极流入。
④ 在水溶液中或者熔融状态下能够导电的化合物，称做电解质，比如酸、碱、盐等。
⑤ 把电流通入电解质溶液，使在两个电极上（或者极旁）同时产生化学反应的过程。比如用炭极电解浓食
盐溶液，阴极上放出氢气，极旁产生苛性钠，阳极上放出氯气。
① 原子失去或者获得电子以后形成的带电微粒，称做离子。带正电的叫正离子或者阳离子，带负电的叫负
离子或者阴离子。
② 法拉第在绝缘板上放一个金属丝的笼子，在笼子的里面和外面各放一个金箔验电器，并且用金属链条分
别把验电器的金属球和笼子连接起来。当金属丝的笼子带电的时候，笼外验电器的金箔张大，笼里验电器
的金箔依旧下垂，丝毫没有带电的现象。它表明金属丝笼子能够对内部物体起到电的屏蔽作用，这就是静
电屏蔽现象。
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“既然这样，恕难接受恩惠”。勋爵读完便条，才知道他触犯了法拉第。他
起初还觉得好笑，等事情传开以后，才感到问题严重。
这时，一位同双方相识的贵夫人，看到内阁大人下不了台，于是出面调
解。她给法拉第做了几次工作，婉言劝他收下年金，但是法拉第态度坚决，
执意不收。调解人费尽口舌也无济于事，最后只好问法拉第，究竟要梅尔本
勋爵怎样做，才能使他满意。法拉第回答说：“除非他向我书面道歉。不过，
这一点我既没有权力也没有理由要求他做到。”
第二天，内阁总理亲笔写的道歉信，居然送来了。信的措词坦率而客气，
这场“年金事件”才算圆满解决。
创立新说
1841年的春天悄悄地来到伦敦。
法拉第推开实验室窗户，深深地吸了一口气。然后打开一本蓝皮册子，
写下了当天实验的记录和编号，他脸上已经出现皱纹，两鬓也有些灰白了，
只有那双褐色的眼睛，还是和青年时代一样，闪烁着和蔼的光芒。
是啊，在不断的探索和发现中，又一个十年过去了。这十年间，法拉第
的电学实验研究成就辉煌。他超过了同时代许多著名的科学家，包括他的导
师戴维和安培。因此，有人把法拉第称为“先知先觉”，甚至说他“可以闻
出真理来”。法拉第听到这些过誉之词，都是摇头一笑。凡是他的同事和最
亲近的人都知道，法拉第的每一项发现后面，凝结了多少心血，耗费了多少
艰苦的劳动啊！他工作起来有一种决不后退的劲头。丁铎尔曾经说，他胸中
蕴藏着固体燃料，一旦燃烧起来，决不会轻易熄灭。
法拉第这种不知疲倦的拼命精神，也常常使他夫人担忧。由于操劳过度，
他得了严重的神经衰弱症，终于病倒了。1841年盛夏，在医生的一再敦促下，
法拉第离开英国，在他夫人陪同下到瑞士休养；他的内弟是一位颇有才华的
画家，也陪同前往。
这是法拉第第二次出国旅行。沿途的自然风光，又象二十年前一样，使
他神采飞越，心旷神怡。旧地重游，山河依旧，科学却已经大踏步地前进了。
这次疗养，对法拉第恢复健康有明显的好处。但是十年积劳，他实在是
太累了。医生不允许他恢复工作，法拉第的研究中断了整整五年。
1845年春天，法拉第恢复健康，重新回到实验室工作，这时他已经是五
十四岁的老将了。按照一般说法，一个科学家最能够出成果的年龄在二十五
岁到四十五岁之间，他的黄金时代好象已经过去。
但是事实恰好相反，法拉第一生最重要的贡献，就是在这个时期完成的。
年龄并不是科学发明的决定因素，关键在于永远保持旺盛的斗志和孜孜不倦
的探索精神。
法拉第克服了体力日衰的困难，继续顽强地攀登着。他很早就抱定一种
想法，认为光和电磁现象有内在联系。当时电磁理论还没有建立起来，能够
有这样天才的设想，实在叫人惊异。这大概要归功于他的科学信念和哲学思
想。他相信世界是统一的，无论是磁、光、热还是引力，都应当有密切的联
系。电磁的统一已经证实，他决心寻找电磁现象和光的关系。
法拉第采用的是他拿手的办法——实验。经过多次失败以后，他把一块
