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两百年来,一对伟大的师生相识“谋杀”。

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  • 2019-03-25
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简介    本文来自微信公众号:果壳,作者:毛毛象,原标题《从相知到“相杀”,戴维和法拉第这对师徒因何分道扬镳?》19世纪初叶,英国化学家汉弗莱·戴维(Hu

    本文来自微信公众号:果壳,作者:毛毛象,原标题《从相知到“相杀”,戴维和法拉第这对师徒因何分道扬镳?》19世纪初叶,英国化学家汉弗莱·戴维(Humphry Davy)所主持的一系列公开科学讲座在伦敦大受欢迎,除了给他自己带来了数量庞大的贵族女粉丝外,也为英国皇家学会带来了超高的人气和收入。戴维的讲座 | The Collection of Dr. Bayla Singer 不过,由于讲座所在的阿尔比马尔街即将封路改造,1812年的春季讲座将是当时人们可预期的、戴维在这里的最后一次露面。之前已经听过几次戴维讲座的装订工人迈克尔·法拉第(Michael Faraday),有幸通过一个偶然的机会,从他工作的书店的一位老顾客那里获得了这次告别讲座的门票。这绝对是科学史上最具传奇色彩的意外之一,也开启了一段著名的从相识相知到迷失破灭的故事。那是他第一次与法拉第建立联系1791年,法拉第出生于英格兰的一个贫穷铁匠家庭。要是早个八百年,铁匠在英格兰也算个高端职业,可惜法拉第出生的时候,大英帝国已经即将完成第一次工业革命了。青年法拉第肖像 | H.W. Pickersgill这一年,海峡对岸的法国大革命正在用人民战争的汪洋大海推翻欧洲历史上最集权的封建王朝,而启蒙思想和理性主义、电学的神奇和娱乐主义正在轮番占据着欧洲贵族们的闲暇时间。但作为铁匠的孩子,年幼的法拉第并没有接触科学的机会,他小学尚未毕业便成为伦敦众多走街串巷的报童中的一员。因为耳聪目明,善于思考,性格沉稳,一来二往,便被书店的老板相中,成为了书店的一名装订学徒。在那个获取知识的手段稀缺的时代,书籍作为人类进步的阶梯,其全产业链在每一片大陆都塑造着日后的伟大人物。无论是美洲印刷工人的代表本杰明·富兰克林,还是欧洲装订工人的代表迈克尔·法拉第,都是利用工作之便,沉迷于书山之中,用知识改变了自己的命运。在如饥似渴的阅读过程中,法拉第发现了一本名叫《化学对话》的书籍。这是一本面向社会大众的插图版入门科普书,沿袭了伽利略的习惯,以老师和学生间的对话展开,作者是当时伦敦最红的科学明星汉弗莱·戴维的铁杆女粉简·马赛特(Jane Marcet)。通过这本书,法拉第第一次与这位他生命当中极其重要的男人建立了联系。《化学对话》的作者简·马赛特 | Edgar Fahs Smith Collection他成了最好的助手戴维的告别讲座当天,法拉第的座位隐藏在剧院走廊的一个钟表旁边。他的思路随着戴维一起飞翔,他的笔尖随着戴维的讲述而不断划动。在接下来的几个月里,他整理出了那天讲座的详细内容,用精美的手绘插图装饰,并最终利用自己的装订知识完美地把这一切装订成册。在圣诞节前夕,法拉第鼓起勇气将这份装订精美的笔记送到了戴维那里,并表明了自己愿意跟随戴维从事科研工作的决心。很快,戴维回复了法拉第,并对他的笔记大加赞扬。看到法拉第笔记的时刻,戴维也许看见了曾经的自己——那个同样出身贫寒、热爱科学的少年。虽然素未谋面,但戴维默默记下了法拉第的名字。之后,在1813年3月,戴维的一名实验室助理被解雇,他便迅速联系了法拉第。虽然相比于法拉第之前的工作,这份工作薪水有所减少,但只要能获得规范的科学研究方法和实验技能培训,年轻的法拉第并不在意。法拉第的笔记。这是为了某次演讲而做的,不是他送给戴维的那本 | theiet.org法拉第在成为戴维的实验室助理后,便深得戴维的喜爱和器重。当年10月,戴维力排众议带着爱徒法拉第前往欧洲大陆考察,拜会安培、伏特、奥斯特这些欧洲大陆上著名的科学家。虽然因为政策等原因,法拉第这次考察的官方身份只是戴维夫妇的仆人,但能够单独和自己的老师一起考察学习,去见识欧洲电学研究最顶尖的一批科学家,法拉第也十分感激。