Michael Faraday

englischer Naturforscher, Experimentalphysiker und chemischer Analytiker geboren: 22. September 1791 in Newington, Surrey gestorben: 25. August 1867 in Hampton Court Green, Middlesex 1823 Ehrenmitglied der Cambridge Philosophical Society; 1824 Mitglied der Royal Society; 1842 preußischen Verdienstorden Pour le Mérite;

Am Ende des 19. Jahrhunderts wurde Faraday als Erfinder des Elektromotors, des Transformators und des Generators sowie als Entdecker von Benzol, des magnetooptischen Effektes, des Diamagnetismus und als Schöpfer der elektromagnetischen Feldtheorie wahrgenommen.

Bis zu seinem zwölften Lebensjahr besuchte Faraday eine einfache Tagesschule in London, wo ihm die Grundlagen des Lesens, Schreibens und Rechnens beigebracht wurden.
1805 begann er eine siebenjährige Buchbinderlehre. Unter diesem Eindruck begann Faraday 1809 eine von ihm The Philosophical Miscellany betitelte Sammlung von Notizen über Artikel zu den Themen Kunst und Wissenschaft, die er in verschiedenen Zeitungen und Zeitschriften gelesen hatte.
Im März und April 1812 konnte Faraday die letzten vier Vorlesungen Humphry Davys mit dem Titel The Elements of Chemical Philosophy besuchen. Während Davys Vorträgen machte sich Faraday zahlreiche Notizen, die er, überarbeitet und mit Zeichnungen versehen, zu einem Buch band und an Davy schickte.

Auf Vorschag Days, begann Farady 1813 eine Tätigkeit als Laborgehilfe an der Royal Institution in London.
1813 1815 begleitete er Day auf einer Reise duch Kontinentaleuropa.
Im Labor der Royal Institution führte Faraday häufig in Davys Auftrag Experimente durch und war 1816 maßgeblich an dessen Untersuchungen beteiligt, die zur Entwicklung der im Bergbau eingesetzten „Davy-Lampe“ führten. Für Brande, den Herausgeber des Quarterly Journal of Science, stellte Faraday ab 1816 die Miscellanea betitelten Seiten zusammen und übernahm im August 1816 die volle Verantwortung für das Journal.
Am 21. Dezember 1820 wurde Faradays erste für den Abdruck in den Philosophical Transactions bestimmte Abhandlung vor den Mitgliedern der Royal Society verlesen. Darin wurden die beiden neuen von ihm entdeckten Chlorkohlenstoffverbindungen Tetrachlorethen und Hexachlorethan beschrieben.

1823 begann Faraday die Eigenschaften des von Davy entdeckten Chlorhydrats zu untersuchen. Als er es unter Druck erhitzte, gelang ihm zum ersten Mal die Verflüssigung von Chlor.[30] 1823 und nochmals 1844, als er sich erneut mit dem Thema beschäftigte, gelang es ihm, Ammoniak, Kohlenstoffdioxid, Schwefeldioxid, Distickstoffmonoxid, Chlorwasserstoff, Schwefelwasserstoff, Dicyan und Ethen zu verflüssigen. Faraday erkannte als Erster, dass eine kritische Temperatur existierte, oberhalb derer sich Gase unabhängig vom ausgeübten Druck nicht mehr verflüssigen ließen. Er wies nach, dass die Zustände „fest“, „flüssig“ und „gasförmig“ ineinander überführbar waren und keine festen Kategorien bildeten.

In dem im September 1820 begonnenen Labortagebuch notierte er am 28. Dezember 1824 erstmals ein Experiment, mit dem er versuchte, mit Hilfe von Magnetismus Elektrizität zu erzeugen. Der erwartete elektrische Strom blieb jedoch aus.
1825 wurde Faraday zum Labordirektor der Royal Institution ernannt und begann dort die ersten eigenen Vorträge abzuhalten.

