中外科学家发明家丛书:法拉第_2-第5部分
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员在舞台上表演，演员的各种表演要与场景的变化交相呼应、融为一体。
然而，限于当时的科技发展水平与理论水平，法拉第关于“场”的许多
观念仍处在萌芽状态，带有推断、猜测的性质，以致有错误的成分。法拉第
把磁力线、电力线当做实际存在的东西，这是正确的；但他没有突破机械论
的框框，把力线当做机械的、有弹性的细线，如同棉线那样，这就是错误的
了。他没有认识到除了实物这种实在以外，还可以有场的实在，因此完全不
必把场纳入机械式的实物范畴之中。法拉第认为，力的作用是以场为中介，
渐进地传递的，这是很正确的；然而他将场的现象看做一种假想的连续媒质
中的应力的表现，这就不正确了。他没有看到，场与实物一样，也是有质量、
能量与动量的，是和实物有同等地位的物质存在形态，而不必把场归结为某
种假想的实物的应力。
在一个新理论萌芽、发展的过程中，这些缺点和错误都是在所难免的，
是有待于后继者去进行改进、提高的。但是，有一点却是肯定的——法拉第
要求改变物理学中的不足，要求对牛顿的经典力学加以改进。这是具有划时
代意义的，是物理学史上的又一次伟大的革命。
在物理学史上，新思想、新理论不断出现。但能够称得上伟大的新思想、
新理论，而且这种思想的树立必须打破传统思想的统治，却是为数不多的。
法拉第关于场的思想，就是那为数不多的伟大思想之一。然而，恰恰由于它
的“新”，才遭到了来自传统思想的反对及各种冷嘲热讽。
的确，法拉第关于场和力线的概念还比较粗糙，由于他没有学过高等数
学，也就没有能力对这些概念进行数学的概括与分析，只能作出种种感性的
描述，而无法在理论上加以进一步提高。法拉第赋予力线和场的种种神奇的
性质，却没能指出严格的推导和证明。由于存在这些问题，对于牛顿学派那
些受到过严格数学训练的物理学家来说是无法接受的。
由于受当时条件和能力的制约，场论的最后胜利，还要靠后来人。
首先是英国著名学者，比法拉第小40岁的麦克斯韦继承了法拉第开创的
事业。麦克斯韦出生于1831年11月13日，这恰好是在法拉第发现电磁感应
后不久。他们两人的出身、所受的教育程度、特长、性格等方面是迥异的：
一个来自社会最底层，一个出身名门；一个小学没有毕业，一个则是牛津大
学的高材生；一个擅长实验，一个精通数学；一个善于运用直觉把握住各种
现象的本质、设计合理的实验进行观察与总结；一个能够建立理论模型运用
数学技能，进行证明与提高。这么多能力侧重点的不同，并没有妨碍他们物
理想象上的一致性：他们都坚信场的物质性，反对牛顿的“超距”学说；他
们的目标是一致的——建立一个全新的、不从属于牛顿自然哲学体系的电磁
学理论。
麦克斯韦大学毕业后，就致力于电磁学的研究，他十分推崇法拉第的研
究成果。当年法拉第发现的电磁感应现象可以归纳为一句话：变化的磁场能
够激发电场。而反过米，变化的电场能否激发磁场呢？这个问题许多年一直
得不到解决。1861年和1862年，麦克斯韦发表了四篇论文，在论文中，他
以充足的理论数据、严谨的推理证明，找到了问题的答案——变化的电场也
能激发磁场。在40年前，奥斯特和安培的实验证明电流能够激发磁场，他们
使用的电流，能使导线发热、能使化合物电解，这种电流叫做传导电流。而
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变化的电场虽具有电流的某些性质，但是并不明显，叫做位移电流。
法拉第发现电磁感应——变化的磁场激发电场，完全是通过实验得以证
