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其他的科学家争相去建造更大、更强的伏特电池，为了产生更强、更持久的高尔瓦尼电流。在伦敦阿尔比马尔街上一所新的皇家学院里，已经有了一家“世界上最大的科普展厅”。精力充沛的年轻化学家汉弗莱·戴维（Humphry Davy），在学院地下实验室里，安排建造了更大的改进型的电池。19世纪第1个10年里，戴维将这些大电池用来做他的开创性研究——建立电学基础的电化学反应。皇家学院是于1799年开放的，其目的是推进科研并将科学应用到“普通日常生活的需要中”。它最初的赞助人是著名的英国大公、皇家学会的主席约瑟夫·班克斯爵士和颇有争议的发明家兼政治家拉姆斯福特伯爵。正是拉姆斯福特伯爵雇用了戴维这个英俊和多才的年轻化学家，使他在科学和学术界的声誉迅速提升。戴维以前在皇家学院的公开演讲，总是融会了渊博的科学知识和令人眼花缭乱的演示技巧，引人入胜。所以几百名衣冠楚楚的要人们，很快就聚集到这大会堂，来观看和聆听这个生气勃勃、有着一头乱发的康沃尔郡人的演讲，他把深奥难懂的电学和化学讲得深入浅出、惟妙惟肖。他的朋友和崇拜者，诗人塞缪尔·泰勒·柯勒律治（Samuel Taylor Coleridge）也参加了这个挤满人群的科学集会，他崇敬地宣称，假如戴维不是“当代第一位科学家，那他就是第一位诗人”。
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从开始起，戴维就认定，电是由伏特的电池从电化学反应中产生出来的。而且在1807年的10月，戴维也曾建造了一个足够大的电池，他反过来证明了真正的化学化合物能被电分解为组成它们的基本元素。戴维用电把强碱分解为碳酸钾和苏打粉，然后进一步得到完全新的元素：钾和钠。戴维是一位谦逊的木雕师的儿子，通过与一位富有女人结婚，使他与生俱来的高贵气质得到发扬光大。好运立刻伴随着公众的尊敬和宠爱而来，包括一个爵位，他成了汉弗莱·戴维爵士。汉弗莱爵士的激情、地位和成就，使他进入了上流社会，无论是在公爵和贵族们巨大的乡村庄园里，还是置身于那个时代最杰出的艺术家和思想家中间，其中有名声显赫的诗人威廉·华兹华斯（William Wordsworth）和杰出的风景画画家约瑟夫·特纳（Joseph Turner）。到了1808年，已是皇家学院院长的戴维，在地下实验室建造了一个庞大的电池，有2 000对电极片。通过把这巨大的电池产生出来的强劲电能应用到碱性土中，戴维得到了更多的新元素——镁、钙、钡和锶。
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但是，戴维在电的研究中，最令人刮目相看的是弧光灯。1809年，他在众多支持者面前做了一次他一生中最精彩的演示。他手举着两根用作导电的细木炭棒，将一根炭棒与强大的伏特电堆连接。当电从第一根炭棒开始流出来时，戴维将它与第二根炭棒的顶端相连，一个耀眼的火花闪现在两点相接处。令在场的人们惊讶不已的是，当戴维将这两根炭棒稍稍拉开时，火花变得更大了，而且电就在两根细长炭棒之间的炫目的弧光中传送着。蓝白色的光直到炭棒耗尽才会消失。戴维惊心动魄的表演对于商业用弧光的产生起了决定性作用，但是要真正来检测这些炭棒则有许多麻烦，而且还没有能够经济有效的、供明亮的弧光运行长久的电池。
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然而电的艺术是经久不息的，因为受挫的科学家和研究人员，仍然年复一年地在努力揭示和破译电的众多余下的秘密，特别是对它与磁之间相互关系的许多推测。早先，那些富有献身精神的研究人员，都是独自在家中研究电——像本杰明·富兰克林、奥托·冯·格里克以及斯蒂芬·格雷等人。到了近代，那些学院培养出来的科学家，就可以使用学院的实验室或特别的研究所。掌握那些大量积累的特殊知识是很花费时间的，所以不可能由个人独立建造更为复杂的设备来进行电的研究，特别是巨大的伏特电堆。而且国家的执政者，对科学技术于国民财富与健康的极其重要的意义已深信不疑。因此，当下一个电学研究的重大突破从欧洲大学传出时，这已不足为奇了。
