Michael Faraday

كان مايكل فاراداي ( FAYR-uh-day؛ 22 سبتمبر 1791 - 25 أغسطس 1867) كيميائيًا وفيزيائيًا إنجليزيًا بارزًا، اشتهر بمساهماته الواسعة في مجالات الكيمياء الكهربائية والكهرومغناطيسية. تشمل اكتشافاته الأساسية المبادئ الأساسية للحث الكهرومغناطيسي، وضعف المغناطيسية، والتحليل الكهربائي. على الرغم من تعليمه الرسمي المحدود، برز فاراداي كفرد علم نفسه بنفسه وأحد أكثر العلماء تأثيرًا في التاريخ. من خلال أبحاثه في المجال المغناطيسي المحيط بموصل التيار المباشر، صاغ فاراداي مفهوم المجال الكهرومغناطيسي في الفيزياء. كما أثبت أن المغناطيسية يمكن أن تؤثر على أشعة الضوء، وبالتالي يكشف عن علاقة جوهرية بين هاتين الظاهرتين. لقد أوضح بشكل مستقل مبادئ الحث الكهرومغناطيسي، ونفاذية المغناطيسية، والقوانين التي تحكم التحليل الكهربائي. لقد أرست أجهزته الدوارة الكهرومغناطيسية الرائدة الأساس لتكنولوجيا المحركات الكهربائية، وكانت مساعيه مفيدة في جعل الكهرباء عملية للتطبيقات التكنولوجية. تم تسمية وحدة قياس السعة في النظام الدولي للوحدات، الفاراد، تكريمًا له.

مايكل فاراداي ( FAYR-uh-day؛ 22 سبتمبر 1791 - 25 أغسطس 1867) كان كيميائيًا وفيزيائيًا إنجليزيًا ساهم بشكل كبير في دراسة الكيمياء الكهربائية والكهرومغناطيسية. تشمل اكتشافاته الرئيسية المبادئ الأساسية للحث الكهرومغناطيسي، ونفاذية المغناطيسية، والتحليل الكهربائي. على الرغم من أن فاراداي تلقى القليل من التعليم الرسمي، باعتباره رجلًا عصاميًا، إلا أنه كان أحد أكثر العلماء تأثيرًا في التاريخ. ومن خلال أبحاثه حول المجال المغناطيسي حول موصل يحمل تيارًا مباشرًا، أسس فاراداي مفهوم المجال الكهرومغناطيسي في الفيزياء. أثبت فاراداي أيضًا أن المغناطيسية يمكن أن تؤثر على أشعة الضوء وأن هناك علاقة أساسية بين الظاهرتين. اكتشف بالمثل مبادئ الحث الكهرومغناطيسي، ونفاذية المغناطيسية، وقوانين التحليل الكهربائي. شكلت اختراعاته للأجهزة الدوارة الكهرومغناطيسية الأساس لتكنولوجيا المحركات الكهربائية، وبفضل جهوده أصبحت الكهرباء عملية للاستخدام في التكنولوجيا. تم تسمية وحدة قياس السعة، الفاراد، باسمه.

بصفته كيميائيًا، حدد فاراداي البنزين ورابع كلوريد الكربون، وأجرى أبحاثًا على هيدرات الكلور، وابتكر تكرارًا مبكرًا لموقد بنسن، وأنشأ نظام أرقام الأكسدة، والمصطلحات الشائعة بما في ذلك "الأنود"، و"الكاثود"، و"القطب الكهربائي"، و"الأيون". في النهاية، حصل فاراداي على منصب متميز كأول أستاذ فوليري للكيمياء في المعهد الملكي، وهو تعيين مدى الحياة.

كان فاراداي في المقام الأول عالمًا تجريبيًا عبّر عن مفاهيمه بوضوح وبساطة، وإدراك وتفسير العالم المادي بصريًا وليس من خلال التمثيلات اللغوية أو الرمزية. اقتصرت كفاءته الرياضية على أساسيات الجبر، ولم تمتد إلى علم المثلثات. قام الفيزيائي وعالم الرياضيات جيمس كليرك ماكسويل بعد ذلك بتجميع أعمال فاراداي ومعاصريه في مجموعة من المعادلات، والتي تعمل الآن كإطار تأسيسي لجميع النظريات المعاصرة للظواهر الكهرومغناطيسية. فيما يتعلق بتطبيق فاراداي لخطوط القوة، لاحظ ماكسويل أنها تكشف عن فاراداي "كان في الواقع عالم رياضيات من مرتبة عالية جدًا - وهو عالم يمكن لعلماء الرياضيات في المستقبل أن يستمدوا منه أساليب قيمة وخصبة".

خصص فاراداي وقتًا وجهدًا كبيرًا لمبادرات الخدمة العامة. وشمل عمله تحسين كفاءة المنارة وتنفيذ تدابير لحماية السفن من التآكل. بالتعاون مع تشارلز ليل، أجرى تحقيقًا في الطب الشرعي في انفجار منجم في هاسويل، مقاطعة دورهام، والذي حدد لأول مرة غبار الفحم كعامل مساهم في شدة الانفجار وأوضح كيف كان من الممكن أن تؤدي التهوية المناسبة إلى تجنب الكارثة. علاوة على ذلك، قام فاراداي بالتحقيق في التلوث الصناعي في سوانسي وتلوث الهواء في دار سك العملة الملكية، ومراسل صحيفة التايمز بخصوص الحالة المؤسفة لنهر التايمز أثناء الرائحة الكريهة. ورفض المشاركة في تطوير الأسلحة الكيميائية لحرب القرم، مستشهدا باعتراضات أخلاقية. اختار عدم نشر محاضراته، وبدلاً من ذلك دعا الأفراد إلى تكرار التجارب شخصيًا لتعزيز فهمهم للاكتشافات. قال لأحد الناشرين: "لطالما أحببت العلم أكثر من المال، ولأن مهنتي شخصية بالكامل تقريبًا، لا أستطيع أن أصبح ثريًا".

