Michael Faraday

19. yüzyılın büyük bilim adamlarından biri olan Michael Faraday, elektirik üzerine önemli çalışmalar yapmıştır. Elektromanyetik indüklemeyi, manyetik alanın ışığın kutuplanma düzlemini döndürdüğünü buldu. Elektrolizin temel ilkelerini belirledi. Klor gazını sıvılaştırmayı başaran ilk kişidir ve elektrik motorunu icat etmiştir.

Michael Faraday, 22 Eylül 1791 tarihinde İngiltere’nin kuzeyinden iş aramak amacıyla gelmiş köylü ve demirci bir babanın dört çocuğundan biri olarak doğdu. Annesi ev hizmetçisiydi. Faraday, maddi imkansızlıklardan dolayı uzun süreli bir eğitim alamadı. Kısa süren eğitiminde okuma, yazma ve bir miktar aritmetik öğrendi.

Ailesi Sandemancılar adı verilen bir tarikatın üyesiydi. Henüz 13 yaşındayken gazete dağıtıcısı olarak çalışmaya başladı. Daha sonra bir ciltçiye çırak olarak girdi.

1813 yılına kadar devam ettiği bu işte ciltlenmek üzere getirilen kitapları okuyarak bilgisini genişletmeye başladı. Bu sayede gençliğinde birçok kitap okudu. Özellikle fizik kitaplarını büyük bir heves ve arzuyla okuyordu.

Bu dönemde eski şişeler ve hurda parçalardan yaptığı basit bir elektrostatik üreteçten yararlanarak deneyler yapmaya başladı. Ardından yine kendi yaptığı zayıf bir Volta pilini kullanarak elektrokimya deneyleri gerçekleştirdi.

Deneysel olarak, bir maddeden geçen belli miktarda elektrik akımının, o maddenin bileşenlerinde belli miktarda bir çözülüme yol açtığını gösterdi. Bu sonuç ilk elektrik sayaçlarının üretimine imkan sağladı. Faraday’ın bir başka önemli katkısı da “amper” denilen akım biriminin kesin tanımını vermiş olmasıdır.

Londra’da bulunan Kraliyet Enstütüsü’nde bir müşterinin sağladığı biletle 1812 yılında ünlü kimyacı Sir Humphrey Davy tarafından halka açık verilen kimya konferanslarına katılma şansı buldu. Konferanslarda tuttuğu notları ciltleyerek iş isteyen bir mektupla birlikte Davy’ye gönderdi

1813’te Davy’nin desteğiyle Kraliyet Enstitüsü’nde laboratuvar asistanlığı işi buldu. Bu dönemde Michael Faraday evlendi. 1813-1815 yılları arasında Fransa, İtalya ve İsviçre gezisinde Sir Humphrey Davy, Michael Faraday’ı yanına asistan sekreter olarak aldı.

Bu gezide birçok ünlü bilim adamıyla tanışma fırsatı bulan Faraday, 1820 yılında Davy’nin yardımcılık görevinden ayrıldı. Büyük bir hızla ün kazanan Faraday, 1823’te Kraliyet Bilim Akademisi üyeliğine seçildi. 1825’te laboratuvar müdürlüğüne getirildi. 1833’te enstitüye ders verme mecburdi. Hayatının tümünü enstitünün çalışmalarına adadı.

19. yüzyılın başlarına gelinceye dek elektriğe gizemli bir olay gözüyle bakılıyordu. Elektrik “Benjamin Franklin” için bir tür akışkandı. Kimisine göre ise, elektrik pozitif ve negatif olmak üzere iki değişik akışkandı. İlk kez Faraday elektriği bir “kuvvet” olarak niteledi.

1820 yıllarında fen alimleri çalışmalarına daha ziyade elektriğe ait konularda ağırlık vermişlerdi. Bunlardan en önemlileri Volta’nın elektrik pili ve Danimarkalı bilim adamı Hans Christian Örsted’in elektrik akımından üretilen manyetik mıknatıslı güç kaynağıydı.

Örsted telden geçen elektrik akımının tel çevresinde bir magnetik alan oluşturduğunu bulmuştu. Fransız fizikci Andre Marie Ampere de tel çevresinde oluşan magnetik kuvvetin dairesel olduğunu gerçekte de tel çevresinde bir magnetik silindir oluştuğunu göstermişti. Bu durumda soyutlanmış bir magnetik kutup elde edilebilir ve akım taşıyan bir telin yakınına konulursa telin çevresinde sürekli olarak bir dönme hareketi yapması gerekecekti. Bu olayın tersinin de geçerli olduğunu, magnetik alanın da elektrik akımı üretebileceğini düşünen Faraday bu konuda deneyler yaptı.

1831’de bir bobinin yakınında hareket ettirilen güçlü bir mıknatısın elektrik akımı oluşturduğunu gösterdi. Bu sayede büyük miktarda elektrik akımı üretmenin yolu açılmış oldu . Faraday bir mıknatıs çevresinde tersine karşılıklı dönebilen bir kablo sistemi geliştirdi. Böylece ilk defa elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülmüş oldu. Bu keşif, elektrik motorlarının esası kabul edildi.