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1820年的春天，43岁的汉斯·克里斯琴·奥斯特（Hans Christian Oersted），哥本哈根大学的物理学教授正给他的快班优秀学生做一个有关电的私人演讲。这位教授身体健壮，长着黑色的卷发和浓密的络腮胡子，穿着长长的黑色大衣、黑马甲、高领白衬衫，系着领带。在他面前放着一张实验室用的木架，木架上放了一个小的伏特电池，他的手里拿着一根带电的导线，打算讲授一个用电流加热铂金丝的问题。但就在他准备用这根导线时，教授突然注意到，那大桌子上的指南针的磁针在胡乱地摇摆。当他把这根导线移到指南针的上方和周围时，指南针反应强烈，就好像有一个磁体在电流附近一样。奥斯特像汉弗莱·戴维爵士一样，是通过自己的努力而成功的。他本是一个乡村的普通小男孩，靠对知识的热爱和自身的睿智挣得了奖学金，并最终取得了大学的职位。精通几种语言的奥斯特，学过制药（许多化学家都是由此上路的），他常外出与其他科学家广泛交流，也是许多致力于确立磁与电之间联系的研究者之一。他在一本1813年的书中写道，“应该去做的一个尝试，是要搞清楚电是否在其潜伏期就有对磁体的作用。”而7年以后，在这里，奥斯特教授以他对摇摆着的指南针敏锐的观察力，终于在不经意间找到了长期寻觅的线索。在后来的实验中，奥斯特发现这指南针总是在一个与带电导线成直角的方位上摆动。如果他让电流反方向流动，指南针也转向相反的方向。简而言之，电流产生了自己的磁场，并且借这个磁场产生了一个力。
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1820年7月21日，奥斯特在用拉丁文书写的论文中宣布了对电磁的发现，文章的标题是“关于磁针上电流碰撞的实验”。他把他专题报告的复印件寄给了欧洲的每个重要学院、研究会和电学家。奥斯特希望人们彻底相信他这一历史性的发现，因为它进一步揭示了这看不见却强有力的电的奥秘。他这一伟大的突破，在还没有电报、电话和火车的时代里，是慢慢地被传播开的——等汉弗莱爵士知道时已是10月以后了。于是奥斯特作为一名电学天才到处受到欢呼和款待，就像他之前的本杰明·富兰克林和亚历桑德罗·伏特一样，奥斯特获得了皇家学会的科普利金质勋章，并成为许多科学学会的会员。
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当时，巴黎的数学教授安德烈·马里·安培（André Marie Ampère）对奥斯特的实验持非常怀疑的态度。安培笃信宗教，他的个人生活由于灾难性的婚姻和孩子的失足而痛苦不堪，因此他只能从数学、化学和自然科学中去寻找安慰。安培认真地重复了奥斯特的工作，然后证明了磁场的强度随着电流强度的提高而加强。安培还证明：电流沿着同一方向平行流过时彼此会相吸，而以相反方向流过时则会彼此相斥。又过了十年，带电导线在其周围会产生一个磁场——这一新的认识促使人们可以制造更为强大的电磁体。在纽约州的奥尔巴尼，美国工程师和发明家约瑟夫·亨利（Joseph Henry）就是开拓者之一。他用妻子一件旧的绸衣来给导线绝缘，这能使他将一根铁丝缠上好几圈。缠的层数越多，这电磁力就越强大。这一研究成果使他获得普林斯顿大学的一个教授职位。亨利后来成为华盛顿特区新史密森尼（Smithsonian）研究所的第一任所长。他将几百英尺长的绝缘电线，缠绕在一块很大的马蹄形铁做的巨大电磁体周围，就用这些看似奇形怪状的设备进行表演，却让观众们激动得喘不过气来，因为这些电磁体竟能够提起大约一吨重的东西。当然，尽管对电的认识已经有了很多进展，但是对电的实际应用还很少。
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奥斯特发现了电磁，安培又深入扩展了这一研究，它们所产生的影响是：电学方面新的研究接踵而至，新的科学文章的发表蜂拥而来。迈克尔·法拉第（Michael Faraday），于1813年被汉弗莱·戴维爵士以助手的身份雇用到皮卡迪利杂技场附近的皇家学院。这时戴维已经是英国最著名的分析化学家，他的出名是由于自身的才华、创造力、勤勉、温和的性格和纯粹的科学成就（后来有许多人这样说：戴维爵士对科学最伟大的贡献是雇用了当时还不为人所知的法拉第）。然而法拉第对电的兴趣并不多，直到1821年的春天，《哲学年刊》（Annals of Philosophy）的编辑建议，法拉第应运用他那超人的才智来创作一篇有关新兴电磁科学的调研文章，这才吸引了这位30岁的科学家进入了令人着迷又困惑的电学研究领域。