عرض ألبرت أينشتاين بشكل بارز صورة فاراداي على جدار مكتبه، إلى جانب صور إسحاق نيوتن وماكسويل. قال الفيزيائي إرنست رذرفورد: "عندما نأخذ في الاعتبار حجم ومدى اكتشافاته وتأثيرها على تقدم العلم والصناعة، فليس هناك شرف أعظم من أن ندفعه لذكرى فاراداي، أحد أعظم المكتشفين العلميين في كل العصور". أسس خطابات مساء الجمعة في المعهد الملكي وكان أحد الناشرين الرئيسيين لسلسلة محاضرات عيد الميلاد.

السيرة الذاتية

الحياة المبكرة

ولد مايكل فاراداي في 21 سبتمبر 1791 في نيوينجتون بوتس، ساري، وهي منطقة مدمجة الآن في منطقة ساوثوارك بلندن. عانت عائلته من ضائقة مالية. كان والده جيمس منتميًا إلى طائفة جلازيت المسيحية. في شتاء عام 1790، نقل جيمس فاراداي زوجته مارغريت (نيي هاستويل) وطفليهما إلى لندن من أوثجيل، ويستمورلاند، حيث كان يعمل سابقًا كمتدرب للحداد المحلي. وُلد مايكل، وهو الثالث من بين أربعة أطفال، في خريف العام التالي. نظرًا لامتلاكه تعليمًا رسميًا بدائيًا فقط، كان الشاب مايكل فاراداي يدرس نفسه بنفسه إلى حد كبير.

في سن الرابعة عشرة، بدأ فاراداي تدريبًا مهنيًا مدته سبع سنوات مع جورج ريباو، وهو تجليد كتب محلي وبائع كتب يقع في شارع بلاندفورد. خلال هذه الفترة، قرأ على نطاق واسع العديد من النصوص، بما في ذلك كتاب إسحاق واتس تحسين العقل، مطبقًا مبادئه وتوصياته بجدية. في الوقت نفسه، انخرط فاراداي في مناقشات مع أقرانه في جمعية المدينة الفلسفية، حيث حضر محاضرات حول موضوعات علمية متنوعة. وقد عززت هذه المشاركة الاهتمام العميق بالعلوم، وخاصة في مجال الكهرباء، حيث كان كتاب جين مارسيت محادثات حول الكيمياء بمثابة مصدر إلهام ملحوظ.

حياة البالغين

في عام 1812، بعد أن أكمل تدريبه المهني في سن العشرين، حضر فاراداي محاضرات ألقاها الكيميائي الإنجليزي المتميز همفري ديفي من المعهد الملكي والجمعية الملكية، وكذلك جون تاتوم، مؤسس جمعية المدينة الفلسفية. قام ويليام دانس، أحد مؤسسي الجمعية الملكية الفيلهارمونية، بتوفير العديد من التذاكر لهذه المحاضرات. بعد ذلك، جمع فاراداي مجلدًا مكونًا من 300 صفحة من ملاحظات محاضراته وقدمه إلى ديفي، الذي استجاب له بسرعة وإيجابية. في عام 1813، في أعقاب حادث يتعلق بثلاثي كلوريد النيتروجين الذي أضعف بصر ديفي، عُرض على فاراداي منصب مساعد. سنحت هذه الفرصة بالصدفة عندما تم فصل جون باين، أحد مساعدي المؤسسة الملكية، مما دفع السير همفري ديفي للبحث عن بديل. وبالتالي، تم تعيين فاراداي مساعدًا كيميائيًا في المعهد الملكي في 1 مارس 1813. وبعد ذلك بوقت قصير، كلف ديفي فاراداي بمهمة تحضير عينات ثلاثي كلوريد النيتروجين، وهو المسعى الذي أدى إلى إصابة الرجلين بسبب الحساسية الشديدة للمادة.

تزوج فاراداي من سارة بارنارد (1800-1879) في 12 يونيو 1821. وسهلت أسرتاهما تقديمهما إلى الكنيسة السانديمانية، وأكد فاراداي إيمانه علنًا للمصلين السانديمانيين في الشهر التالي لزواجهما. لم يكن للزوجين أطفال. كان فاراداي مسيحيًا متدينًا، ملتزمًا بالطائفة السانديمانية، وهي فرع من كنيسة اسكتلندا. بعد زواجه، خدم شماسًا وأكمل فترتين كشيخ في بيت اجتماعات شبابه، الواقع في زقاق بولس في باربيكان. تم نقل دار الاجتماعات هذه إلى بارنسبري جروف، إيسلينجتون، في عام 1862، حيث قضى فاراداي السنتين الأخيرتين من ولايته الثانية كشيخ قبل أن يستقيل من المنصب. وقد لاحظ كتاب السيرة الذاتية في كثير من الأحيان أن "الإحساس القوي بوحدة الله والطبيعة ساد حياة فاراداي وعمله".

الحياة اللاحقة

في يونيو 1832، منحت جامعة أكسفورد درجة الدكتوراه الفخرية في القانون المدني لفاراداي. طوال حياته، رفض وسام الفروسية، الذي عُرض عليه تقديرًا لمساهماته العلمية، بسبب اعتراضاته الدينية. كان يعتقد أن تكديس الثروة والسعي وراء المكافآت الدنيوية يتعارض مع تعاليم الكتاب المقدس، موضحًا أنه يفضل البقاء "السيد فاراداي البسيط حتى النهاية". على الرغم من انتخابه زميلًا للجمعية الملكية في عام 1824، إلا أنه رفض الرئاسة مرتين. وفي عام 1833، أصبح أول أستاذ فوليري للكيمياء في المعهد الملكي.

