マイケル・ファラデー
:製本職人見習いから
電磁気学
の父へ
(1791-1867)
一、鍛冶屋の息子の逆襲:知識の火種に点火(1791-1812) 1.
スラム街
の啓蒙
1791年9月22日、
ファラデー
はロンドンのニューイントンで鍛冶屋の家庭に生まれました。父親は健康が悪化して貧困に陥り、家族全員が馬車小屋の屋根裏部屋に押し込められました。12歳で中退して
新聞配達少年
になり、後にリボー書店で製本職人見習いになりました。製本の切れ端を使って『
ブリタニカ百科事典
』を独学し、
ジョージ3世
の侍医マシットの『化学対話』の実験イラストに衝撃を受け、小銭でガラス瓶や亜鉛板を購入して簡易ボルタ電池を作りました。
2. 科学の殿堂へのノック
1810年に市哲学学会に入会し、タタム教授の夜間科学講座を受講し、ノートを製本して『タタム講演録』にしました。1812年、製本工場の顧客から王立研究所の講演チケットを贈られ、4夜連続でデービーの講演を記録し、
孔雀緑
のインクで386ページのノートを書き写し、美しいイラストと金箔の表紙を添えてデービーに送り、
求職の手紙
を添えました。「私はビジネスから逃れて科学に身を投じたいと切望しています。」
3. デービーの
化学
僕従
1813年にデービーの実験助手となり、週給25シリングを受け取りました。最初の任務は、
塩素ガス
の爆発で損傷した機器を洗浄することでした。デービーに同行して
ヨーロッパ
を2年間遊学し、パリで
アンペール
の電磁実験を目撃し、
ジェノヴァ
でウナギの電気ショック実験で漁民を怒らせ、
フィレンツェ
で巨大な凸レンズを使ってダイヤモンドを燃やしました(ダイヤモンドが炭素で構成されていることを証明)。
二、電磁気学の開拓時代:実験美学の頂点(1820-1831) 1. 電磁回転装置(1821)
受
オーステッド
発見
電流磁気効果
からインスピレーションを受け、史上初の
電動機
を設計しました。直立した水銀プールの中で、吊り下げられた導線が
磁極
の周りを回転します。装置は粗末でしたが、
アンペール
の静的な電磁気観を打ち破りました。『科学季刊』はそれを「液体の金属で踊る
ワルツ
」と呼びました。
2. 気体液化革命(1823)
-110°Cの低温で塩素ガスを液化し、高圧液化技術を発明しました。ベンゼンと
ブテン
を発見し、「bicarburet of
hydrogen
」と命名しました。しかし、デービーは彼が盗作したと非難し、王立学会の会報は彼の署名を削除しました。ファラデーは日記に、「真実は水銀の玉のように嘘の隙間から転がり落ちるだろう」と書いています。
3.
電磁誘導の法則
(1831)
10年かけて「
磁力から電気を生み出す
」という謎を解き、軟鉄リングに2組のコイルを巻き付け、スイッチを入れた瞬間に二次コイルに電流が発生することを発見しました。その後の実験で、
これらの発見は
発電機
の原理を確立し、
マクスウェル
によって「
電気時代
の最初の叫び」と呼ばれました。
これらの発見は
発電機
の原理を確立し、
マクスウェル
によって「
電気時代
の最初の叫び」と呼ばれました。
用
鉄粉
を使って目に見えない
力線
を明らかにし、場理論の基礎を築きました。『電気実験研究』の中で、「力線はブドウのつるのように空間に広がり、磁場は
張力
に満ちた網である」と説明しています。この思想は
超距離作用
の伝統を覆しましたが、主流の学界からは「鍛冶屋の幻想」と嘲笑されました。
2.
ファラデー効果
(1845)
磁場が
偏光
を回転させることを発見し、光と電磁気の内在的な関係を初めて証明しました。実験記録には、「磁極が重いガラスに近づくと、光線は内気な少女のように踊りを変えた」と記録されています。これは、マクスウェルの電磁波理論に重要な証拠を提供しました。
3.
反磁性
発見(1845)
ビスマス棒が磁極によって反発されるのを観察し、「diamagnetism」と命名しました。巧妙な実験を設計して、すべての物質が磁性を持っていることを証明し、従来の
磁性
分類を覆しました。
ヴィクトリア女王
が実験室を見学した際、「あなたは目に見えない力を明らかにし、まるで
モーゼ
が海を割ったかのようだ」と驚嘆しました。
四、科学伝道者:大衆を啓蒙する炎(1825-1862) 1.
クリスマス
講演の伝統の創始
1825年から王立研究所の金曜夜間講演を主宰し、1848年にクリスマス少年科学講演を開始しました。
液体酸素
凍
バラ
、電磁ブランコなどのデモンストレーションで観客を魅了し、累計講演回数は1500回を超えました。
ディケンズ
は、「彼は科学をロンドンで最も魅力的なドラマにした」と評しました。
2. 『ロウソクの化学史』
1860年のクリスマス講演のコレクションが出版され、ロウソクの燃焼を使って質量保存、気体拡散、エネルギー変換を解説しました。
アインシュタイン
は幼い頃に読んだ後、「それは私に平凡な現象の中に
宇宙の法則
を見せてくれた」と語っています。
3. 平民
科学教育
体系
テクニカルカレッジ(現在のバークベックカレッジ)の設立を推進し、「実験室は教会よりも普及すべきだ」と主張しました。ボルタ電池、
プリズム
などの基本的な機器を含むポータブル実験ボックスを設計し、「貧者の実験室」と呼ばれました。
五、純粋な学者の精神的トーテム 1. 商業化の拒否
電磁気の特許申請を何度も拒否し、発電機の発明による収益を放棄しました。企業家からの質問に対し、「科学者が商人であれば、真実は商品になるだろう」と答えました。
2. 王立学会会長を二度拒否
1848年と1857年に王立学会会長への就任を二度拒否し、実験室に残ることを望みました。友人に宛てた手紙の中で、「王冠よりも、ガラス器具が屈折させる
虹
が好きだ」と書いています。
3. 臨終の電磁気学の遺言
1867年8月25日に亡くなる直前まで、弟子ティンダルに磁場測定器の改良を指導していました。最後のメモには、「力線……証明……それらは本当に存在する……」と書かれていました。墓石には名前と生年月日のみが刻まれていますが、
ウェストミンスター寺院
の像の台座には、「彼は電磁気を人類の僕にした」という碑文が刻まれています。
六、決して止まらない科学的遺産 1. 技術革新の原点
現代都市が電線網の中で目覚めるとき、
粒子加速器
が量子世界の輪郭を描くとき、教室の子供たちが磁石で釘を引き寄せるとき——これらはすべてファラデーの力線の延長です。この鍛冶屋の息子は、ガラス器具と銅線コイルを使って、ヴィクトリア朝時代の霧の中で光の経緯を織り上げました。マクスウェルが『
電磁気学概論
』の扉に書いたように、「私たちはファラデーの肩の上に立って、電磁気宇宙の全景を見ているのです。」