Nada é tão maravilhoso para ser verdade se for consistente com as leis da natureza.
Michael Faraday foi um cientista inglês que contribuiu para o estudo do eletromagnetismo e da eletroquímica. Suas principais descobertas incluem os princípios subjacentes à indução eletromagnética, diamagnetismo e eletrólise.
Embora Faraday tenha recebido pouca educação formal, foi um dos cientistas mais influentes da história. Foi através de sua pesquisa no campo magnético ao redor de um condutor transportando corrente contínua que Faraday estabeleceu a base para o conceito de campo eletromagnético na física. Faraday também estabeleceu que o magnetismo poderia afetar raios de luz e que havia uma relação subjacente entre os dois fenômenos. Ele descobriu similarmente os princípios da indução eletromagnética e do diamagnetismo, e as leis da eletrólise. Suas invenções de dispositivos rotativos eletromagnéticos formaram a base da tecnologia de motor elétrico, e foi em grande parte devido aos seus esforços que a eletricidade se tornou prática para uso em tecnologia.
Como químico, Faraday descobriu o benzeno, investigou o hidrato de clatrato de cloro, inventou uma forma inicial do queimador Bunsen e o sistema de números de oxidação, e popularizou a terminologia como "ânodo", "cátodo", "eletrodo" e "íon". Faraday finalmente se tornou o primeiro e mais eminente Professor Fullerian de Química da Royal Institution, um cargo vitalício.
Faraday foi um excelente experimentalista que transmitiu suas ideias em linguagem clara e simples; suas habilidades matemáticas, no entanto, não se estendiam além da trigonometria e se limitavam à álgebra mais simples. James Clerk Maxwell pegou o trabalho de Faraday e outros e os resumiu em um conjunto de equações que é aceito como a base de todas as teorias modernas de fenômenos eletromagnéticos. Sobre os usos de linhas de força de Faraday, Maxwell escreveu que elas mostram que Faraday "foi realmente um matemático de ordem muito elevada – um de quem os matemáticos do futuro podem derivar métodos valiosos e fecundos." A unidade SI de capacitância é nomeada em sua honra: o farad.
Albert Einstein mantinha uma foto de Faraday na parede de seu estúdio, ao lado de fotos de Isaac Newton e James Clerk Maxwell. O físico Ernest Rutherford afirmou: "Quando consideramos a magnitude e extensão de suas descobertas e sua influência no progresso da ciência e da indústria, não há honra tão grande para prestar à memória de Faraday, um dos maiores descobridores científicos de todos os tempos."
Vida pessoal
Primeiros anos
Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 em Newington Butts, que agora faz parte do London Borough of Southwark, mas era então uma parte suburbana de Surrey. Sua família não era bem de vida. Seu pai, James, era membro da seita Glassite do cristianismo. James Faraday mudou sua esposa e dois filhos para Londres durante o inverno de 1790 de Outhgill em Westmorland, onde havia sido aprendiz do ferreiro da aldeia. Michael nasceu no outono daquele ano. O jovem Michael Faraday, que era o terceiro de quatro filhos, tendo apenas a educação escolar mais básica, teve que se educar.
Que sorte para a civilização que Beethoven, Michelangelo, Galileu e Faraday não tenham sido obrigados por lei a frequentar escolas onde suas personalidades totais teriam sido operadas para que aprendessem formas aceitáveis de participação como membros do "grupo". —Joel H. Hildebrand's Education for Creativity in the Sciences speech at New York University, 1963.
Aos 14 anos, tornou-se aprendiz de George Riebau, um encadernador e livreiro local na Blandford Street. Durante seus sete anos de aprendizado, Faraday leu muitos livros, incluindo The Improvement of the Mind de Isaac Watts, e implementou entusiasticamente os princípios e sugestões neles contidos. Ele também desenvolveu interesse em ciência, especialmente em eletricidade. Faraday foi particularmente inspirado pelo livro Conversations on Chemistry de Jane Marcet.
