O físico inglês Michael Faraday, que cresceu em uma família pobre, tornou-se um dos maiores cientistas da história da humanidade. Suas realizações notáveis foram feitas em uma época em que a ciência era o destino das pessoas nascidas em famílias privilegiadas. A unidade de capacitância elétrica, o farad, recebeu o seu nome.
Faraday (físico): biografia curta
Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 na capital britânica Londres. Ele era o terceiro filho da família de James e Margaret Faraday. Seu pai era um ferreiro que estava com problemas de saúde. Antes do casamento, sua mãe trabalhava como empregada doméstica. A família vivia na pobreza.
Até os 13 anos, Michael frequentou uma escola local onde recebeu sua educação primária. Para ajudar a família, começou a trabalhar como mensageiro em uma livraria. A diligência do menino impressionou seu empregador. Um ano depois, foi promovido a aprendiz de encadernador.
Encadernação e Ciência
Michael Faraday queria saber mais sobre o mundo; ele não se limitou à restauração de livros. Após diligente trabalho diário, ele passava todo o seu tempo livre lendo livros que encadernava.
Lentamente, ele descobriu que estava interessado em ciência. Ele gostou especialmente de dois livros:
- A Encyclopædia Britannica é a fonte de seu conhecimento sobre eletricidade e muito mais.
- Química Talks - 600 páginas de química acessível por Jane Marset.
Ele ficou tão apaixonado que começou a gastar parte de sua magra renda em produtos químicos e aparelhos para confirmar a veracidade do que lia.
Enquanto expandia seu conhecimento científico, ele ouviu que o renomado cientista John Tatum estava prestes a dar uma série de palestras públicas sobre filosofia natural (física). Para assistir às palestras, era preciso pagar uma taxa de um xelim - muito para Michael Faraday. Seu irmão mais velho, um ferreiro, impressionado com a crescente devoção de seu irmão à ciência, deu-lhe a quantia necessária.
Conheça Humphrey Davy
Faraday deu mais um passo em direção à ciência quando William Dance, um cliente da livraria, perguntou a Michael se ele gostaria de conseguir ingressos para palestras na Royal Institution.
O palestrante, Sir Humphry Davy, foi um dos cientistas mais famosos do mundo da época. Faraday aproveitou a chance e assistiu a quatro palestras sobre um dos mais novos problemas da química - a determinação da acidez. Ele assistiu aos experimentos que Davy conduziu em palestras.
Este era o mundo em que ele queria viver. Faraday fez anotações e fez tantos acréscimos às anotações que produziu um manuscrito de 300 páginas, que ele mesmo encadernou e enviou a Davy como sinal.obrigado.
Nessa época, no quintal de uma livraria, Michael começou a realizar experimentos mais complexos para criar uma bateria elétrica a partir de moedas de cobre e discos de zinco separados por papel de sal molhado. Ele usou para quebrar produtos químicos como sulfato de magnésio. Humphry Davy foi um pioneiro neste campo da química.
Em outubro de 1812, o aprendizado de Faraday terminou e ele começou a trabalhar como encadernador para outro empregador que achou desagradável.
Não haveria felicidade, mas o infortúnio ajudou
E então houve um evento feliz para Faraday. Como resultado de um experimento malsucedido, Humphry Davy foi ferido: isso afetou temporariamente sua capacidade de escrever. Michael conseguiu manter anotações por vários dias para Davy, que ficou impressionado com o livro que ele lhe enviou.
Quando terminou o curto período de trabalho como assistente, Faraday enviou um bilhete ao cientista pedindo que o contratasse como seu assistente. Pouco tempo depois, um dos assistentes de laboratório de Davy foi demitido por má conduta, e Humphrey perguntou a Michael se ele gostaria de preencher a vaga.
Ele gostaria de trabalhar no Royal Institute com um dos cientistas mais famosos do mundo? Foi uma pergunta retórica.
Carreira na Royal Institution
Faraday assumiu o cargo em 1º de março de 1813, aos 21 anos.
Ele foi bem pago e recebeu um quarto para morar no sótão do Royal Institute. Michael ficou muito satisfeito e sua associação com esta instituição não é maisinterrompido por 54 anos, durante os quais conseguiu se tornar professor de química.
O trabalho de Faraday era preparar equipamentos para experimentos e palestras na Royal Institution. No início, ele lidou com tricloreto de nitrogênio, um explosivo que feriu Davy. Michael também perdeu a consciência brevemente durante a próxima explosão, e quando Humphrey foi ferido novamente, os experimentos com este composto foram interrompidos.