实，他亲眼目睹了激发出来的电场效应；麦克斯韦提出位移电流——变化的
电场激发磁场，则是依靠理论分析。这两个发现可以说是理论加实践的最佳
产物，它们就如同电磁场理论的双腿，缺一不可。正是因为有了这两者，场
论才最终站立起来，阔步前进了。
然而，韦克斯韦的位移电流理论没有得到准确实验的印证，所以场论还
不能称为是一套完整的理论。
历史是要留给科学的继承者来写的。
1887年的一天，在一间蒙得漆黑的实验室里，德国青年物理学家赫兹正
在用实验验证麦克斯韦的电磁场理论。他在两个金属小球上接通高压交流
电，“嗞——嗞——”，小球中间跳过了电火花。如果麦克斯韦的位移电流
理论是正确的，那么这时就该有电磁波辐射产生。赫兹全神贯注，眼睛盯住
实验室另一头的电磁波接收器——那也是用铜丝联接的两个金属小球。忽然
“嗞——嗞——”，接收器的两个小球之间也跳过了一个很小的蓝色火花。
能量跃过了空间，位移电流产生了，这是波！电磁波就这样诞生了。赫兹测
定了电磁波的频率与波长，算出它的传播速度：每秒30万公里——与光速一
样，这与麦克斯韦的预言相符。场论胜利了。
法拉第——麦克斯韦——赫兹，实验——理论——再实验，这是场论发
展的道路，也是场论之所以成功的原因。赫兹的实验轰动了全世界，它预示
着人类将获得新的技能。1901年，意大利的马可尼与俄国的波波夫分别实现
了利用电磁波进行无线电传播。无线电报、无线电广播、无线电话、电视、
雷达……数不尽的无线电技术，在人类社会蓬勃发展起来。所有这一切，都
是源于法拉第的场论思想。
八、尘世中的伟人 天堂里的圣人
光阴茬苒，年华消逝。对于法拉第来说，过度的辛劳，长期的紧张和全
身投入的科学研究生涯使他过早地进入了衰老期。
如今法拉第已是两鬓染霜的老人了，他在静静地回忆自己走过的道路，
默数着他逝去的岁月。
他走过了一条坎坷不平、艰辛备至的曲折道路。从他的孩提时代起，就
在艰难困苦的环境中为生活而终日忙碌。订书铺里8年的紧张工作与油灯下
的刻苦自学，他最初的实验……又历历在目。生活的压迫，使他失去了进学
校受更高教育的机会；得不到老师的教导，只能靠自己刻苦自学，书籍成了
他最好的老师。
特殊的生活环境使他深感时间的珍贵。为探索科学，追求科学的真谛，
他终日沉浸在书本、实验、公式、定律和概念之中，永不停息地寻求问题的
答案，从不白白浪费时间。
然而，对他来说要真正走上科学的道路，几乎近于幻想，因为他不过是
一个没有受过多少教育的订书匠。但是，功夫不负有心人。1813年3月，机
遇向他垂青，奇迹出现了，他被戴维推荐到著名的英国皇家学院，担任实验
室助手。从此，他踏上了科学之旅，开始了他向往已久的科学生涯。其实，
能够走上科学的道路，并非偶然的机遇，也不是命运的奇迹与恩赐；而是智
慧、勤奋，能力发挥、发展的必然结果，是多年来他献出全部精力而创造出
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来的奇迹。路，是他自己走出来的。
但是，人生道路的这个良好转折并不意味着从此以后的一切都是那么美
好、灿烂。贫困、凌辱、压制与失败还时时袭击着他。然而为了科学、为了
他钟爱的事业，对于这些艰辛他都不屑一顾。萦绕在他脑海中的，是没有穷
尽的实验题目；等待着他的，将是永无止境的科学研究。
他进皇家学院不久，就与戴维一起发明了矿井用安全灯。他的才华显示
出来，商人们也逐渐包围着他，希望他替他们解决工商业方面需要解决的科
学技术问题。但法拉第毫不犹豫地拒绝了。因为他的志向是从事真正的科学
研究和理论探索，并非为了个人获利。在当时，从事与商业有关的科学技术
