Michael Faraday

Delice Bette | 28 prosince, 2022

Souhrn

Michael Faraday († 25. srpna 1867 v Hampton Court Green, Middlesex) byl anglický přírodovědec, který je považován za jednoho z nejvýznamnějších experimentálních fyziků. Faradayovy objevy „elektromagnetické rotace“ a elektromagnetické indukce položily základ pro rozvoj elektrotechnického průmyslu. Jeho názorné výklady magnetooptického jevu a diamagnetismu pomocí siločar a polí vedly k rozvoji teorie elektromagnetismu. V roce 1820 už byl Faraday považován za předního britského chemického analytika. Objevil řadu nových uhlovodíků včetně benzenu a butenu a formuloval základní zákony elektrolýzy.

Faraday, který vyrostl ve skromných poměrech a vyučil se knihařem, se s nadšením věnoval přírodním vědám a našel si práci jako asistent Humphryho Davyho v laboratoři Royal Institution, která se stala jeho nejdůležitějším pracovištěm. V laboratoři Královského institutu prováděl své průkopnické elektromagnetické experimenty a v jeho přednáškovém sále pomáhal svými vánočními přednáškami šířit nové vědecké poznatky. V roce 1833 byl Faraday jmenován prvním Fullerovým profesorem chemie. Faraday provedl asi 30 000 experimentů a publikoval 450 vědeckých článků. Nejdůležitější ze svých publikací o elektromagnetismu shrnul v knize Experimental Researches in Electricity. Jeho nejpopulárnější dílo Chemické dějiny svíčky bylo přepisem jedné z jeho vánočních přednášek.

Z pověření britského státu Faraday více než dvacet let školil kadety Královské vojenské akademie ve Woolwichi v chemii. Pracoval pro celou řadu úřadů a veřejných institucí, například pro námořní úřad Trinity House, Britské muzeum, ministerstvo vnitra a obchodní radu.

Faraday patřil ke stoupencům malé křesťanské menšiny, sandemaniánů, jejichž náboženského života se aktivně účastnil.

Původ a vzdělání

Michael Faraday se narodil 22. září 1791 v Newingtonu v hrabství Surrey, které je dnes součástí londýnské čtvrti Southwark. Byl třetím ze čtyř dětí kováře Jamese Faradaye (1761-1810) a jeho ženy Margaret (rozené Hastwellové, 1764-1838), dcery farmáře. Až do začátku roku 1791 žili jeho rodiče spolu s jeho dvěma staršími sourozenci, Elizabeth (1787-1847) a Robertem (1788-1846), v malé vesnici Outhgill v tehdejším hrabství Westmorland v severozápadní Anglii (dnes Cumbria). Když v důsledku Francouzské revoluce došlo k úpadku obchodu a rodině hrozila chudoba, rozhodli se přestěhovat do bezprostřední blízkosti Londýna. Faradayův otec si našel práci u železáře Jamese Boyda v londýnském West Endu. Krátce nato se rodina přestěhovala do Gilbert Street a asi o pět let později do Jacob“s Well Mews. Tam se narodila Faradayova mladší sestra Margaret (1802-1862).

Do svých dvanácti let navštěvoval Faraday jednoduchou denní školu, kde se učil základům čtení, psaní a počítání. V roce 1804 si našel práci jako poslíček u hugenotského emigranta George Riebaua, který provozoval knihkupectví na Blanford Street. Jednou z Faradayových povinností bylo ráno roznášet noviny Riebauovým zákazníkům, během dne je zase vyzvedávat a roznášet dalším zákazníkům. Asi po roce práce poslíčka podepsal Faraday 7. října 1805 sedmiletou učňovskou smlouvu s Riebauem. Podle tehdejších zvyklostí se nastěhoval ke svému učednickému mistrovi a žil s ním po dobu jeho učení.

Faraday se ukázal jako zručný, otevřený a zvídavý učeň. Rychle se naučil knihařskému řemeslu a pozorně četl mnoho knih přinesených k vazbě. Patřily k nim například Rozhovory o chemii od Jane Marcetové, populární úvod do chemie vydaný v roce 1806, a příspěvek Jamese Tytlera o elektřině pro třetí vydání Encyklopedie Britannica, stejně jako příběh Ali Baby a referenční práce a časopisy o umění. Riebau mu umožnil provádět drobné chemické a elektrické pokusy.

Mezi díla, která Faraday studoval, patřila kniha Isaaca Wattse The Improvement of the Mind (1741), která byla určena čtenářům, kteří si chtěli samostatně rozšířit své znalosti a duševní schopnosti. Autor ve svých výkladech kladl důraz na to, aby znalosti nepředával pouze pasivně, ale aby čtenáře podněcoval k aktivnímu zapojení. Watts mimo jiné doporučoval dělat si poznámky k článkům, dělat si poznámky na přednáškách a snažit se o výměnu názorů s podobně smýšlejícími lidmi.

Pod tímto dojmem začal Faraday v roce 1809 psát sbírku poznámek k článkům o umění a vědě, které četl v různých novinách a časopisech, nazvanou Filosofické miscellany. V roce 1810 Riebau povzbudil devatenáctiletého Faradaye, aby navštěvoval vědecké přednášky, které v jeho domě každé pondělí pořádal zlatník John Tatum. Tatum byl zakladatelem Městské filosofické společnosti založené v roce 1808, jejímž cílem bylo umožnit řemeslníkům a učňům přístup k vědeckým poznatkům. Za každou přednášku se platil poplatek jeden šilink, který Faraday dostával od svého bratra Roberta. Díky této podpoře mohl od 19. února 1810 do 26. září 1811 navštívit asi tucet přednášek. Během Tatumových přednášek si Faraday dělal poznámky, které ve volném čase upravoval, shrnoval a přepisoval do zápisníku. U Tatuma se spřátelil s kvakery Benjaminem Abbottem (1793-1870) a Edwardem Magrathem (1791?-1861) a Richardem Phillipsem (1778-1851). Dne 12. července 1812 zahájil s Abbottem písemnou výměnu názorů, která trvala mnoho let.

Faraday, jehož učednické období u Riebaua se chýlilo ke konci, necítil příliš velkou chuť strávit život jako knihař. Napsal dopis předsedovi Královské společnosti Josephu Banksovi, v němž ho žádal o podřadné místo v laboratořích Královské společnosti. Banks však nepovažoval za nutné na jeho žádost odpovědět. Dne 8. října 1812, den po skončení učňovské praxe, nastoupil Faraday jako knihařský tovaryš u Henriho de La Roche.

Zaměstnání laboratorního asistenta

Na začátku roku 1812 ukázal Riebau Faradayův zápisník s přepisy Tatumových přednášek synovi Williama Danceho (1755-1840), jednoho ze svých klientů. Dance to oznámil svému otci, který pak Faradaye v březnu a dubnu 1812 vzal na poslední čtyři přednášky Humphryho Davyho s názvem The Elements of Chemical Philosophy (Prvky chemické filosofie). Davy byl považován za vynikajícího přednášejícího a mezi odborníky si získal vysoké renomé díky objevu prvků draslíku, sodíku a chlóru. Během Davyho přednášek si Faraday dělal četné poznámky, které upravoval a doplňoval kresbami, svázal do knihy a poslal Davymu.

Koncem října 1812 však Davy nebyl v Londýně, ale spolu s Johnem Georgem Childrenem opakoval v Tunbridge Wells pokus Pierra Louise Dulonga, který krátce předtím objevil novou sloučeninu chloru a dusíku. Při pokusech explodovala skleněná trubice se vzniklým trichloridem dusíku a vážně poranila Davyho levé oko. Davy byl okamžitě převezen na léčení do Londýna, kde našel Faradayův program. Protože kvůli zranění oka potřeboval pomoc s uspořádáním svých poznámek, pozval koncem roku 1812 Faradaye k sobě domů.