وحصل فاراداي على العديد من الأوسمة الأكاديمية الدولية. وفي عام 1832، تم انتخابه عضوًا فخريًا أجنبيًا في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم. أصبح عضوًا أجنبيًا في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم في عام 1838، وانتُخب لعضوية الجمعية الفلسفية الأمريكية في عام 1840. وفي عام 1844، كان من بين ثمانية أعضاء أجانب تم اختيارهم للأكاديمية الفرنسية للعلوم. وفي عام 1849، تم انتخابه عضوًا منتسبًا في المعهد الملكي الهولندي، والذي أصبح فيما بعد الأكاديمية الملكية الهولندية للفنون والعلوم بعد عامين، وعندها تم تعيينه عضوًا أجنبيًا.

تعرض فاراداي لانهيار عصبي في عام 1839، لكنه استأنف في النهاية أبحاثه في الكهرومغناطيسية. في عام 1848، ومن خلال مناصرة الأمير القرين، مُنح فاراداي دار نعمة وفضل في هامبتون كورت في ميدلسكس، مجانًا من جميع النفقات وتكاليف الصيانة. تم تسمية هذا السكن، الذي كان في الأصل منزل Master Mason's House، فيما بعد باسم Faraday House ويتم تحديده الآن على أنه رقم 37 Hampton Court Road. تقاعد فاراداي في هذا المنزل عام 1858.

رفض فاراداي، الذي سبق له أن تولى مشاريع خدمية مختلفة للحكومة البريطانية، طلبًا حكوميًا لتقديم المشورة بشأن إنتاج الأسلحة الكيميائية لحرب القرم (1853–1856)، مشيرًا إلى اعتراضات أخلاقية. كما رفض مقترحات نشر محاضراته، لاعتقاده أن فعاليتها ستتضاءل دون العروض الحية المصاحبة لها. وفي رسالة ردًا على عرض أحد الناشرين، خلص إلى ما يلي: "لطالما أحببت العلم أكثر من المال، ولأن مهنتي تكاد تكون شخصية تمامًا، لا أستطيع أن أصبح ثريًا".

توفي فاراداي في مقر إقامته في هامبتون كورت في 25 أغسطس 1867، عن عمر يناهز 75 عامًا. وعلى الرغم من أنه رفض سابقًا عرضًا للدفن في كنيسة وستمنستر، إلا أنه توجد لوحة تذكارية مخصصة له هناك، بجوار نصب إسحاق نيوتن. قبر. وتم دفنه في قسم المنشقين (غير الأنجليكانيين) بمقبرة هايجيت.

الإنجازات العلمية

الكيمياء

كانت مساهمات فاراداي الأولية في الكيمياء خلال فترة عمله كمساعد لهمفري ديفي. شمل بحثه دراسة الكلور، مما أدى إلى اكتشاف مركبين جديدين من مركبات الكربون والكلور: سداسي كلورو الإيثان، الذي يتم تصنيعه من خلال كلورة الإيثيلين، ورابع كلوريد الكربون، المشتق من تحلل سداسي كلورو الإيثان. علاوة على ذلك، أجرى تجارب أولية على انتشار الغاز، وهي الظاهرة التي حددها في البداية جون دالتون، والتي تم توضيح أهميتها الفيزيائية لاحقًا بواسطة توماس جراهام وجوزيف لوشميدت. نجح فاراداي في تسييل الغازات المختلفة، واستكشاف سبائك الفولاذ، وتطوير عدة أنواع مبتكرة من الزجاج للتطبيقات البصرية. اكتسبت عينة محددة من هذا الزجاج الثقيل شهرة تاريخية لاحقًا عندما لاحظ فاراداي دوران مستوى الضوء المستقطب عند وضعه في مجال مغناطيسي. تمثل هذه العينة أيضًا أول مادة يتم اكتشافها والتي يتم صدها بواسطة الأقطاب المغناطيسية.

طور فاراداي نموذجًا أوليًا مبكرًا لموقد بنسن، وهو جهاز لا يزال يستخدم على نطاق واسع في المختبرات العلمية على مستوى العالم كمصدر فعال للحرارة. تضمن عمله المكثف في الكيمياء اكتشاف المواد الكيميائية مثل البنزين، والذي أطلق عليه اسم "بيكاربوريت الهيدروجين"، وتسييل الغازات مثل الكلور. ساهم التسييل الناجح للغازات في فهم أن الغازات هي في الأساس أبخرة سوائل ذات نقاط غليان منخفضة بشكل استثنائي، مما عزز مفهوم التجميع الجزيئي. في عام 1820، قام فاراداي بتوثيق التركيب الأولي لمركبات الكربون والكلور، C₂Cl₆ وCCl₄، ثم نشر النتائج التي توصل إليها في العام التالي. كما تأكد من تركيب هيدرات الكلور، وهي مادة تم تحديدها لأول مرة من قبل همفري ديفي في عام 1810. علاوة على ذلك، يُنسب إلى فاراداي صياغة قوانين التحليل الكهربائي وتعميم المصطلحات الكهروكيميائية الرئيسية، بما في ذلك الأنود والكاثود والقطب الكهربائي والأيون، وهي مصطلحات اقترحها ويليام ويويل إلى حد كبير.

كان فاراداي الباحث الرائد في توثيق ما أصبح يعرف فيما بعد بالجسيمات النانوية المعدنية. وفي عام 1857، لاحظ أن الخصائص البصرية لغرويات الذهب تختلف عن تلك الخاصة بالمادة المعدنية المكافئة. من المحتمل أن يمثل هذا الاكتشاف أول ملاحظة مسجلة لتأثيرات الحجم الكمي ويمكن اعتباره لحظة تأسيسية لعلم النانو.