1831 wandte sich Faraday erstmals wieder elektromagnetischen Experimenten zu. Mit einem Weicheisenring und Kupferdraht.
Auf der einen Seite des Ringes brachte er drei Wicklungen aus Kupferdraht an, die durch Bindfaden und Kattun voneinander isoliert waren. Auf der anderen Seite des Ringes befanden sich zwei solcher Wicklungen. Er verlängerte auf der einen Seite die beiden Enden einer der Wicklungen mit einem langen Kupferdraht, der zu einer etwa drei Fuß (etwa ein Meter) entfernten Magnetnadel führte. Eine der Wicklungen auf der anderen Seite verband er mit den Polen einer Batterie. Jedes Mal, wenn er den Stromkreis schloss, bewegte sich die Magnetnadel aus ihrer Ruhelage. Beim Öffnen des Stromkreises bewegte sich die Nadel erneut, nur diesmal in die entgegengesetzte Richtung. Faraday hatte die elektromagnetische Induktion entdeckt und dabei ein Prinzip angewandt, das den später entwickelten Transformatoren zugrunde liegt.
Faradays Bericht über die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion wurde von ihm Ende 1831 vor der Royal Society vorgetragen. Die in den Philosophical Transactions abgedruckte Form erschien erst im Mai 1832.

Nach seiner Entdeckung, dass Magnetismus Elektrizität zu erzeugen vermag, stellte sich Faraday die Aufgabe nachzuweisen, dass unabhängig davon, wie Elektrizität erzeugt wird, diese immer gleichartig wirkt. Am 25. August 1832 begann er mit den bekannten Elektrizitätsquellen zu arbeiten. Er verglich die Wirkungen von voltaischer Elektrizität, Reibungselektrizität, Thermoelektrizität, tierischer Elektrizität und magnetischer Elektrizität. In seinem am 10. und 17. Januar verlesenen Beitrag gelangte er aufgrund seiner Experimente zum Schluss, „…daß die Elektricität, aus welcher Quelle sie auch entsprungen sey, identisch ist in ihrer Natur“.

Faraday starb am 25. August 1867 in seinem Haus in Hampton Court und wurde fünf Tage später auf dem Highgate Cemetery begraben.

Rezeption und Nachwirkung

Faradays Konzepte und seine Ansicht von der Einheitlichkeit der Natur, die ohne eine einzige mathematische Formel auskamen, hinterließen beim jungen James Clerk Maxwell einen tiefen Eindruck. Maxwell stellte es sich zur Aufgabe, Faradays experimentelle Befunde und ihre Beschreibung mittels Kraftlinien und Felder in eine mathematische Darstellung zu überführen. Maxwells erster größerer Aufsatz über Elektrizität On Faraday’s Lines of Force (Über Faradays Kraftlinien) erschien 1856. Auf Grundlage einer Analogie zur Hydrodynamik stellte Maxwell darin eine erste Theorie des Elektromagnetismus auf, indem er die Vektorgrößen elektrische Feldstärke, magnetische Feldstärke, elektrische Stromdichte und magnetische Flussdichte einführte und mit Hilfe des Vektorpotentials zueinander in Beziehung setzte. Fünf Jahre später berücksichtigte Maxwell in On Physical Lines of Force (Über physikalische Kraftlinien) auch das Medium, in dem die elektromagnetischen Kräfte wirkten. Er modellierte das Medium durch elastische Eigenschaften. Daraus ergab sich, dass eine zeitliche Änderung eines elektrischen Feldes zu einem zusätzlichen Verschiebungsstrom führt. Außerdem ergab sich, dass Licht eine transversale Wellenbewegung des Mediums ist, womit Faradays Spekulation über die Natur des Lichtes bestätigt wurde. Die weitere Ausarbeitung der Theorie durch Maxwell führte 1864 schließlich zur Formulierung der Maxwellschen Gleichungen, welche die Grundlage der Elektrodynamik bilden und mit denen sich alle von Faraday gefundenen elektromagnetischen Entdeckungen erklären lassen. Eine der vier Maxwellschen Gleichungen ist eine mathematische Beschreibung der von Faraday entdeckten elektromagnetischen Induktion.