Fisikawan Inggris Michael Faraday, yang tumbuh dalam keluarga miskin, menjadi salah satu ilmuwan terbesar dalam sejarah umat manusia. Prestasinya yang luar biasa dibuat pada saat sains adalah banyak orang yang lahir dalam keluarga istimewa. Satuan kapasitansi listrik, farad, dinamai menurut namanya.
Faraday (fisikawan): biografi singkat
Michael Faraday lahir pada 22 September 1791 di ibu kota Inggris, London. Dia adalah anak ketiga dalam keluarga James dan Margaret Faraday. Ayahnya adalah seorang pandai besi yang kesehatannya buruk. Sebelum menikah, ibunya bekerja sebagai pembantu rumah tangga. Keluarga itu hidup dalam kemiskinan.
Hingga usia 13 tahun, Michael bersekolah di sekolah lokal tempat ia mengenyam pendidikan dasar. Untuk membantu keluarga, ia mulai bekerja sebagai kurir di toko buku. Ketekunan anak laki-laki itu membuat majikannya terkesan. Setahun kemudian, dia dipromosikan menjadi magang penjilid buku.
Penjilidan Buku dan Ilmu Pengetahuan
Michael Faraday ingin tahu lebih banyak tentang dunia; dia tidak terbatas pada restorasi buku. Setelah rajin bekerja setiap hari, ia menghabiskan seluruh waktu luangnya dengan membaca buku-buku yang ia jilid.
Perlahan, dia menemukan bahwa dia tertarik pada sains. Dia terutama menyukai dua buku:
- The Encyclopædia Britannica adalah sumber pengetahuannya tentang listrik dan banyak lagi.
- Chemistry Talks - 600 halaman kimia yang dapat diakses oleh Jane Marset.
Dia sangat terpikat sehingga dia mulai menghabiskan sebagian dari pendapatannya yang sedikit untuk bahan kimia dan peralatan untuk memastikan kebenaran dari apa yang dia baca.
Sambil memperluas pengetahuan ilmiahnya, ia mendengar bahwa ilmuwan terkenal John Tatum akan memberikan serangkaian kuliah umum tentang filsafat alam (fisika). Untuk menghadiri kuliah, seseorang harus membayar biaya satu shilling - terlalu banyak untuk Michael Faraday. Kakak laki-lakinya, seorang pandai besi, terkesan dengan pengabdian saudaranya yang semakin besar terhadap sains, memberinya jumlah yang diperlukan.
Temui Humphrey Davy
Faraday mengambil langkah lain menuju sains ketika William Dance, seorang pelanggan toko buku, bertanya kepada Michael apakah dia ingin mendapatkan tiket untuk kuliah di Royal Institution.
Dosen, Sir Humphry Davy, adalah salah satu ilmuwan paling terkenal di dunia saat itu. Faraday mengambil kesempatan itu dan menghadiri empat kuliah tentang salah satu masalah terbaru dalam kimia - penentuan keasaman. Dia menyaksikan eksperimen yang dilakukan Davy dalam kuliah.
Ini adalah dunia yang ingin dia tinggali. Faraday menyimpan catatan, dan kemudian membuat begitu banyak tambahan pada catatan itu sehingga dia menghasilkan naskah setebal 300 halaman, yang dia sendiri ikat dan kirimkan ke Davy sebagai tandaterima kasih.
Saat ini, di halaman belakang toko buku, Michael mulai melakukan eksperimen yang lebih kompleks untuk membuat baterai listrik dari koin tembaga dan piringan seng yang dipisahkan oleh kertas garam basah. Dia menggunakannya untuk memecah bahan kimia seperti magnesium sulfat. Humphry Davy adalah pelopor dalam bidang kimia ini.
Pada bulan Oktober 1812, masa magang Faraday berakhir dan dia mulai bekerja sebagai penjilid buku untuk majikan lain yang dia anggap tidak menyenangkan.