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法拉第看起来更像一位学校的浪漫诗人，而不像科学家，因为他有着极其英俊、漂亮、温和的面孔，高高的额头，深色聪慧的眼睛，满头厚厚的、波浪般的中分卷发。法拉第是从学院走进科学领地的。实际上，他的早期教育在12岁就结束了，后来他给一个书本装订工当了7年学徒。一位好心的顾客赠给他令人眼红的听课证，可以参加戴维爵士的非常受欢迎的“化学研究的要素”系列讲座，从此他结束了佣工生活并真正开始了职业生涯。法拉第是那么迷恋于他在皇家学院里听到的和看到的一切，他认真记录下了所有活动和小组讨论的内容，加上插图和例证，还编纂了索引目录，之后把它们装订成一个可爱的小册子。他把这本小册子送给自己新的偶像汉弗莱·戴维爵士。后来法拉第写道，“我要从贸易中挣脱出来，因为我认为它是邪恶和自私的，而愿服务于科学……这个强烈的愿望最终使我鼓起勇气，并做出大胆和天真的举动，给汉弗莱戴维爵士写信。”这时的戴维爵士，已经从最初微不足道的小人物变为显赫的明星，他被这位出身铁匠家的22岁小伙子的抱负志向、聪明才智和热情（以及他那珍爱的笔记本）深深地打动了，他决定雇用法拉第做他的助手。法拉第的年薪为100英镑，并得到学院楼上的两个房间，还有日用的煤和蜡烛。这样，当法拉第还不是大学职员时，他已经被安顿在一个声望很高、资金充足的研究机构里。
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法拉第在自然科学方面的卓越才华，体现在他发现了苯，以及为使重要的苯胺染料工业化而倡导的化学方法，甚至在气体液化方面他也有成绩。到了1824年，他已是皇家协会的会员。第二年，在法拉第33岁时，他被任命为皇家学院实验室的负责人。
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一旦他钻研起大量有关电的书籍和文章时，他总是努力从查阅的文章中整理出对他要创作的调研文章最有用的东西，法拉第完全被电这种看不见的能量迷住了。到了1822年，法拉第在他实验室的笔记本中写道：“磁转变成了电。”他在10年内努力实验过4次，尽管当时他在化学领域中取得了令人震惊的突破，指出了一些将磁转变为电的方法，但他仍然是困惑的。1831年8月29日，法拉第注意到了一个奇怪的反应，它提供了极为重要的电的线索。
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法拉第有一个铁环，他在它的一边用绝缘导线绕了一组线圈，并与一个电池连接。另一边也是一个用绝缘导线绕成的第二组线圈，而与它连接的是一块检流计，用来测量低度电流的。法拉第接通电池给第一组线圈通电，他期待着想看到第二组线圈有激活的迹象，但是却没有。引起他注意的是当电池被接通或断开时，检流计显示有微小的和瞬间即逝的电流。这里就有了第一个提示：充电线圈磁场的一个变化——通过电池的接通或断开引起磁场的启动或停止——在第二组线圈中短暂地产生了电流。法拉第的朋友和同事约翰·廷德尔（John Tyndall）后来在评价法拉第的创造能力时，这样描述，“他将坚强的意志力和完美的灵活性结合起来，他的驱动力就像一条河，它把力量和方向结合起来，并兼有适应弯曲河床的能力。虽然他的洞察力专注在某一方面，但并没有减少他对其他方面的了解和领悟；如果他主攻一个课题、等待结果，他绝对有能力保持自己的头脑清醒，为的是一旦结果有别于他所期望的，不会因为偏见而遗漏。”法拉第记录下了在检流计上那微小的摆动。
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法拉第演示变化着的磁场产生电流
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接着几个月过去了，当秋天又把阴雨带给伦敦时，法拉第花了一整天去追踪检流计上那奇怪的显示的原因。在第一个实验中，他把线圈绕在一个平直的铁芯上。他拿了两根长的磁铁棒，将它们摆成一个“V”字，并用缠好了的铁芯作为这个三角形的第三个边。当磁铁棒的“V”字被分开时，磁场的回路断开了，线圈里的电流被引发出来。法拉第在他的实验室日志中记叙道，“从这里明显看到了磁到电的转变”。当进一步做实验时，他拿来一根铅笔状的磁铁并简单地移动它，从线圈中进去又出来。这移动的磁场在线圈中产生了一个短暂的电流。但是法拉第感兴趣的是要产生一个连续持久的电流，而不只是短暂的突发。
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这样，他将一个简易的12英寸的铜制圆盘安装在一个轴上，使它可在一块有两个相反磁极的永久磁铁之间旋转。铜盘的一侧有一根导线从那根轴连接到一块检流计上，同时另一根导线从检流计连接到一个金属导体上，这导体对着铜盘的边缘并被其支撑着。当这铜盘旋转时，扰乱并因而改变了磁铁的磁场，检流计就显示出一个连续的电流。法拉第在他那详细的实验室日志中写道，“因此在这里证明了通过普通的磁铁产生了一个持久的电流”。法拉第的电磁感应定律可以简单表述为：“通过一个变化的磁场，可以在一个封闭的回路中产生电流。”
