“电气时代”：生于此地，生于这位伟人之父

我忍不住要对任何可能正在阅读这篇文章的年轻技术人员说，“不，这不是加州库比蒂诺苹果电脑公司的史蒂夫·乔布斯！”好了，我做到了。也不是托马斯·爱迪生，这位19世纪初在新泽西州工作的著名多产发明家可以称他为“电气时代之父”。

来自英国伦敦的迈克尔·法拉第理所当然地应该获得这一荣誉…。还有更多。法拉第是有史以来最伟大的实验物理学家，也是化学和电学还处于初级阶段的一流化学家。在1813年至1862年期间，他的实验室(和居住地)是独一无二的大不列颠皇家学会，是最早致力于专业科学研究以及科学传播和应用的组织之一，以造福社会。

它成立于1799年，位于伦敦时尚的梅菲尔区阿尔贝马尔街21号，今天仍然在那里-就在同一座建筑里！它仍然是国际科学界的重要参与者。

迈克尔·法拉第(Michael Faraday)的故事可能看起来令人惊叹，但更令人难以置信的是，年轻的法拉第在伦敦出生于贫困的童年，出身于精通贸易、受教育程度低的家庭，12岁时被带到伦敦一位装订工里博(Ribeau)那里当学徒。年轻的迈克尔似乎走上了与他之前几代家族相同的生活道路，他学会了装订手艺，并在青少年时期养活了他丧偶的母亲。通过主动阅读伦敦富人带来的许多科学著作的一部分，这些著作被时尚地装订到他们的图书馆里，年轻的法拉第对物理和自然世界的好奇心萌芽了，灌输了一种强烈的愿望，想要最终获得一个以某种方式与科学相关的“位置”-任何位置！

如果人们克服令人难以置信的困难并取得伟大成果的真实故事让你着迷，我建议法拉第上升到国际科学知名度的故事，以及他对科学-以及我们今天的生活-产生的持久影响，是无与伦比的。请继续读下去。

1812年，一位富有、人脉深厚的伦敦人，也是当时羽翼未丰的皇家学会(Royal Institution)的原始终身订户，捐赠了一项善举，这将极大地改变法拉第的生活和科学本身的道路。乔治·丹斯经常光顾里博先生的装订店，他对认真、勤奋的年轻法拉第产生了好感。他向年轻的迈克尔赠送了在享有盛誉的皇家学会举行的一系列四场科学讲座的门票，由当时首屈一指的年轻化学家汉弗莱·戴维爵士(Sir Humphry Davy)发表演讲，他是该研究所的一名小职员。戴维精彩的演讲总是吸引了满座的人-既有科学类型的人，也有伦敦时尚阶层中的“暴发户”，他们急于至少品尝和接触科学的最新发展。

年轻的法拉第如饥似渴地听讲课，对所有细微之处都作了大量的笔记和图表。他接着专业地把这些装订成一本厚厚的书，连同一封自我介绍的信一起寄给戴维，信中宣称“我想要逃离我认为邪恶和自私的贸易，投身于科学的服务，我想这会让追求科学的人变得和蔼可亲，开明自由”(…)。大卫被这位年轻人的倡议打动了，他回信说，在法拉第自己的叙述中，他对我关于科学人优越的道德情感的概念微笑着，并说他会让我留待几年的经验来纠正我在这件事上的错误。戴维在他自己最近迅速成名的过程中，显然曾与科学职业中不那么无私的方面面对面。事实证明，他对年轻的法拉第的警告是令人失望的，这一点我们很快就会看到。

1813年1月，国际扶轮实验室助理的职位空缺，戴维在2月份在皇家学会面试法拉第后给了他这份工作。法拉第很高兴能与伟大的汉弗莱·戴维爵士一起工作，尽管“实验室助理”的头衔比真正的研究助理更接近于“瓶子/试管洗涤器和普通杂工”。毕竟，尽管法拉第聪明而雄心勃勃，但他只受过几年的小学教育，没有接受过任何数学或科学培训。