الكهرباء والمغناطيسية

تتعلق مساهمات فاراداي الأكثر شهرة بأبحاثه في الكهرباء والمغناطيسية. تضمنت تجربته الأولية الموثقة تجميع كومة فولتية باستخدام سبع عملات بريطانية نصف بنس، وسبعة أقراص من صفائح الزنك، وستة قطع من الورق المبلل بالمياه المالحة. وباستخدام هذا الجهاز، قام بتوجيه تيار كهربائي من خلال محلول كبريتات المغنيسيوم، ونجح في تحقيق تحلل المركب الكيميائي (كما هو موثق في رسالته الأولى إلى أبوت بتاريخ 12 يوليو 1812).

بعد اكتشاف الكهرومغناطيسية عام 1821 على يد الفيزيائي والكيميائي الدنماركي هانز كريستيان أورستد، حاول همفري ديفي وويليام هايد ولاستون، دون جدوى، تطوير محرك كهربائي. مايكل فاراداي، بعد الانخراط في مناقشات مع الرجلين بشأن التحدي، شرع في بناء جهازين مصممين لتوليد ما أسماه "الدوران الكهرومغناطيسي". أحد هذه الأجهزة، والذي تم تحديده لاحقًا على أنه المحرك أحادي القطب، أنتج حركة دائرية مستمرة. نشأت هذه الحركة من القوة المغناطيسية الدائرية المحيطة بسلك مغمور في بركة زئبق تحتوي على مغناطيس؛ ثم يدور السلك حول المغناطيس عند تنشيطه بواسطة بطارية كيميائية. وضعت هذه التجارب والاختراعات التأسيسية الأساس للتكنولوجيا الكهرومغناطيسية المعاصرة. ومع ذلك، فإن نشر فاراداي المتحمس للنتائج التي توصل إليها أغفل أي اعتراف بجهوده التعاونية مع ولاستون أو ديفي. أثارت هذه الإغفالات جدلاً داخل الجمعية الملكية، مما أدى إلى توتر إشرافه مع ديفي ومن المحتمل أن يؤدي إلى إعادة توجيه فاراداي إلى مشاريع أخرى، وبالتالي منع مشاركته في الأبحاث الكهرومغناطيسية لعدة سنوات.

بعد إنجازه الأولي في عام 1821، شارك فاراداي باستمرار في الأبحاث المعملية، حيث قام بالتحقيق في الخصائص الكهرومغناطيسية لمختلف المواد وجمع الخبرة الأساسية. في عام 1824، قام بتكوين دائرة لفترة وجيزة للتأكد مما إذا كان المجال المغناطيسي يمكن أن يؤثر على تدفق التيار في موصل مجاور، لكنه لم يلاحظ أي ارتباط من هذا القبيل. يعكس هذا البحث تجربة مماثلة أجريت قبل ثلاث سنوات، باستخدام الضوء والمغناطيس، والتي أسفرت عن نتائج سلبية مماثلة. على مدى السنوات السبع اللاحقة، كرّس فاراداي جهدًا كبيرًا لتحسين تركيبته للزجاج البصري عالي الجودة، وتحديدًا بوروسيليكات الرصاص، والذي استخدمه لاحقًا في تحقيقاته في العلاقة بين الضوء والمغناطيسية. في الوقت نفسه، واصل نشر نتائجه التجريبية حول البصريات والكهرومغناطيسية وحافظ على مراسلاته مع العلماء الذين التقى بهم أثناء رحلاته الأوروبية مع ديفي، والذين كان العديد منهم يبحثون أيضًا في الكهرومغناطيسية. في عام 1831، بعد عامين من وفاة ديفي، بدأ فاراداي سلسلة مهمة من التجارب التي بلغت ذروتها باكتشاف الحث الكهرومغناطيسي، مشيرًا في مذكراته المخبرية في 28 أكتوبر 1831، إلى مشاركته في "إجراء العديد من التجارب باستخدام المغناطيس العظيم للجمعية الملكية".

حدث اكتشاف فاراداي المحوري عندما قام بلف ملفين من الأسلاك المعزولة حول حلقة حديدية ولاحظ أن تيارًا لحظيًا يتولد في أحد الملفين عند مرور التيار عبر الملف الآخر. يُعرف هذا التأثير الآن باسم الحث المتبادل. لا يزال جهاز الملف الحلقي الحديدي الأصلي معروضًا في المعهد الملكي. وفي تحقيقات لاحقة، قرر أن تيارًا كهربائيًا يتولد في حلقة سلكية عندما يتم تحريك مغناطيس من خلالها، وبالمثل، عندما يتم تحريك الحلقة نفسها فوق مغناطيس ثابت. أثبتت هذه التظاهرات بشكل قاطع أن المجال المغناطيسي المتقلب يولد مجالًا كهربائيًا. تم لاحقًا صياغة هذه العلاقة الأساسية رياضيًا بواسطة جيمس كليرك ماكسويل في صورة قانون فاراداي، والذي أصبح فيما بعد إحدى معادلات ماكسويل الأربع وتطورت منذ ذلك الحين إلى المفهوم الأوسع لنظرية المجال. قام فاراداي لاحقًا بتطبيق هذه المبادئ المكتشفة لبناء الدينامو الكهربائي، وهو مقدمة لمولدات الطاقة والمحركات الكهربائية المعاصرة.

في عام 1832، أجرى فاراداي سلسلة من التجارب المصممة لاستكشاف الخصائص الأساسية للكهرباء. استخدم مصادر مختلفة، بما في ذلك الكهرباء الساكنة، والبطاريات الكيميائية، و"الكهرباء الحيوانية"، لتوليد ظواهر مثل الجذب الكهروستاتيكي، والتحليل الكهربائي، والمغناطيسية. قادته النتائج التي توصل إليها إلى التأكيد على أنه، على عكس المعتقدات العلمية السائدة في ذلك العصر، كانت الفروق بين "الأنواع" المختلفة للكهرباء سطحية. وبدلاً من ذلك، افترض فاراداي وجود "كهرباء" فريدة، مع وجود اختلافات في كميتها وشدتها (التيار والجهد) تمثل مجموعة متنوعة من الظواهر المرصودة.