Tidak akan ada kebahagiaan, tetapi kemalangan membantu
Dan kemudian ada acara bahagia untuk Faraday. Sebagai hasil dari percobaan yang gagal, Humphry Davy terluka: ini untuk sementara mempengaruhi kemampuannya untuk menulis. Michael berhasil membuat catatan selama beberapa hari untuk Davy, yang terkesan dengan buku yang dikirimnya.
Ketika masa kerja singkat sebagai asisten berakhir, Faraday mengirim catatan kepada ilmuwan yang memintanya untuk mempekerjakannya sebagai asistennya. Tak lama kemudian, salah satu asisten lab Davy dipecat karena melakukan pelanggaran, dan Humphrey bertanya kepada Michael apakah dia ingin mengisi lowongan tersebut.
Apakah dia ingin bekerja di Royal Institute dengan salah satu ilmuwan paling terkenal di dunia? Itu adalah pertanyaan retoris.
Karir di Royal Institution
Faraday menjabat pada 1 Maret 1813, pada usia 21 tahun.
Dia dibayar dengan baik dan diberi kamar untuk tinggal di loteng Royal Institute. Michael sangat senang dan hubungannya dengan institusi ini tidak lagiterputus selama 54 tahun, di mana ia berhasil menjadi profesor kimia.
Tugas Faraday adalah menyiapkan peralatan untuk eksperimen dan kuliah di Royal Institution. Awalnya, dia berurusan dengan nitrogen triklorida, bahan peledak yang melukai Davy. Michael juga sempat kehilangan kesadaran selama ledakan berikutnya, dan ketika Humphrey terluka lagi, eksperimen dengan senyawa ini dihentikan.
Setelah 7 bulan di Royal Institution, Davy membawa Faraday bersamanya dalam tur Eropa selama 18 bulan. Selama ini, Michael berhasil bertemu dengan ilmuwan besar seperti Andre-Marie Ampre di Paris dan Alessandro Volta di Milan. Di satu sisi, tur menggantikan pendidikan universitasnya - Faraday belajar banyak selama ini.
Untuk sebagian besar tur, bagaimanapun, dia tidak bahagia, karena selain pekerjaan ilmiah dan kesekretariatan, dia harus menunggu Davy dan istrinya. Istri ilmuwan tidak menganggap Faraday sama karena asalnya.
Setelah kembali ke London, semuanya jatuh pada tempatnya. Royal Institute memperbarui kontrak Michael dan meningkatkan remunerasinya. Davy bahkan mulai menyebutkan bantuannya dalam karya ilmiah.
Pada tahun 1816, pada usia 24 tahun, Faraday memberikan kuliah pertamanya tentang sifat-sifat materi. Itu terjadi di City Philosophical Society. Pada saat yang sama, ia menerbitkan artikel ilmiah pertamanya tentang analisis kalsium hidroksida di Science Quarterly.
Pada tahun 1821, pada usia 29 tahun, Faraday dipromosikan menjadi kepala rumah tangga dan laboratorium di Royal Institute. Pada bagian yang samadia menikah dengan Sarah Barnard. Michael dan istrinya tinggal di institut selama 46 tahun berikutnya, tidak lagi di loteng, tetapi di ruang nyaman yang pernah ditempati oleh Humphry Davy.
Pada tahun 1824, biografi Faraday (fisika) ditandai dengan pemilihannya ke Royal Society. Ini adalah pengakuan bahwa dia telah menjadi ilmuwan terkemuka.
Pada tahun 1825, fisikawan Faraday menjadi direktur laboratorium.
Pada tahun 1833 ia menjadi profesor kimia Fuller di Royal Institution of Great Britain. Faraday memegang posisi ini selama sisa hidupnya.
Pada tahun 1848 dan 1858 ia diminta untuk mengepalai Royal Society, tetapi ditolak.
