好奇心让“丑小鸭”变成“白天鹅”​——法拉第的科学人生
  • 来源:科普时报
  • 作者:老 多
  • 2021-03-11 11:29

法拉第在科学上的贡献尽人皆知,1821年他通过一个线圈和磁铁的实验发现了电磁现象,并发明了人类历史上第一台电动机,10年以后他又发明了发电机,从此电成为改变人类生活的强大动力,法拉第也被称为“电学之父”。不过老多今天要讲的不是伟大的电学之父,哪年哪月如何发明电动机和发电机的法拉第,而是一个普通人,一个带给我们科学精神的法拉第。

传记作家阿盖西这样说:“他所留给我的深刻印象并不是他所取得的成就,而是他为进步所进行的奋斗,这种奋斗虽有缺点,但也包含了令人钦佩的人文精神。”

和亚里士多德所说有好奇、自由和闲暇的科学家不一样,法拉第小时候缺乏自由和闲暇。因为他出身在伦敦一个贫寒的铁匠家庭,小时候体质差,几乎没有上过学,很小的时候就去当报童。所以青少年时代的法拉第是一只丑小鸭。但法拉第不缺乏好奇心,好奇心和奋斗精神让法拉第从一只弱小的丑小鸭,变成了翱翔于科学天空中高贵的白天鹅。

法拉第的铁匠爸爸是一个正直善良的人,他要自己的孩子勤劳朴实,不贪图金钱地位,做一个正直的人。好奇心和爸爸的言传身教是法拉第人生的本色。

由于法拉第体质弱无法子承父业,13岁时被送到一家装订厂当学徒。装订厂的老板是个法国人,他鼓励年轻人学习,而装订厂装订的各种书籍也深深地吸引了法拉第。于是在老板的鼓励和各种书籍的吸引下,小法拉第开始了学徒加读书的生活。在这期间有三本书对法拉第产生了很大的影响,这三本书是《不列颠百科全书》《天方夜谭》和一本马塞特夫人写的《关于化学的对话》。《不列颠百科全书》上关于电的词条让他对电发生了浓厚的兴趣,《天方夜谭》让法拉第插上了想象的翅膀,而马塞特夫人的书让法拉第有了最初的化学知识。法拉第不但有好奇心,还喜欢动手,他根据马塞特夫人书中的提示,做了一些简单的实验,从实验中他认识到了《天方夜谭》和《不列颠百科全书》的不同。马塞特夫人让他懂得了如何用严谨的归纳法去分析科学问题,还教会了他如何克服轻信的毛病。这一切让年轻的法拉第产生了要做哲学家的理想,并开始了他“道德高尚、和蔼、没有偏见”的哲学思考。

在这期间还有两个人对他的影响非常大,化学家戴维和塔特姆。法拉第去听了他们的系列演讲,每次听演讲他都非常仔细地做笔记。这些演讲不但让法拉第知识大增,还让他认识了很多正在读书的穷学生。系列演讲结束以后,法拉第把自己的笔记装订成漂亮的册子送给了戴维和塔特姆。戴维看到法拉第漂亮的笔记非常赞赏,并决定雇佣法拉第做他的私人助手。于是法拉第结束了8年的学徒生活,作为戴维的助手来到了英国皇家研究院,这一年法拉第21岁。

作为戴维的助手,他在皇家研究院的工作不是科学研究,也不是哲学研究,而是在实验室里洗瓶子、做杂工,像男仆一样跟随戴维到欧洲大陆演讲。但这些丝毫没有阻碍他学识的增长,尤其是跟随戴维在欧洲大陆演讲,让他的学识获得极大的进步。他在给友人的信上说:“我没什么好抱怨的,我工作越多,我学到的也就越多……”

化学家戴维雇佣法拉第做了私人助手,而另外一位化学家塔特姆也做了一件让法拉第受益匪浅的事情。什么事情呢?在他的请求下,皇家研究院为穷人开办一个叫城市哲学会的团体。这个团体有40个成员,都是一些聪明的穷人、年轻人,塔特姆邀请法拉第参加了这个哲学会。戴维雇佣法拉第以后,在皇家研究院,法拉第除了为戴维工作,还可以到研究院的顶楼去作为主人发表哲学演讲,和大家探讨他心中的哲学问题。哲学会的经历和发言,不但培养了他的演讲能力,同时也培养了他哲学思辨的能力。当法拉第30岁的时候,他已经成为皇家研究院一个知名的哲学家了。而不久这个哲学家的名字又和一项惊人的发现联系在一起了,那就是法拉第在30岁那年发明的电动机。

1820年,也就是戴维雇佣法拉第大概六七年以后,法拉第正式受聘于皇家研究院,从此开始了他真正的科学研究工作。1821年法拉第发明了电动机,那年他30岁。又过了10年发明了发电机,那时他40岁。发电机的发明如果申请专利,是有巨大商业价值的,但法拉第没有去申请,也没有因为发明发电机而赚一分钱。这或许与他“道德高尚、和蔼、没有偏见”的哲学思考相关。

不过法拉第并不是一帆风顺,在他发现电磁现象并发明人类第一台电动机的时候,却立即被宣布他是一个剽窃者。这件事引起了轩然大波,指责法拉第剽窃的证据,是另外一位皇家科学家沃拉斯顿所作的电磁研究。法拉第请沃拉斯顿澄清事实,沃拉斯顿说我的确研究过电和磁,但我的方法和角度和法拉第完全不同,法拉第的发明和我没关系。然后法拉第又请他的恩师戴维澄清事实,可戴维却选择了沉默。他为什么沉默呢?因为妒忌,曾经的私人助手在科学上已经超过了他。这场风波在两年后,以沃拉斯顿提名法拉第为英国皇家学会会员,并获得通过而告结束。

法拉第没有因为获得一些成就或者被诬陷而停止思考和研究,在后来的岁月里,法拉第又不断做出新的发明和发现,大家可以在各种资料里看到这些科学成就。这里想和大家分享的不是他的成就,而是那个成绩斐然,被人称为勤奋、腼腆、温和、敏锐而且特别认真的法拉第。传记作家这样说:“奋斗是法拉第的主要性格。”在做出许多科学发现和发明以后,法拉第已经是英国的知名人士,不过他拒绝了女王授予他的爵士称号,以及做英国皇家学会会长职务等荣誉,他只一心埋头做科学研究,同时撰写科学书籍。一个没有接受过几天学校教育的法拉第,却留下了大量的著作,我们来罗列一下:《电学实验研究》四卷,分别出版于1839年、1844年、1855年、1859年;然后是他个人发表的文章的合集,七卷本的《日记》;还有一本《蜡烛的化学史》,这本书是法拉第1860年圣诞节在皇家研究院为孩子们作系列科普讲座的讲稿。这个科普讲座1825年由法拉第开创,一直延续到了今天。

在书的结尾,法拉第这样写道:

我要告诉你们的是,希望你们这代人,能够和蜡烛媲美;希望你们能像蜡烛一样,为周围人带去灿烂的光辉;也希望你们的一切行动,能够光荣而有效地履行自己对同胞的职责,成为无愧于这小小蜡烛之美的存在。

(作者李建荣,笔名老多,科普作家)



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