Michael Faraday, que provenía de una familia muy pobre, se convirtió en uno de los más grandes científicos de la historia. Su logro fue notable en una época en la que la ciencia solía ser dominio exclusivo de las personas nacidas en familias adineradas. La unidad de capacitancia eléctrica se llama faradio en su honor, con el símbolo F.
Educación y vida temprana
Michael Faraday nació el 22 de septiembre de 1791 en Londres, Inglaterra. REINO UNIDO. Fue el tercer hijo de James y Margaret Faraday. Su padre era un herrero que padecía problemas de salud. Antes del matrimonio, su madre había sido sirvienta. La familia vivió en un grado de pobreza.
Michael Faraday asistió a una escuela local hasta los 13 años, donde recibió una educación básica. Para ganar dinero para la familia, comenzó a trabajar como repartidor en una librería. Trabajó duro e impresionó a su empleador. Después de un año, fue ascendido a aprendiz de encuadernador.
Encuadernación y descubrimiento de la ciencia
Michael Faraday estaba ansioso por aprender más sobre el mundo – no se limitó a encuadernar los libros de la tienda. Después de trabajar duro todos los días, pasaba su tiempo libre leyendo los libros que había encuadernado.
Poco a poco, descubrió que estaba leyendo más y más sobre ciencia. Dos libros en particular lo cautivaron:
- The Encyclopedia Britannica – su fuente de conocimiento eléctrico y mucho más
- Conversaciones sobre química – 600 páginas de química para personas comunes escritas por Jane Marcet
Quedó tan fascinado que comenzó a gastar parte de su escasa paga en productos químicos y aparatos para confirmar la verdad de lo que estaba leyendo.
A medida que aprendía más sobre ciencia, escuchó que el conocido científico John Tatum iba a dar una serie de conferencias públicas sobre filosofía natural (física). Para asistir a las conferencias, la tarifa sería de un chelín, demasiado para Michael Faraday. Su hermano mayor, un herrero, impresionado por la creciente devoción de su hermano por la ciencia, le dio el chelín que necesitaba.
Vale la pena decir que los paralelismos en las vidas de Michael Faraday y Joseph Henry son bastante sorprendentes. Ambos nacieron en la pobreza; tenía padres que a menudo no podían trabajar debido a problemas de salud; se convirtieron en aprendices; se inspiraron para convertirse en científicos leyendo libros particulares; eran devotamente religiosos; se convirtieron en asistentes de laboratorio; sus mayores contribuciones se realizaron en la misma época científica en el campo de la ciencia eléctrica; y ambos tienen una unidad SI nombrada en su honor.
Introducción a Humphry Davy y más ciencia
La educación de Faraday dio otro paso hacia arriba cuando William Dance, un cliente de la librería, preguntó si le gustaría entradas para escuchar a Sir Humphry Davy dar una conferencia en la Royal Institution.
Sir Humphry Davy fue uno de los científicos más famosos del mundo. Faraday aprovechó la oportunidad y asistió a cuatro conferencias sobre uno de los problemas más nuevos de la química: definir la acidez. Observó a Davy realizar experimentos en las conferencias.
Este era el mundo en el que quería vivir, se dijo. Tomó notas y luego hizo tantas adiciones a las notas que produjo un libro escrito a mano de 300 páginas, que encuadernó y envió a Davy como tributo.
¡Un dibujo de 1802 de James Gillray de otra emocionante conferencia científica en la Royal Institution! Humphry Davy es el hombre de cabello oscuro que sostiene la bolsa de gas.
En ese momento, Faraday había comenzado experimentos más sofisticados en la parte trasera de la librería, construyendo una batería eléctrica usando monedas de cobre y discos de zinc. separados por papel húmedo y salado. Usó su batería para descomponer químicos como el sulfato de magnesio. Este era el tipo de química en la que Humphry Davy había sido pionero.
En octubre de 1812, el aprendizaje de Faraday terminó y comenzó a trabajar como encuadernador con un nuevo empleador, a quien encontraba desagradable.
Otros ‘Las desgracias ayudan a Faraday
Y luego hubo un accidente afortunado (para Faraday). Sir Humphry Davy resultó herido en una explosión cuando un experimento salió mal: esto afectó temporalmente su capacidad para escribir. Faraday consiguió trabajar unos días tomando notas para Davy, que había quedado impresionado con el libro que le había enviado. ¡Después de todo, ser encuadernador tenía algunas ventajas!
