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法拉第在石缝中成长

2012-11-08丁品森

科学24小时 2012年5期
关键词:法拉第戴维化学

□丁品森

法拉第在石缝中成长

□丁品森

他这棵石缝中的小草就像渴望阳光一样,渴望着也能早日迈进科学殿堂……

一次,有位记者向英国著名科学家汉佛莱·戴维提出了这样一个问题:“你一生中最大的发现是什么?”随后即列举了他的几项重大发现。戴维听后摇头予以否认,直到最后,才意味深长地说:“我一生中最大的发现,是法拉第!”

迈克尔·法拉第,是英国著名的物理学家、化学家,由于他的巨大贡献,人们用他的姓──“法拉第”,作为电量的单位;用他的姓的缩写──“法拉”,作为电容的单位。

可是,就是这么一个伟大的科学家,小时候却只读过两年小学。

1791年9月22日,迈克尔·法拉第降生在英国萨里郡纽因顿一个贫苦的铁匠家庭。为了解决温饱问题,老法拉第带着5岁的小法拉第和一家人迁居到了伦敦,希望由此改变一家人贫穷的命运。可到了那里,他的收入依然十分菲薄,又经常生病,加上子女又多,所以法拉第小时候常常连饭都吃不饱,有时候甚至一星期只能吃到一个面包。后来哥哥和母亲找到了活干,法拉第这才勉强有了上学的机会。法拉第从小口吃,发音不准,不会发出字母“R”的声音,他入学后又碰到一位十分刻板的老师,经常用挖苦的办法来整治法拉第口吃的毛病,结果适得其反,使他的发音更难矫正。这位老师见对他挖苦讽刺也不起作用,就采用鞭打的办法来矫正他的发音。这件事被法拉第的母亲知道了,她非常生气,认为孩子的健康比受教育更加重要,就决定让孩子退学回家。这样,法拉第从小就只受过一点点“读、写和算的启蒙教育”,以后就再也没有进学校学习的机会。

上帝还真是冷酷无情,举家的迁居非但没有给法拉第一家带来什么好运,反而在法拉第9岁那年夺走了老法拉第的生命。从此,由于生活的逼迫,小法拉第不得不挑起生活的重担,去一家文具店当学徒。12岁那年,他又开始了当报童的生涯。法拉第觉得卖报这个差事对他很是合适,因为在闲暇时他可以翻阅各种报纸,从中学习到许多的知识。在卖报期间,他走遍了城市的大街小巷,接触了各种各样的人物,这种工作虽然地位低下,但对法拉第而言却是一种很好的锻炼,他因此获取了很广的社会阅历,变得有胆有识,十分机警。

到了13岁,法拉第觉得卖报这工作对他不再适合了,便去一家工厂当杂工。在那里,他搬运物品,扫院子、擦地板,甚至还要给老板娘提水、洗衣服。老板和老板娘都很尖刻,他们发火时,常常把脏水泼到法拉第的身上,给他安排的伙食也非常之差。法拉第难以忍受这种非人的生活,又去一家书店当学徒,起初负责送报,后来充当图书装订工。19世纪初,每年出版的书数量很有限,书价也非常贵,只有少数人买得起。书读得破旧了,人们就挑几本最珍贵的,送到订书商那里重新装订。因此,许多好书都会经过装订工的手,而这就给法拉第提供了极好的读书机会。每天一忙完工作,他就留在店里看书。这时候法拉第的头脑,就像那一块巨大的海绵,贪婪地汲取着知识。遇到不认识的字,他就记下来,请教送书来装订的顾客;遇到看不懂的内容,他就反复琢磨,细加研究。到店不久,法拉第就利用装订场的工作之便,阅读了大英百科全书电学卷,了解了电的意义和作用,并阅读了物理、化学、天文、地质等方面的多种著作。莎士比亚的《哈姆雷特》、《李尔王》,还有《一千零一夜》等,也都让他大饱眼福,兴奋不已。别人装订了好书,也常常推荐给他看。