Depois de 7 meses na Royal Institution, Davy levou Faraday com ele em uma turnê de 18 meses pela Europa. Durante este tempo, Michael conseguiu conhecer grandes cientistas como Andre-Marie Ampère em Paris e Alessandro Volta em Milão. De certa forma, a turnê substituiu sua formação universitária - Faraday aprendeu muito durante esse período.
Na maior parte da turnê, no entanto, ele estava infeliz, pois além do trabalho científico e de secretariado, ele teve que atender Davy e sua esposa. A esposa do cientista não considerava Faraday igual por causa de sua origem.
Depois de voltar para Londres, tudo se encaixou. O Royal Institute renovou o contrato de Michael e aumentou sua remuneração. Davy até começou a mencionar sua ajuda em artigos científicos.
Em 1816, aos 24 anos, Faraday deu sua primeira palestra sobre as propriedades da matéria. Aconteceu na Sociedade Filosófica da Cidade. Ao mesmo tempo, publicou seu primeiro artigo científico sobre a análise do hidróxido de cálcio no Science Quarterly.
Em 1821, aos 29 anos, Faraday foi promovido a chefe da casa e laboratório do Royal Institute. No mesmocasou-se com Sarah Barnard. Michael e sua esposa viveram no instituto durante a maior parte dos 46 anos seguintes, não mais no sótão, mas no confortável espaço antes ocupado por Humphry Davy.
Em 1824, a biografia de Faraday (física) foi marcada por sua eleição para a Royal Society. Este foi um reconhecimento de que ele havia se tornado um cientista notável.
Em 1825, o físico Faraday tornou-se diretor do laboratório.
Em 1833 tornou-se professor de química de Fuller na Royal Institution of Great Britain. Faraday ocupou essa posição pelo resto de sua vida.
Em 1848 e 1858 ele foi convidado para dirigir a Royal Society, mas recusou.
Conquistas científicas
Seria preciso mais de um livro para descrever as descobertas de Faraday na física. Não é por acaso que Albert Einstein mantinha fotografias de apenas três cientistas em seu escritório: Isaac Newton, James Maxwell e Michael Faraday.
Estranhamente, embora a palavra "físico" tenha começado a ser usada durante a vida do cientista, ele mesmo não gostou, e sempre se chamou de filósofo. Faraday era um homem que fazia descobertas por meio de experimentos e era conhecido por nunca desistir das ideias que tinha por meio da intuição científica.
Se ele achava que a ideia valia a pena, ele continuou experimentando apesar de muitos fracassos até alcançar o que esperava ou até se convencer de que a Mãe Natureza provou que ele estava errado, o que era extremamente raro.
Então o que Faraday descobriu na física? Aqui estão alguns de seus mais notáveisconquistas.
1821: descoberta da rotação eletromagnética
Foi o prenúncio do que acabaria por levar à criação do motor elétrico. A descoberta foi baseada na teoria de Oersted das propriedades magnéticas de um fio que transporta uma corrente elétrica.
1823: Liquefação e refrigeração de gás
Em 1802, John D alton sugeriu que todos os gases poderiam ser liquefeitos em baixas temperaturas ou altas pressões. O físico Faraday provou isso empiricamente. Ele primeiro transformou cloro e amônia em um líquido.
Amônia líquida também foi interessante porque, como observou Michael Faraday, a física de seu processo de evaporação causava resfriamento. O princípio do resfriamento por meio de evaporação artificial foi demonstrado publicamente por William Cullen em Edimburgo em 1756. O cientista, usando uma bomba, baixou a pressão no frasco com éter, resultando em evaporação rápida. Isso causou resfriamento e gelo se formou na parte externa do frasco devido à umidade do ar.
A importância da descoberta de Faraday foi que as bombas mecânicas podiam transformar um gás em líquido à temperatura ambiente. Então o líquido evaporou, resfriando tudo ao redor, o gás resultante poderia ser coletado e comprimido em um líquido novamente por meio de uma bomba, repetindo o ciclo. É assim que os refrigeradores e freezers modernos funcionam.
Em 1862, na Exposição Mundial em Londres, Ferdinand Carré demonstrou a primeira máquina comercial de fazer gelo do mundo. O carro usava amônia como refrigerante eproduziu gelo a uma taxa de 200 kg por hora.