Prestasi ilmiah
Dibutuhkan lebih dari satu buku untuk menjelaskan penemuan Faraday dalam fisika. Bukan kebetulan bahwa Albert Einstein hanya menyimpan foto tiga ilmuwan di kantornya: Isaac Newton, James Maxwell, dan Michael Faraday.
Anehnya, meskipun kata "fisikawan" mulai digunakan selama kehidupan ilmuwan, dia sendiri tidak menyukainya, dan dia selalu menyebut dirinya seorang filsuf. Faraday adalah orang yang membuat penemuan melalui eksperimen, dan dia dikenal tidak pernah menyerah pada ide-ide yang dia temukan melalui intuisi ilmiah.
Jika dia pikir ide itu layak, dia terus bereksperimen meskipun banyak kegagalan sampai dia mencapai apa yang dia harapkan atau sampai dia yakin bahwa Alam membuktikan dia salah, yang sangat jarang terjadi.
Jadi apa yang Faraday temukan dalam fisika? Berikut adalah beberapa yang paling terkenalprestasi.
1821: penemuan rotasi elektromagnetik
Itu adalah pertanda dari apa yang pada akhirnya akan mengarah pada penciptaan motor listrik. Penemuan ini didasarkan pada teori Oersted tentang sifat magnetik kawat yang dialiri arus listrik.
1823: Pencairan dan pendinginan gas
Pada tahun 1802, John D alton menyarankan bahwa semua gas dapat dicairkan pada suhu rendah atau tekanan tinggi. Fisikawan Faraday membuktikan ini secara empiris. Dia pertama kali mengubah klorin dan amonia menjadi cairan.
Amonia cair juga menarik karena, seperti dicatat Michael Faraday, fisika dari proses penguapannya menyebabkan pendinginan. Prinsip pendinginan melalui penguapan buatan ditunjukkan secara terbuka oleh William Cullen di Edinburgh pada tahun 1756. Ilmuwan, menggunakan pompa, menurunkan tekanan dalam labu dengan eter, sebagai akibatnya ia menguap dengan cepat. Hal ini menyebabkan pendinginan, dan es terbentuk di bagian luar labu dari uap air di udara.
Pentingnya penemuan Faraday adalah bahwa pompa mekanis dapat mengubah gas menjadi cairan pada suhu kamar. Kemudian cairan menguap, mendinginkan segala sesuatu di sekitarnya, gas yang dihasilkan dapat dikumpulkan dan dikompresi menjadi cairan lagi melalui pompa, mengulangi siklus. Beginilah cara kerja lemari es dan freezer modern.
Pada tahun 1862, di Pameran Dunia di London, Ferdinand Carré mendemonstrasikan mesin pembuat es komersial pertama di dunia. Mobil itu menggunakan amonia sebagai pendingin, dan itumenghasilkan es dengan kecepatan 200 kg per jam.
1825: Penemuan benzena
Secara historis, benzena telah menjadi salah satu zat terpenting dalam kimia, baik dalam arti praktis, yaitu digunakan untuk membuat bahan baru, maupun dalam pengertian teoretis, untuk memahami ikatan kimia. Seorang ilmuwan telah menemukan benzena dalam residu berminyak dari fasilitas produksi gas penerangan London.
1831: Hukum Faraday, rumus, fisika induksi elektromagnetik
Ini adalah penemuan yang sangat penting untuk masa depan sains dan teknologi. Hukum Faraday (fisika) menyatakan bahwa medan magnet bolak-balik menginduksi arus listrik dalam suatu rangkaian, dan gaya gerak listrik yang dihasilkan berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnet. Salah satu entri yang mungkin adalah |E|=|dΦ/dt|, di mana E adalah EMF dan adalah fluks magnet.
Misalnya, menggerakkan magnet tapal kuda sepanjang kawat menghasilkan arus listrik, karena gerakan magnet menyebabkan medan magnet bolak-balik. Sebelumnya, satu-satunya sumber arus adalah baterai. Michael Faraday, yang penemuannya dalam fisika menunjukkan bahwa gerak dapat diubah menjadi listrik, atau, dalam istilah yang lebih ilmiah, energi kinetik dapat diubah menjadi energi listrik, dengan demikian bertanggung jawab atas fakta bahwa sebagian besar energi di rumah kita saat ini dihasilkan dari prinsip ini.