Dne 19. února 1813 došlo v Královském institutu k rvačce mezi laborantem Williamem Paynem a nástrojařem Johnem Newmannem. O tři dny později byl Payne řediteli Královského institutu propuštěn. Davy, který potřeboval nového asistenta, navrhl na uvolněné místo Faradaye. Ten 1. března 1813 nastoupil jako laboratorní asistent do Královského institutu. Mezi jeho povinnosti patřilo dohlížet na přednášející a profesory a pomáhat jim při přípravě a vedení přednášek, každý týden čistit modely ve skladu a každý měsíc utírat prach z přístrojů ve vitrínách. Přestěhoval se do dvou místností svého předchůdce a dostal povolení používat laboratoř k vlastním pokusům.

Cesta kontinentální Evropou

Napoleon Bonaparte udělil Davymu zlatou medaili za jeho přínos elektrochemii, kterou chtěl převzít v Paříži. Navzdory probíhajícím napoleonským válkám získal od francouzské vlády povolení k cestě do kontinentální Evropy. Davy a jeho žena Jane Apreeceová (1780-1855) proto v roce 1813 naplánovali cestu po kontinentální Evropě, která měla trvat dva až tři roky a měla vést až do Konstantinopole. Požádal Faradaye, aby ho doprovázel jako jeho amanuensis (tajemník a vědecký asistent). To mu, který nikdy necestoval „dál než dvanáct mil“ od Londýna, poskytlo příležitost učit se od Davyho a navázat kontakt s některými z nejvýznamnějších zahraničních přírodovědců.

Dne 13. října 1813 opustila pětičlenná cestovní skupina Londýn. V Plymouthu se vydala do Morlaix, kde byla prohledána a zadržována asi týden. Večer 27. října konečně dorazili do Paříže. Faraday si prohlédl město, které na něj udělalo velký dojem, a spolu s Davym a geologem Thomasem Richardem Underwoodem (1772-1835) navštívil Napoleonovo muzeum. V laboratoři chemika Louise-Nicolase Vauquelina pozorovali Davy a Faraday výrobu chloridu draselného, která se lišila od metody používané v Anglii. Ráno 23. listopadu navštívili André-Marie Ampère, Nicolas Clément a Charles-Bernard Desormes Davyho v jeho hotelu, předložili mu látku, kterou před dvěma lety objevil Bernard Courtois, a předvedli několik pokusů, při nichž vznikaly fialové páry. S Faradayovou pomocí prováděl Davy vlastní experimenty, mimo jiné v laboratoři Eugèna Chevreula v Jardin des Plantes. 11. prosince zjistil, že jde o nový prvek, který pojmenoval jód podle řeckého slova iodes, což znamená „fialový“. Davyho experimenty zpozdily plánovanou cestu do Itálie.

Dne 29. prosince 1813 odjeli z Paříže na pobřeží Středozemního moře, kde Davy doufal, že najde rostliny obsahující jód pro své výzkumy. Faraday byl počátkem února v Montpellier svědkem průjezdu papeže Pia VII., který se po osvobození Spojenci vracel do Itálie. Po měsíčním pobytu pokračovali v cestě do Itálie v doprovodu Frédérica-Josepha Bérarda (1789-1828). Přes Nîmes a Nice přejeli Alpy přes průsmyk Tenda. Během náročné cesty od města k městu Davy Faradayovi vysvětlil geologickou stavbu krajiny a seznámil ho se starobylými kulturními památkami.

V Janově znemožnilo další cestu špatné počasí. Davy využil prodlevy k pokusům v domě Domenica Vivianiho (1772-1840), který choval v zajetí několik „elektrických ryb“, u nichž chtěl ověřit, zda výtok těchto ryb stačí k rozkladu vody. Výsledky jeho pokusů byly negativní. Dne 13. března přepluly lodí Janovský záliv. Den před vyloděním britské armády v Livornu projeli Luccou a 16. března dorazili do Florencie, kde navštívili muzeum Accademia del Cimento, v němž se nacházely mimo jiné pozorovací přístroje Galilea Galileiho. Davy a Faraday pokračovali v pokusech s jódem a připravili pokus, který měl dokázat, že diamanty se skládají z čistého uhlíku. K tomu použili velké hořící brýle z majetku velkovévody Ferdinanda III. 27. března 1814 se jim to poprvé podařilo prokázat. V následujících dnech oba pokus ještě několikrát zopakovali.

Příjezd do Říma se odehrál uprostřed Svatého týdne. Stejně jako na jiných místech prozkoumával Faraday město na vlastní pěst. Obzvláště na něj zapůsobila bazilika svatého Petra a Koloseum. V Accademia dei Lincei Davy a Faraday experimentovali s dřevěným uhlím, aby se pokusili odpovědět na některé nezodpovězené otázky z experimentu s diamantem. Dne 5. května byli hosty v domě Domenica Morichiniho (1773-1836). Faraday zde pod vedením majitele domu neúspěšně zopakoval svůj pokus s údajnou magnetizací jehly fialovou složkou slunečního světla. O dva dny později se vydali na dvoutýdenní výlet do Neapole. Tam několikrát vystoupili na Vesuv. Neapolská královna Karolína Bonapartová darovala Davymu nádobu se starověkými barevnými pigmenty, které Davy a Faraday později analyzovali.

Aby unikla letním vedrům, vydala se skupina cestovatelů 2. června z Říma směrem do Švýcarska. Přes Terni, Bolognu, Mantovu a Veronu dorazili do Milána. Zde se Faraday 17. června setkal s Alessandrem Voltou. Do Ženevy přijeli 25. června 1814 a strávili léto s Charlesem-Gaspardem de la Rive v jeho domě u Ženevského jezera, kde lovili, rybařili, dále experimentovali s jódem a spolupracovali s Marcem-Augustem Pictetem a Nicolasem-Théodorem de Saussurem. Dne 18. září 1814 cestovali přes Lausanne, Vevey, Payerne, Bern, Curych a Rýnské vodopády u Schaffhausenu a nakonec dorazili do Mnichova, kde se zdrželi tři dny.

Do Itálie se vrátili přes Brennerský průsmyk a navštívili Padovu a Benátky. Ve Florencii zkoumali hořlavý plyn, který unikal ze země v Pietramale a který identifikovali jako metan. V Římě, kam přijeli 2. listopadu 1814 a kde zůstali až do března 1815, prožil Faraday Vánoce a zúčastnil se několika maškarních bálů během masopustu. Davy a Faraday prováděli další pokusy s chlorem a jódem. Jejich původní plány na cestu do Konstantinopole padly. Po cestě přes Tyrolsko a Německo dorazili 23. dubna 1815 do Londýna.

Vývoj chemického analytika

Po svém návratu byl Faraday v Londýně zpočátku bez zaměstnání. Na žádost Williama Thomase Brandeho, který v roce 1812 převzal po Davym místo profesora chemie, a s plnou podporou Davyho, který byl o týden dříve zvolen viceprezidentem Královské instituce, získal Faraday 15. května zpět své původní místo laboratorního asistenta a byl navíc zodpovědný za mineralogickou sbírku.

Faraday opět navštěvoval přednášky Městské filozofické společnosti a stal se jejím členem. Dne 17. ledna 1816 zde přednesl svou první přednášku o chemii, po níž v následujících dvou a půl letech následovalo dalších 16 přednášek. V roce 1818 navštěvoval čtvrteční večerní kurzy rétoriky Benjamina Humphreyho Smarta (1786-1872) v Royal Institution, aby se zdokonalil v přednáškách. Spolu se čtyřmi přáteli založil v létě téhož roku spisovatelský kroužek. Členové skupiny, organizované podle pokynů Městské filosofické společnosti, psali eseje na volně zvolená nebo pevně stanovená témata, která byla předkládána anonymně a hodnocena kolektivně ve skupině.