Cuando terminó su breve tiempo como tomador de notas de Davy, Faraday envió una nota a Davy, preguntándole si podría ser empleado como su asistente. Poco después de esto, uno de los asistentes de laboratorio de Davy fue despedido por mala conducta, y Davy envió un mensaje a Faraday preguntándole si le gustaría el trabajo de asistente químico.
¿Le gustaría el trabajo? ¿Trabaja en la Royal Institution, con uno de los científicos más famosos del mundo? ¡Solo podía haber una respuesta!
La vida de Faraday en contexto
La vida de Faraday y la vida de científicos relacionados y matemáticos.
La carrera de Michael Faraday en la Royal Institution
Faraday comenzó a trabajar en la Royal Institution de Gran Bretaña a la edad de 21 años el 1 de marzo de 1813.
Su salario era bueno y le dieron una habitación en el ático de la Royal Institution para vivir. Estaba muy contento con la forma en que habían salido las cosas.
Estaba destinado a estar asociado a la Real Institución durante 54 años, terminando como Catedrático de Química. Su primer trabajo fue como asistente químico, preparando aparatos para experimentos y conferencias. Esto implicó trabajar con tricloruro de nitrógeno, el explosivo que ya había herido a Davy. El propio Faraday quedó inconsciente brevemente por otra explosión de cloruro de nitrógeno, y luego Davy resultó herido nuevamente, finalmente poniendo fin al trabajo con esa sustancia en particular.
Después de solo siete meses en la Royal Institution, Davy tomó a Faraday como su secretaria en una gira por Europa que duró 18 meses.
Faraday conoció a muchos de los científicos más importantes de Europa, incluido Alessandro Volta, en la foto de arriba.
Durante este tiempo, Faraday conoció a grandes científicos como André-Marie Ampère en París y Alessandro Volta en Milán. De alguna manera, la gira actuó como una educación universitaria y Faraday aprendió mucho de ella.
Sin embargo, estuvo descontento durante gran parte de la gira, porque además de su trabajo científico y de secretaría, se le exigía que fuera un sirviente personal de Davy y la esposa de Davy, lo que no disfrutó. La esposa de Davy se negó a tratar a Faraday como a un igual, porque provenía de una familia de clase baja.
Sin embargo, en Londres, las cosas empezaron a mejorar de nuevo. La Royal Institution renovó el contrato de Faraday y aumentó su salario. Davy incluso comenzó a reconocerlo en artículos académicos:
«En deuda con el Sr. Michael Faraday por su gran ayuda».
En 1816, a los 24 años, Faraday dio su primera conferencia, sobre las propiedades de la materia, en la City Philosophical Society. Y publicó su primer artículo académico, discutiendo su análisis del calcio. hidróxido, en el Quarterly Journal of Science.
En 1821, a los 29 años, fue ascendido a Superintendente de Casa y Laboratorio de la Royal Institution. También se casó con Sarah Barnard. Él y su novia vivían en habitaciones en la Royal Institution durante la mayor parte de los siguientes 46 años: ya no en las habitaciones del ático, vivían en una cómoda suite en la que había vivido el propio Humphry Davy.
En 1824, a los 32 años, fue elegido miembro de la Royal Society. Este fue un reconocimiento de que se había convertido en un científico notable por derecho propio.
En 1825, a los 33 años, se convirtió en Director del Laboratorio de la Royal Institution.
En 18 De 33 años, 41 años, se convirtió en profesor fulleriano de química en la Royal Institution of Great Britain. Ocupó este puesto durante el resto de su vida.
En 1848, a los 54 años, y nuevamente en 1858, le ofrecieron la presidencia de la Royal Society, pero la rechazó.
Descubrimientos y logros científicos de Michael Faraday
Sería fácil llenar un libro con detalles de todos los descubrimientos de Faraday, tanto en química como en física. No es casualidad que Albert Einstein guardara fotos de tres científicos en su oficina: Isaac Newton, James Clerk Maxwell y Michael Faraday.
Curiosamente, aunque en vida de Faraday la gente había comenzado a usar la palabra físico, a Faraday no le gustaba la palabra y siempre se describió a sí mismo como un filósofo.
Era un hombre dedicado al descubrimiento a través de experimentación, y era famoso por nunca renunciar a las ideas que provenían de su intuición científica.
Si pensaba que una idea era buena, seguiría experimentando a través de múltiples fracasos hasta obtener lo que esperaba; o hasta que finalmente decidió que la madre naturaleza había demostrado que su intuición estaba equivocada, pero en el caso de Faraday, esto era raro.