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法拉第通过运动磁体产生电流
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法拉第在1831年11月24日发给皇家学会的一篇论文中，谦虚地形容他那划时代的发明——世界上第一台发电机是“一个新的发电机器”。奥斯特证明了怎样用电来产生磁，而法拉第则展现了电磁效应的另一面，甚至是更为神秘和重要的一面——怎样用磁来产生电。就像法拉第对电的进一步译解一样，不可思议的是，那时候谁也没能预见到它那非同寻常的意义，因为没有谁能想到这就是现代电气工业的基石!伏特在发明了电池后就停滞不前了，而法拉第在接下来的15年里，“对许多自然奥秘都有直觉的洞察力”，驱使他去阐述有关电磁感应的磁力线和电流、磁场以及穿过磁场的运动之间的相互关系。他证明：只要简单地改变电流的大小，就可引起磁场的改变，并且反过来使磁场中的任何导体产生电流。法拉第也阐明了电的电化学本质，确定了许多材料的特殊的感应能力，建立了电与磁之间的关系，解决了长期有争议的问题，即由闪电、电站、电池以及发电机产生的电是否都具有相同的属性，结论是肯定的，它们确实相同。当时一位传记作家写道：“他的多才多艺、独创性、聪慧、想象力和充足的耐力，实在令人敬佩。”
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法拉第的电流发生器
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法拉第自己的生活、工作及其形象，给好几代成功的科学家们带来鼓舞，成为他们的典范。法拉第意识到戴维爵士因为财富和显赫的地位分散了追求科学的注意力，便婉言谢绝了那些耗费时间的头衔、挣钱的机会以及所有随着荣誉和财富而来的社交活动。作为一名基督教的虔诚教徒，他同他相爱的妻子在皇家学院的楼上朴素、宁静、幸福地生活着。但是一旦来到地下实验室，法拉第就变成了一头名副其实的狮子，一位具有罕见才能的、热情而又卓越的科学家。他有超凡的能力，能精选出一些要集中注意力的，最富有意义，最难以辨别的问题。他的科学成就在许多领域都是巨大的、影响深远的。他所做的实验室日志树立了一个关注细节、组织整理、真实记录的笔记样板。他丰富作品的魅力，和愿意承认在实验成功路上所犯错误的勇气，使他赢得了广泛而忠诚的支持者。他那三卷本的《电和磁的实验性研究》（Experimental Researches in Electricity and Magnetism）是一部不朽的杰作，流芳百世。
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1829年，52岁的汉弗莱·戴维英年早逝。从1830年起，法拉第正式接管了皇家学院。他最初的举措之一，就是开创了星期五的晚间论坛，还有特意在圣诞节给儿童举办的演讲。法拉第恰恰由于参加了戴维爵士的令人着迷的演讲，而被彻底地、幸运地改变了，他坚信这些为公众服务的事业是非常重要和高尚的。试想，某个孩子参加了圣诞演讲后就会去一生拥抱科学，或者在星期五晚间的听众中就有受到影响的热心人，会决定去皇家学院捐献大量金币，这有什么不可能呢？在那个实验室科学真正开始崭露头角的年代，法拉第就是它最伟大的圣人和预言家，他也是学院最出色的、才华横溢和令人着迷的演讲人。当他在挤满听众的会场前面，来回走动并演示他的实验时，他那英俊的脸庞充满激情，头发富有诗意地飞扬。星期五的演讲在晚上9点准时开始，在此之前，文质彬彬的听众们穿着正式礼服，就像是来听歌剧一样。一个法拉第的追随者这样回忆道，“他的听众同他一样怀着火热的激情，每个人的脸上都闪闪发光。”法拉第的朋友这样写道，“他不得不对听众说谎，劝说他们可以走了，因为他们已经全部理解了所讲的论题，但他知道他们实际上根本没有真正明白。”当演讲在晚上10点准时结束后，兴奋不已的听众游逛到学院那华丽的二层图书馆，在那儿吃些小点心，观看一个与晚间演讲题目有关的展览，惊叹着科学的神奇。法拉第在1849年时给儿童做的圣诞演讲“一根蜡烛的化学史”，至今仍被孩子们阅读着。
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