V laboratoři Královského institutu Faraday často prováděl experimenty Davyho jménem a v roce 1816 se zasloužil o jeho výzkumy, které vedly k vývoji „Davyho lampy“ používané v hornictví. Pro Brandeho, redaktora Quarterly Journal of Science, sestavoval Faraday od roku 1816 stránky s názvem Miscellanea a v srpnu 1816, v době Brandeho nepřítomnosti, převzal plnou odpovědnost za časopis. V roce 1816 vyšel v časopise Quarterly Journal of Science také první Faradayův vědecký článek o vzorcích vápence z Toskánska. Do konce roku 1819 publikoval 37 sdělení a článků v časopise Quarterly Journal of Science, včetně výzkumu úniku plynů z kapilárních trubic a poznámek o „zpívajících plamenech“.

Faraday ve své laboratoři prováděl analýzy papíru pro Williama Savage (1770-1843), tiskaře Královského institutu, zkoumal vzorky hlíny pro výrobce keramiky Josiaha Wedgwooda II (1769-1843) a prováděl forenzní vyšetřování pro soud. Počátkem roku 1819 zahájil Faraday spolu s Jamesem Stodartem (1760-1823), který vyráběl chirurgické nástroje, rozsáhlou sérii pokusů zaměřených na zdokonalování ocelových slitin. Nejprve zkoumal wootz, široce používaný výchozí produkt pro výrobu oceli, z hlediska jeho chemického složení. Následovaly četné pokusy se zušlechťováním oceli, při nichž se mimo jiné používala platina a rhodium. Výzkumy oceli trvaly přibližně pět let a po Stodartově smrti v nich pokračoval Faraday sám.

Dne 21. prosince 1820 byl členům Královské společnosti přečten Faradayův první článek určený k publikaci v časopise Philosophical Transactions. Popisoval v něm dvě nové chlorouhlíkové sloučeniny, které objevil, tetrachlorethen a hexachlorethan. V té době byl již Faraday považován za předního britského chemického analytika. V roce 1821 byl jmenován „superintendantem domu“ Královského institutu. 12. června 1821 se oženil se Sarah Barnardovou (1800-1879), sestrou svého přítele Eduarda Barnarda (1796-1867), s níž se seznámil na podzim 1819. Jejich manželství zůstalo bezdětné.

Uznání jako přírodovědec

V roce 1821 požádal Richard Phillips, v té době redaktor časopisu Annals of Philosophy, Faradaye o přehled všech známých poznatků o elektřině a magnetismu. Krátce předtím Hans Christian Ørsted publikoval svá pozorování o vychýlení ručičky kompasu elektrickým proudem. Faraday ve své laboratoři zopakoval pokusy Ørsteda, André-Marie Ampéra a Françoise Araga. Jeho dvoudílný Historický náčrt elektromagnetismu vyšel na jeho žádost anonymně v časopise Annals of Philosophy v září a říjnu 1821. Faradayovi se poprvé podařil pokus, při němž se vodič s proudem otáčel kolem své vlastní osy pod vlivem permanentního magnetu. V témže měsíci svůj objev publikoval v časopise Quarterly Journal of Science. Zásadním předpokladem pro vývoj elektromotoru byla tzv. „elektromagnetická rotace“.

Jen několik dní po zveřejnění jeho objevu přátelé Williama Hydea Wollastona, včetně Davyho, pochybovali o nezávislosti Faradayovy práce. Obvinili ho, že myšlenku „elektromagnetické rotace“ ukradl Wollastonovi a neuznal jeho autorství. Faradayův experimentální důkaz se však zcela lišil od řešení navrženého Wollastonem, což Wollaston uznal. Protože zvěsti o tom na veřejnosti neutichly, byl Faraday nucen odhalit autorství svého Historického náčrtu elektromagnetismu.

V roce 1818 popsal Michael Faraday uspávací účinek „sirného éteru“. V roce 1823 začal Faraday zkoumat vlastnosti Davyho objeveného hydrátu chloru. Když ji zahřál pod tlakem, poprvé se mu podařilo zkapalnit chlor. V roce 1823 a znovu v roce 1844, kdy se k tomuto tématu vrátil, se mu podařilo zkapalnit amoniak, oxid uhličitý, oxid siřičitý, oxid dusičitý, chlorovodík, sirovodík, dikyan a ethen. Faraday jako první zjistil, že existuje kritická teplota, při jejímž překročení již nelze plyny zkapalnit bez ohledu na vyvíjený tlak. Dokázal, že stavy „pevné“, „kapalné“ a „plynné“ se mohou navzájem měnit a netvoří pevné kategorie.

V roce 1825 si Faraday všiml kapalných zbytků v plechovkách s osvětlovacím plynem, které Královskému institutu dodával jeho bratr Robert, jenž pracoval v Londýnské plynárenské společnosti. Analyzoval kapalinu a objevil novou uhlovodíkovou sloučeninu, kterou nazval „bikarburát vodíku“. V témže roce dal Eilhard Mitscherlich této látce, aromatickému uhlovodíku, název benzen. Krátce poté objevil buten, sloučeninu se stejným poměrovým vzorcem jako eten, ale se zcela odlišnými chemickými vlastnostmi. V roce 1826 Faraday určil složení naftalenu a vyrobil dva různé krystalické vzorky kyseliny sírové naftalenu.

Kniha Chemická manipulace vyšla v dubnu 1827. Tato Faradayova monografie byla úvodem do praktické chemie a byla určena začátečníkům v oblasti přírodně-chemického výzkumu. Zahrnoval všechny aspekty praktické chemie, počínaje správným uspořádáním laboratoře, přes správné provádění chemických pokusů až po analýzu chyb. Po prvním vydání následovala další dvě vydání v letech 1830 a 1842.

1. dubna 1824 založily Královská společnost a Rada pro zeměpisnou délku společnou komisi (Committee for the Improvement of Glass for Optical Purposes). Jejím cílem bylo najít recepturu na výrobu vysoce kvalitních optických skel, která by mohla konkurovat křemenným sklům vyráběným Josefem von Fraunhoferem v Německu. Výzkumy probíhaly nejprve ve sklárně Falcon Glass Works, kterou provozovali Apsley Pellatt (1763-1826) a James Green. Za účelem přímého dohledu nad průběhem pokusů byla 5. května 1825 jmenována podvýborná komise ve složení John Herschel, George Dollond a Faraday. Po vybudování nové tavicí pece v Royal Institution se od září 1827 prováděly pokusy se sklem v Royal Institution. Na místo Faradaye byl 3. prosince 1827 přijat Charles Anderson, bývalý seržant královského dělostřelectva. Výzkum skla byl Faradayovým hlavním úkolem po více než pět let a na konci roku 1829 se stal předmětem jeho první Bakerovy přednášky pro Královskou společnost. V roce 1830 byly pokusy se sklem z finančních důvodů zastaveny. Zpráva astronomů Henryho Katera (1777-1835) a Johna Ponda z roku 1831, kteří testovali dalekohled s objektivem ze skla vyrobeného Faradayem, potvrdila, že sklo má dobré achromatické vlastnosti. Faraday však považoval výsledky své pětileté práce za nedostatečné.

Na popud jeho přítele Richarda Phillipse, který byl krátce předtím sám přijat do Královské společnosti, byl 1. května 1823 poprvé přečten návrh na přijetí Faradaye do Společnosti. Návrh byl podepsán 29 členy a musel být přečten na deseti po sobě jdoucích schůzích. Davy, který byl od roku 1820 předsedou Královské společnosti, chtěl Faradayovu zvolení zabránit a snažil se dosáhnout stažení návrhu. S jedním hlasem proti byl Faraday 8. ledna 1824 přijat do Královské společnosti.