افترض فاراداي، في أواخر حياته المهنية، أن القوى الكهرومغناطيسية تتخلل الفراغ المحيط بالموصل. قوبل هذا المفهوم في البداية بالتشكيك العلمي، ولم يشهد فاراداي اعتماده في نهاية المطاف من قبل المجتمع العلمي. لقد انقضى ما يقرب من خمسين عامًا قبل أن تجد الكهرباء تطبيقًا تكنولوجيًا، والذي تجسد في مسرح سافوي في ويست إند بلندن، والذي أصبح الصرح العام الافتتاحي في العالم المضاء بالكهرباء، باستخدام المصابيح المتوهجة التي طورها السير جوزيف سوان. أشارت المؤسسة الملكية إلى أن "فاراداي اخترع المولد في عام 1831، لكن الأمر استغرق ما يقرب من 50 عامًا قبل أن تصبح كل التكنولوجيا، بما في ذلك المصابيح الخيطية المتوهجة التي ابتكرها جوزيف سوان والمستخدمة هنا، حيز الاستخدام الشائع."

ضعف النفاذية المغناطيسية

في عام 1845، حدد فاراداي أن العديد من المواد تظهر تنافرًا دقيقًا من المجال المغناطيسي، وهي ظاهرة أطلق عليها اسم النفاذية المغناطيسية.

تأكد فاراداي أيضًا من أن مستوى استقطاب الضوء المستقطب خطيًا يمكن تدويره من خلال تطبيق مجال مغناطيسي خارجي، بشرط أن يكون محاذيًا لاتجاه انتشار الضوء. تُعرف هذه الظاهرة حاليًا باسم تأثير فاراداي. وفي سبتمبر 1845، وثّق في دفتر ملاحظاته ما يلي: "لقد نجحت أخيرًا في إضاءة منحنى مغناطيسي أو خط قوة وفي مغنطة شعاع من الضوء."

في عام 1862، خلال سنواته الأخيرة، استخدم فاراداي مطيافًا للتحقيق في تغيير آخر للضوء: تعديل الخطوط الطيفية بواسطة مجال مغناطيسي مطبق. ومع ذلك، فقد أثبتت الأجهزة المتاحة له أنها غير كافية لإجراء تقييم نهائي للتحولات الطيفية. بعد ذلك، استخدم بيتر زيمان معدات محسنة لدراسة هذه الظاهرة المتطابقة، ونشر النتائج التي توصل إليها في عام 1897 وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1902 لإنجازه. اعترف زيمان بمساهمات فاراداي في منشوره الصادر عام 1897 وخطاب قبوله جائزة نوبل.

قفص فاراداي

من خلال أبحاثه في الكهرباء الساكنة، أوضحت تجربة فاراداي باستخدام دلو الثلج أن الشحنة الكهربائية تتواجد حصريًا على السطح الخارجي للموصل المشحون، وأن هذه الشحنة الخارجية لا تمارس أي تأثير على أي جسم موجود داخل الموصل. يحدث هذا لأن الشحنات الخارجية تعيد توزيع نفسها، مما يتسبب في إبطال الحقول الداخلية الناتجة بعضها البعض. يتم تطبيق مبدأ التدريع الكهروستاتيكي هذا فيما يسمى حاليًا بقفص فاراداي. في يناير 1836، قام فاراداي ببناء إطار خشبي مساحته 12 قدمًا مربعًا، مدعومًا بأربعة أعمدة زجاجية، وألصق عليه جدرانًا ورقية وشبكات سلكية. ثم دخل هذا الهيكل وكهربه. عند خروجه من حظيرته المكهربة، أثبت فاراداي بفعالية أن الكهرباء تشكل قوة، وليست سائلًا لا يمكن قياسه، كما كان يُعتقد على نطاق واسع خلال تلك الحقبة.

المؤسسة الملكية والخدمة العامة

حافظ فاراداي على ارتباط واسع النطاق بالمعهد الملكي لبريطانيا العظمى. وفي عام 1821، تم تعيينه مساعدًا للمشرف على دار المؤسسة الملكية. تم انتخابه كزميل للجمعية الملكية في عام 1824. وبحلول عام 1825، تولى منصب مدير مختبر المعهد الملكي. بعد ست سنوات، في عام 1833، تم تعيين فاراداي أول أستاذ فوليري للكيمياء في المعهد الملكي لبريطانيا العظمى، وهي فترة أعفيته مدى الحياة من واجبات إلقاء المحاضرات. تم إنشاء هذه الأستاذية خصيصًا لفاراداي من قبل راعيه ومعلمه، جون "ماد جاك" فولر.

بالإضافة إلى استفساراته العلمية في مجالات مثل الكيمياء والكهرباء والمغناطيسية في المعهد الملكي، شارك فاراداي في العديد من المبادرات الخدمية، التي غالبًا ما تستغرق وقتًا طويلاً، لكل من الصناعة الخاصة والحكومة البريطانية. شملت هذه المساعي التحقيقات في انفجارات مناجم الفحم، حيث كان بمثابة شاهد خبير في الإجراءات القانونية، وبالتعاون مع مهندسين من Chance Brothers ج. 1853، تم إنتاج زجاج بصري عالي الجودة ضروري لمنارات Chance. في عام 1846، شارك فاراداي، جنبًا إلى جنب مع تشارلز ليل، في تأليف تقرير موسع وشامل بشأن الانفجار الشديد الذي وقع في منجم هاسويل للفحم في مقاطعة دورهام، والذي أدى إلى مقتل 95 شخصًا. ويشكل تقريرهم فحصًا جنائيًا دقيقًا، يشير إلى أن غبار الفحم أدى إلى تفاقم شدة الانفجار. وفي أول حالة تم فيها ربط الانفجارات بالغبار، قدم فاراداي بعد ذلك محاضرة توضيحية توضح كيف يمكن للتهوية المناسبة أن تخفف من هذه المخاطر. على الرغم من أن هذا التقرير كان ينبغي أن ينبه مالكي مناجم الفحم إلى مخاطر انفجارات غبار الفحم، إلا أن هذا الخطر ظل دون معالجة لأكثر من ستة عقود، حتى كارثة منجم سينغنيد عام 1913.