在他卑微起步的短短几年内，法拉第在化学和相对较新的电学方面进行了自己重要的原创性研究，同时在实验室建立了越来越高的技术和独创性的科学声誉。在科学史上最大的悲哀之一中，他以前的上级和导师，伟大的戴维，不知何故感到了个人对法拉第进入戴维科学同温层的绝对不可预测的威胁。他是唯一一个投票反对法拉第提议加入伦敦皇家学会(Royal Society Of London)的投票成员，这是世界上最负盛名的科学机构-曾由伟大的艾萨克·牛顿(Isaac Newton)亲自主持多年。戴维完全尊重法拉第和他来之不易的资历；他唯一明显的理由是，他认为法拉第在某种程度上抄袭了一位同事在“电磁旋转”方面的工作，“电磁旋转”是第一台可以工作的电动马达。事实是模糊的，就像在科学优先的情况下经常发生的那样，但尽管法拉第在科学上雄心勃勃，但他却一丝不苟地诚实，尽管他的名气和声誉不断上升，但他仍然保持着谦逊的举止。尽管戴维很有天赋，但他也有他的怪癖。

这一悲哀事件的历史与稳重、谦逊、亲切的法拉第形成鲜明对比，前者是反复无常、傲慢和以自我为中心的戴维，后者是“科学圣人”，如果有的话，那就是法拉第。可悲的是，当戴维早些时候告诫法拉第有关科学实践中的“高级道德情感”概念时，他可能已经非常了解自己了。法拉第坚忍地从戴维那里接过了无端的黑球，他总是更愿意在别人面前记住大卫是一位伟大的科学家，是赋予法拉第梦想和才华生命的人。戴维丰富多彩的生活和故事值得单独写一篇博客文章，因为我对它们都进行了广泛的研究，所以我可能会写一篇。

尽管戴维对科学做出了众多而重要的贡献，但据说他最伟大的发现是迈克尔·法拉第(Michael Faraday)！谁会争辩呢？

这里有一个简洁的答案：他在1821年演示了如何将电能转换为运动的机械能-第一台工作的电动机；在1831年，他展示了如何将运动的机械能转换为电能-发电机！这项实验与他建造的第一台实用发电机有关，由法拉第于1831年进行，被称为他发现了电磁感应-无处不在的电力变压器的原理。基本上，变压器是一对物理上分开的、相互不连接的绕在公共铁芯上的导线线圈。当其中一个线圈中的电流改变时，在第二个线圈中产生电压，如果该线圈是闭合电路的一部分，则产生电流。请注意，我在上面强调了电流的变化，因为当第一个线圈中的电流保持恒定时，第二个线圈中不会感应到电压。正是法拉第的洞察力和实验天才使他能够在这么多研究人员(包括他自己)仅仅通过观察外加电流的稳态效应而失败之后，进行这种批判性的观察。我们有交流电(交流电压和电流)而不是直流(直接或恒定电压和电流)的原因是因为我们有能力将它们上下变换，以便使用根据法拉第电磁感应定律运行的变压器进行有效的电力传输和分配。

我有他1831年发表在“皇家学会哲学汇刊”上的科学论文的实际印刷本。对于门外汉来说，法拉第的发现听起来很神秘，虽然相当简单，但它们的分支不仅构成了我们的电力分配系统的基础支柱之一，也构成了伟大技术的基础支柱之一，这些技术历史上源于贝尔实验室(Bell Labs)、RCA、IBM以及无数注册在硅谷、加州和其他地方的高科技公司的天才。