Vida adulta
Em 1812, aos 20 anos e ao final de seu aprendizado, Faraday assistiu a palestras do eminente químico inglês Humphry Davy da Royal Institution e da Royal Society, e John Tatum, fundador da City Philosophical Society. Muitos dos ingressos para essas palestras foram dados a Faraday por William Dance, que era um dos fundadores da Royal Philharmonic Society. Faraday subsequentemente enviou a Davy um livro de 300 páginas baseado em notas que havia tomado durante essas palestras. A resposta de Davy foi imediata, gentil e favorável. Em 1813, quando Davy danificou sua visão em um acidente com tricloreto de nitrogênio, decidiu empregar Faraday como assistente. Coincidentemente, um dos assistentes da Royal Institution, John Payne, foi dispensado e Sir Humphry Davy havia sido solicitado a encontrar um substituto; assim ele nomeou Faraday como Chemical Assistant na Royal Institution em 1º de março de 1813. Muito em breve, Davy confiou a Faraday a preparação de amostras de tricloreto de nitrogênio, e ambos foram feridos em uma explosão dessa substância muito sensível.
Faraday se casou com Sarah Barnard 1800–1879 em 12 de junho de 1821. Eles se conheceram através de suas famílias na igreja Sandemanian, e ele confessou sua fé à congregação Sandemanian no mês após o casamento. Eles não tiveram filhos.
Faraday era um cristão devoto; sua denominação Sandemanian era uma ramificação da Igreja da Escócia. Bem depois de seu casamento, ele serviu como diácono e por dois mandatos como um ancião na casa de reuniões de sua juventude. Sua igreja estava localizada em Paul's Alley no Barbican. Esta casa de reuniões foi transferida em 1862 para Barnsbury Grove, Islington; este local do norte de Londres era onde Faraday serviu os dois últimos anos de seu segundo mandato como ancião antes de sua renúncia desse cargo. Biógrafos observaram que "um forte senso de unidade de Deus e natureza permeava a vida e o trabalho de Faraday."
Últimos anos
Em junho de 1832, a Universidade de Oxford concedeu a Faraday um grau honorário de Doutor em Direito Civil. Durante sua vida, foi oferecido um título de cavaleiro em reconhecimento por seus serviços à ciência, o qual recusou por motivos religiosos, acreditando que era contra a palavra da Bíblia acumular riquezas e buscar recompensas mundanas, e afirmando que preferia permanecer "o simples Sr. Faraday até o fim". Eleito membro da Royal Society em 1824, recusou duas vezes se tornar Presidente. Tornou-se o primeiro Professor Fullerian de Química da Royal Institution em 1833.
Em 1832, Faraday foi eleito Membro Honorário Estrangeiro da American Academy of Arts and Sciences. Ele foi eleito membro estrangeiro da Royal Swedish Academy of Sciences em 1838, e foi um dos oito membros estrangeiros eleitos para a French Academy of Sciences em 1844. Em 1849, foi eleito membro associado ao Royal Institute of the Netherlands, que dois anos depois se tornou o Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences e ele posteriormente se tornou membro estrangeiro.
Faraday sofreu um colapso nervoso em 1839, mas eventualmente retornou suas investigações no eletromagnetismo. Em 1848, como resultado de representações do Príncipe Consorte, Faraday recebeu uma casa de graça e favor em Hampton Court em Middlesex, livre de todas as despesas e manutenção. Esta era a Casa do Mestre Pedreiro, posteriormente chamada Faraday House, e agora No. 37 Hampton Court Road. Em 1858, Faraday se aposentou para viver lá.
Tendo prestado uma série de vários projetos de serviço para o governo britânico, quando o governo pediu a Faraday para aconselhar sobre a produção de armas químicas para uso na Guerra da Crimeia 1853–1856, Faraday recusou participar citando razões éticas.
Faraday morreu em sua casa em Hampton Court em 25 de agosto de 1867, aos 75 anos. Havia alguns anos antes recusado uma oferta de sepultamento na Westminster Abbey após sua morte, mas tem uma placa memorial lá, perto do túmulo de Isaac Newton. Faraday foi enterrado na seção de não-anglicanos dissidentes do Highgate Cemetery.
Realizações científicas
Química
O primeiro trabalho químico de Faraday foi como assistente de Humphry Davy. Faraday estava especificamente envolvido no estudo do cloro; descobriu dois novos compostos de cloro e carbono. Ele também realizou os primeiros experimentos brutos sobre a difusão de gases, um fenômeno apontado pela primeira vez por John Dalton. A importância física deste fenômeno foi mais plenamente revelada por Thomas Graham e Joseph Loschmidt. Faraday conseguiu liquefazer vários gases, investigou as ligas de aço e produziu vários tipos novos de vidro destinados a propósitos ópticos. Um espécime de um desses vidros pesados posteriormente se tornou historicamente importante; quando o vidro foi colocado em um campo magnético, Faraday determinou a rotação do plano de polarização da luz. Este espécime também foi a primeira substância encontrada para ser repelida pelos polos de um ímã.