Rotasi (energi kinetik) diubah menjadi listrik dengan induksi elektromagnetik. Dan rotasi, pada gilirannya, diperoleh dengan aksi uap tinggi pada turbin.tekanan yang diciptakan oleh energi batu bara, gas atau atom, atau tekanan air di pembangkit listrik tenaga air, atau tekanan udara di ladang angin.
1834: hukum elektrolisis
Faraday sang fisikawan memberikan kontribusi besar pada penciptaan ilmu baru elektrokimia. Ini menjelaskan apa yang terjadi pada antarmuka antara elektroda dan zat terionisasi. Berkat elektrokimia, kami menggunakan baterai lithium-ion dan akumulator yang mendukung teknologi seluler modern. Hukum Faraday penting untuk pemahaman kita tentang reaksi elektroda.
1836: penemuan kamera terlindung
Fisikawan Faraday menemukan bahwa ketika sebuah konduktor listrik diisi, semua kelebihan muatan terakumulasi di sisi luarnya. Artinya, di dalam ruangan atau sangkar yang terbuat dari logam, tidak ada muatan tambahan yang muncul. Misalnya, seseorang yang mengenakan setelan Faraday, yaitu, dengan lapisan logam, tidak terkena listrik eksternal. Selain untuk melindungi manusia, sangkar Faraday dapat digunakan untuk melakukan eksperimen listrik atau elektrokimia yang sensitif terhadap gangguan eksternal. Kamera terlindung juga dapat membuat zona mati untuk komunikasi seluler.
1845: penemuan efek Faraday - efek magneto-optik
Eksperimen penting lainnya dalam sejarah sains adalah yang pertama membuktikan hubungan antara elektromagnetisme dan cahaya, yang pada tahun 1864 dijelaskan sepenuhnya oleh persamaan James Clerk Maxwell. Fisikawan Faraday menetapkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik: “Ketikakutub magnet yang berlawanan berada di sisi yang sama, ini memiliki efek pada sinar terpolarisasi, yang dengan demikian membuktikan hubungan antara gaya magnet dan cahaya…
1845: penemuan diamagnetisme sebagai sifat semua materi
Kebanyakan orang akrab dengan feromagnetisme menggunakan magnet biasa sebagai contoh. Faraday (seorang fisikawan) menemukan bahwa semua zat bersifat diamagnetik - sebagian besar lemah, tetapi ada juga yang kuat. Diamagnetisme berlawanan dengan arah medan magnet yang diterapkan. Misalnya, jika Anda menempatkan kutub utara di dekat zat diamagnetik kuat, maka benda itu akan tolak-menolak. Diamagnetisme dalam bahan, yang disebabkan oleh magnet modern yang sangat kuat, dapat digunakan untuk mencapai levitasi. Bahkan makhluk hidup seperti katak bersifat diamagnetik dan dapat mengapung di medan magnet yang kuat.
Akhir
Michael Faraday, yang penemuannya dalam fisika merevolusi sains, meninggal pada 25 Agustus 1867 di London pada usia 75 tahun. Istrinya Sarah hidup lebih lama. Pasangan itu tidak memiliki anak. Dia adalah seorang Kristen yang taat sepanjang hidupnya dan menjadi anggota sekte Protestan kecil yang disebut Sandemanians.
Bahkan selama hidupnya, Faraday ditawari pemakaman di Westminster Abbey, bersama dengan raja dan ratu Inggris Raya dan ilmuwan seperti Isaac Newton. Dia menolak untuk upacara yang lebih sederhana. Makamnya, di mana Sarah juga dimakamkan, dapat ditemukan di Pemakaman Highgate di London.