1825: Descoberta do benzeno
Historicamente, o benzeno tornou-se uma das substâncias mais importantes da química, tanto no sentido prático, ou seja, é usado para criar novos materiais, quanto no sentido teórico, para entender a ligação química. Um cientista descobriu benzeno no resíduo oleoso de uma instalação de produção de gás de iluminação em Londres.
1831: Lei de Faraday, fórmula, física da indução eletromagnética
Esta foi uma descoberta extremamente importante para o futuro da ciência e tecnologia. A lei de Faraday (física) afirma que um campo magnético alternado induz uma corrente elétrica em um circuito, e a força eletromotriz gerada é diretamente proporcional à taxa de variação do fluxo magnético. Uma de suas entradas possíveis é |E|=|dΦ/dt|, onde E é o EMF e Ф é o fluxo magnético.
Por exemplo, mover um ímã em forma de ferradura ao longo de um fio produz uma corrente elétrica, pois o movimento do ímã causa um campo magnético alternado. Antes disso, a única fonte de corrente era a bateria. Michael Faraday, cujas descobertas na física mostraram que o movimento pode ser convertido em eletricidade, ou, em termos mais científicos, a energia cinética pode ser convertida em energia elétrica, é assim responsável pelo fato de que a maior parte da energia em nossas casas hoje é produzida a partir de este princípio.
Rotação (energia cinética) é convertida em eletricidade por indução eletromagnética. E a rotação, por sua vez, é obtida pela ação de alto vapor nas turbinas.pressão criada pela energia do carvão, gás ou átomo, ou a pressão da água em usinas hidrelétricas, ou pressão do ar em parques eólicos.
1834: leis da eletrólise
Faraday o físico fez uma grande contribuição para a criação da nova ciência da eletroquímica. Explica o que acontece na interface entre o eletrodo e a substância ionizada. Graças à eletroquímica, usamos baterias e acumuladores de íons de lítio que alimentam a tecnologia móvel moderna. As leis de Faraday são importantes para nossa compreensão das reações dos eletrodos.
1836: invenção da câmera blindada
O físico Faraday descobriu que quando um condutor elétrico é carregado, todo o excesso de carga se acumula em seu lado externo. Isso significa que dentro de uma sala ou gaiola feita de metal, nenhuma carga adicional aparece. Por exemplo, uma pessoa vestida com um terno de Faraday, ou seja, com forro de metal, não fica exposta à eletricidade externa. Além de proteger as pessoas, a gaiola de Faraday pode ser usada para realizar experimentos elétricos ou eletroquímicos sensíveis a interferências externas. Câmeras blindadas também podem criar zonas mortas para comunicações móveis.
1845: descoberta do efeito Faraday - o efeito magneto-óptico
Outro experimento importante na história da ciência foi o primeiro a provar a conexão entre eletromagnetismo e luz, que em 1864 foi totalmente descrita pelas equações de James Clerk Maxwell. O físico Faraday estabeleceu que a luz é uma onda eletromagnética: “Quandopólos magnéticos opostos estavam do mesmo lado, isso teve um efeito no feixe polarizado, o que prova assim a conexão entre a força magnética e a luz…
1845: descoberta do diamagnetismo como propriedade de toda matéria
A maioria das pessoas está familiarizada com o ferromagnetismo usando ímãs comuns como exemplo. Faraday (um físico) descobriu que todas as substâncias são diamagnéticas - fracamente na maior parte, mas também existem fortes. O diamagnetismo é oposto à direção do campo magnético aplicado. Por exemplo, se você colocar o pólo norte perto de uma substância fortemente diamagnética, ela se repelirá. O diamagnetismo em materiais, induzido por ímãs modernos muito fortes, pode ser usado para alcançar a levitação. Mesmo seres vivos como sapos são diamagnéticos e podem flutuar em um forte campo magnético.
Fim
Michael Faraday, cujas descobertas na física revolucionaram a ciência, morreu em 25 de agosto de 1867 em Londres aos 75 anos. Sua esposa Sarah viveu mais. O casal não teve filhos. Ele foi um cristão devoto durante toda a sua vida e pertencia a uma pequena seita protestante chamada Sandemanians.
Mesmo durante sua vida, Faraday foi sepultado na Abadia de Westminster, junto com os reis e rainhas da Grã-Bretanha e cientistas como Isaac Newton. Ele recusou para uma cerimônia mais modesta. Seu túmulo, onde Sarah também está enterrada, pode ser encontrado no Highgate Cemetery, em Londres.