Faraday inventou uma forma inicial do que se tornaria o queimador Bunsen, que está em uso prático em laboratórios científicos em todo o mundo como uma fonte conveniente de calor. Faraday trabalhou extensivamente no campo da química, descobrindo substâncias químicas como benzeno, que chamou de bicarbeto de hidrogênio, e liquefazendo gases como cloro. A liquefação de gases ajudou a estabelecer que os gases são os vapores de líquidos com um ponto de ebulição muito baixo e deu uma base mais sólida ao conceito de agregação molecular. Em 1820, Faraday reportou a primeira síntese de compostos feitos de carbono e cloro, C2Cl6 e C2Cl4, e publicou seus resultados no ano seguinte. Faraday também determinou a composição do hidrato de clatrato de cloro, que havia sido descoberto por Humphry Davy em 1810. Faraday também é responsável por descobrir as leis da eletrólise, e por popularizar a terminologia como ânodo, cátodo, eletrodo e íon, termos propostos em grande parte por William Whewell.
Faraday foi o primeiro a relatar o que mais tarde se tornaria chamado de nanopartículas metálicas. Em 1847, descobriu que as propriedades ópticas de coloides de ouro diferiam das do metal em massa correspondente. Esta foi provavelmente a primeira observação relatada dos efeitos de tamanho quântico, e poderia ser considerada o nascimento da nanociência.
Eletricidade e magnetismo
Faraday é mais conhecido por seu trabalho sobre eletricidade e magnetismo. Seu primeiro experimento registrado foi a construção de uma pilha voltaica com sete moedas de meio centavo britânicas, empilhadas com sete discos de folha de zinco e seis pedaços de papel umedecidos com água salgada. Com esta pilha ele decompôs sulfato de magnésia primeira carta para Abbott, 12 de julho de 1812.
Em 1821, logo após o físico e químico dinamarquês Hans Christian Ørsted descobrir o fenômeno do eletromagnetismo, Davy e o cientista britânico William Hyde Wollaston tentaram, mas falharam, em projetar um motor elétrico. Faraday, tendo discutido o problema com os dois homens, foi construir dois dispositivos para produzir o que chamava de "rotação eletromagnética". Um desses, agora conhecido como motor homopolar, causou movimento circular contínuo que foi gerado pela força magnética circular ao redor de um fio que se estendia para uma piscina de mercúrio onde estava colocado um ímã; o fio então giraria ao redor do ímã se abastecido com corrente de uma bateria química. Esses experimentos e invenções formaram a base da tecnologia eletromagnética moderna. Em seu entusiasmo, Faraday publicou resultados sem reconhecer seu trabalho com Wollaston ou Davy. A controvérsia resultante dentro da Royal Society tensionou sua relação de mentor com Davy e bem pode ter contribuído à atribuição de Faraday a outras atividades, o que consequentemente impediu seu envolvimento em pesquisa eletromagnética por vários anos.
A partir de sua descoberta inicial em 1821, Faraday continuou seu trabalho de laboratório, explorando propriedades eletromagnéticas dos materiais e desenvolvendo experiência requisitada. Em 1824, Faraday brevemente montou um circuito para estudar se um campo magnético poderia regular o fluxo de uma corrente em um fio adjacente, mas não encontrou tal relação. Este experimento seguiu trabalho similar conduzido com luz e ímãs três anos antes que produziu resultados idênticos. Durante os próximos sete anos, Faraday passou muito de seu tempo aperfeiçoando sua receita para vidro de qualidade óptica, borossilicato de chumbo, que usou em seus estudos futuros conectando luz com magnetismo. Em seu tempo livre, Faraday continuou publicando seu trabalho experimental em óptica e eletromagnetismo; conduziu correspondência com cientistas que havia conhecido em suas jornadas pela Europa com Davy, e que também estavam trabalhando em eletromagnetismo. Dois anos após a morte de Davy, em 1831, ele começou sua grande série de experimentos nos quais descobriu a indução eletromagnética, registrando em seu laboratório