一次,他的好朋友格平就对他说:“法拉第,我这有一本《化学对话》,写得非常动人,你如果感兴趣,我可以抽出一本来,放在你的台子上。”下班铃响了,嘈杂的工场变得安静了,法拉第便独自坐在工人午休的小工棚里,借着昏暗的灯光,开始认真地读起《化学对话》来。这是女科学家马尔希特夫人写的一部科普读物,以生动活泼的文字,为人们展现了一个神奇无比、奥妙无穷的化学世界:有各种奇特的化学物质,有奇妙异常的分光镜,有化学药品神奇的医疗效果,还有发现元素的化学家的成长轶事……法拉第一下子被这部书吸引住了,他如饥似渴忘我入神地阅读着。“笃!笃!”有人在敲窗子。法拉第一抬头,原来天已大亮,窗外站着他那年老多病的母亲。把母亲迎进了屋子后,法拉第两眼放光地对母亲说:“妈妈,我懂得了一门奇异的科学,它叫化学,非常有用,我将来要研究化学!”母亲无奈地说:“上帝保佑你,孩子,我们是穷人,没有能力供你读书。”法拉第却信心满满地说:“没关系,妈妈,我可以自己学,我一定能学好它,让自己成为一个有学问的人!”马尔希特夫人的《化学对话》,法拉第一连看了7遍。就这么一个十分偶然的机遇,促使法拉第走上了研究化学的道路。

《化学对话》中说,只要把一片铜片和一块锌片浸在盐水里,就能做一个伏打电池,使电源源不断地流动起来。用许多伏打电池串联起来,就能使水分解成两种气体,而这两种气体混合在一起,一点火,又会“轰”的一声爆炸,重新再变成水。啊,简直太神奇了!于是法拉第便在店铺的小阁楼上建立了一个小小的实验室,并经常到外面捡些旧瓶子之类的,统统用来做实验。每天一下班,他就去那里鼓捣起来。他把书上的每个实验都做了一遍,亲自让那些神奇的现象在自己眼前一一显现。他这么干,也就几乎每天夜里都会搞出些噼噼啪啪的响声,以致左邻右舍都以为他是在搞巫术,甚至认为是中了邪。店老板有点不放心,便悄悄地爬上小阁楼去看个究竟。当弄清了事情的真相后,他不得不用异样的眼光重新打量眼前的法拉第:这个瘦弱的男孩子有一双澄清纯净的大眼睛,似乎可以一眼见底,充满了热情和希望。凝视良久之后,他摸着法拉第的大脑袋,深情地说:“好,你是个什么都想知道的孩子。做你想做的事吧,不过,要小心点儿!”就这样,各种实验更引起了法拉第对科学的浓厚兴趣,并培养了他极强的动手能力,为他以后从事科学研究打下了良好的基础。

法拉第不仅专注于阅读,还利用印刷厂的废纸订成笔记本,摘录各种资料,写下读书和实验的心得,有时还配上插图。一个偶然的机会,英国皇家学会会员丹斯来到印刷厂校对他的著作,无意中发现了法拉第的“手抄本”。当他知道这是一位装订学徒记的笔记时,不由大吃一惊,便送给法拉第4张皇家学院的听讲券。这对一心想到外面去见见世面的法拉第来说,无疑是一件求之不得的大好事,心里别提有多高兴。富丽堂皇的皇家学会阶梯形大厅里,座无虚席,人头攒动,谁也没注意到坐在第7排中间位置上的法拉第,他身上的薄呢大衣早已磨得露出经纬,跟满厅的听众相比,显得格外寒酸。马蹄形的大讲台旁边,站着一个长得十分帅气的主讲人,他讲得那么轻松,却又那么透彻,他精神抖擞,神采奕奕,天才的光华和热力似乎正从他身上向外辐射,此人就是戴维教授,当时英国科学界的巨子。法拉第完全被戴维的演讲迷住了,听到精彩之处他更加激动不已,并且用笔飞快地记录下戴维教授所讲演的内容。周围的人觉得他挺可笑:那么认真干什么,听听不就行了吗!可法拉第根本不理会这些,依然一字不拉地记着戴维所讲的每一句话,所画的每一个插图。听完讲座,回到小阁楼上,他又按照老习惯把白天记的笔记重新整理一遍,不遗漏任何一个细节。夜的寒气渐渐向法拉第袭来,可他毫无倦意,仍俯伏在矮小的桌子上抄呀,描呀。东方露出了鱼肚白,他这才完成了笔记的整理,而蜷曲的双腿早已麻木了。

