ประวัติของนักวิทยาศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ฯลฯ

ลำดับตอนที่ #24 : ไมเคิล ฟาราเดย์

ไมเคิล ฟาราเดย์ : Micheal Faraday

เกิด        วันที่ 22 กันยายน ค.ศ. 1791 ที่กรุงลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England)
เสียชีวิต วันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 1867 ที่กรุงลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England)
ผลงาน - ค้นพบสมบัติของแม่เหล็กที่ทำให้เกิดไฟฟ้า
           - ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือไดนาโม (Dynamo)
           - นำเหล็กมาผสมกับนิกเกิล เรียกว่า สแตนเลส ซึ่งมีสมบัติเหนียว และไม่เป็นสนิท
           - พบสารประกอบเบนซีน (Benzene)
           - บัญญัติศัพท์ทางวิทยาศาสตร์หลายคำ เช่น
                ไอออน (lon) หมายถึง ประจุ
                อิเล็กโทรด (Electrode) หมายถึง ขั้วไฟฟ้า
                คาโทด (Cathode) หมายถึง ขั้วลบ
                แอโนด (Anode) หมายถึง ขั้วลบ

         ไฟฟ้าเป็นสิ่งที่มีประโยชน์อย่างมากในปัจจุบัน อีกทั้งยังมีความสำคัญและความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์อีกด้วย
แม้ว่าจะเป็นเช่นนั้น แต่การสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้นมาก็ไม่ใช่เรื่องง่ายนัก ในปัจจุบันกระแสไฟฟ้าผลิตขึ้นได้จากพลังงานหลายรูปแบบ
ทั้งน้ำมัน น้ำ ลม และปรมาณู และฟาราเดย์ผู้นี้เองที่ประดิษฐ์คิดค้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เรียกว่า "ไดนาโม (Dynamo)" ซึ่งเป็น
ต้นแบบของเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าในปัจจุบัน

         ฟาราเดย์เกิดเมื่อวันที่ 22 กันยายน ค.ศ. 1791 ที่กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษครอบครัวของเขาค่อนข้างยากจน บิดาของเขา
มีอาชีพเป็นช่างตีเหล็ก และรับจ้างใส่เกือกม้าทำให้เขาได้รับการศึกษาน้อย ฟาราเดย์ได้รับการศึกษาเพียงชั้นประถมเท่านั้น ก็ต้องลา
ออกเพื่อหางานทำตั้งแต่อายุ 13 ปี อาชีพแรกของฟาราเดย์ คือ เด็กส่งหนังสือพิมพ์ในร้านขายหนังสือแห่งหนึ่งด้วยความขยัน
ต่อมาเจ้าของร้านหนังสือได้ให้ฟาราเดย์มาเย็บปกหนังสือ แทนที่จะต้องออกไปตระเวนข้างนอก ซึ่งเป็นโอกาสที่ทำให้ฟาราเดย์ได้
อ่านหนังสือหลายประเภท รวมถึงหนังสือเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ด้วย ครั้งหนึ่งฟาราเดย์มีโอกาสได้อ่านหนังสือของเจน มาเซต
(Jane Marcet) เกี่ยวกับวิชาเคมีชื่อว่า Conversations in Chemistry และหนังสือสารานุกรมบริตันนิกา (Encyclopedia
Britannica) ซึ่งมีเรื่องเกี่ยวกับไฟฟ้าด้วยหลังจากนั้นฟาราเดย์ได้ทำการทดลองตามหนังสือเล่มนี้และจากนั้นฟาราเดย์ก็มีความ ตั้งใจที่จะเป็นนักวิทยาศาสตร์ให้ได้ในวันหนึ่ง

         ในปี ค.ศ. 1813 ฟาราเดย์มีโอกาสได้เข้าฟังการปาฐกถาของเซอร์ฮัมฟรี เดวี่ (Sir Humphry Davy) เกี่ยวกับวิชาเคมี
ที่ราชบัณฑิตยสภา (Royal Institution) ฟาราเดย์ให้ความสนใจฟังปาฐกถาครั้งนี้มากถึงขนาดจดคำบรรยายไว้อย่างละอียด
หลังจากนั้นเขาได้ทำการคัดลอดใหม่อย่างเรียบร้อย และใส่ปกอย่างสวยงาม ส่งไปให้เดวี่ พร้อมกับจดหมายอีก 1 ฉบับ
ใจความในจดหมายเป็นเรื่องเกี่ยวกับความต้องการจะเป็นนักวิทยาศาสตร์ของเขา หลังจากนั้นอีก 2 สัปดาห์ความฝันของฟาราเดย์
ก็เป็นจริง เมื่อเดวี่ตอบรับจดหมาย พร้อมกับชวนฟาราเดย์ไปทำงานในหน้าที่ผู้ช่วยของเขา แม้ว่าหน้าที่ของฟาราเดย์จะแค่ล้าง หลอดแก้ว อ่างทดลอง หรือล้างเครื่องมือทดลองอื่น ๆ แต่เขาก็รู้สึกดีใจที่ได้ทำงานนี้ เพราะทำให้เขามีโอกาสใกล้ชิดกับ
นักวิทยาศาสตร์ อย่างเดวี่ และมีโอกาสได้อ่านหนังสือเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์อีกด้วย กาสรที่ฟาราเดย์อ่านหนังสือเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์
มากมาย ทำให้เขาเป็นผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ดีผู้หนึ่ง อีกทั้งเขาเป็นคนละเอียดถี่ถ้วน ช่างจดจำ และขยัน เป็นที่ถูกใจของ
เดวี่ และได้เลื่อนตำแหน่งฟาราเดย์ให้เป็นเลขาส่วนตัวของเขา มีหน้าที่ติดตาม และบันทึกคำบรรยายในการปาฐกถาของเดวี่ทุกครั้ง
จึงนับว่าเป็นโอกาสที่ดีของฟาราเดย์ที่จะได้เดินทางไปในสถานที่ต่าง ๆ ซึ่งทำให้เขาได้ศึกษางานด้านวิทยาศาสตร์ และมีโอกาส
ได้รู้จักกับนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายท่าน

