1791–1867
Какое будущее может ожидать мальчишку из бедной семьи, вынужденного работать с 13-летнего возраста и не имеющего возможности учиться в школе? Мечтала ли его мама, до конца своих дней остававшаяся неграмотной женщиной, что её сын станет известным на весь мир физиком-экспериментатором, химиком, членом множества научных организаций и священнослужителем? Мог ли отец предположить, что его наследник создаст первый в мире электродвигатель, первый трансформатор, откроет химическое действие электрического тока и законы электролиза, подарит науке слова «ион», «катод», «анод», «электролит», «диэлектрик», «диамагнетизм», «парамагнетизм», «электромагнитное поле»?
Майкл Фарадей родился в предместье Лондона 22 сентября 1791 г. в семье кузнеца. Отец Майкла, Джеймс, и мать, Маргарет, воспитывали четверых детей в дружной, но бедной семье. Чтобы «держаться на плаву», работать приходится не только взрослым, но и детям. И 13-летний Майкл устроился рассыльным в один из лондонских книжных магазинов. А чуть позже, в том же магазине его взяли на работу переплётчика. Окружённый книгами, юный Фарадей быстро полюбил читать, отдавая предпочтение учебникам по электричеству и химии. Более того, он старался сразу же применить или, по крайней мере, проверить изученное на практике, поэтому в это же время он проводит свои первые самостоятельные эксперименты с подручными материалами. Надо отметить, что и отец, и старший брат Майкла Роберт всячески поощряли эту тягу юноши к знаниям, в том числе помогая деньгами. Так, благодаря «спонсорской помощи» родственников Фарадей-младший изготовил тогда простейший электрический конденсатор – Лейденскую банку. К сожалению, когда Майклу исполнилось 19 лет, отец неожиданно умер. Поддержка Роберта теперь стала единственным источником средств для занятий наукой.
В качестве индивидуальной образовательной программы, помимо чтения книг Майкл избирает посещение Городского философского общества. В течение примерно двух лет он регулярно посещает там вечерние лекции по физике и астрономии. Иногда будущий учёный даже отваживается участвовать в дискуссии.
Однажды в книжный магазин, где работал Фарадей, зашёл музыкант Уильям Дэнс. Зная страсть Майкла к естественным наукам, он сделал ему подарок, определивший всю его дальнейшую судьбу. Подарком оказался… билет на серию популярных лекций знаменитого химика и физика, первооткрывателя многих химических элементов Хэмфри Дэви, которые тот читал в Королевском институте.
Майкл подошёл к посещению лекций оригинально: всё выслушанное им с предельным интересом и внимательностью он старательно законспектировал, а затем переплёл и отослал по почте автору вместе с письмом, где просил взять его, Фарадея, на работу в Королевский институт. Позже, многократно вспоминая этот, по словам самого Майкла, «смелый и наивный шаг», он будет благодарить Бога за то, что он оказал на его будущее решающее влияние. Хэмфри Дэви, сам выросший от ученика аптекаря до дворянина, был в восторге от знаний своего нового знакомого, но вакантных должностей в то время в институте не было. Лишь спустя несколько месяцев профессор Дэви пригласил 22-летнего Фарадея на место лаборанта химической лаборатории Королевского института.
С этого момента Фарадей не только помогает профессорам Института при подготовке лекций, но и сам учится у них. Старательный, ответственный, любознательный и дружелюбный, он вскоре становится незаменимым помощником своего покровителя и наставника Дэви. Вскоре ему предоставляется ещё одна счастливая возможность приобрести ценный опыт и знания: профессор приглашает своего лаборанта сопровождать его в качестве секретаря в двухлетнем путешествии по научным центрам Европы. Встречи с Анри Мари Ампером, Жозефом Луи Гей-Люссаком и Алессандро Вольтой оставляют неизгладимый след в душе молодого учёного.
Вернувшись в институт, Фарадей продолжает исполнять обязанности ассистента и занимается самостоятельными научными изысканиями. Часто он засиживается допоздна в лаборатории, проводя очередной эксперимент. Ещё до того, как к нему придёт слава «короля экспериментаторов», он вырабатывает привычку методично и аккуратно заносить результаты опытов в специальный дневник. Последний опыт по электромагнетизму Фарадей отметил номером 16041. А всего, по оценкам историков, учёный провёл за свою жизнь приблизительно 30000 экспериментов. Академичность Фарадея – результат его веры, в которой он был наставлен с детства. Он подчёркивает: «Книга природы, которую мы должны читать, написана перстом Божьим».
В 25 лет учёный публикует свою первую научную работу, посвящённую химическому анализу тосканского известняка. А четыре года спустя, в 1820 г., проведя множество экспериментов со сплавами железа и никеля, Фарадей открывает секрет нержавеющей стали, который, впрочем, не привлёк внимания металлургов-современников учёного.
