El físic anglès Michael Faraday, que va créixer en una família pobra, es va convertir en un dels científics més grans de la història de la humanitat. Els seus èxits destacats es van aconseguir en un moment en què la ciència era la part de les persones nascudes en famílies privilegiades. La unitat de capacitat elèctrica, el farad, porta el seu nom.
Faraday (físic): biografia breu
Michael Faraday va néixer el 22 de setembre de 1791 a la capital britànica Londres. Va ser el tercer fill de la família de James i Margaret Faraday. El seu pare era un ferrer amb una salut precaria. Abans de casar-se, la seva mare treballava com a minyona. La família vivia en la pobresa.
Fins als 13 anys, Michael va assistir a una escola local on va rebre l'educació primària. Per ajudar la família, va començar a treballar com a missatger en una llibreria. La diligència del nen va impressionar el seu empresari. Un any més tard, va ser ascendit a aprenent d'enquadernador.
Enquadernació i ciència
Michael Faraday volia saber més sobre el món; no es limitava a la restauració de llibres. Després d'un treball diari diligent, passava tot el seu temps lliure llegint llibres que enquadernava.
Lentament, va descobrir que estava interessat en la ciència. Li agradaven especialment dos llibres:
- L'Encyclopædia Britannica és la font del seu coneixement de l'electricitat i molt més.
- Chemistry Talks: 600 pàgines de química accessible de Jane Marset.
Estava tan enamorat que va començar a gastar part dels seus escassos ingressos en productes químics i aparells per confirmar la veritat del que llegia.
Mentre ampliava els seus coneixements científics, va saber que el reconegut científic John Tatum estava a punt de donar una sèrie de conferències públiques sobre filosofia natural (física). Per assistir a les conferències, calia pagar una quota d'un xíling, massa per a Michael Faraday. El seu germà gran, un ferrer, impressionat per la creixent devoció del seu germà per la ciència, li va donar la quantitat necessària.
Coneix Humphrey Davy
Faraday va fer un altre pas cap a la ciència quan William Dance, un client de la llibreria, va preguntar a Michael si li agradaria aconseguir entrades per a conferències a la Royal Institution.
El conferenciant, Sir Humphry Davy, va ser un dels científics més famosos del món de l'època. Faraday va aprofitar l'oportunitat i va assistir a quatre conferències sobre un dels problemes més nous de la química: la determinació de l'acidesa. Va observar els experiments que Davy va fer a les conferències.
Aquest era el món on volia viure. Faraday va guardar notes i després va fer tantes addicions a les notes que va produir un manuscrit de 300 pàgines, que ell mateix va enquadernar i va enviar a Davy com a senyal.gràcies.
En aquest moment, al pati del darrere d'una llibreria, en Michael va començar a fer experiments més complexos per crear una bateria elèctrica a partir de monedes de coure i discos de zinc separats per paper de sal humit. El va utilitzar per descompondre productes químics com el sulfat de magnesi. Humphry Davy va ser un pioner en aquest camp de la química.
A l'octubre de 1812, l'aprenentatge de Faraday va acabar i va començar a treballar com a enquadernador per a un altre empresari que va trobar desagradable.
No hi hauria felicitat, però la desgràcia va ajudar
I després hi va haver un esdeveniment feliç per a Faraday. Com a resultat d'un experiment sense èxit, Humphry Davy va resultar ferit: això va afectar temporalment la seva capacitat per escriure. Michael va aconseguir anotar durant diversos dies per a Davy, que va quedar impressionat pel llibre que li va enviar.
Quan va acabar el curt període de treball com a assistent, Faraday va enviar una nota al científic demanant-li que el contractés com a assistent. Poc després, un dels assistents de laboratori de Davy va ser acomiadat per mala conducta i Humphrey va preguntar a Michael si li agradaria cobrir la vacant.
Li agradaria treballar al Royal Institute amb un dels científics més famosos del món? Era una pregunta retòrica.
Carrera a la Royal Institution
Faraday va assumir el càrrec l'1 de març de 1813, als 21 anys.
Eren ben pagats i li van donar una habitació per viure a les golfes del Royal Institute. Michael estava molt content i la seva associació amb aquesta institució ja no ésinterromput durant 54 anys, durant els quals va aconseguir convertir-se en professor de química.
La feina de Faraday era preparar equips per a experiments i conferències a la Royal Institution. Al principi, va tractar amb triclorur de nitrogen, un explosiu que va ferir Davy. Michael també va perdre breument el coneixement durant la següent explosió, i quan Humphrey va tornar a resultar ferit, es van aturar els experiments amb aquest compost.
Després de 7 mesos a la Royal Institution, Davy va portar Faraday amb ell en una gira de 18 mesos per Europa. Durant aquest temps, Michael va aconseguir conèixer grans científics com Andre-Marie Ampère a París i Alessandro Volta a Milà. D'alguna manera, la gira va substituir la seva formació universitària: Faraday va aprendre molt durant aquest temps.
Durant la major part de la gira, però, no estava content, ja que a més de la feina científica i de secretaria, va haver d'esperar a Davy i la seva dona. La dona del científic no considerava a Faraday igual pel seu origen.
Després de tornar a Londres, tot va quedar al seu lloc. El Royal Institute va renovar el contracte de Michael i va augmentar la seva remuneració. Davy fins i tot va començar a esmentar la seva ajuda en articles científics.
El 1816, als 24 anys, Faraday va donar la seva primera conferència sobre les propietats de la matèria. Va tenir lloc a la Societat Filosòfica de la Ciutat. Al mateix temps, va publicar el seu primer article científic sobre l'anàlisi de l'hidròxid de calci al Science Quarterly.
El 1821, als 29 anys, Faraday va ser ascendit a cap de la llar i del laboratori del Royal Institute. Al mateixes va casar amb Sarah Barnard. Michael i la seva dona van viure a l'institut durant la major part dels 46 anys següents, ja no a l'àtic, sinó al còmode espai que va ocupar Humphry Davy.
El 1824, la biografia de Faraday (física) va ser marcada per la seva elecció a la Royal Society. Aquest va ser un reconeixement que s'havia convertit en un científic notable.
El 1825, el físic Faraday es va convertir en director del laboratori.
El 1833 es va convertir en professor de química de Fuller a la Royal Institution of Great Britain. Faraday va ocupar aquest càrrec durant la resta de la seva vida.
Els anys 1848 i 1858 se li va demanar que dirigís la Royal Society, però va rebutjar.
Assolis científics
Faria f alta més d'un llibre per descriure els descobriments de Faraday en física. No és casualitat que Albert Einstein només conservés fotografies de tres científics al seu despatx: Isaac Newton, James Maxwell i Michael Faraday.
Curiosament, encara que la paraula "físic" es va començar a utilitzar durant la vida del científic, a ell mateix no li va agradar i sempre es va anomenar filòsof. Faraday era un home que va fer descobriments a través d'experiments, i era conegut per no renunciar mai a les idees que va sorgir gràcies a la intuïció científica.
Si creia que la idea valia la pena, va seguir experimentant malgrat molts fracassos fins que va aconseguir el que esperava o fins que va estar convençut que la Mare Natura li va demostrar que estava equivocat, cosa que era molt rara.
Què va descobrir Faraday en física? Aquests són alguns dels seus més destacatsassoliments.
1821: descobriment de la rotació electromagnètica
Va ser el presagi del que finalment portaria a la creació del motor elèctric. El descobriment es va basar en la teoria d'Oersted sobre les propietats magnètiques d'un cable que transporta un corrent elèctric.
1823: liqüefacció de gasos i refrigeració
El 1802, John D alton va suggerir que tots els gasos es podien liquar a baixes temperatures o altes pressions. El físic Faraday ho va demostrar empíricament. Primer va convertir el clor i l'amoníac en un líquid.
L'amoníac líquid també va ser interessant perquè, com va assenyalar Michael Faraday, la física del seu procés d'evaporació va provocar el refredament. El principi del refredament mitjançant evaporació artificial va ser demostrat públicament per William Cullen a Edimburg l'any 1756. El científic, utilitzant una bomba, va reduir la pressió del matràs amb èter, com a resultat de la qual es va evaporar ràpidament. Això va provocar un refredament i es va formar gel a l'exterior del matràs per la humitat de l'aire.
La importància del descobriment de Faraday va ser que les bombes mecàniques podien convertir un gas en un líquid a temperatura ambient. Aleshores el líquid es va evaporar, refredant tot el que hi havia al voltant, el gas resultant es va poder recollir i comprimir de nou en líquid mitjançant una bomba, repetint el cicle. Així funcionen les neveres i congeladors moderns.
El 1862, a l'Exposició Mundial de Londres, Ferdinand Carré va demostrar la primera màquina comercial del món per fer gel. El cotxe utilitzava amoníac com a refrigerant, i aixòproduïa gel a una velocitat de 200 kg per hora.
1825: descobriment del benzè
Històricament, el benzè s'ha convertit en una de les substàncies més importants de la química, tant en un sentit pràctic, és a dir, s'utilitza per crear nous materials, com en un sentit teòric, per entendre l'enllaç químic. Un científic ha descobert benzè en el residu oliós d'una instal·lació de producció de gas d'il·luminació de Londres.
1831: llei de Faraday, fórmula, física de la inducció electromagnètica
Aquest va ser un descobriment extremadament important per al futur de la ciència i la tecnologia. La llei de Faraday (física) estableix que un camp magnètic altern indueix un corrent elèctric en un circuit, i la força electromotriu generada és directament proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic. Una de les seves possibles entrades és |E|=|dΦ/dt|, on E és la FEM i Ф és el flux magnètic.
Per exemple, moure un imant de ferradura al llarg d'un cable produeix un corrent elèctric, ja que el moviment de l'imant provoca un camp magnètic altern. Abans d'això, l'única font de corrent era la bateria. Michael Faraday, els descobriments del qual en física van demostrar que el moviment es podria convertir en electricitat o, en termes més científics, l'energia cinètica es podria convertir en energia elèctrica, és així el responsable del fet que la major part de l'energia a les nostres llars avui es produeix a partir de aquest principi.
La rotació (energia cinètica) es converteix en electricitat per inducció electromagnètica. I la rotació, al seu torn, s'obté per l'acció del vapor elevat sobre les turbines.pressió creada per l'energia del carbó, gas o àtom, o la pressió de l'aigua a les centrals hidroelèctriques, o la pressió de l'aire als parcs eòlics.
1834: lleis de l'electròlisi
Faraday, el físic va fer una gran contribució a la creació de la nova ciència de l'electroquímica. Explica què passa a la interfície entre l'elèctrode i la substància ionitzada. Gràcies a l'electroquímica, fem servir bateries i acumuladors d'ions de liti que alimenten la tecnologia mòbil moderna. Les lleis de Faraday són importants per a la nostra comprensió de les reaccions dels elèctrodes.
1836: invenció de la càmera blindada
El físic Faraday va descobrir que quan es carrega un conductor elèctric, tota l'excés de càrrega s'acumula al seu costat exterior. Això vol dir que dins d'una habitació o una gàbia de metall, no apareix cap càrrec addicional. Per exemple, una persona vestida amb un vestit de Faraday, és a dir, amb un folre metàl·lic, no està exposada a l'electricitat externa. A més de protegir les persones, la gàbia de Faraday es pot utilitzar per dur a terme experiments elèctrics o electroquímics sensibles a les interferències externes. Les càmeres blindades també poden crear zones mortes per a comunicacions mòbils.
1845: descobriment de l'efecte Faraday - l'efecte magnetoòptic
Un altre experiment important en la història de la ciència va ser el primer que va demostrar la connexió entre l'electromagnetisme i la llum, que el 1864 va ser descrita completament per les equacions de James Clerk Maxwell. El físic Faraday va establir que la llum és una ona electromagnètica: “Quanels pols magnètics oposats estaven al mateix costat, això va tenir un efecte sobre el feix polaritzat, que demostra així la connexió entre la força magnètica i la llum…
1845: descobriment del diamagnetisme com a propietat de tota la matèria
La majoria de la gent està familiaritzada amb el ferromagnetisme utilitzant imants normals com a exemple. Faraday (un físic) va descobrir que totes les substàncies són diamagnètiques, febles en la seva majoria, però també n'hi ha de fortes. El diamagnetisme és oposat a la direcció del camp magnètic aplicat. Per exemple, si col·loqueu el pol nord a prop d'una substància fortament diamagnètica, aleshores es repel·lirà. El diamagnetisme dels materials, induït per imants moderns molt forts, es pot utilitzar per aconseguir la levitació. Fins i tot els éssers vius com les granotes són diamagnètics i poden surar en un camp magnètic fort.
Final
Michael Faraday, els descobriments del qual en física van revolucionar la ciència, va morir el 25 d'agost de 1867 a Londres als 75 anys. La seva dona Sarah va viure més temps. La parella no va tenir fills. Va ser un cristià devot durant tota la seva vida i va pertànyer a una petita secta protestant anomenada Sandemanians.
Fins i tot durant la seva vida, a Faraday se li va oferir sepultura a l'abadia de Westminster, juntament amb els reis i les reines de Gran Bretanya i científics com Isaac Newton. Va rebutjar una cerimònia més modesta. La seva tomba, on també està enterrada Sarah, es pot trobar al cementiri de Highgate a Londres.