Estos son algunos de sus descubrimientos más notables:
1821: Descubrimiento de la rotación electromagnética
Este es un vistazo de lo que eventualmente se convertiría en el motor eléctrico, basado en el descubrimiento de Hans Christian Oersted de que un cable que transporta corriente eléctrica tiene propiedades magnéticas.
Aparato de rotación electromagnética de Faraday. La electricidad fluye a través de los cables. El líquido de las tazas es mercurio, un buen conductor de electricidad. En la copa de la derecha, el alambre de metal gira continuamente alrededor del imán central mientras la corriente eléctrica fluya a través del circuito.
1823: Licuefacción y refrigeración de gas
En 1802 John Dalton había declarado su creencia de que todos los gases podían licuarse mediante el uso de bajas temperaturas y / o altas presiones.Faraday proporcionó pruebas contundentes de la creencia de Dalton cuando utilizó altas presiones para producir las primeras muestras líquidas de cloro y amoníaco.
Mostrar que el amoníaco podía licuarse bajo presión y luego evaporarse para causar enfriamiento, condujo a la refrigeración comercial.
La licuefacción de amoníaco fue de mayor interés, porque Faraday observó que cuando él permitió que el amoníaco se evaporara nuevamente, causó enfriamiento.
El principio de enfriamiento por evaporación artificial había sido demostrado públicamente por William Cullen en Edimburgo en 1756. Cullen había usado una bomba para reducir la presión sobre un frasco de éter, haciendo que el éter se evaporara rápidamente. La evaporación provocó enfriamiento y se formó hielo en el exterior del matraz cuando la humedad del aire entró en contacto con él.
La importancia del descubrimiento de Faraday fue que había demostrado que las bombas mecánicas podían transformar un gas a temperatura ambiente en un líquido. Luego, el líquido podría evaporarse, enfriando su entorno y el gas resultante podría ser recogido y comprimido por una bomba en un líquido nuevamente, luego se podría repetir todo el ciclo. Esta es la base de cómo funcionan los refrigeradores y congeladores modernos.
En 1862, Ferdinand Carré presentó la primera máquina de fabricación de hielo comercial del mundo en la Exposición Universal de Londres. La máquina usaba amoníaco como refrigerante y producía hielo a una velocidad de 200 kg por hora.
1825: Descubrimiento del benceno
Históricamente, el benceno es una de las sustancias más importantes de la química. , ambos en un sentido práctico, es decir, haciendo nuevos materiales; y en un sentido teórico, es decir, comprender los enlaces químicos. Michael Faraday descubrió benceno en el residuo aceitoso de la producción de gas para iluminación en Londres.
A modelo de una molécula de benceno.
1831: Descubrimiento de la inducción electromagnética
Este fue un descubrimiento de enorme importancia para el futuro de la ciencia y la tecnología. Faraday descubrió que un campo magnético variable hace que la electricidad fluya en un circuito eléctrico.
Mover el imán hace que fluya una corriente. Necesita un amperímetro sensible para observar la pequeña corriente causada por un pequeño imán. Cuanto más fuerte sea el imán, mayor será la corriente. Empujar un imán de barra en una bobina de alambre puede generar una corriente mayor.
Por ejemplo, mover un imán de herradura sobre un alambre produce una corriente eléctrica, porque el movimiento del imán provoca un campo magnético variable.
Anteriormente, la gente solo podía producir corriente eléctrica con una batería. Ahora, Faraday había demostrado que el movimiento se podía convertir en electricidad, o en un lenguaje más científico, la energía cinética se podía convertir en energía eléctrica.
La mayor parte de la energía en nuestros hogares hoy se produce utilizando este principio. La rotación (energía cinética) se convierte en electricidad mediante inducción electromagnética. La rotación puede ser producida por vapor a alta presión de turbinas de carbón, gas o energía nuclear; o por centrales hidroeléctricas; o por turbinas eólicas, por ejemplo.
1834: Leyes de electrólisis de Faraday
Faraday fue uno de los principales actores en la fundación de la nueva ciencia de la electroquímica, que estudia los eventos en las interfaces de electrodos con sustancias iónicas. La electroquímica es la ciencia que ha producido las baterías de iones de litio y las baterías de hidruro metálico capaces de alimentar la tecnología móvil moderna. Las leyes de Faraday son vitales para nuestra comprensión de las baterías y las reacciones de los electrodos.
