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电子科学发明家-第5部分

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怕吃苦。他在实验室里洗刷器皿,搬运仪器,扫地抹桌,样样都干,很快就 

得到大家的好感。 

     戴维当时正在研究氯的特征,很有创见。历来人们错误地认为氯是一种 

氧化物,连大名鼎鼎的化学革新家拉瓦锡 (1743-1794)也这样看。戴维却 

用实验证明氯是一种元素,改正了这个错误。他在1810年十一月宣布了自己 

的发现,但是传统学派却不承认,两种观点的论战持续了好几年。法拉第协 

助戴维做了不少实验,他坚决拥护老师的新见解。在给一位持怀疑态度的朋 

友的信里,他由衷地写着:“我热诚地信奉这个新学说,这是一点不奇怪的。 

因为我亲眼看见戴维本人拥护它;我还见过他做出许多实验来验证和解释 

它,使我不得不信服,进而钦佩他。”这大约是年轻的助手在学术上追随戴 

维的第一件事。 

     几个月以后,法拉第得到了一次非常难得的学习机会。 

这一年秋天,戴维去欧洲进行学术考察,主要目的是同欧洲各国著名学者进 

行学术交流,并且做些短期的研究工作。戴维三十三岁才结婚,妻子是一位 

年轻的富孀,这次出国,他带着夫人同行。为了帮着操作实验和整理科学记 

录,还需要一个能干的助手,戴维选中了法拉第。这对初出茅庐的助理实验 

员来说,意义是重大的。 

     1813年十月,正是秋高气爽的日子。戴维一行三人启程离开伦敦。法拉 

第有生以来第一次出海航行,他的心象长上翅膀一样,早已飞过英吉利海峡。 

     他们旅行的第一站是法国。当戴维夫妇和法拉第到达巴黎的时候,受到 


… Page 26…

法国科学界的盛情欢迎。戴维在巴黎逗留了几个月,一面讲学,一面跟法国 

同行合作,进行学术研究。当时法国科学家从海藻里提取一种新物质,不能 

断定是什么元素。戴维在法拉第协助下进行分析,只用了一周时间就测出这 

种新元素的主要特性,并且命名为碘。问题解决得这样快,使法国化学界惊 

叹不止。 

     在巴黎期间,年轻的法拉第认识了不少法国著名的科学家,其中有两位 

对他十分友好,那就是电学大师安培(1775—1836)和化学家盖—吕萨克(1778 

—1850)。当时多数学者对戴维带来的助手并不注意,只有安培和盖—吕萨 

克看出这个青年的价值不在他的老师之下,于是热情地给予指点。法拉第得 

到机会亲自观摩这些大师的实验,吸取他们的科学方法,并且了解到科学发 

展的最新水平,大开眼界。这种收获的价值实在是不可估量的。 

     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。 


… Page 27…

     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 


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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 

没有放弃“从磁产生电”的理想。同事们知道他在失�
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