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①
玻璃放在电磁铁的两极间，然后用一束偏振光 沿着磁力作用的方向透过玻
璃，光线在磁力的作用下，它的振动面果然偏转了一个角度，磁力越强，偏
转角度越大。这就是有名的磁致旋光效应，是法拉第对电磁学的又一个大功
劳。法拉第满怀着胜利的喜悦，兴奋地在日记里写着：“这样一来，磁力和
光有相互关系就得到了证明！”这个发现的时间是1845年，也就是法拉第恢
复研究工作的同一年。
这个成功对法拉第很有启发，他又杀了个回马枪，把几年以前研究过的
各种介质放进两个磁极之间，做同样的实验。他的设想是：可能其他物质也
应该和玻璃有相同的反应。他使用的是一个比以前强大得多的电磁铁。意想
不到的是，在实验过程中，法拉第发现了一个新奇的现象。他把一根玻璃棒
放进磁铁两极间，玻璃棒居然表现出对磁力作用的反抗，停在同磁力垂直的
方向上。这就是说：磁不但对磁性金属有作用，对其他材料也有作用，不同
的只是前者顺着磁力方向，后者恰恰相反。
法拉第又惊又喜，他马上换成一根铜棒进行实验，铜棒也停在同磁力垂
直的方向上，傲然不动。他又用木块代替铜棒，结果一样。这是多么奇妙的
发现啊！他把身边所有的东西都放进两个磁极之间，一一进行试验，发现全
部物质对磁力都有反应，其中大多数都表现出抗磁性。
法拉第全神贯注地做着实验，连吃晚饭的时间也忘掉了。他妻子只好把
晚饭给他送到实验室来。她推开实验室的门，发现法拉第正埋头在一堆乱物
中忙着，眼里不由流露出温和的责备，催促他赶快吃饭。法拉第见她从篮子
里拿出一块面包和牛排，十分高兴。做妻子的还没有反应过来，法拉第已经
把面包用一根细线悬挂起来，放进两个磁极之间。面包象受过训练那样，一
动不动地停立在磁力交叉的方向上。法拉第朝着妻子眨眨眼睛，笑了笑，又
用牛排做试验，取得同样的结果。法拉第夫人看着他的表演，简直哭笑不得。
实际上根据法拉第当时的心情，如果不是因为磁铁不够大，恐怕连他夫人也
会被吊起来，送进磁极之间去检验一番，因为他确信人体也是反磁体。
磁致旋光效应和反磁体的发现，给法拉第很大的启示。一个崭新的思想
终于脱颖而出！
当时，“超距作用”的观念很流行。牛顿（1642－1727）曾经为超距观
念苦恼过，但是最终他还是采用了超距的说法。一百多年来，牛顿力学成了
物理学的主宰。“超距作用”观念不但支配了天体力学，也影响到电磁学。
人们普遍认为，力的传递 （包括电力和磁力）是即时而超距的，也就是不管
传递多远都不需要时间，一个电荷或者磁极周围的空间，除了距离以外，一
无所有。法拉第不随波逐流，他从大量的实验事实出发，对“超距观念”提
出了怀疑。他相信“物质到处存在，没有不被物质占有的中空地带”，因此
电力和磁力不能凭空传递。这个思想，法拉第酝酿了十几年，在没有找到充
分的实验证据以前，他不愿意匆忙宣布自己的科学假设。摧毁旧学说，需要
新的武器。法拉第终于找到了这种武器，那就是杰出的“力线”概念。
法拉第把铁粉撒在磁铁周围，铁粉立刻呈现出有规则的曲线，从一个磁
极到另一个磁极，连续不断。法拉第把这种曲线称做力线。他进一步用实验
证明，这种力线不只是几何性质的，它同时具有物理性质，导线里感应电流
的大小，完全取决于导线截割磁力线的数目，而同导线的移动位置无关。换
① 光是一种电磁波，是横波，波的振动面限于某一固定方向的光，称做偏振光。
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句话说，磁力线越密的地方，磁的强度越大。
用这种全新的眼光来观察，电荷或者磁极周围的空间不再是一无所有，
而是布满了向各个方向散发出去的力线，电荷或者磁极就是力线的起点。从
这一事实出发，法拉第在物理学上首次提出了“场”的概念。他把布满磁力