工作，尤其像他这样有才华的人，是可以赚大钱的。但法拉第不愿因为赚钱
而耽误自己宝贵的研究时间，甘愿放弃发财致富的机会，充分体现了一位真
正的科学家所具有的献身精神。他的妻子萨拉也表现了崇高的情操，她义无
反顾地支持了丈夫的选择和事业。
当时法拉第从皇家学院所得的薪俸很少，仅能勉强供养他的母亲和妻
子，但他们宁愿过着清贫的生活。这正是法拉第的伟大之处，也是萨拉作为
贤妻值得为人称颂之处。否则，法拉第将会把自己的杰出才华与大量时间用
于只对市场有即兴价值、听命于商人的小改小革的琐碎技术之上。要知道，
真正的科学是不一定都有现实的市场价值的。
这是法拉第在人生道路上的第二次转折。如果说他的第一次转折或多或
少是戴维促成的话，那么这一次转折的方向就完全操纵在他自己的手中了。
法拉第与萨拉的优秀品质，使他们作出了影响人类文明历史进程的正确抉
择。法拉第曾说过：“我因为对当时产生电的方法感到不满意，因此急于想
找到电磁及感应电流的关系，我觉得自己在电学这条路上前进，一定会得到
充分的发展。”
这就是法拉第为创立电磁感应定律，从1821年到1831年孜孜不倦地从
事电磁感应实验的真正动机。
自从创立感应定律后，法拉第就名扬世界了。以后每取得一项重大发现，
国内外的大学、学会和科学院就会纷纷向他颁发荣誉奖状、奖章和学位。但
法拉第对于这些荣誉，却表现出了惊人的谦虚和异常冷静的态度。他把所有
的荣誉证书都放在一个盒子里，从不让人看一眼。他一如既往地进行着他钟
爱的科学实验，就好像什么也没发生过似的。
1831年，他在一封给朋友的信中写道：“我现在又忙着搞电磁感应，现
在觉得自己就要搞出点东西来了，但还没有把握。很可能是一根草，而不是
一条鱼。但无论怎么说，经过一番努力后，总算搞出来了。”电磁感应，明
明是空前的发现，然而法拉第自己却谦逊地把它说成“是一根草”，这是何
等的伟大和谦虚！
电磁感应现象被发现后，法拉第就着手制造了一台发电机。他把一个铜
饼插入磁铁的两极之间，在铜饼的周围贴连着铜条和铝条。当铜饼转动时，
就产生了连续不断的电流。但法拉第并没有将他的发明公开展览，而是在皇
家学会上作了一份详细的报告，使别人可以根据他的发明造福于人类。这是
何等的襟怀！
随着岁月的流逝，法拉第的社会地位不断上升，形象愈来愈高大，影响
也愈加的深远。但是，他在个人生活上始终保持着朴实无华的作风。他深居
简出，不尚社交，除了每星期日与萨拉一起到教堂做礼拜以外，几乎什么地
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方也不去。他厌恶金钱、地位、权势，也不看重荣誉，他希望自己仍然是一
个不受任何名望与尊荣干扰、能够专心致力于科学工作的普通人。但是，现
实已经把他推上了人们心中至高无上的宝座。这是违反他本意的，也是令他
深感不安的。
1857年，英国皇家学会会长罗特斯利勋爵辞职。皇家学会学术委员会一
致认为，如果能请德高望重的法拉第教授出来继任会长，那将是再理想不过
的了。于是，学术委员会派出几名代表前来劝说法拉第接受这个职位，这是
一位英国科学家所能得到的最高荣誉。法拉第经过深思熟悉后，对代表们说
道：“我是个普通人，到死我都将是个普普通通的迈克尔·法拉第。我真诚
地告诉各位，如果我接受了皇家学会希望加在我身上的荣誉，那么我将无法
保证自己的诚实与正直，连一年也保证不了。”
在此之前，法拉第还多次谢绝了英国政府希望授予他爵位的建议。平民
出身的他，不想凭借自己的科学成就被冠以贵族的封号。
又过了几年，皇家学院院长诺森伯兰公爵去世，学院理事会又想请法拉
第出来当院长。一个没有受过正规教育的实�
