Жизнь и мечта

В 1822 г. Майкл Фарадей записал в своем дневнике: «Превратить магнетизм в электричество». Эта предельно короткая запись стала для него руководящей идеей на многие годы, воплощением его мечты.

Будучи от природы одаренным и любознательным, он интересовался всем. Он жадно ловил сведения, появлявшиеся в то время в печати, и прежде всего, конечно, в тех книгах, которые проходили через его руки — руки переплетчика.

Имея всего лишь четырехклассное образование, Фарадей самостоятельно постигал тайны науки. Где-то он вычитал, что датский физик Х.К. Эрстед, экспериментируя, обнаружил присутствие магнитного поля вокруг медного проводника, по которому шел постоянный электрический ток. Это магнитное поле оказывало на стрелку компаса такое же действие, как кусок постоянного магнита.

240

Раздумывая над опытами Эрстеда, которые были поставлены всего лишь за два года до появления приведенной выше записи в дневнике, Фарадей искал их первопричину. Он самостоятельно пришел к мысли о том, что образованием магнитного поля вокруг проводника с электрическим током мы обязаны не сверхъестественной силе, а природе самого электрического тока. Он твердо верил, что это поле есть результат прямого преобразования электрической энергии в магнитную.

Но если электрическая энергия может прямо, непосредственно принимать форму магнитной энергии, значит, должен существовать и обратный процесс — прямого и непосредственного преобразования магнитной энергии в электрическую, думал Фарадей. Доказать это стало его мечтой.

НАУЧНЫЙ ПОДВИГ ФАРАДЕЯ

Фарадей знал, что на заре своего развития человек научился добывать огонь путем трения. Он понимал, что при этом механическая энергия непосредственно превращалась в тепловую.

Фарадей знал также и то, что химическая энергия, как, например, в опытах Вольта, может превращаться в электрическую и наоборот. В его сознании день ото дня крепло убеждение в единстве сил природы. Он не мог себе представить, что в мире могут происходить процессы только одностороннего характера. Он все больше и больше приходил к убеждению, что в природе обязательно должны существовать и обратные процессы. Без этого, по его мнению, не могло быть вечно цветущего и развивающегося мира.

Но как доказать возможность обратного превращения магнитной энергии в электрическую?

Читая дневники Фарадея, знакомясь с материалами его архива, не устаешь удивляться и поражаться непреодолимости его стремления к поставленной цели.

Вот как будущий президент Английской академии наук писал в своем заявлении в академию:

«В Королевский институт в Лондоне. Прошу принять меня рассыльным или чернорабочим. Мне 21 год, работаю переплетчиком.

Хочу посвятить себя науке. Прилагаю к сему мою первую работу — конспект лекций профессора Дэви.

241

МАЙКЛ ФАРАДЕЙ.

Выходец из низшего сословия, он первоначально не имел никакого доступа не только в научные общества, но и в лаборатории. У него не было ни приборов, ни самых обычных для нашего времени материалов, нужных для экспериментов, И все же, не имея в своем распоряжении ни кусочка изолированного провода, ни какого-либо прибора для измерения переменных токов, ни одного трансформатора или подобия его, Фарадей самостоятельно дошел до открытия тех законов, которыми мир восхищается и руководствуется по сей день. Попробуйте представить себя на месте Фарадея, и вы поймете те невероятные трудности, какие ему пришлось преодолеть на пути творчества. Одна неудача следовала за другой.

Фарадей дошел, например, до мысли о том, что для усиления магнитного поля вокруг электрических проводников эти проводники надо намотать так, чтобы магнитные поля, образующиеся вокруг них, складывались, усиливались. Для этого надо уложить провода на катушку как можно плотнее. Но где взять изолированные провода? Да и обязательны ли здесь изолированные провода?

Это ведь для нас теперь очевидно, а тогда это не было еще ясно. Только после целого ряда неудач Фарадей пришел к мысли, что электрические провода в этом случае должны быть обязательно хорошо изолированными.

Вероятно, не одно платье его супруги пошло на ленточки, которыми Фарадей обматывал провода, чтобы сделать из них требуемую катушку индуктивности.

Наконец и эта трудность осталась позади. Но как измерить электрический ток, который мог образоваться в одной катушке при внесении ее в магнитное поле другой катушки или при перемещении ее в поле какого-либо постоянного магнита? Теперь мы хорошо знаем, что наведенные токи и экстратоки могут образоваться в замкнутом витке электрического проводника только в том случае, когда этот проводник входит в магнитное поле или выходит из него. Если же величина магнитного потока, пересекающего виток, во времени не изменяется, то никакой наведенной электрической силы в нем не будет. А тогда и это не было известно. Фарадей думал, что достаточно в магнитное поле какой-либо катушки внести другую катушку, как сразу же в ней появится электрический ток.

242