Od března do června 1824 působil Faraday jako dočasný první tajemník londýnského klubu The Athenaeum, který Davy spoluzakládal. Když mu bylo v květnu navrženo, aby převzal funkci natrvalo za roční plat 100 liber, odmítl a doporučil na toto místo svého přítele Edwarda Magratha.

7. února 1825 byl Faraday jmenován ředitelem laboratoře Královského institutu a začal zde přednášet první vlastní přednášky. V únoru 1826 byl zproštěn povinnosti asistovat Brandemu při jeho přednáškách. V roce 1827 Faraday přednášel chemii v Londýnském institutu a měl první ze svých četných vánočních přednášek. Nabídku stát se prvním profesorem chemie na nově založené Londýnské univerzitě odmítl s odvoláním na své povinnosti v Royal Institution. V roce 1828 byl vyznamenán Fullerovou medailí. Do roku 1831 pomáhal Brandemu redigovat Quarterly Journal of Science a poté dohlížel na prvních pět čísel nového časopisu Royal Institution.

Výzkumy elektřiny (1831 až 1838)

Již v roce 1822 si Faraday do svého zápisníku poznamenal: „Přeměnit magnetismus na elektřinu“. V laboratorním deníku, který si začal psát v září 1820, si 28. prosince 1824 poprvé zaznamenal pokus, při němž se pokusil vyrobit elektřinu pomocí magnetismu. Očekávaný elektrický proud se však nedostavil. Ve dnech 28. a 29. listopadu 1825 a 22. dubna 1826 provedl další pokusy, ale bez dosažení požadovaného výsledku.

Po pětileté přestávce způsobené složitými výzkumy skla se Faraday 29. srpna 1831 poprvé vrátil k elektromagnetickým experimentům. Nechal svého asistenta Andersona vyrobit měkký železný kroužek o vnitřním průměru šest palců (asi 15 cm). Na jednu stranu kroužku připevnil tři závity měděného drátu, které od sebe izoloval provázkem a kalikem. Na druhé straně prstence byly dva takové vinutí. Oba konce jednoho z vinutí na jedné straně prodloužil dlouhým měděným drátem, který vedl k magnetické jehle vzdálené asi tři stopy (asi jeden metr). Jedno z vinutí na druhé straně připojil k pólům baterie. Pokaždé, když uzavřel obvod, magnetická jehla se pohnula z klidové polohy. Po otevření obvodu se ručička opět pohnula, tentokrát však opačným směrem. Faraday objevil elektromagnetickou indukci a použil princip, který byl základem později vyvinutých transformátorů. Své experimenty, které trvaly až do 4. listopadu, přerušil kvůli třítýdenní dovolené s manželkou v Hastingsu a čtrnáctidennímu vyšetřování pro Královskou mincovnu. Během svých pokusů, které trvaly pouhých jedenáct dní, zjistil, že válcový tyčový magnet, kterým pohybovala drátěná cívka, v sobě indukuje elektrické napětí. Elektrické generátory pracují na tomto základním principu.

Faradayovu zprávu o objevu elektromagnetické indukce předložil Královské společnosti na konci roku 1831. Forma otištěná ve Philosophical Transactions se objevila až v květnu 1832. Dlouhé zpoždění bylo způsobeno změnou podmínek publikování nových článků. Až do konce roku 1831 stačila k uveřejnění článku ve Philosophical Transactions většina hlasů výboru pro dokumenty. Změněná pravidla umožnila individuální recenzování článků. Recenzi Faradayova článku napsali matematik Samuel Hunter Christie a lékař John Bostock (1773-1846).

V prosinci 1831 napsal Faraday svému dlouholetému francouzskému příteli Jeanu Nicolasi Pierru Hachettovi a informoval ho o svých nejnovějších objevech. Hachette ukázal dopis tajemníkovi Francouzského institutu Françoisi Aragovi, který jej 26. prosince 1831 přečetl členům institutu. Zprávy o Faradayově objevu se objevily ve francouzských novinách Le Temps 28. prosince 1831 a Le Lycée 29. prosince 1831. List London Morning Advertiser je přetiskl 6. ledna 1832. Zprávy v tisku ohrožovaly prioritu jeho objevu, protože Italové Leopoldo Nobili a Vincenzo Antinori (1792-1865) ve Florencii zopakovali některé Faradayovy experimenty a jejich výsledky, publikované v časopise Antologia, se objevily ve Philosophical Transactions dříve než Faradayův článek.

Po svém objevu, že magnetismus je schopen generovat elektřinu, si Faraday dal za úkol dokázat, že bez ohledu na to, jakým způsobem elektřina vzniká, působí vždy stejně. Dne 25. srpna 1832 začal pracovat se známými zdroji elektřiny. Srovnával účinky voltaické elektřiny, třecí elektřiny, termoelektřiny, živočišné elektřiny a magnetické elektřiny. Ve svém příspěvku, který přednesl 10. a 17. ledna, dospěl na základě svých experimentů k závěru, že „…elektřina, ať už je její zdroj jakýkoli, je v přírodě totožná“.

Koncem prosince 1832 si Faraday položil otázku, zda by elektrický proud dokázal rozložit pevné těleso – například led. Při svých pokusech zjistil, že led se na rozdíl od vody chová jako nevodič. Testoval řadu látek s nízkým bodem tání a pozoroval, že nevodivé pevné těleso po přechodu do kapalné fáze vede proud a vlivem proudu se chemicky rozkládá. Dne 23. května 1833 přednesl před Královskou společností projev O novém zákonu vedení elektřiny.

Tato zkoumání přivedla Faradaye přímo k jeho pokusům s „elektrochemickým rozkladem“, které ho zaměstnaly na celý rok. Prošel dosavadní názory, zejména Theodora Grotthuße a Davyho, a dospěl k závěru, že rozklad probíhá uvnitř kapaliny a že elektrické póly hrají pouze roli omezovače kapaliny.

Faraday, nespokojený s dostupnými termíny pro popis chemického rozkladu pod vlivem elektrického proudu, se počátkem roku 1834 obrátil na Williama Whewella a diskutoval o tom také se svým lékařem Whitlockem Nichollem. Ten Faradayovi navrhl, aby pro popis procesu elektrochemického rozkladu používal termíny elektroda pro vstupní a výstupní plochu proudu, elektrolýza pro samotný proces a elektrolyt pro zúčastněnou látku. Whewell, který chtěl polární povahu procesu více přiblížit, zavedl pro obě elektrody termíny anoda a katoda a pro zúčastněné částice termíny aniont, kationt a iont. Na začátku sedmé série svých Experimental Researches in Electricity, kterou předložil Královské společnosti 9. ledna 1834, Faraday navrhl nové termíny pro popis procesu elektrochemického rozkladu (elektrolýzy). V tomto článku formuloval dva základní zákony elektrolýzy:

Faraday svými výzkumy vyloučil vliv faktorů, jako je koncentrace elektrolytického roztoku nebo povaha a velikost elektrod, na proces elektrolýzy. Důležité bylo pouze množství elektřiny a chemických ekvivalentů. Byl to důkaz, že chemické a elektrické síly spolu úzce souvisejí a jsou kvantitativně propojeny. Faraday toto spojení využil při svých dalších experimentech k přesnému měření množství elektřiny.