نظرًا لمكانته العلمية المرموقة داخل دولة تمتلك مصالح بحرية كبيرة، كرس فاراداي جهدًا كبيرًا لمبادرات تشمل بناء المنارة وتشغيلها، بالإضافة إلى تطوير أساليب لمنع تآكل هياكل السفن. ولا تزال ورشته الأصلية، التي تقع في Trinity Buoy Wharf فوق متجر Chain and Buoy، موجودة بجوار منارة لندن الوحيدة، وهو الموقع الذي أجرى فيه تجارب رائدة في الإضاءة الكهربائية للمنارات.

شارك فاراداي أيضًا في الأنشطة التي يمكن تصنيفها الآن على أنها علوم أو هندسة بيئية. تضمن عمله التحقيق في التلوث الصناعي في سوانسي وتقديم الاستشارات بشأن قضايا جودة الهواء في دار سك العملة الملكية. في يوليو 1855، كتب فاراداي رسالة إلى التايمز تناول فيها التلوث الشديد لنهر التايمز، وهو الإجراء الذي ألهم لاحقًا رسمًا كاريكاتوريًا تم توزيعه على نطاق واسع في Punch.

ساهم فاراداي في المعرض الكبير لعام 1851 في هايد بارك، لندن، من خلال المساعدة في تخطيط المعرض والعمل كحكم. بالإضافة إلى ذلك، قدم المشورة للمعرض الوطني فيما يتعلق بحفظ مجموعته الفنية والحفاظ عليها وشارك في لجنة موقع المعرض الوطني في عام 1857. شكل التعليم مجالًا مهمًا آخر من مجالات الخدمة العامة لفاراداي؛ ألقى محاضرات حول هذا الموضوع في المعهد الملكي في عام 1854 وقدم وجهات نظره حول التعليم البريطاني إلى لجنة المدارس العامة في عام 1862. علاوة على ذلك، أعرب فاراداي عن رفضه الشديد لانشغال الجمهور بظواهر مثل قلب الطاولة، والتنويم المغناطيسي، وجلسات تحضير الأرواح، وبالتالي انتقاد السذاجة المجتمعية والإطار التعليمي الوطني.

قبل بدء محاضراته الشهيرة في عيد الميلاد، فاراداي قدم محاضرات في الكيمياء لجمعية المدينة الفلسفية بين عامي 1816 و1818، وهي الفترة التي صقل خلالها كفاءته في إلقاء المحاضرات. وتمثل هذه المشاركات أنشطة المحاضرات الوحيدة التي أجراها بشكل مستقل عن المعهد الملكي.

من عام 1827 إلى عام 1860، ألقى فاراداي سلسلة من تسعة عشر محاضرات في عيد الميلاد لجمهور من الشباب في المعهد الملكي في لندن، وهو تقليد لا يزال مستمرًا حتى يومنا هذا. وتهدف هذه المحاضرات إلى تقديم المفاهيم العلمية على وجه التحديد للأفراد الشباب والجمهور الأوسع، بهدف مزدوج يتمثل في تعزيز الإلهام وتأمين الدعم المالي للمؤسسة الملكية. في عام 1825، أسس أيضًا محاضرات مساء الجمعة، وهو منتدى يقدم فيه المحاضرون أحدث نتائج أبحاثهم للأعضاء. أصبحت سلسلتا المحاضرات من العناصر البارزة في التقويم الاجتماعي للنخبة في لندن، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى قدرات فاراداي الاستثنائية في إلقاء المحاضرات. في مراسلاته مع صديقه المقرب بنجامين أبوت، أوضح فاراداي مبادئه لإلقاء المحاضرات الفعالة، مشيرًا إلى أنه "يجب إشعال الشعلة في البداية وإبقائها حية بروعة متواصلة حتى النهاية". تتميز محاضراته بطبيعتها المبهجة والجذابة، وغالبًا ما تتضمن عروضًا توضيحية، مثل ملء فقاعات الصابون بغازات مختلفة للتحقق من خصائصها المغناطيسية، ومع ذلك فقد نقلت أيضًا رؤى فلسفية عميقة. لقد شجع جمهوره باستمرار على التفكير في الآليات الأساسية لتجاربه، وطرح أسئلة مثل: "أنت تعلم جيدًا أن الجليد يطفو على الماء... لماذا يطفو الجليد؟ فكر في ذلك، وتفلسف". شملت موضوعات محاضراته الكيمياء والكهرباء، مع أمثلة محددة تشمل: 1841: أساسيات الكيمياء، 1843: المبادئ الأولى للكهرباء، 1848: التاريخ الكيميائي للشمعة، 1851: قوى الجذب، 1853: الكهرباء الفولتية، 1854: كيمياء الاحتراق، 1855: الخصائص المميزة للمعادن الشائعة، 1857: الكهرباء الساكنة، 1858: الخصائص المعدنية، 1859: القوى المختلفة للمادة وعلاقاتها ببعضها البعض.