衡量法拉第天才的真正标准是他没有止步于此。他对这两卷电线之间神秘的、非物理的耦合感到好奇。当它们彼此电隔离时，其中一个中不断变化的电流如何在另一个中产生电压/电流？为了回答这个问题，法拉第假设了空间的条件作用，即在“空的”空间中想象不可见的电场和磁场，从而将两个线圈电耦合在一起。这一大胆的向未知领域的飞跃是促使另一位伟大的物理学家，苏格兰人詹姆斯·克莱克·麦克斯韦尔(James Clerk Maxwell)推导出麦克斯韦方程式的先导，如今麦克斯韦尔方程式共有四个。它们以数学和定量的方式描述了实际的电场和磁场特性，这些电场和磁场特性

虽然法拉第不可能遵循麦克斯韦建立的矢量微积分来描述电磁现象，但是法拉第提出了空间中“电磁力线”的最初概念，麦克斯韦随后对其进行了数学描述和量化。

麦克斯韦尔在这位伟人的晚年会见了法拉第，以表示他的极大敬意，并亲切地称赞他是麦克斯韦尔最终建造的宏伟大厦的奠基人。麦克斯韦尔的名字和法拉第的名字一样，在科学和工程…之外鲜为人知。但这两个人对社会--甚至是文明--产生了深远的影响，其影响之多不胜枚举。

我第一次在那里看到他们是在1979年，当时我参加了一个为期一周的工程研讨会，我非常兴奋。沿着位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院雄伟建筑的上部甲壳，人们可以看到科学家的名字用适当的粗体字母凿成的。爱因斯坦、牛顿、达尔文、麦克斯韦，是的，还有法拉第，都在那里显眼可见。他们，以及其他在那里受到装饰和尊敬的人，才是真正伟大的人-不朽的人。

也许法拉第在科学上地位的最终认可是这样一个事实：阿尔伯特·爱因斯坦的书房里一度挂着三幅科学画像：牛顿、麦克斯韦和法拉第。

尽管托马斯·爱迪生的发明对电力的利用和电气时代的发展是多产和重要的，但他是一位发明家/技术专家，而不是科学家。但绝对可以肯定的是，没有科学家对自然规律的把握，就不可能有真正的技术。伟大的发明来源于科学上的重大发现。

至于在实验室的动手能力：尽管爱迪生的能力很强，但他肯定会让位于法拉第，这位世界级的物理学家依靠高超的直觉和观察力，在没有数学帮助的情况下完成了这一切。为了向他的实验室技术和实验技能致敬，我敢打赌，法拉第在实验室的那些年里几乎没有打破过试管和其他仪器。其他伟大的科学家在实验室里肯定不受欢迎的故事比比皆是，因为他们打破了他们接触到的一切！

最后，迈克尔·法拉第(Michael Faraday)和他的妻子在皇家学会的房子里工作和生活了51年，他几乎天衣无缝地延续了1802年由才华横溢的戴维(Davy)在那里开创的伟大的公开演讲传统。法拉第在无数科学课题上的演讲都是传奇；他在大报告厅的演讲风格是独一无二的。公众和科学界的知识分子成群结队地去那里听他的演讲…。去学习。我有一张1833年5月他的国际扶轮电学讲座的入场券，由法拉第本人背书，收信人是“迈尔斯小姐或朋友”。

他最著名的讲座之一是他最后的一次讲座，也是法拉第在1860年圣诞节前后发表的年度圣诞讲座的一部分，当时他70岁，即将退休，已经患有记忆力丧失。1861年3月出版的“蜡烛化学史”从那时起就一直在印刷(英文版)。长期以来，它一直被认为是科普论述中的经典之作；在它的页面上，法拉第分析了燃烧的蜡烛的物理和化学燃烧过程，其术语甚至连科学新手都能理解…。尽情享受吧。

如果我用这篇文章激起了你的兴趣和好奇心，你想更好地理解像法拉第这样的科学大师是如何看待自然的，用适合他的“受欢迎”的演讲的术语来表达，看看这本小书。我刚从牛津出版社买了一本印刷精美的新版。它在印刷品上的长盛不衰是有充分理由的。