V polovině ledna 1836 postavil Faraday v přednáškovém sále Královského institutu krychli o délce strany 12 stop (asi 3,65 m), jejíž okraje tvořil lehký dřevěný rám. Boky byly potaženy měděným drátem a pokryty papírem. Kostka stála na čtyřech skleněných nožkách o výšce 5,5 palce (asi 14 cm), které ji izolovaly od země. Při pokusech ve dnech 15. a 16. ledna 1836 připojil krychli k elektrizačnímu zařízení, aby ji elektricky nabil. Poté vstoupil dovnitř zařízení s Goldblattovým elektrometrem, aby zjistil případnou elektřinu, která se mohla indukovat ve vzduchu. Ukázalo se však, že každý bod v místnosti je bez elektřiny.

Uspořádání známé jako Faradayova klec, v níž elektrické pole mizí uvnitř uzavřeného vodivého tělesa, se dnes používá v elektrotechnice k odstínění elektrostatických polí.

V roce 1837 se Faraday zamýšlel nad způsobem šíření elektrického silového působení v prostoru. Představa dálkového působení elektrických sil, jak vyplývá z Coulombova zákona, mu byla nepříjemná. Na druhou stranu předpokládal, že prostor musí hrát roli při přenosu síly a že musí existovat závislost na médiu, které prostor vyplňuje. Faraday začal systematicky zkoumat vliv izolátorů a navrhl experimentální zařízení sestávající ze dvou stejných kulových kondenzátorů. Tyto kulové kondenzátory se skládaly ze dvou mosazných koulí umístěných v sobě ve vzdálenosti tří centimetrů. Koule byly spojeny mosaznou rukojetí natřenou izolačním šelakem a tvořily leidenskou láhev. Faraday nejprve nabil jeden ze dvou kondenzátorů, pak ho uvedl do elektrického kontaktu s druhým a pomocí podomácku vyrobené Coulombovy rotační váhy se přesvědčil, že po vyrovnání náboje mají oba kondenzátory stejný náboj. Poté vyplnil vzduchový prostor jednoho kondenzátoru izolantem a pokus zopakoval. Jeho nové měření ukázalo, že kondenzátor s izolátorem nese větší náboj. Experiment opakoval s různými látkami. Faraday získal kvantitativní míru vlivu izolantů na kapacitu koulí, kterou nazval „specifická indukční kapacita“, jež dnes odpovídá dielektrické konstantě. Pro nevodivou látku, která se nachází mezi dvěma vodiči, navrhl Whewell koncem roku 1836 termín dielektrikum, který používal i Faraday. Faraday svůj experimentální výsledek vysvětlil polarizací částic v izolátorech, při níž se efekt přenáší z částice na částici, a tuto myšlenku rozšířil i na přenos elektřiny ve vodičích.

Vyčerpání a zotavení

Na začátku roku 1839 Faraday shrnul své články o výzkumech elektřiny, které publikoval v časopise Philosophical Transactions od listopadu 1831 do června 1838 pod názvem Experimental Researches in Electricity. Od srpna do listopadu 1839 prováděl Faraday výzkum fungování Voltaického sloupu, který v prosinci 1839 publikoval pod názvem On the Source of the Force in Voltaic Column. V ní vyvrátil Voltaicovu kontaktní teorii četnými experimentálními důkazy.

Koncem roku 1839 utrpěl Faraday vážnou zdravotní poruchu, kterou přičítal přepracování a jejímiž příznaky byly bolesti hlavy, závratě a dočasná ztráta paměti. Jeho lékař Peter Mere Latham (1789-1875) mu doporučil, aby si vzal dočasnou dovolenou a zotavil se v Brightonu. Několik dalších let pracoval Faraday ve své laboratoři jen sporadicky. V lednu a únoru 1840 pokračoval v pěti dnech ve výzkumu voltaického sloupu. V srpnu a září opět experimentoval v pěti dnech. Po 14. září 1840 až do 1. července 1842 neprovedl do svého laboratorního deníku žádný zápis po dobu asi dvaceti měsíců. Koncem roku 1840 uznalo vedení Královského institutu vážnost Faradayovy nemoci a dalo mu dovolenou, dokud se plně neuzdraví. Téměř rok nepřednášel. 30. června 1841 se spolu s manželkou, jejím bratrem Georgem Barnardem (1807-1890) a jeho ženou Emmou vydal na tříměsíční ozdravnou cestu do Švýcarska, kde podnikl rozsáhlé túry v Bernských Alpách.

V roce 1840 William George Armstrong zjistil, že elektřina vzniká při uvolňování vodní páry do vzduchu pod vysokým tlakem. V létě roku 1842 začal Faraday zkoumat příčinu vzniku této elektřiny. Podařilo se mu prokázat, že se jedná o třecí elektřinu. Po dokončení této práce v lednu 1843 následovala další dlouhá etapa, v níž téměř neexperimentoval. Teprve 23. května 1844 začal Faraday znovu s pokusy o převedení plynů do kapalného a pevného skupenství, které trvaly více než rok. Pokračoval ve svých pokusech z roku 1823. Podařilo se mu převést šest plynů do kapalného stavu a sedm, včetně amoniaku, oxidu dusného a sirovodíku, do pevného stavu.

V této době Faraday zřejmě pochyboval o tom, zda může nadále významně přispívat jako přírodovědec. Patnáctou až osmnáctou sérii svých výzkumů elektřiny spolu s dalšími asi 30 pracemi shrnul do druhého svazku Experimental Researches in Electricity, který vyšel na konci roku 1844.

Studie o elektřině (1845 až 1855)

V červnu 1845 se Faraday zúčastnil výročního zasedání Britské asociace pro rozvoj vědy v Cambridgi. Tam se seznámil s mladým Williamem Thomsonem, pozdějším lordem Kelvinem. Začátkem srpna obdržel Faraday dopis od Thomsona s dotazem na vliv průsvitného nevodiče na polarizované světlo. Thomson Faradayovi sdělil, že takové pokusy prováděl v roce 1833 bez jakýchkoli výsledků, a slíbil, že se této otázce bude znovu věnovat. Na přelomu srpna a září zopakoval své pokusy s různými materiály, ale nedosáhl žádného účinku. Efekt, který Faraday hledal, elektrooptický Kerrův jev, prokázal až o třicet let později John Kerr.

Dne 13. září 1845 Faraday vyslal polarizované světlo skrze dříve použité materiály, které vystavil působení silného magnetu. První pokusy se vzduchem a křemenným sklem nepřinesly žádné výsledky. Když ve 20. letech 19. století použil v rámci svých experimentů se sklem boritan olovnatý, zjistil slabé, ale zjistitelné natočení roviny polarizace, když světelný paprsek při průchodu srovnal rovnoběžně s magnetickými siločarami. Pokračoval ve svých pokusech a nejprve zjistil tento efekt na jiném ze svých starých vzorků skla a poté jej prokázal na dalších materiálech, včetně křemenného skla, korunového skla, terpentýnového oleje, krystalu halitu, vody a ethanolu. Faraday poskytl důkaz, že světlo a magnetismus jsou dva vzájemně propojené fyzikální jevy. Své poznatky publikoval pod názvem On the Magnetisation of Light and the Exposure of Magnetic Force Lines. Magnetooptický jev, který Faraday objevil, je dnes známý jako Faradayův jev.

Faraday si okamžitě položil otázku, zda existuje i opačný efekt a zda světlo může něco elektrizovat nebo magnetizovat. Pokus, při kterém vystavil cívku drátu slunečnímu světlu, však selhal.

Během páteční večerní přednášky na začátku dubna 1846 vyslovil Faraday několik úvah o „oscilačním vyzařování“, které o dva týdny později písemně vyjádřil v dopise do časopisu Philosophical Magazine. V něm nastínil možnost, že by světlo mohlo vznikat příčnými oscilacemi siločar. Faradayova spekulace byla podnětem pro Jamese Clerka Maxwella při vývoji jeho elektromagnetické teorie světla, kterou formuloval o 18 let později.

