四、成就与风波

这一时期,整个欧洲科学界的研究焦点是电和磁的关系。

从人类茹毛饮血的祖先开始,就对天上的闪电和雷鸣感到无限恐惧。后来,有人发现了静电现象,知道电有两种:正电和负电。1793 年,意大利学者伏打发明了能够产生持续电流的伏打电池。从此,电学从静电的领域进入了流电的领域,研究电流各种效应的流电学大踏步前进了。

流电学所取得的第一个伟大成就,是电解,科学家们运用电解化合物的手段,发现了多种新的化学元素。

流电学所取得的第二个伟大成就是发现了电流和磁的相互关系。

通过几个世纪的研究,科学家们在思索:电有正负极,磁也有正负极, 那么电和磁之间到底有没有联系呢?许多科学家对此进行了研究,但都没有得到准确的研究成果,这个问题悬而未决,直到 1820 年才得到了初步的解决。就在这一年,丹麦哥本哈根大学奥斯特教授经过几年的反复研究,向科学界公布了电流的磁效应:在通电流的导线周围磁针产生偏转现象。这一下, 轰动了整个科学界,英国也不例外。电流对磁能产生作用,这是毫无疑问的了,那么它们之间的相互关系到底是怎么样呢?各国科学家都朝着这个方向而努力。不久,法国科学家比奥和萨伐尔,确立了电流对磁极作用的定量规律,他们的结果后被称为比奥—萨伐尔定律。法国科学家安培还建立了电流与电流间规律的安培定律。

戴维此时已经是英国皇家学会的会长。他也在研究电流和磁的相互关系,并取得了一些进展,但比起法国同行来就逊色多了。而且,他已经把自己的很大一部分精力投向了贵族社会的时髦享受与交际应酬。他没有想到, 电磁学的下一步进展,就要由他的助手法拉第来完成了。

1821 年 4 月,英国另外一位与戴维齐名的著名科学家华拉斯顿来找戴维。他认为:既然通电的导线能使磁针发生偏转,那么如果在两个金块中间夹一根直导线,通上电流,然后拿一根磁棒移近导线,那么导线就会绕着自己的轴转起来。说完后,他就在戴维的实验室里进行了实验,但反复试验后并没有出现华拉斯顿预期的结果。于是他放弃了试验。当法拉第听他们讨论这一实验后,凭着自己的实际经验认为:这实验是有可能成功的,因此他开始着手做此实验。经历了多次失败后,在分析原因时,他意识到了:导线应该是绕着磁铁公转,而不是像华拉斯顿所认为的自转。

有了这个想法后,法拉第设计了新的试验用具,开始了新的实验。由于他的不懈努力与实际能力,1821 年 9 月 3 日,他终于看到了他所想象的一幕: 导线绕磁铁自行旋转起来(见图 1)。“它转动了!成功了!”法拉第兴奋地围着实验台大喊大叫。经过多次重复的实验,都出现了相同的结果。这时,

法拉第有一种预感:他所作的电磁转动实验,是一个很重要的结果。因为无论是奥斯特还是安培,他们只是证明了磁力的存在,而现在他却证实了这种磁力能使通电导线不停地转动。这应该是电磁学的一个突破。于是,他写了一篇实验报告寄给了《科学季刊》。10 月号的《科学季刊》,马上刊登了法拉第的这一重要的新发现。

然而,法拉第没有想到的事发生了。有人说他的研究成果是“剽窃”的, 这一研究成果本应属于华拉斯顿。起初,法拉第认为:这是误会,于是他向人们解释他与华拉斯顿两人实验的不同,但许多人还是不以为然,以为法拉第如同窃贼一样把华拉斯顿即将到手的科研成果窃取到自己的名下。这种蛮不讲理的指责使法拉第十分痛苦。这是有生以来的第一次,他的荣誉、他的人格受到了贬损和玷污。

这时,法拉第与戴维的关系也出现了裂痕。本来,华拉斯顿对别人传言法拉第“剽窃”自己的“成果”,心里很清楚到底是怎么一回事,也就不以为然。但戴维却觉得心里有气,他认为:关于电磁转动,是华拉斯顿根据自己的理论提出来的。华拉斯顿亲自设计并且动手实验,他戴维也参加了实验。虽说当时功亏一篑,但只要再努一把力,他们就一定会成功的;然而半路杀出一个法拉第,把自己垂手可得的果实“抢”走了。更让他生气的是,欧洲大陆上那些科学杂志,马上翻译登载了法拉第的论文,并且对法拉第大加称颂,什么“科学界的新星”啦,“巧妙无比的实验”啦,这些赞词让戴维极为不满。戴维嫉妒了。老师嫉妒学生、提拔者嫉妒被提拔者、大人物嫉妒小人物,这是因为后者超越了前者。

戴维开始有意地压制法拉第了。不久,法拉第写了一篇关于氯气液化新发现的论文。按照当时的习惯,助手的研究报告和论文要经过有关的教授审阅;再加上有上次事件的教训,法拉第把自己的论文呈请戴维过目。戴维看过后,在论文开头加了一段开场白,强调他本人是这次研究工作的发起人; 在结尾还注解这次新发现的结果是他早就设想过的。法拉第对此举感到气愤,但也无可奈何,因为戴维毕竟是他的恩人和老师。然而,法拉第也意识到了戴维在嫉妒他,有意压制自己。戴维在法拉第心目中的偶像地位也就因此而逐渐动摇了。

接着发生了一件更触目惊心的事情。

1823 年,由于法拉第在化学、物理研究方面的新发现,他被提名为皇家学会会员候选人。按照传统的选举新会员的规定,候选人能否最终入选,需要得到大多数正式会员的同意。此时,华拉斯顿教授已经声明过:那些所谓法拉第“剽窃”他的实验成果的传闻,纯系乌有,成果是属于法拉第自己的; 他首先表示同意法拉第入选,另外大多数的学会成员也对法拉第入会表示了认可。只有一个人表示了反对意见,这就是戴维。他说法拉第现在入选皇家学会还早了点,还需要再锻炼一段时间。所以,他私下要法拉第自己退出候选人的选举,法拉第表示拒绝。接着他又以皇家学会会长的身份要求提名支持法拉第当选的会员们撤消他们的提议,也没有成功。

戴维成了孤家寡人,最终没能够取消法拉第的候选人资格。他只能采取拖延选举日期的办法,拖了半年,直到 1824 年 1 月才举行选举。皇家学会会员的选举是无记名投票,但是这一次大家都很清楚,是谁投了反对票。

进入了英国皇家学会的法拉第,在科学研究的道路上更是如鱼得水,不断取得新的成就。1825 年,法拉第升任皇家实验室总监。1829 年,他被晋升

为教授。此时,他 38 岁。

法拉第从一个订书工匠,通过自己的努力与才智,终于一步一阶地跃升到最高科学尊位。