戴维的讲演开拓了法拉第的视野,他这棵石缝中的小草就像渴望阳光一样,渴望着也能早日迈进科学的殿堂。他虔诚地把戴维的四次讲演记录整理好,精心装订成一册,书脊上用烫金字写着“亨·戴维爵士讲演录”,然后大着胆子将它寄给了戴维教授,并附了一封信,表示“极愿逃出商界而入于科学界,因为据我的想象,科学能使人高尚而可亲”。身居高位的戴维教授看后大受感动,他在接受摄政王授予爵士绶带及证书的同时,给法拉第这个无名的穷青年写了这样一封回信:

先生:

承蒙寄来大作,读后不胜愉快。它展示了你巨大的热情、记忆力和专心致志的精神。最近我不得不离开伦敦,到一月底才能回来。到那时我将在你方便的时候见你。

我很乐意为你效劳。我希望这是我力所能及的事。

先生,我是你顺从、谦恭的仆人。

亨·戴维

1813年3月,经戴维的推荐,24岁的法拉第终于告别了书店装订工的工作,担任皇家学院助理实验员。同年10月,他跟随戴维去欧洲大陆作科学考察旅行。他的公开身份虽然是仆人,但他既不计较地位,也毫不自卑,而是把这次考察当做一次极好的学习机会。他沿途认真地记录了戴维在各地讲学的内容,学到了许多科学知识,而且结识了许多著名的科学家(如盖·吕萨克和安培等),参加了各种学术交流活动。同时,他还学会了法语和意大利语。在一年半的科学旅行中,法拉第记下的笔记就有厚厚的两大本。所有这一切,都极大地增长了他的见识,开拓了他的视野,所以人们都说这次旅行使法拉第上了一次“社会大学”。到1815年5月回到皇家研究所,法拉第已能在戴维指导下做独立的研究工作了。

1814年,法拉第随戴维回到伦敦,在戴维的鼎力推荐下,他被著名的皇家学院录用,担任了实验室管理仪器的助教。“苍天不负有心人”,石缝中的小草终于探出头来,见到了温暖无比的阳光。从此,在戴维的热情扶掖和悉心指导下,法拉第开始稳固地走上了从事科学研究的道路。法拉第热爱真理,真诚质朴,不计名利,作风严谨,一生为追求真理而百折不回,义无反顾,这就促使他在科学研究方面取得了辉煌的成就,做出了杰出的贡献。在物理、化学领域尤其是电化学方面,他提出了电磁感应学说,发现了电场与磁场的联系,提出了磁场力线的假说;在化学研究方面,他发现了电解定律,发现了不同的化学物质,如苯类等。所有这些,使他成为了给19世纪的科学打上深刻印记的伟大科学家。法拉第只上过两年小学,但世界各国赠给他的各种学位头衔却多达94个,几乎欧洲所有大学和研究机构都给他颂发了学位证书和金质奖章,其成就之卓越和影响之巨大,由此可以想见。

法拉第从一个穷铁匠的儿子,经过自己的艰苦努力,克服了重重困难,成长为一位为人类作出巨大贡献的科学大师。他那种坚忍不拔、不断追求科学真理的大无畏精神,他那种一切从客观实践出发,重视科学实验的唯物主义态度,以及他那不盲目崇拜权威,不囿于传统观念,敢于提出独特见解的创新精神,都体现了一个科学家的优秀品格,永远值得后人特别是广大青少年学习和敬仰。

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