从欧洲大陆回来之后,法拉第凭借自己的勤奋与天赋,从实验室里的杂活干起,无论是清洁卫生还是烧制仪器,无论是记录结果还是设计方案,他都认真完成。法拉第作为戴维手下最细心、最好用、最廉价、最任劳任怨的助手,完美地完成了戴维交给他的所有任务,并在完成了琐碎的工作之后,在皇家学会的地下室里进行了一些自己感兴趣的实验。他于1816年在戴维的指导下发表了自己的第一篇论文,到了1821年,已经发表了超过30篇论文。他第一次尝到了备受瞩目的成就感1820年,相信康德那套万事万物皆有联系观点的丹麦物理学家汉斯·奥斯特,发现了电流的磁效应,被之前的科学宣判离婚的电学和磁学又重新联系在了一起,这个领域的热度被迅速引燃。汉斯·奥斯特 | Christoffer Wilhelm Eckersberg 英国《哲学年鉴》的主编想要请戴维撰写一系列文章,评述奥斯特的发现以及电磁学实验的发展情况;戴维直接把这一工作交给了羽翼渐丰的爱徒法拉第。为了完成这篇文章,法拉第阅读了他能找到的所有资料,而这些资料就像一个矛盾信息的杂货铺。他发现奥斯特关于电流磁效应原理的康德主义解释让人完全摸不着头脑,于是转而在安培的数学描述中寻找答案。但由于他从未接受过高等数学方面的训练,安培的公式对于他而言,更是一本布满象形文字的天书。他只能用实验的方法去自己寻找答案了,而规范化的实验方法正是戴维教给他的。法拉第后来的实验室 | Harriet Jane Moore法拉第重复了期刊文章中描述过的所有实验,包括奥斯特著名的通电导线使指南针偏转的实验。最后,他将自己的发现与思考写入了约稿的一系列文章中,并谦卑地没有签署自己的真名,只是署下了“M”这个笔名。这是世界上第一组可以被大众所理解的电磁学综述,深入浅出,受到了读者们的热烈欢迎。公众恳请文章作者向大家披露自己的真名,备受鼓舞的法拉第便公开了自己的名字,也第一次尝到了被人瞩目的成就感。他可能要控制不住这个徒弟了随着法拉第崭露头角,戴维对他的感情也复杂了起来。戴维和法拉第一样,也来自于社会底层,是一位木匠的儿子。戴维在父亲亡故之后,便在一家药店打工补贴家用,并在和药店里的瓶瓶罐罐打交道时爱上了化学。但是相比走上了康德哲学道路的奥斯特,戴维并不在意什么主义和信仰,他所在意的只是实验和实用。青年戴维肖像 | Wikimedia Commons现代化学的框架是在戴维之前刚刚被拉瓦锡建立起来的。但可惜的是,稍后在法国大革命中,拉瓦锡这颗法国一百年才能长出一颗的脑袋咔嚓之间就被革命事业收割了。之后,如今化学电池的原型伏打电池被意大利科学家伏特发明,很快,这个电池既成为了奥斯特手中的武器,也成为了戴维手中的武器。有了现代化学的框架作为理论指导、伏打电池作为实验工具,年轻的戴维很快就走上了电解狂魔的道路,不到三十岁就发现了钾、纳、镁、钙、锶、钡、硅、硼、氯等元素,成为人类历史上独自发现元素最多的科学家。加之戴维长相英俊,所以在那个年代他便是英国最闪耀的科学明星。之后他顺利获得了爵士头衔,并迎娶了富有美丽但刻薄的贵族寡妇,大步迈入了大英帝国的精英阶层。镁是戴维发现的 | Warut Roonguthai / Wikimedia Commons本质上来说,戴维可能算是一个天资聪慧、勤奋努力、白手起家并最终实现阶级跨越的凤凰男,凤凰的羽毛虽然华美绮丽,但却敏感脆弱。已经小有名气的法拉第开始让戴维的心态有了那么一丝失衡,更让他开始觉得自己可能快要控制不住这个徒弟了。内心的担忧或许要成为现实在公众面前获得知名度后,法拉第开始正式转向电磁学的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电能够产生磁,反过来,磁也应该能产生电。于是在1821年的9月3日,法拉第设计并完成了他生命中第二著名的实验。相比于他最著名的电磁感应与发电机的实验,这是一个相对简单的实验。法拉第找来了实验室里普通的杯子、磁铁、导线、水银(低摩擦系数良导体,当时的化学实验室常备物品,也是曾经的炼金术师最爱)等物品。首先将磁铁的北极固定在杯子底部,然后在杯子内充满水银作为导体,之后从绝缘支架上将可以自由旋转的电线垂入水银杯中,然后加入伏打电池组成通路,一头连接绝缘支架上的电线,另一头通过另一根电线连接水银杯。