Sonraki 10 yıl içinde Faraday kimya alanındaki çalışmalarını arttırdı. Taşkömürü katranında benzen ve bütileni keşfetti. Böylece ilk paslanmaz çeliği imal etti. Kloru ve diğer bazı gazları sıvılaştırdı. Mikroskop gibi optik araçlar için yeni cam türleri keşfetti. Oyuk bir iletkenin (Faraday kafesi) elektrik etkilerini perdelediğini gösterdi. Manyetizma yoluyla elektrik enerjisi elde etme fikri kendisini devamlı zorluyordu. 1822’de manyetizmayı elektriğe dönüştürme üzerine tezler yazdı. 1824 ve 1825’te deneylerini tekrar ettiyse de başarılı olamadı.

Faraday manyetik etkiyle ilgili deneyleri gerçekleştirip sonuçlarını bilim dünyasına sunarken elektriğin farklı biçimlerde ortaya çıkan türlerinin niteliği konusunda kuşkular belirmişti. Elektrikli yılan balığının ve öteki elektrikli balıkların saldığı elektrik, bir elektrostatik üretecin verdiği elektrik, bir pilden ya da elektromagnetik üreteçten elde edilen elektrik akışkanları birbirinin aynı mıydı? Yoksa bunlar farklı yasalara uyan farklı akışkanlar mıydı? Faraday araştırmalarını derinleştirince iki önemli buluş gerçekleştirdi.

Elektriksel kuvvet; kimyasal molekülleri, o güne değin sanıldığı gibi uzaktan etkileyerek ayrıştırmıyordu. Moleküllerin ayrışması iletken bir sıvı ortamdan akım geçmesiyle ortaya çıkıyordu. Bu akım bir pilin kutuplarından gelsede, ya da örneğin havaya boşalıyor olsa da böyleydi. İkinci olarak ayrışan madde miktarı çözeltiden geçen elektrik miktarına dorudan bağımlıydı. Bu bulgular Faraday ‘ı yeni bir elektrokimya kuramı oluşturmaya yöneltti. Buna göre elektriksel kuvvet, molekülleri bir gerilme durumuna sokuyordu.

Kraliçe Victoria bilime katkıları nedeniyle Faraday’a “sir” unvanı vermek istedi ancak kendisi sade bir vatandaş olarak yaşamak istediği için bu unvanı kabul etmedi. Buluşlarından para kazanmayı hiç düşünmedi ve sanayicilerden gelen iş önerilerini geri çevirdi. Faraday buluşlarının pratik sonuçlarıyla pek ilgilenmiyordu. Nitekim dönemin, başbakanı ona dinamonun ne işe yarayabileceğini sorduğunda, ''Bilmiyorum, ama hükümetinizin bir gün ondan vergi sağlayabileceğini söyleyebilirim'' demişti.

1839 yılında elektriğe ilişkin yeni ve genel bir kuram geliştirdi. Elektrik madde içinde gerilmeler olmasına yol açar. Bu gerilmeler hızla ortadan kalkabiliyorsa gerilmenin ard arda ve periyodik bir biçimde hızla oluşması bir dalga hareketi gibi madde içinde ilerler. Böyle maddelere iletken adı verilir. Yalıtkanlar ise parçacıklarını yerlerinden koparmak için çok yüksek değerde gerilmeler gerektiren maddelerdir.

30 yıl boyunca bir yandan laboratuvarda deneylerini sürdürürken, bir yandan da deniz fenerlerinde kullanılacak lamba türleri konusunda İngiltere ve Galler Ulusal Deniz Fenerleri Yönetimi ''Trinity House''a danışmanlık yaptı. Elektroliz konusundaki deneyler sonunda kendi adıyla anılan iki elektroliz yasasını ortaya koydu . Magnetik alanın ışık üzerinde etkisini inceledi ve Faraday etkisi denen olayı buldu.

8 yıl boyunca aralıksız süren deneysel ve kuramsal çalışmaların ardından 1839’da sağlığı bozulan Faraday bunu izleyen altı yıl boyunca etkin faaliyet gösteremedi. Araştırmalarına ancak 1845’te yeniden başlayabildi. 1855’ten sonra Faraday’ın zihinsel gücü azalmaya başladı. Kraliçe Victoria bilime büyük katkılarını göz önüne alarak Faraday’a Hampton Court’ta bir ev bağışladı.

Kendi çocuğu olmayan Faraday çocuklara çok düşkündü ve yeğenlerini laboratuvarına götürerek onlara deneylerini gösterirdi. Gençler için, Londra Kraliyet Enstitüsü’nde günümüzde de sürdürülen Noel derslerini Faraday başlatmıştır.

Michael Faraday 25 Ağustos 1867 tarihinde Londra Hampton Court’ta hayatını kaybetti.