线的空间称做磁场，而磁力就是通过连续的场传递的。牛顿力学“超距作用”
的神圣殿堂就这样被动摇了！
法拉第力线观念的建立，看起来不象发现电磁感应那样富于戏剧性，然
而它在电磁学上的意义却是更深远的。可以说，法拉第对电磁理论最重要的
贡献就在这里。著名科学家约瑟夫·汤姆逊（1856－1940）几十年以后曾经
评论说：在“法拉第的许多伟大贡献当中，最伟大的一个就是力线概念了，
电场和磁场的许多性质依靠它就可以简明而形象地表示出来。”
根据力线这一崭新的思想，法拉第提出了光的电磁学。1846年他在《哲
学杂志》上发表了论文《关于辐射线振动的思考》。这是法拉第全部科学著
作中的瑰宝，它的光采直到几十年以后才被人们发现。在这篇论文里，法拉
第定性地提出，电力线和磁力线的振动，就可以产生光和其他辐射现象。一
个革命性的、使人耳目一新的学说，就这样诞生了。
老骥伏枥
不过，法拉第主要是个实验科学家。他一生总结性的著作是《电学实验
研究》。在这部巨著中，几乎找不到一条数学公式。世界上没有完人，无论
是政治伟人或者科学巨匠，都不可能是十全十美的。法拉第的短处是数学修
养不足，这使他始终没有能够把他的发现和见解精确地表达出来，升华到理
论高度。但是法拉第重视吸取前人的经验，勇于实践，敢于创新。他的思想
方法改变了物理学的传统观念，把真理向前推进了一步。
法拉第经过毕生的努力，终于为人类开发了一个全新的知识领域。他没
有完成的大业，后来由他的学生麦克斯韦 （1831—1879）创造性地完成了。
由于对电磁学的巨大贡献，法拉第在晚年获得全世界的敬重。各国授予
他的奖章、荣誉称号，象春天的鲜花一样繁多。他坚韧不拔的精神和纯朴无
私的人格，使许多人倾倒，著名科学家、作家都以能和他结识为荣。和他同
时代的法国作家大仲马，曾经这样称赞说：
我不知道是否会有一个科学家，能够象法拉第那样，遗留下许多令人惬
意的成就，当做赠与后辈的遗产而不自满……他的为人异常质朴，爱慕真理
异常热烈；对于各项成就，满怀敬意；别人有所发现，力表钦羡；自己有所
得，却十分谦虚；不依赖他人，一往直前的美德。所有这些融合起来，就使
这位伟大物理学家的高尚人格，添上一种罕有的魔力。
面对花团锦簇的荣誉，法拉第始终虚怀若谷。他从来不把自己看成一个
伟人。晚年的时候，英国皇家学会一致推选他当会长。根据他的贡献和声望，
这个职位本来是当之无愧的。他的朋友都希望他接受，并且认为只有他才能
享有这个最高荣誉。但是法拉第考虑再三，还是拒绝了。他对朋友说：“我
还是始终保留做一个平常的法拉第！”
但是只要是对公众有益的事情，他却从不推却。当初有人请他给一座灯
塔当技术顾问，他尽管工作繁忙，还是愉快地承担了，并且几十年如一日，
对灯塔的照明设施作了许多技术改进。每当法拉第看见灯塔在滨海暮色中闪
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亮的时候，心里就感到无限的愉快。
法拉第不但是伟大的科学家，也是热心的科普宣传家。尤其是孩子们都
很喜欢他，常来请他讲演。法拉第有求必应，他用通俗生动的故事，给小听
众们讲述各种科学知识。有一本叫《蜡烛的故事》的书，就是根据他的几次
讲稿整理出版的。
这本书后来成了著名的科普读物，被译成各种文字，直到一百多年以后的今
天还深受欢迎。
法拉第晚年体力渐衰，精神也不如从前了。几十年忘我的工作，耗尽了
他的精力。但是他仍旧坚持做电磁实验。他的实验记录簿还是整理得井井有
条，清清楚楚。这常常需要他付出几倍的努力。据说有次他做一个实验，费
了很大功夫，直到一个月以后才发觉，这个实验他几个月以前已经做过了。
1862年，法拉第已经是七十一岁的老人了，他做完最后一个实验。实验
的内容是研究磁场对光�
