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数理化通俗演义:第39章 惜人才戴伯乐收高徒 妒新秀法拉第遭白眼(2)

2019年11月17日 08:49:11 访问量:255

39章 惜人才戴伯乐收高徒 妒新秀法拉第遭白眼

——电磁感应的发现(2)

各位读者,这法拉第在记笔记这一点上可很不像他的恩师戴维。戴维的实验笔记常常是大涂大抹,有时写错了,干脆用指头蘸上墨水一勾。实验成功了,就狂草大书;失败了,就懒得去记。而法拉第大约因为是订书徒出身,又受过美术训练,他的日记每日必记,每次实验无论成功与否都要记,而且按顺序编号,一直编了一万六千零四十一号。后来到他白发苍苍,自觉将不久于世时,就像当年装订戴维的讲演录一样,用自己特有的装订技术,将这些实验日记装订好送给皇家学院。这是科学史上一笔了不起的财富。他死后一百周年时人们才分成七卷整理出版。这是后话。再说法拉第发现导线可以绕磁铁旋转后,立即写成一篇论文在伦敦科学季刊上发表。这下又惹出麻烦,沃拉斯顿说法拉第抢了他们的成果。戴维明知沃拉斯顿的实验并没有成功,可是出于嫉妒也不出来为学生说话。于是满城风雨,是非难辨。不久,法拉第又做成了氯气液化试验,在皇家学会正式报告前,戴维又在报告上加了一段,说明这个实验是在他指导下做成的。老师要从学生的饭碗里抢食吃了。当年看见可怜就热心提拔;现在眼看要出头了就赶快去堵去压。戴维这个人的心理实在复杂。好在法拉第逆来顺受惯了,而且定了一条规矩,就是刀子到了头上也不肯说恩人一句坏活。所以虽有些小小不快,事情总还可以收拾。而且他又亲自登门向沃拉斯顿解释,他的实验是导线绕磁铁“公转”,沃拉斯顿的实验是“自转”,并不一样,沃拉斯顿也就释然没事了。

可是出头椽子先烂,树欲静风不止。这法拉第要是好好地洗瓶子、扫地,也就会师恩徒贤,和和睦睦,绝无闲事了。谁叫他发现了导线绕磁铁转动又去发明什么氯气液化,于是皇家学会的一帮会员看他是个奇才,便出于好意,联合了29人签名,要保举他为会员。一个洗瓶子杂工竟要挂上堂堂的皇家学会会员的头衔,戴维就决不能答应了。这天下午,法拉第正在地下室做实验,戴维突然怒气冲冲地推门进来。

“法拉第先生,听说你最近准备进皇家学会了,我劝你还是撤回自己的申请。”

法拉第自从入得这个恩师的门来,便是一边求知,一边受气。一直忍了10年。想不到这关键的时候,这个当年引他进皇家学院的恩人,却会在皇家学会的大门中将他阻拦。他头也没抬,用冷静而压抑着愤怒的声调答道:“是他们要提名的,我本人从来就没有递什么申请,你让我撤回什么呢?”

“那你就劝他们撤回。”

“那是他们的事儿,我不想干涉。”

戴维怕把事弄僵,便缓和一下口气说:

“我不是不同意你加入学会,只是你现在年纪还轻,再过几年加入也不迟嘛。”

“戴维爵士,我年纪还轻,今年也已经3l岁了,可是你当年加入皇家学会是24岁啊!”

这一句话将戴维噎得只见口张,不闻有声,他啪地一声摔门而去。1824年1月8日,皇家学会就法拉第的会员资格进行无记名投票,在只有一票反对的情况下顺利通过。这一张反对票正是戴维投的。至此,这对师生的矛盾发展到顶峰。

却说法拉第受了这许多闲气,就更要咬牙干出个样子。自从1820年奥斯特宣布电能使磁针偏转后,法拉第就想,这一定是电产生了磁,才影响到磁针。果然到1825年皮鞋匠出身的电学家斯特詹,在一块马蹄形软铁上通电后竟能吸起4千克的铁块。不久又一美国人改进实验,吸起了300千克的铁块,电真的变成了磁,而且力量这样巨大。法拉第反过来想,磁为什么变不成电呢?如果能变成电,那力量也一定不会小的。自从1821年他做完那个电绕磁转的实验后,脑子里就每时都在转着这个问题。他在笔记本上写了“转磁为电”几个大字,口袋里常装着一块马蹄形磁铁,一个线圈。就这样苦思苦想,常验常试。他先是用磁铁去碰导线,电流计不动,在磁铁上绕上导线,还是没有电。干脆把磁铁装在线圈的肚子里,接上电流计,指针依然纹丝不动。法拉第就这样颠来倒去,从1821年开始到1831年不觉已过去整整10年,脑汁绞尽,十指磨破,也没变出一丝电来。

一天,他又在地下实验室干了半天,还是毫无结果,便说了声:“算了吧!”气得将那根长条磁铁向线圈里嗵地一声扔进去,仰身向椅子上坐去。可是就在他仰身向椅子上坐的一刹那间,他忽然看见电流计上的指针向左颤动了一下。他赶快眨了一下眼,再看指针又在正中不动了。他想也许是看花眼了,因为人们在高度集中精力的实验中,有时看到的只是自己希望的假象。他这么想着就欠着身子将磁铁抽出来再试一次。不想这一抽指针又向右动了一下,这回可是真真切切的。他忙又将磁铁插回,指针又向左偏了一下。哎呀,有电了,磁成电了。十年相思苦,一朝在眼前!法拉第将那磁铁在线圈里不停地抽出插入,上上下下就如同捣蒜一般,把个桌子捅得咚咚直响,那电流计上的指针也就像拨浪鼓似的左右摇个不停。

原来磁变电是要通过运动!这时法拉第那个贤惠温柔的妻子萨拉见他到时还不上来吃饭,又端着一盘面包、牛奶、几样小菜送到地下室来,刚一推门见法拉第正对着线圈“捣蒜”,便扑哧一声笑着喊道:“迈克尔,开饭啦!”法拉第抬起头,扔掉磁铁,像一只小鸟一样飞到萨拉面前,展开双臂搂住她的肩膀,就地打了一个旋。萨拉手中的牛奶面包菜碟统统掉在地上。她喊道:“迈克尔,你怎么啦?牛奶洒了,盘子打了,你吃什么呀?”“不要了,什么也不要了。今天有电了,有电就够了,只要电就行了!”

他这样语无伦次地念了一段“了了”歌,便翻身去记日记:“1831年10月17日,磁终于变成了电……”

各位读者,磁变电这种伟大发现的幸运何以偏偏落到一订书徒出身的法拉第身上?原因很多,但有一点却应引起我们特别的注意。就是十年前奥斯特通过实验将电变磁,法拉第听说后即反过来这么一想:磁能不能变电?这便是一种相似思维。原来世界上的事物都是互相联系的,而这种联系常常表现为它们之间的各种相似,抓住这个相似点也即抓住了它们的纽带,伟大的发现常常由此而始。阿基米德身在澡盆里由物落水溢悟出浮力定律;牛顿见苹果落地而推及地球与苹果相互吸引,终发现万有引力;富兰克林由毛皮摩擦的电火花而想到雷鸣电闪,因此而探得电的本质;波义耳因酸雾使紫罗兰褪色便反向联想到以此来检验酸碱,竟发明了化学试剂。善发现物与物间的相似,善由这相似现象进而探究其内在的联系,这是科学研究的一条重要方法。犹如进瓜地而先理其藤,藤在手则瓜无所漏;入宫寻宝而先寻其路,路既通则宝无所遗,新的发现就会层出不穷。我们在以后各回目中还将看到许多科学家对各种思维方法的妙用。

闲话少叙,却说这法拉第虽发现了磁变电,但他还是穷追不舍。他先将直棒磁铁换成马蹄形的,将线圈换成一个铜盘,铜盘可以连续摇动,这样就可以获得持续电流了。这是世界上第一台发电机。

实验做成了,他又在理论上探索。磁电之间是靠什么联系转换的呢?牛顿总结过万有引力,认为引力是在空间起超距作用,没有速度。法拉第想,不对。磁铁周围有磁力线,有一个磁场,导线周围也有电场,它们是通过场相互作用,而且有速度。但是,他的数学基础太差,不会推导这个公式,一时也无法用实验验证。他在发明权问题上是吃过几次亏的,便将这个思想先写了出来,以免将来有人又来抢头功:

我倾向于把磁力从磁极向外散布,比做受扰动的水面的振动,或者比做声音现象中空气的振动;也就是说,我倾向于认为,振动理论将适用于电和磁的现象,正像它适用于声音,同时又很可能适用于光那样。

这些想法,我希望能用实验实现。但由于我的许多时间用在公务上,这些实验可能拖延时日,在实验进行的过程中,这些现象可能被他人首先观察到;我希望,通过把本文件存放在皇家学院的文件柜里,那么将来我的观点被实验证实,我就有权声明,在某一个确定的日期,我已经有了这样的观点。就我所知,在目前除我本人以外,没有人知道这些观点,也没有人能说自己已经有了这样的观点。

·法拉第于皇家学院1832年3月12日却说法拉第将这个假设封成一个锦囊存入皇家学院的柜子后,就静等知音上门求见了。到底有没有人来,且等下回分解。 

编辑:建南业务
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