نبذة عن حياة وإنجازات العالم “مايكل فرادي”

2016 الثورة الصناعية

جون كلارك

KFAS

شخصيّات الفيزياء

كان فارادي فيزيائياً وكيميائياً في آن واحد، ويعتبر أحد أعظم العلماء التجريبيين على مر العصور.

اكتشف عدداً من الظاهرات الأساسية في الكهرباء والمغناطيسية وكان من أوائل من استخدموا الكهرباء في دراسة الكيمياء. وبذلك استحدث علمي الكهرومغناطيسية والكيمياء الكهربائية.

ولد مايكل فرادي لأبٍ يعمل حداداً في نيوونغتون بتس في ضواحي لندن. ترك المدرسة وهو في ١٣ من العمر وعمل مساعداً لوراق.

ألهمته قراءته لبعض الكتب شغفاً بالعلوم. كما أنه قام خلال هذه الفترة بإجراء بعض التجارب. في عام ١٨١٣ أصبح مساعدا للكيميائي الإنجليزي همفري ديفي (١٧٧٨- ١٨٢٩) في المعهد الملكي، ومن ضمن المهام التي أوكلت إليه إعداد التجارب التي كان يجربها ديفي في محاضراته.

كان راتبه في عمله الجديد أقل مما كان يجنيه في محل الوراق. خلال رحلات فارادي في أوروبا مع ديفي التقى العديد من العلماء المرموقين، وفي عام ١٨٢٧ إحتل منصب ديفي كمحاضر في الكلية الملكية. كما تقلد عام ١٨٣٣ منصب الأستاذية في الكيمياء في المعهد.

 

في سجل فارادي عدد من الإكتشافات في الكيمياء. ففي عام ١٨٢٣ توصل إلى تسييل غاز الكلور بتسخينه في أنبوب مغلق.

ولم يسبقه في مجال تسييل الغازات إلا إثنان هما العالم الفرنسي غاسبراد مونج (١٧٤٦- ١٨١٨) الذي تمكن من إسالة غاز ثاني أكسيد الكبريت عام ١٧٨٤ والهولندي مارتينوس فان ماروم (١٧٥٠ – ١٨٣٧) الذي أسال غاز النشادر (الأمونيا) عام ١٧٨٧.

اكتشف فارادي عام ١٨٢٥ البنزين، واسماه «بيكروبونات الهيدروجين» لاعتقاده أن صيغته الكيميائية هي 

تحول فارادي عام ١٨٣٤ لدراسة التحليل الكهربائي، وهي عملية تتم فيها التحولات الكيميائية بإمرار تيار كهربائي بين قطبين موضوعين في سائل (إلكتروليت). ونتيجة لذلك ينتج غاز عند أحد القطبين أو يترسب معدن على القطب السالب (المهبط أو الكاثود).

وبناء على نتائج تجاربه في هذا المجال صاغ فارادي قانونيه في التحليل الكهربائي. ينص القانونان على أن: ١. تتناسب كمية التغيرات الكيميائية طردياً مع كمية الكهرباء، ٢. تتناسب كمية التغير الكيميائي (عند ثبات كمية الكهرباء) في المواد المختلفة مع الوزن المكافىء لهذه المواد.

 

في مجال الفيزياء صنع فارادي أول مولد كهربائي عام ١٨٢١. تمثلت تجربته بتعليق سلك قاسٍ يتصل طرفه الآخر بكمية من الزئبق ووضع مغناطيسياً في حوض الزئبق إلى جانب السلك.

عند توصيل الزئبق بقطب من قطبي بطارية وتوصيل الطرف المعلق (العلوي) من السلك بالقطب الآخر لاحظ فارادي دوران الجانب السفلي من السلك حول المغناطيس. وفي عام ١٨٣١ لف فارادي سلكين معزولين على قلب حديدي على شكل دائرة.

قام فارادي بتوصيل أحد السلكين بجلفانومتر (مقياس قراءة شدة التيار الكهربائي) وعند توصيله طرف السلك الآخر ببطارية لاحظ تسجيل الجلفانومتر مرور تيار كهربائي فيه. علاوة على ذلك أثبت فارادي أن تحريك مغناطيس جيئة وذهابا داخل ملف من الأسلاك ينتج تياراً كهربائياً فيه.

وبذلك اكتشف فارادي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. (المترجم: يفوق إنجاز فارادي في هذا المجال المذكور، إذ أته اكتشف أن التغير في الفيض، أو الدفق، المغناطيسي ينتج مجالاً كهربائياً محرضا.

 

ويعتمد الفيض المغناطيسي على الضرب العددي لمتجه المجال المغناطيسي مع متجه مساحة الملف وعدد لفات الملف. وبذلك وضع فارادي اللبنة الأولى في العلاقة بين المجالين الكهربائي والمغناطيسي، وهو إنجاز توجه جيمس كلرك ماكسويل في صياغته للموجات الكهرومغناطيسية)

قدم فارادي عدداً من الإسهامات الخالدة من بينها محاضرات عيد الميلاد (كريسماس) للأطفال، التي بدأها عام ١٨٢٦ في المعهد الملكي واستمرت لمدة ١٩ سنة. ومازالت محاضرة التاريخ الكيميائي للشمعة تنشر حتى اليوم، كما أن العديد من محاضرات عيد الميلاد يقدمها اليوم الكثير من العلماء المرموقين.

خلد اسم فارادي من خلال تسمية وحدتين علميتين باسمه. ففي النظام الدولي للوحدات يطلق على وحدة السعة الكهربية مسمى الفاراد (يساوي الفاراد الواحد كولوماً واحداً لوحدة الفولت)، كما أن ثابت فارادي يعبر عن كمية الشحنة الكهربائية المكافئة لمول واحد من الإلكترونات أو من الذرات المؤينة أحادياً، وتسمى أحياناً وحدة الشحنة هذه الفاراد أيضاً.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]