Год спустя Фарадей женится на Саре Бернард, сестре его друга. Брак был счастливым (несмотря на то, что Сара отзывалась о супруге как о «мозге с человеком в придачу») и долгим: супруги прожили вместе 46 лет, воспитывая, за неимением собственных детей, малолетнюю племянницу-сироту Джейн. Не имея собственного жилья, чета Фарадеев снимала комнату на верхнем этаже Королевского института. Фарадей-муж не забывал и о долге Фарадея-сына: забота о матери остаётся для учёного важным и регулярным делом.
Получив должность смотрителя здания и лабораторий Королевского института, учёный, увлечённый работами Вольты, Эрстеда и Ампера, проникается новой страстью – понять связь электричества и магнетизма. Одним из первых шагов в 1821 г. на этом пути стала работа под названием «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма». В ней был описан метод, с помощью которого можно было заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. Фактически, это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, стало прототипом первого, пока ещё далёкого от совершенства, электродвигателя.
Следующие 10 лет становятся для Фарадея временем растущей славы: его избирают членом Парижской академии наук, назначают на освободившееся после ухода Хэмфри Дэви место директора лаборатории Королевского института. Его талант учёного вновь доказан успехами в химии: в 1824 г. Фарадей открывает бензол, одним из первых получает в жидком состоянии хлор, сероводород, диоксид углерода, аммиак, этилен. Но Фарадей-физик не находит покоя и борется за всего одну, но очень значимую для него цель. Цель длиной в одно предложение из лабораторного дневника 1822 г.: «Превратить магнетизм в электричество». Убеждённый в единстве электричества и магнетизма, зная об опыте Эрстеда, где электрический ток воздействовал на магнитную стрелку, Фарадей изо всех сил пытается решить обратную задачу. Годы поисков приводят, в итоге, к открытию 29 августа 1831 г. электромагнитной индукции – явления возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Свернув проводник в катушку и резко двигая магнит относительно проводника, Фарадей обнаруживает возникающий при этом электрический ток. Отсюда было рукой подать до создания электрогенератора – устройства для превращения механической и магнитной энергии в электрическую.
Вслед за электромагнитной индукцией, буквально год спустя, движимый верой в единство всех сил в природе, включая химические и электрические, Фарадей открывает законы электролиза – процесса выделения веществ из раствора при прохождении через него электрического тока. Это открытие положило начало целому направлению в науке – электрохимии, имеющей сегодня множество технологических применений.
Всю свою жизнь Фарадей был человеком, в равной мере демонстрировавшим свои христианские убеждения и свой христианский характер. Он говорил: «… мы должны превыше всего в мире ценить привилегии знать истину Божью. Чем яснее нам является совершенство закона Божьего, исполненного во Христе, тем больше мы должны благодарить Бога за Его удивительный дар». В период болезней, начавших одолевать его к концу жизни, он заявлял: «Я склоняюсь перед Господом всего сущего и надеюсь, что смогу терпеливо ожидать, когда Он в Своё время и по Своему усмотрению пошлёт мне избавление – по Слову Своему и по Своим великим и драгоценным обетованиям, делающим Его народ причастниками Божественной природы».
О скромном и добросердечном характере учёного говорят решения, которые он принимал. Вначале, когда его хотели возвести в дворянское сословие (как некогда Ньютона и Дэви), он отказался. Затем дважды отклонил заманчивое предложение занять пост президента Королевского общества. А в разгар Крымской войны он с возмущением отверг предложение британского правительства принять участие в разработке химического оружия против русских солдат. Несмотря на свои научные достижения и заслуженную популярность, Фарадей жил на очень скромное жалованье, о чем позже один из его друзей скажет: «Он умер бедняком, но имел честь поддерживать на почётном месте научную славу Англии в продолжение сорока лет».
Долгие годы учёный совмещает науку и преподавание со служением старейшины небольшой христианской общины, прихожане которой любят его проповеди и ценят его за добрый нрав.
В 1848 г. королева Виктория подарила Фарадею дом, бывший частью дворцового комплекса Хэмптон-Корт. Все расходы по его содержанию королева взяла на себя. Спустя 10 лет учёный оставил науку и преподавание и поселился в своём новом владении, где и провёл последние годы жизни.
Майкл Фарадей умер 25 августа 1867 г. за письменным столом. Среди его записей было найдено размышление о том, с каким настроением следует заканчивать свой жизненный путь: «И хотя мысль о смерти напоминает о суде, который гораздо страшнее любого наказания за нарушение законов этого мира, смерть также напоминает христианину и о Том, Кто умер, был судим и воскрес, чтобы оправдать верующих в Него». В память об учёном были названы единица измерения электрической ёмкости – фарад, лунный кратер, астероид, физическая постоянная и открытые им законы – электролиза и электромагнитной индукции.