Pokusy s polarizovaným světlem ukázaly Faradayovi, že nemagnetickou látku lze ovlivnit magnetismem. Pro své další experimenty si vypůjčil silný elektromagnet z Královské vojenské akademie ve Woolwichi. Na dvě hedvábné nitě připevnil vzorek boritanu olovnatého a zavěsil jej mezi naostřené póly elektromagnetu. Když uzavřel elektrický obvod, pozoroval, že se skleněný vzorek vzdaluje od pólových botek a vyrovnává se kolmo k pomyslné spojnici mezi pólovými botkami. Choval se tedy jinak než magnetické materiály, které se vyrovnávaly podél spojovací čáry. Faraday rychle našel řadu materiálů, které se chovaly stejně jako jeho skleněný vzorek, včetně dřeva, olivového oleje, jablek, hovězího masa a krve. Nejjasnějších účinků dosáhl s tyčinkou vizmutu. Analogicky k termínu „dielektrikum“ popsal Faraday tyto látky 18. září 1845 ve svém laboratorním deníku jako „dimagnetické“. Whewell opět pomohl Faradayovi vytvořit tento termín. Whewell opravil Faradayem používanou předponu dia na „skrz“, protože účinek probíhá skrz tělesa („diamagnetický“), a navrhl, aby se všechny látky, které se takto nechovají, nazývaly „paramagnetické“. Ve svém laboratorním deníku použil Faraday 7. listopadu poprvé v této souvislosti termín „magnetické pole“. Faradayův objev diamagnetismu vedl ke vzniku magnetochemie, která se zabývá magnetickými vlastnostmi materiálů.

Po svém objevu vlivu magnetického pole na polarizované světlo Faraday stále více věřil, že siločáry mohou mít skutečný fyzikální význam. Neobvyklé chování diamagnetických těles bylo obtížně vysvětlitelné pomocí konvenčních magnetických pólů a vedlo ke sporu mezi Faradayem a Wilhelmem Eduardem Weberem, který věřil, že dokáže, že magnetismus je stejně jako elektřina polární povahy. V roce 1848 zahájil Faraday nové pokusy, aby zjistil chování diamagnetických těles pod vlivem magnetu. Zjistil, že krystaly se orientují podél určitých preferovaných os (magnetická anizotropie). Toto chování nebylo možné interpretovat pomocí dříve používaných konceptů přitažlivosti nebo odpudivosti. Ve své výzkumné zprávě Faraday poprvé hovořil o magnetickém poli, které existuje mezi dvěma magnetickými póly a jehož účinek závisí na poloze.

V roce 1852 Faraday shrnul své názory na siločáry a pole v článku O fyzikálním charakteru magnetických siločar. V něm odmítl myšlenku gravitačních sil působících na dálku a obhajoval koncept gravitačního pole spojeného s hmotností tělesa.

Faradayův zájem o gravitaci sahal až do poloviny 30. let 19. století. Koncem roku 1836 si přečetl článek Itala Ottaviana Fabrizia Mossottiho, v němž připisoval gravitaci elektrickým silám. Faraday byl zpočátku prací nadšen, nechal ji přeložit do angličtiny a hovořil o ní na páteční večerní přednášce. Později však Mossottiho vysvětlení odmítl, protože dospěl k závěru, že rozdíly v působení gravitace ve srovnání s jinými silami jsou příliš velké. Během několika následujících let Faraday často spekuloval o tom, jak by gravitace mohla souviset s jinými silami. V březnu 1849 začal uvažovat o tom, jak by bylo možné experimentálně prokázat souvislost mezi gravitací a elektřinou. Gravitaci si představoval jako sílu se dvěma vzájemně se doplňujícími složkami, kdy těleso působí kladně, když se pohybuje směrem k Zemi, a záporně, když se od ní vzdaluje. Vyslovil teorii, že tyto dva pohyby jsou spojeny s opačnými elektrickými stavy. Pro své pokusy Faraday sestrojil cívku z drátu, kterou připojil ke galvanometru a spustil z velké výšky. Při žádném měření se mu však nepodařilo prokázat žádný účinek. Navzdory negativnímu výsledku pokusů popsal své úsilí v Bakerově přednášce z 28. listopadu 1850.

V únoru 1859 Faraday znovu zahájil sérii pokusů, kterými chtěl dokázat souvislost mezi gravitací a elektřinou. Kvůli očekávanému malému účinku použil olověné hmoty o hmotnosti několika set kilogramů, které shodil z 50 metrů vysoké věže na šrot v Lambethu. Pomocí dalších pokusů chtěl dokázat změnu teploty při zvedání a spouštění hmoty. Dne 9. července 1859 Faraday pokusy bez úspěchu ukončil. Napsal esej Note on the Possible Relation of Gravity with Electricity or Heat, kterou dokončil 16. dubna 1860 a která měla vyjít jako obvykle ve Philosophical Transactions. George Gabriel Stokes, který usoudil, že práce není hodna zveřejnění, protože má k dispozici pouze negativní výsledky, doporučil Faradayovi, aby svůj článek stáhl, což také ihned po obdržení Stokesova dopisu učinil.

Popularizace přírodních věd a technologií

Krátce po svém jmenování ředitelem laboratoří Královského institutu na počátku roku 1825 otevřel Faraday laboratoře institutu pro setkání členů institutu. Tři až čtyři páteční večery chtěl pro zájemce z řad členů pořádat přednášky z chemie doprovázené pokusy. Na základě těchto neformálních setkání vytvořil koncepci pravidelných pátečních večerních přednášek, na nichž měla být témata z oblasti přírodních věd a techniky prezentována způsobem srozumitelným laikům. Na první páteční večerní přednášce 3. února 1826 hovořil Faraday o kaučuku. Ze 17 přednášek v prvním ročníku jich šest bylo věnováno tématům jako zkapalňovač plynu Isambarda Království Brunela, litografie a tunel pod Temží. Podle Faradaye by přednášky měly být zábavné, zábavné, vzdělávací a především podnětné. Jeho přednášky se staly velmi oblíbenými díky svému jednoduchému stylu a byly vždy hojně navštěvovány. Do roku 1862 Faraday přednesl celkem 126 těchto hodinových přednášek. Jako tajemník výboru pro týdenní večerní setkání Faraday zajistil, aby byly přednášky zveřejňovány v Literary Gazette a Philosophical Magazine, čímž se staly přístupnými ještě širšímu publiku.

Kromě pátečních večerních přednášek se na přelomu roku 1825 konaly také

Ve veřejné službě

Kromě své výzkumné a přednáškové činnosti byl Faraday v mnoha ohledech činný pro britský stát. V létě roku 1829 se na Faradaye obrátil Percy Drummond († 1843), viceguvernér Královské vojenské akademie ve Woolwichi, a požádal ho, zda by byl ochoten vystřídat geologa Johna MacCullocha (1773-1835) na pozici profesora chemie na akademii. Po dlouhém vyjednávání, které se týkalo především jeho povinností a platu, Faraday souhlasil. Do roku 1852 přednášel ve Woolwichi 25krát ročně.

Od 4. února 1836 pracoval Faraday jako vědecký poradce Trinity House, námořního úřadu, který mimo jiné spravoval anglické majáky. Byl zodpovědný za chemickou analýzu materiálů používaných při provozu majáků a zkoumal nové osvětlovací systémy, které byly navrženy k použití v Trinity House. Faraday se postaral o modernizaci anglických majáků. Inspiroval se francouzskými majáky, které používaly Fresnelovy čočky ke zlepšení intenzity světla. Doprovázel také první pokusy o jejich elektrifikaci. V Blackwallu na Temži byly speciálně pro jeho výzkumy postaveny dva majáky.

