The Electric Boy

gezien op NGC: Cosmos episode 10 The Electric Boy
Michael Faraday (1791-1867)

FaradayDe tiende aflevering van Cosmos ging vooral over de ontdekkingen en uitvindingen van Michael Faraday (1791-1867), volgens presentator Neil deGrasse Tyson de grootste natuurkundige tussen Newton en Einstein in. Net als zijn voorganger Isaac Newton (1643-1727) postuleerde Faraday een andere grote kracht die in de natuur werkzaam is: het elektromagnetisme.

Faraday was afkomstig uit de lagere klasse. Hij had alleen maar de lagere school gevolgd en is daarom nooit een theoreticus geworden. Aan het begin van de negentiende eeuw raakte hij zoals zovelen geboeid door een geheimzinnige kracht, die elektriciteit genoemd werd. Hij las er boeken over en volgde lezingen van Humphry Davy (1778-1827) in de Royal Institution. De gedetailleerde aantekeningen die hij van deze lezingen had gemaakt, overhandigde hij aan Davy in de hoop dat hij als secretaris en assistent in zijn laboratorium mocht gaan werken. Davy was onder de indruk van de oplettende leerling en nam hem aan.

cosmos
Cosmos – a spacetime odyssey (2014)

Davy en de chemicus William Hyde Wollaston hadden tevergeefs geprobeerd om een praktische toepassing te vinden voor de elektromagnetische verschijnselen waarover de Deense wetenschapper Hans Christian Ørsted (1777-1851) gepubliceerd had. Ørsted had ontdekt dat de naald van een kompas uitslaat bij een elektrische stroom en dat er dus een verband moet bestaan tussen elektriciteit en magnetisme. Voor Faraday was het een enorme uitdaging om de naald van een kompas met stroom te laten draaien, want dan zou hij het principe van de elektromotor weten. Omdat de elektromotor de stoommachine zou overtreffen en overbodig maken, zou dit een revolutionaire uitvinding betekenen.

In 1821 lukt het Faraday om in het laboratorium een opstelling te maken die de moeder werd van alle elektromotoren. Zijn ontdekking sloeg in Engeland in als een bom. Faraday werd tot ergernis van Davy zijn beste ontdekking genoemd! Hij was daar zo bitter over dat hij Faraday op een ander project zette. Deze kreeg nu de taak om de kwaliteit van optisch glas te verbeteren. Pas na de dood van Davy in 1827, kon Faraday zich weer fulltime bezig gaan houden met het bestuderen van het elektromagnetisme. Na de elektromotor vond hij ook de dynamo uit door een magneet in te voegen in een spoel van draden.

Prometheus heeft, zegt men, ons mensen het vuur geschonken; aan Faraday danken wij de elektriciteit.

Sir William Bragg

Rond zijn vijftigste begint Faraday te lijden aan geheugenverlies en krijgt hij last van depressies. Toch blijft hij doorgaan met onderzoek. Elektriciteit en magnetisme werden volgens hem met elkaar verbonden door onzichtbare velden en hij meende dat ook licht aan deze krachten gekoppeld kon worden. Met behulp van het optisch glas dat hij nog voor Davy gemaakt had, toonde hij aan dat de polarisatie van licht door een magnetisch veld beïnvloed kon worden. Het Faraday-effect bundelt drie grote krachten in de natuur: licht, elektriciteit en magnetisme.

Zijn conclusies werden aanvankelijk afgewezen omdat de theoretische fundering ontbrak. Faraday was niet in staat om zijn ontdekking in wiskundige vergelijkingen op te schrijven. Dat werd het werk van James Clerk Maxwell (1831-1879). Met de zogenaamde Maxwell-vergelijkingen werden de theorieën van Michael Faraday gevalideerd.

Cosmos – a spacetime odyssey [ nl.wikipedia.org ]