1836: Invención de la jaula de Faraday
Faraday descubrió que cuando cualquier conductor eléctrico se carga, toda la carga adicional se acumula en el exterior del conductor. Esto significa que el cargo extra no aparece en el interior de una habitación o jaula de metal.
La imagen en la parte superior de esta página muestra a un hombre con un traje de Faraday, que tiene un forro metálico, lo que lo mantiene a salvo de la electricidad fuera de su traje.
Además de ofrecer protección a las personas, se pueden colocar experimentos eléctricos o electroquímicos sensibles dentro de una jaula de Faraday para evitar la interferencia de la actividad eléctrica externa.
Las jaulas de Faraday también pueden crear zonas muertas para las comunicaciones móviles.
Aquí la carrocería metálica de un automóvil actúa como una jaula de Faraday, protegiendo a los ocupantes de la descarga eléctrica .
1845: Descubrimiento del efecto Faraday: un efecto magnetoóptico
Este fue otro experimento vital en la historia de la ciencia, el primero en vincular el electromagnetismo y la luz. – un vínculo finalmente descrito completamente por las ecuaciones de James Clerk Maxwell en 1864, que establecieron que la luz es una onda electromagnética.
Faraday descubrió que un campo magnético hace que el plano de polarización de la luz gire.
… cuando los polos magnéticos opuestos estaban en el mismo lado, se produjo un efecto en el rayo polarizado, y así se demostró que la fuerza magnética y la luz tienen relación entre sí…
Faraday es, y debe ser siempre, el padre de esa ciencia ampliada del electromagnetismo.
1845: Descubrimiento del diamagnetismo como propiedad de toda la materia
La mayoría de la gente está familiarizada con el ferromagnetismo, el tipo que muestran los imanes normales.
La rana es ligeramente diamagnética. El diamagnetismo se opone a un campo magnético, en este caso un campo magnético muy fuerte, y la rana flota debido a la repulsión magnética. Imagen de Lijnis Nelemans, High Field Magnet Laboratory, Radboud University Nijmegen.
Faraday descubrió que todas las sustancias son diamagnéticas; la mayoría lo son débilmente, algunas lo son fuertemente.
El diamagnetismo se opone a la dirección de una aplicación campo magnético.
Por ejemplo, si sostuviera el polo norte de un imán cerca de una sustancia fuertemente diamagnética, esta sustancia sería empujada por el imán.
Diamagnetismo en materiales, inducido por sustancias muy fuertes imanes modernos, se pueden utilizar para producir levitación. Incluso los seres vivos, como las ranas, son diamagnéticos y pueden levitar en un fuerte campo magnético.
El fin
Michael Faraday murió a los 75 años el 25 de agosto de 1867 en Londres. Le sobrevivió su esposa Sarah. No tuvieron hijos. Había sido un cristiano devoto toda su vida, perteneciente a una pequeña rama de la religión llamada Sandemanianos.
Durante su vida, le ofrecieron entierro en la Abadía de Westminster junto con los reyes y reinas de Gran Bretaña y científicos de la talla de Isaac Newton. Rechazó esto, a favor de un lugar de descanso más modesto. Su tumba, donde también está enterrada Sarah, todavía se puede ver en el cementerio de Highgate de Londres.
La naturaleza es nuestra mejor amiga y la mejor crítica en la ciencia experimental si solo permitimos que sus insinuaciones caigan en nuestras mentes sin sesgo.
Cuanto más estudiamos el trabajo de Faraday con Desde la perspectiva del tiempo, más nos impresiona su genio incomparable como experimentador y filósofo natural. Cuando consideramos la magnitud y el alcance de sus descubrimientos y su influencia en el progreso de la ciencia y la industria, no hay un honor demasiado grande para rendir a la memoria de Michael Faraday, uno de los más grandes descubridores científicos de todos los tiempos.
… recordando los dos títulos del básico de Faraday obra: «Magnetización de la luz», «Iluminación de líneas de fuerza».
Nos parecen casi profecías, porque ahora hemos visto que la luz puede de hecho ser magnetizada, y … en la naturaleza misma, en las auroras boreales, un ejemplo de iluminación de las líneas magnéticas de fuerza de la Tierra por los electrones que escapan del sol.
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"Michael Faraday." Famous Scientists. famousscientists.org. 24 Nov. 2014. Web. <www.famousscientists.org/michael-faraday/>.
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Lecturas adicionales sobre Alfred Marshall Mayer
Henry y Faraday
Popular Science Monthly, Volumen 18, noviembre de 1880