Z pověření vlády se Faraday podílel na vyšetřování dvou citlivých nehod. 13. dubna 1843 došlo k výbuchu v továrně na střelný prach, kterou provozoval Úřad pro zbraně ve Waltham Abbey (Essex), a Faraday byl pověřen analýzou příčin. Ve své zprávě Jamesi Pattisonu Cockburnovi (1779?-1847), řediteli laboratoře vojenské akademie ve Woolwichi, uvedl několik možných příčin a poradil, jak těmto problémům v budoucnu předejít. Spolu s Charlesem Lyellem a Samuelem Stutchburym (1798-1859) byl v říjnu 1844 pověřen ministerstvem vnitra, aby vyšetřil výbuch v dole Haswell v Durhamu, při němž 28. září zahynulo 95 lidí. Lyell a Faraday uznali, že uhelný prach hrál při výbuchu významnou roli, a doporučili zavést lepší ventilační systém.

Značná část Faradayovy poradenské činnosti se týkala ochrany objektů a staveb. Od roku 1853 byl poradcem výboru Národní galerie pro konzervaci obrazů. Zkoumal například vliv plynového osvětlení na obrazy. Na začátku roku 1856 byl Faraday jmenován členem královské komise, která se zabývala budoucností Národní galerie. Na objednávku Thomase Levertona Donaldsona (1795-1885) zkoumal pro Britské muzeum, zda byly Elginovy mramory původně malované. V roce 1859 radil Metropolitní radě pro stavební práce při výběru způsobu ošetření vápenců v nedávno přestavěných budovách parlamentu, které se vlivem sirného londýnského vzduchu rozkládaly.

Náboženská práce

Faraday byl hluboce věřící člověk. Jeho otec patřil k malé křesťanské sektě Sandemaniánů, která se koncem 20. let 17. století odtrhla od skotské církve. Svou víru a její praktikování založili na doslovném výkladu Bible. V té době žilo ve Velkém Londýně asi sto Sandemanů a v celé Británii jich bylo asi tisíc. Jako dítě Faraday doprovázel svého otce na nedělní kázání. Krátce po svatbě se Sarah Barnardovou, která byla rovněž členkou Sandemanians a jejíž otec sloužil ve sboru jako starší, složil 15. července 1821 přísahu a stal se členem.

Na důkaz vysoké úcty londýnský sbor zvolil Faradaye 1. července 1832 diakonem a 15. října 1840 jedním ze tří starších. Po následující tři a půl roku bylo jednou z jeho povinností kázat každou druhou neděli, na což se připravoval stejně pečlivě jako na své přednášky. Dne 31. března 1844 byl Faraday vyloučen z kongregace, a to až do 5. května. Důvody tohoto kroku nejsou zcela jasné, ale nelze je hledat v nějakém Faradayově osobním prohřešku, nýbrž je možné je vysledovat ve sporu uvnitř Sandemanovců, neboť v té době bylo kromě Faradaye vyloučeno i mnoho dalších členů. Do funkce staršího byl znovu zvolen až 21. října 1860. V roce 1864 byl Faraday opět pravidelně pověřen kázáním a udržoval kontakty s dalšími sandemánskými sbory, například v Chesterfieldu, Glasgow a Dundee. Jeho kázání se skládala z řady citátů ze Starého a Nového zákona, které komentoval. Jeho náboženské názory byly pro něj velmi soukromou záležitostí a jen zřídka je vyjadřoval svým přátelům v dopisech nebo na veřejnosti.

Poslední roky

Třetí a poslední svazek Experimental Researches in Electricity, který Faraday sestavil počátkem roku 1855, obsahoval všechny jeho práce publikované ve Philosophical Transactions od roku 1846. Kromě toho zařadil dva články publikované ve Filosofickém časopise, které navazovaly na 29. díl Experimentálních výzkumů elektřiny a pokračovaly v jeho charakteristickém číslování oddílů. Svazek doplnilo několik kratších článků. Celkem Faraday publikoval 450 vědeckých článků.

Prostřednictvím prince Alberta, Faradays se v září 1858 přestěhoval do domu v Hampton Court Green, který patřil královně Viktorii a nacházel se v bezprostřední blízkosti paláce Hampton Court. V říjnu 1861 požádal sedmdesátiletý Faraday vedení Královského institutu o propuštění ze služeb institutu. Jeho žádost však zamítli a pouze ho zbavili odpovědnosti za vánoční přednášky.

25. listopadu 1861 zahájil Faraday poslední sérii experimentů, při nichž zkoumal vliv magnetického pole na světelné spektrum plamene pomocí spektroskopu, který sestrojil Carl August von Steinheil. Poslední zápis do laboratorního deníku učinil 12. března 1862. Pokusy byly neúspěšné kvůli nedostatečně citlivému měřicímu zařízení; Zeemanův jev byl objeven až v roce 1896.

Dne 20. června 1862 Faraday přednesl svou poslední páteční večerní přednášku O plynových pecích před více než 800 posluchači a ukončil tak téměř čtyřicetileté přednáškové období pro Královský institut. Na jaře 1865 byl na základě jednomyslného rozhodnutí vedení Královského institutu zbaven všech svých povinností. Až do května 1865 byl stále k dispozici plavebnímu úřadu se svými radami.

Faraday zemřel 25. srpna 1867 ve svém domě v Hampton Courtu a o pět dní později byl pohřben na hřbitově Highgate.

Vznik elektrodynamiky

Faradayovy koncepce a jeho pohled na jednotnost přírody, který nevyžadoval jediný matematický vzorec, zanechaly v mladém Jamesi Clerku Maxwellovi hluboký dojem. Maxwell si dal za úkol převést Faradayovy experimentální poznatky a jejich popis pomocí siločar a polí do matematické podoby. Maxwellův první významný článek o elektřině, O Faradayových siločárách, byl publikován v roce 1856. Na základě analogie s hydrodynamikou vytvořil Maxwell první teorii elektromagnetismu zavedením vektorových veličin intenzity elektrického pole, intenzity magnetického pole, hustoty elektrického proudu a hustoty magnetického toku a jejich vzájemným vztahem pomocí vektorového potenciálu. O pět let později se Maxwell ve své knize O fyzikálních siločárách zabýval také prostředím, v němž elektromagnetické síly působí. Prostředí modeloval pomocí elastických vlastností. To ukázalo, že časová změna elektrického pole vede k dodatečnému posunovacímu proudu. Ukázal také, že světlo je příčným vlnovým pohybem média, čímž potvrdil Faradayovy spekulace o povaze světla. Maxwellovo další rozpracování teorie nakonec vedlo v roce 1864 k formulaci Maxwellových rovnic, které tvoří základ elektrodynamiky a lze je použít k vysvětlení všech Faradayových objevů v oblasti elektromagnetiky. Jedna ze čtyř Maxwellových rovnic je matematickým popisem elektromagnetické indukce, kterou objevil Faraday.

Vnímání veřejnosti

Koncem 19. století byl Faraday vnímán jako vynálezce elektromotoru, transformátoru a generátoru, objevitel benzenu, magnetooptického jevu, diamagnetismu a tvůrce teorie elektromagnetického pole. V roce 1868 vyšla biografie Johna Tyndalla Faraday jako objevitel. Tyndall, který nastoupil po Brandovi do Královského institutu, popisoval především Faradayovy vědecké objevy. Hermann Helmholtz, který Tyndallův životopis přeložil do němčiny, jej doplnil četnými životopisnými poznámkami. Krátce poté vydal Henry Bence Jones, tajemník Královského institutu a Faradayův lékař, typický viktoriánský životopis „život a dopisy“, v němž čerpal z Faradayových dopisů, jeho laboratorních deníků a dalších nepublikovaných rukopisů a použil výňatky z Tyndallova životopisu. Dvousvazkový životopis Bence Jonese je dodnes důležitým pramenem, protože některé dopisy a deníky, které jsou v něm citovány, již nelze nalézt. Tyto a další zprávy o Faradayovi vytvořily obraz badatele, který přichází na kloub přírodním záhadám sám a v ústraní své laboratoře v Královském institutu.