التكريم التذكارية

يوجد تمثال لتكريم مايكل فاراداي في سافوي بليس، على طول فيكتوريا إمبانكمينت، لندن، بجوار معهد الهندسة والتكنولوجيا. يقع نصب فاراداي التذكاري، وهو تصميم وحشي تم تصميمه عام 1961 من قبل المهندس المعماري رودني جوردون، داخل متحف Elephant & نظام القلعة الدوراني، على مقربة من مسقط رأس فاراداي في نيوينجتون بوتس، لندن. تحتل مدرسة فاراداي موقعًا في Trinity Buoy Wharf، حيث لا تزال ورشته محفوظة فوق متجر Chain and Buoy، بجانب منارة لندن الوحيدة. حدائق فاراداي، وهي حديقة متواضعة في والورث، لندن، تقع بالقرب من مسقط رأسه في نيوينجتون بوتس. تقع هذه الحديقة داخل جناح فاراداي في منطقة ساوثوارك بلندن. تقع مدرسة مايكل فاراداي الابتدائية في منطقة Aylesbury Estate في والورث.

تحمل العديد من المرافق الأكاديمية والبحثية اسم فاراداي، بما في ذلك جناح فاراداي في جامعة ساوث بانك بلندن، والذي يضم أقسام الهندسة الكهربائية ويقع بالقرب من مسقط رأسه في نيوينجتون بوتس. خصصت جامعة لوبورو قاعة لفاراداي في عام 1960، وتضم صبًا برونزيًا لرمز المحول الكهربائي وصورة بالقرب من مدخل قاعة الطعام، وكلاهما تكريمًا له. تم أيضًا تسمية هيكل مكون من ثمانية طوابق في حرم العلوم والهندسة بجامعة إدنبرة، وقاعة إقامة تم تشييدها مؤخرًا في جامعة برونيل، والمبنى الهندسي الرئيسي في جامعة سوانسي، ومبنى الفيزياء التعليمية والتجريبية في جامعة إلينوي الشمالية، باسم فاراداي. بالإضافة إلى ذلك، تم تسمية محطة فاراداي البريطانية السابقة في القارة القطبية الجنوبية تكريمًا له.

تنتشر الشوارع التي تحيي ذكرى فاراداي في العديد من المدن البريطانية، مثل لندن، وغلينروثس، وسويندون، وباسينجستوك، ونوتنجهام، وويتبي، وكيركبي، وكراولي، ونيوبري، وسوانزي، وأيلسبري، وستيفيناج. توجد تسميات مماثلة على المستوى الدولي، بما في ذلك في باريس، فرنسا؛ برلين-داهلم وهيرمسدورف، ألمانيا؛ مدينة كيبيك، كيبيك، ديب ريفر، أونتاريو، وأوتاوا، أونتاريو، كندا؛ ذا برونكس، نيويورك، وريستون، فيرجينيا، الولايات المتحدة؛ كارلتون، فيكتوريا، أستراليا؛ وخليج هوك في نيوزيلندا.

لوحة زرقاء تابعة للجمعية الملكية للفنون، تم كشف النقاب عنها في عام 1876، تشير إلى مقر إقامة فاراداي السابق في 48 شارع بلاندفورد في منطقة مارليبون بلندن. من عام 1991 إلى عام 2001، ظهر شبهه على الجانب الخلفي من الأوراق النقدية من الفئة E من فئة 20 جنيهًا إسترلينيًا لبنك إنجلترا، والتي تصوره وهو يلقي محاضرة في المعهد الملكي باستخدام جهاز الشرارة المغناطيسية الكهربائية. في عام 2002، وضع تصويت عام على مستوى المملكة المتحدة لـ "أعظم 100 بريطاني" على قناة بي بي سي فاراداي في المرتبة 22.

تم تكريم فاراداي على الطوابع البريدية الصادرة عن البريد الملكي. في عام 1991، ظهر في عدد "الإنجازات العلمية" باعتباره رائدًا في مجال الكهرباء، جنبًا إلى جنب مع المبدعين في مجال الحوسبة (تشارلز باباج)، والدفع النفاث (فرانك ويتل)، والرادار (روبرت واتسون وات). في عام 1999، وتحت شعار "كهرباء فاراداي"، تم إدراجه في عدد "مغيرو العالم"، جنبًا إلى جنب مع تشارلز داروين، وإدوارد جينر، وآلان تورينج.

تم تسمية معهد فاراداي للعلوم والدين على اسم العالم، الذي اعتبر إيمانه جزءًا لا يتجزأ من مساعيه العلمية. كما أن شعار المعهد مستوحى من اكتشافات فاراداي. تأسست عام 2006 بمنحة قدرها 2,000,000 دولار أمريكي من مؤسسة جون تمبلتون، وتشمل مهمتها إجراء البحوث الأكاديمية، وتعزيز فهم التفاعل بين العلم والدين، وتعزيز الفهم العام في كلا المجالين.

وتحمل مؤسسة فاراداي، وهي معهد أبحاث مستقل يركز على تخزين الطاقة، وتأسست عام 2017، اسم مايكل فاراداي أيضًا. تعمل هذه المنظمة كبرنامج بحث رئيسي في المملكة المتحدة مخصص لتطوير علوم وتكنولوجيا البطاريات والتعليم والمشاركة العامة وأبحاث السوق.

شكلت السيرة الذاتية لفاراداي ومساهماته في الكهرومغناطيسية الموضوع الرئيسي لـ "The Electric Boy"، الحلقة العاشرة من السلسلة الوثائقية العلمية الأمريكية لعام 2014 Cosmos: A Spacetime Odyssey، والتي تم بثها على قناة Fox وقناة National Geographic.

المؤلف أشار ألدوس هكسلي إلى فاراداي في مقالته التي تحمل عنوان ليلة في بيترامالا، قائلًا: "إنه دائمًا الفيلسوف الطبيعي. إن اكتشاف الحقيقة هو هدفه واهتمامه الوحيد ... حتى لو كان بإمكاني أن أكون شكسبير، أعتقد أنه لا يزال يتعين علي اختيار فاراداي." أشادت مارجريت تاتشر، في خطاب ألقته أمام الجمعية الملكية، بفاراداي ووصفته بأنه "بطلها"، معلنة أن "قيمة عمله يجب أن تكون أعلى من رسملة جميع الأسهم في البورصة!" استعارت بعد ذلك تمثاله النصفي من المعهد الملكي ورتبت لعرضه في قاعة 10 داونينج ستريت.