改进后的电磁旋转装置,这里把最初的两套装置变成了一套 | Wikimedia Commons法拉第发现:通电之后,在磁铁固定的情况下,导线会绕磁铁旋转;相反,将导线固定,磁铁松开,磁铁就会绕导线旋转。这就是历史上记载的人类第一台电动机。法拉第做出这台电动机的时候,戴维和当时英国的电磁学权威威廉·沃拉斯顿都不在伦敦。或许是为了防止法国那边恃才傲物的安培捷足先登,或许是因为年轻的法拉第刚刚尝过了受人敬仰的滋味,也或许是新婚燕尔的法拉第着急着为他的新娘萨拉补上拖欠了三个月的蜜月旅行——总之,他当时直接就把这篇论文独自发表了出来。而在戴维看来,这个举动正式宣布他深藏在内心的担忧变成了现实。他唯一一次想要放弃科研事业如今,大量材料将戴维此刻的情感描述为嫉妒法拉第的才华,但嫉妒是一种与竞争相伴的情感。实际上,当时的情况是,戴维是皇家学会会长,法拉第是他的学生,他们之间存在地位上的巨大差异。戴维后来的种种行为,更有可能是出于容不得自己的权威受到挑战的傲慢情感,一种失去对亲密关系控制能力的歇斯底里。法拉第居然越过自己这个老板和领域权威,单独署名,私自抢发重要论文,这是当时情绪已经失控的戴维爵士所担忧和不能接受的。因为戴维的引导和授意,皇家学会的会员们议论纷纷,公开指责法拉第剽窃了沃拉斯顿的学术成果。当法拉第带着新婚妻子萨拉从海滨度蜜月归来,迎接他的,不是他原以为的备受敬仰,而是千夫所指。这是法拉第一生当中唯一一次想要放弃科研事业,委屈的他曾向妻子萨拉表示,自己实在是心灰意冷,狼狈到了极点。但是萨拉作为法拉第每晚实验的见证者与陪伴者,在这个时候坚定地鼓励和支持了法拉第坚持下去。法拉第夫妇晚年合照,他们一生相濡以沫 | Wikimedia Commons两个月后,振作起来的法拉第发表了通电导线在地球磁场影响下的转动实验,并向沃拉斯顿展现了自己电动机实验的完整过程,沃拉斯顿消除了误会,并当场祝贺了法拉第的成功。但情况依然没有好转。戴维的权威在逐渐崩塌,此时局促不安的他更不能原谅法拉第的行为了。到了1823年,法拉第开始逐步获得学术圈内广泛的认同,而戴维至少在这件事情上名誉扫地、尊严受挫。这一年夏天,在沃拉斯顿带头签名,皇家学会29名会员联名提议增选法拉第为学会会员时,皇家学会会长戴维勃然大怒,他靠着自己的权力将法拉第的入会投票硬拖了半年。1824年的1月8日,法拉第在仅有戴维一张反对票的情况下,成功当选了皇家学会会员。1857年,皇家学会打算授予法拉第会长职务,但被拒绝了。实际上,法拉第两次拒绝成为会长 | Edward Armitage之后,法拉第和老师的心结再也没有解开。或是出于对老师的敬重和感恩,或是出于更复杂的情感,法拉第主动离开了自己热爱的电磁学领域,接受了戴维指派给他的科研任务,服务于经度测量。而戴维则带着复杂的情绪,很快走向了人生的尽头。法拉第再次回到电磁学领域、真正做出他名垂青史的工作,还是在他的老师戴维去世了以后。65岁的法拉第在皇家研究院进行演讲,此时的他已成为英国十九世纪拥有最广泛社会声誉的科学家 | Alexander Blaikley戴维临终前,朋友去医院看望他。作为历史上独自发现元素最多的男人,朋友问他觉得自己最伟大的发现是哪一种元素,戴维却毫不犹豫地说道:我这辈子最伟大的发现就是发现了法拉第。说出这句话的时候他并不知道,在三十多年之后,爱徒法拉第在弥留之际,依然颤抖着指着自己的画像说:这真的是一个伟大的人。参考文献:1. ://en.wikipedia.org/wiki/Humphry_Davy3. Alanna Mitchell The Spinning Magnet. New York: Dutton 2018.4. Leslie Pearce Williams. Michael Faraday: A Biography. New York: Simon and Schuster 1965.5. [英]斯蒂芬·F.梅森. 自然科学史. 上海:上海译文出版社,1977.6. [美]亨利·M.莱斯特. 化学的历史背景. 北京:商务印书馆,1982.7. [美]约瑟夫·阿盖西. 法拉第传. 北京:商务印书馆,2002.本文来自微信公众号:果壳,作者:毛毛象,原标题《从相知到“相杀”,戴维和法拉第这对师徒因何分道扬镳?》,未经授权不得转载。

    

    

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