Instrumentalizace

Po skončení první světové války se ve 20. letech 20. století snažily Faradayův věhlas využít pro své cíle zavedený plynárenský průmysl a nově vznikající elektrotechnický průmysl, jehož cílem byla komplexní elektrifikace Velké Británie a který tak přímo konkuroval plynárenskému průmyslu. U příležitosti stého výročí objevu benzenu byl pod vedením chemika Henryho Edwarda Armstronga vytvořen výbor složený z členů Královského institutu, Chemické společnosti, Společnosti chemického průmyslu a Asociace britských chemických výrobců. Během oslav v červnu 1925 byl zdůrazněn Faradayův význam pro moderní chemický průmysl a byl oslavován jako „otec chemického průmyslu“.

Z iniciativy Waltera Adolpha Vignolese (1874-1953), ředitele Electrical Development Association, a za podpory Williama Henryho Bragga, ředitele Davy-Faradayovy výzkumné laboratoře při Royal Institution, byl v únoru 1928 jmenován devítičlenný výbor, který měl v roce 1931 uspořádat oslavy stého výročí objevu elektromagnetické indukce. Od 23. září do 3. října 1931 se v Royal Albert Hall konala výstava na počest Faradaye a jeho objevu. Ústředním prvkem výstavy byla kopie sochy od Johna Henryho Foleyho (1818-1874) a Thomase Brocka (1847-1922), která byla v Královském institutu od roku 1876 a která zobrazovala Faradaye v akademickém oděvu s jeho indukčním prstenem. V bezprostřední blízkosti sochy se nacházely jednoduché věci, s nimiž Faraday prováděl své první pokusy: drát, magnet a kapka rtuti. Socha tvořila ústřední bod výstavních stánků rozmístěných v kruhu kolem ní. Na stojanech nejblíže k soše byly vystaveny přístroje, které Faraday používal pro jednotlivé experimenty, a související záznamy. Vnější stánky demonstrovaly moderní technologie elektrotechnického průmyslu, které z nich vyplynuly. Dvanáctistránková brožura, která výstavu doprovázela a které bylo rozdáno přibližně 100 000 výtisků, nesla název Faraday: Příběh poslíčka. Kdo změnil svět (Faraday: Příběh poslíčka, který změnil svět). Velkolepá výstava v roce 1931 a s ní spojené oslavy byly na jedné straně důsledkem snahy elektrotechnického průmyslu přeměnit elektřinu v prodejné výrobky. Na druhou stranu podpořili také snahu přírodovědců ukázat, jak může základní výzkum přispět k vývoji nových technologií.

Ocenění a uznání

Faradayův životopisec Henry Bence Jones uvádí celkem 95 čestných titulů a ocenění. Faraday byl poprvé oceněn učenou společností v roce 1823 Cambridgeskou filosofickou společností, která ho přijala za čestného člena. V roce 1832 byl zvolen do Americké akademie věd a umění, v roce 1835 do Göttingenské akademie věd a Královské společnosti v Edinburghu a v roce 1840 do Americké filozofické společnosti. Na popud Jeana-Baptisty Andrého Dumase byl Faraday v roce 1844 zvolen do Akademie věd jako jeden z osmi zahraničních členů. V roce 1847 byl přijat za zahraničního člena Bavorské akademie věd. V roce 1857 byl zvolen členem Leopoldiny. V roce 1864 byl naposledy vyznamenán neapolskou společností Società Reale di Napoli, která ho zařadila na seznam přidružených zahraničních členů. V roce 1864 byl také zvolen do Národní akademie věd.

Královská společnost mu udělila Copleyho medaili (1832 a 1838), Královskou medaili (1835 a 1846) a Rumfordovu medaili (1846). Faraday dvakrát odmítl nabídku stát se předsedou Královské společnosti (1848 a 1858). V roce 1842 obdržel Faraday pruský Řád za zásluhy Pour le Mérite.

Kabelové oko speciálně vyrobené pro pokládání podmořských kabelů, Faradayovo, pojmenoval v roce 1874 jeho konstruktér Carl Wilhelm Siemens po Faradayovi. Mezinárodní kongres elektrotechniků (Congrès international d“électriciens), který se konal 22. září 1881 v Paříži, rozhodl pojmenovat jednotku elektrické kapacity Farad na jeho počest. Stejně tak je po něm pojmenován měsíční kráter Faraday a planetka Faraday. William Whewell uctil Faradaye a Davyho pojmenováním jedné ze svých „epoch chemie“.

5. června 1991 vydala Bank of England novou bankovku v hodnotě 20 liber šterlinků s Faradayovou podobiznou, která byla platným platidlem do 28. února 2001.

Je po něm pojmenováno několik cen, včetně Faradayovy medaile (IOP), Faradayovy medaile (IEE) a Ceny Michaela Faradaye udělované Královskou společností.

Je po něm pojmenován rod rostlin Faradaya F. Muell. z čeledi Lamiaceae.

Pozůstalost a korespondence

Faradayův písemný odkaz je pravděpodobně nejrozsáhlejším přírodovědcovým dílem v dějinách vědy. Obsahuje jeho laboratorní deníky, deníky, zápisníky, poznámky, rukopisy, dopisy, knihy a další. Pozůstalost obsahuje záznamy o přibližně 30 000 experimentech, které Faraday provedl.

Na začátku roku 1855 vydal Faraday první pokyny k vypořádání svého majetku. Královskému institutu odkázal své laboratorní deníky, některé otisky a další osobní věci. Po Faradayově smrti obdržel Královský institut další materiály od jeho manželky Sarah. Zanechala Trinity House složky s jeho dokumenty pro instituci. Ty jsou nyní uloženy v knihovně Guildhall. Na památku Faradaye darovala přátelům a příbuzným několik předmětů. Některé z nich se dostaly do vlastnictví Instituce elektrotechnických inženýrů na konci roku 1915. Rukopisy Faradayových článků pro Philosophical Transactions se staly majetkem Královské společnosti poté, co je Faraday předložil k publikaci. Polovina z nich se dochovala. Z Faradayovy korespondence se dochovalo přibližně 4800 dopisů, které jsou uloženy ve 230 archivech po celém světě.

Aktuální německá vydání

Podle vydání z let 1889-1891 přeložil z angličtiny Salomon Kalischer, úvod napsal Friedrich Steinle:

Životopisy

Classic

Moderní

O recepci jeho díla (výběr)

Zdroje

  1. Michael Faraday
  2. Michael Faraday
  3. Frank A. J. L. James (Hrsg.): The Correspondence of Michael Faraday. Band 1, S. XXVII.
  4. Michael J. A. Howe: Genius Explained. S. 92–94.
  5. Русские биографии Фарадея, начиная с Абрамова, ошибочно утверждают, что жена умерла раньше Фарадея. Биография Тиндалла, другие английские биографии и фотография памятника на общей могиле супругов однозначно показывают, что это не так.
  6. Консультантом Фарадея по созданию новых терминов выступал кембриджский философ, блестящий знаток классических языков Уильям Уэвелл.
  7. Simmons, John G. The Scientific 100: A Ranking of the Most Influential Scientists, Past and Present
  8. ^ a b Rao, C.N.R. (2000). Understanding Chemistry. Universities Press. ISBN 81-7371-250-6. p. 281.
  9. ^ a b Chisholm, Hugh, ed. (1911). „Faraday, Michael“ . Encyclopædia Britannica. Vol. 10 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 173–175.. the 1911 Encyclopædia Britannica.
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Ads Blocker Detected!!!

We have detected that you are using extensions to block ads. Please support us by disabling these ads blocker.