بزرگترین دانشمند تجربی: مایکل فارادی
بیگ بنگ: آلبرت اینشتین در
خصوص مایکل فارادی که به عنوان یکی از بزرگترین دانشمندان تجربی همه اعصار
شناخته می شود، گفته است: « او یکی از مهمترین تاثیرگذاران تاریخ علم
فیزیک به شمار می آید.»
به
گزارش بیگ بنگ، مایکل فارادی شیفته دستاوردهای عظیم و پرده برداشتن از
رازهای خواص دو نیرو بود: الکتریسیته و مغناطیس. فارادی با تمام توانش هر
آنچه را که در ارتباط با این مباحث بود می خواند و در کلاس های همفری دیوی
در انستیتوی سلطنتی در لندن حاضر می شد. بسیاری از کارهای اولیه فارادی به
عنوان یک دانشمند در دهه ۱۸۲۰ در حوزه ی علم فیزیک نبود، زمینه ای که
نهایتا منجربه اختراعات وی گردید، شیمی بود. فارادی در سال ۱۸۲۱ نخستین
موتور الکتریکی را ابداع کرد. وی در سال ۱۸۲۳ نخستین فردی بود که در زمان
انجام آزمایش دیگری، کلر، را هرچند به طورتصادفی به مایع تبدیل کرده بود.
او به سرعت نتیجه گرفت که چگونه شکل جدید کلر بدست آمده است و این رویه را
که از فشار سرد کردن تشکیل شده بود، برای دیگر گازها بکاربرد. با استفاده
از استعدادش به عنوان یک متخصص برجسته در آزمایش های شیمیایی خودش، در سال
۱۸۲۵ به کشف بنزن توفیق یافت.
او در سال ۱۸۲۱ پس از کشف چرخش الکترومغناطیسی موفق به ابداع نخستین موتور الکتریکی شد، او کشف سال ۱۸۲۰ هانس کریستیان اورستد را که بنابران جریان الکتریکی می تواند عقربه قطب نمای مغناطیسی را منحرف کند تکمیل کرد. آزمایش فارادی اثبات کرد که سیمی حامل الکتریسیته حول آهنربای ثابت می چرخد و برعکس، اگر آزمایش در جهت معکوس انجام شود، آهن ربا سیم را دور می زند. فارادی بعد از این کار متقاعد شد که الکتریسیته را می توان از طریق بسیاری از انواع حرکت های مغناطیسی به تنهایی تولید کرد، اما ۱۰ سال طول کشید تا وی بتواند نظریه خود را به طور موفقیت آمیزی اثبات کند. فارادی در سال ۱۸۳۱ با چرخاندن یک صفحه مسی در میان قطب های یک آهنربا، توانست جریان الکتریکی یکنواخت برقرار کند. این کشف برای وی این امکان را فراهم آورد که به تولید مولدهای الکتریکی، مبدل(که در همان هنگام به طور مستقل توسط ژوزف هنری نیز اختراع شده بود) و حتی دینام ادامه دهد؛ اختراعاتی که به راستی می توان ادعا کرد زندگی انسان ها را تغییر داده اند.
میدان های نیرو:
دلیل اینکه فارادی توانست به چنین پیشرفت هایی نایل آید این بود که او از اوایل دوران کاری اش مفهوم الکتریسیته را به عنوان یک سیال، نظری که تا آن زمان پذیرفته شده بود، انکار کرد و به جای آن میدان هایش را با خطوط نیرو در حاشیه های میدان مجسم کرد. به باور وی مغناطیس از طریق میدان های نیرو نیز القا می شود و این که بین آن و مغناطیس می تواند رابطه ی درونی برقرار شود زیرا میدان های مربوطه یکدیگر را قطع می کنند. فارادی القای الکترومغناطیسی را کشف کرده و درستی این امر را از طریق تولید جریان الکتریسیته از طریق مغناطیس اثبات کرد. او به این وسیله تشویق شد و به جستجوی این ایده ادامه داد که بین تمام نیروهای طبیعت به نوعی وحدت برقرار است.
او سپس به این امر توجه کرد که چگونه بین نور و نیروی گرانش با الکترومغناطیس رابطه برقرار کند. این امر منجربه کشف « اثر فارادی» در سال ۱۸۴۵ شد و ثابت کرد که نور قطبی شده می تواند تحت تاثیر آهن ربا قرار گیرد. جیمز کلارک مکسول اثبات کرد که نور در واقع نوعی تابش الکترومغناطیسی است و سرانجام توضیح ریاضیاتی را برای معرفی قانون فارادی فراهم آورد. میدان های نیروی فارادی کلید بزرگترین کشفیات او بودند، اگر کسی براده ی آهن را روی آهن ربا بریزد در می یابد که براده ی آهن الگویی تار عنکبوتی می سازد که سرتاسر فضا را پر می کند.
اینها خطوط میدان فارادی اند که به طور ترسیمی نشان می دهند میدان های نیروی الکتریسیته و مغناطیس چگونه در فضا رخنه می کنند. اگر کسی مثلا میدان مغناطیسی زمین را ترسیم کند پی می برد که این خطوط از ناحیه ی قطب شمال سر بر می آورند و سپس در ناحیه ی قطب جنوب دوباره به دل زمین باز می گردند. به همین نحو اگر کسی خطوط میدان الکتریکی میله ای برقگیر را در طوفانی تندری ترسیم کند، در می یابد که خطوط میدان در نوک میله ی برقگیر متمرکز شده اند. از نظر فارادی فضای تهی اصلا تهی نبوده بلکه آکنده از خطوط میدانی بود که می توانستند اشیای دور دست را حرکت دهند. میدان های نیرو ی فارادی ،یکی از مهمترین مفاهیم در تمامی علوم می باشد.