الجوائز التي تم تسميتها على شرف فاراداي

تقديرًا وتخليدًا لمساهماته العلمية المهمة، أنشأت العديد من المؤسسات جوائز وجوائز تحمل اسمه. وتشمل هذه:

• ميدالية IET فاراداي
• جائزة مايكل فاراداي من الجمعية الملكية بلندن
• ميدالية وجائزة مايكل فاراداي من معهد الفيزياء
• جائزة الجمعية الملكية للكيمياء فاراداي للمحاضرة

المعرض

قائمة المراجع

بصرف النظر عن المعالجة الكيميائية، تتألف أعمال فاراداي المنشورة في المقام الأول من مجموعات من الأوراق العلمية أو المحاضرات المكتوبة. بعد وفاته، تم إصدار مذكراته، بالإضافة إلى مجلدات كبيرة من مراسلاته ومذكرات سفره من الجولة الأوروبية مع ديفي في الفترة من 1813 إلى 1815.

• فاراداي، مايكل (1827). التلاعب الكيميائي: تعليمات لطلاب الكيمياء. جون موراي.فاراداي، مايكل (1839). أبحاث تجريبية في الكهرباء المجلد الأول والثاني. ريتشارد وجون إدوارد تايلور.فاراداي، مايكل (1859). أبحاث تجريبية في الكيمياء والفيزياء. تايلور وفرانسيس.فاراداي، مايكل (1861). كروكس، دبليو. (محرر). دورة مكونة من ستة محاضرات عن التاريخ الكيميائي للشمعة. غريفين، بون وأمبير. شركةفاراداي، مايكل (1873). كروكس، دبليو. (محرر). حول القوى المختلفة في الطبيعة. تشاتو وويندوس.فاراداي، مايكل (1932–1936). مارتن، T. (محرر). مذكرات. جي بيل.فاراداي، مايكل (1991). باورز، ب. وسيمونز، إل. (محرران). الفضول مُرضي تمامًا: رحلات فاراداي في أوروبا 1813-1815. معهد المهندسين الكهربائيين.فاراداي، مايكل (1991). جيمس، ف.ا.ج.ل. (محرر). مراسلات مايكل فاراداي. المجلد. 1. INSPEC, Inc. رقم ISBN 978-0-86341-248-6.فاراداي، مايكل (2008). جينكينز، أليس (محرر). التمارين العقلية لمايكل فاراداي: دائرة المقالات الحرفية في ريجنسي لندن. ليفربول: مطبعة جامعة ليفربول.فاراداي (وحدة) – ثابت فيزيائي يمثل الشحنة الكهربائية لمول واحد من الإلكترونات. صفحات تعرض أوصاف قصيرة لأهداف إعادة التوجيه
  • فاراداي (وحدة) – الثابت الفيزيائي: الشحنة الكهربائية لمول واحد من الإلكتروناتصفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه
  • هندسة الطب الشرعي – التحقيق في الإخفاقات المرتبطة بالتدخل القانوني.
  • نيكولا تيسلا – مهندس ومخترع أمريكي صربي (1856–1943).
  • الجدول الزمني لتقنيات الهيدروجين.
  • الجدول الزمني لتكنولوجيا درجات الحرارة المنخفضة.
  • تأثير زيمان – انقسام الخطوط الطيفية في المجال المغناطيسي.

  المراجع

  المصادر

  • كانتور، جيفري (1991). مايكل فاراداي، ساندمانيان وعالم. ماكميلان. رقم ISBN 978-0-333-58802-4.هاملتون، جيمس (2004). حياة الاكتشاف: مايكل فاراداي، عملاق الثورة العلمية. نيويورك: راندوم هاوس. رقم ISBN 978-1-4000-6016-0.توماس، جي إم (1991). مايكل فاراداي والمؤسسة الملكية: عبقرية الإنسان والمكان (PBK). الصحافة اتفاقية حقوق الطفل. رقم ISBN 978-0-7503-0145-9.طومسون، سيلفانوس (1901). مايكل فاراداي، حياته وعمله. لندن: كاسيل وشركاه.أعمال السيرة الذاتية

    السير الذاتية

    موارد السيرة الذاتية

    السير الذاتية

    • السيرة الذاتية متاحة من المعهد الملكي لبريطانيا العظمى.
    • فاراداي كمكتشف بقلم جون تيندال، ويمكن الوصول إليه عبر مشروع جوتنبرج.
    • الشخصية المسيحية لمايكل فاراداي.
    • حياة واكتشافات مايكل فاراداي بقلم ج. أ. كروثر. لندن: جمعية نشر المعرفة المسيحية، 1920.

    موارد أخرى

    • أعمال مايكل فاراداي متاحة من خلال مشروع جوتنبرج.
    • أعمال مايكل فاراداي أو المتعلقة بها الموجودة في أرشيف الإنترنت.
    • تتوفر أعمال مايكل فاراداي ككتب صوتية للملكية العامة عبر LibriVox.
    • المراسلات الكاملة لمايكل فاراداي: نصوص كاملة قابلة للبحث لجميع الرسائل المتبادلة بين فاراداي، استنادًا إلى الطبعة القياسية التي كتبها فرانك جيمس.
    • فيديو بودكاست يضم السير جون كادوجان وهو يناقش البنزين في سياق عمل فاراداي.
    • رسائل فاراداي وشونباين، 1836-1862. يتضمن هذا المنشور الصادر عام 1899 ملاحظات وتعليقات ومراجع لمراسلات معاصرة.
    • مدرسة فاراداي، الواقعة في Trinity Buoy Wharf.
    • "ملفات تعريفية في الكيمياء: مايكل فاراداي" على YouTube، مؤسسة التراث الكيميائي