         ต่อมาในปี ค.ศ. 1816 ภายหลังจากการเดินทางไปตามสถานที่ต่าง ๆ หลายแห่ง ทำให้ฟาราเดย์เป็นผู้ที่มีความรู้ทาง
วิทยาศาสตร์มากคนหนึ่งเลยทีเดียว ประกอบกับเขาเป็นที่รักใคร่ของเดวี่ เดวี่จึงให้โอกาสฟาราเดย์ขึ้นแสดงปราฐกถาเกี่ยวกับวิชา
เคมี ซึ่งแม้จะเป็นครั้งแรกฟาราเดย์ก็สามารถทำได้ดี หลังจากแสดงปราฐกถาเพียงไม่กี่ครั้ง ประชาชนให้ความสนใจเข้าฟังการ
ปาฐกถาของฟาราเดย์อย่างคับคั่ง ทำให้เขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมากขึ้น พร้อมกันนั้นเขายังได้รับตำแหน่งผู้อำนวยการ
ห้องทดลองของราชบัณฑิตยสภา (Royal Institution) อีกด้วยและต่อมาในปี ค.ศ. 1824 ฟาราเดย์ได้รับเชิญให้เข้าร่วมเป็น
สมาชิกของราชบัณฑิตยสภาด้วยและในปี ค.ศ. 1833 เขาได้รับแต่งตั้งให้เป็นศาสตรจารย์วิชาเคมีประจำราชบัณฑิตยสภา

         ฟาราเดย์มีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องไฟฟ้ามาก ครั้งหนึ่งระหว่างที่เขาเป็นเลขานุการของเดวี่ เขาได้ติดตามเดวี่ไปยังกรุงโรม
(Rome) ประเทศอิตาลี (ltaly) เขาได้พบกับเคานท์อเลสซานโดรโลตา (Alessandro Volta) นักฟิสิกส์ผู้ค้นพบเซลล์ไฟฟ้า
ซึ่งเขาตั้งชื่อว่าโวลตาอิค เซลล์ (Voltaic Cell) โดยการนำเซลล์มาต่อเข้าด้วยกันแบบอนุกรม และประดิษฐ์แบตเตอรี่ไฟฟ้าขึ้น
อีกทั้งในระหว่างนั้นมีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากได้ทำการทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า เช่น ฮานน์ คริสเตียน เออร์สเตด (Hans
Christian Oersted) เกี่ยวกับการนำเข็มทิศเข้าไปใกล้ ๆ กับลวดที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ ปรากฏว่าเข็มทิศหันออกไปในทิศทางอื่น
แทนทิศเหนือ นอกจากนี้ยังมีการทอลองของอังเดร มารี แอมแปร์ (Andre Marie Ampere) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศล
ซึ่งผลการทดลองสรุปได้ว่าไฟฟ้ามีอำนาจทำให้เกิดแม่เหล็ก และสามารถทำให้แท่งเหล็กธรรมดากลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าได้จาก
ผลงานการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ 2 ท่านนี้ ทำให้ฟาราเดย์มีความสนใจเกี่ยวกับไฟฟ้ามากขึ้นและเริ่มทำการทดลองดูเองบ้าง
ปรากฏว่าได้ผลตามนั้นจริง ๆ ทำให้ฟาราเดย์มีความคิดว่าในเมื่อไฟฟ้าสามารถทำให้แท่งเหล็กธรรมดากลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าได้
เพราะฉะนั้นแม่เหล็กตามธรรมชาติก็น่าจะมีกระแสไฟฟ้าอยู่ ดังนั้นฟาราเดย์จึงทำให้การทดลองโดยการนำลวดมาพันแบบ
โซเลนอยด์ (Solenoid) คือ ใช้ขดลวดมาพันซ้อนกันจนเป็นรูปทรงกระบอก จากนั้นต่อปลายทั้ง 2 ข้างเข้ากับเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า
ปรากฏว่าเข็มของเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าไม่กระดิก แสดงว่าขดลวดไม่มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นภายในขดลวด และเมื่อดึงแท่งแม่เหล็ก
ออกมาปรากฏว่าเข็มไม่กระดิก จากนั้นฟาราเดย์จึงดึงแท่งแม่เหล็กขึ้นลงหลาย ๆ ครั้งติดต่อกันทำให้เข็มกระดิกไปมาลักษณะเช่นนี้
แสดงว่ามีการเกิดกระแสไฟฟ้าช่วงนั้น ๆ ขณะที่แม่เหล็กเคลื่อนที่กับขดลวดเรียกว่า "กระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ" การทดลองของ
ฟาราเดย์ไม่ได้หยุดแต่เพียงเท่านี้ เขาทำการทดลองต่อไปเนื่องจากเกิดความสงสัยว่า ถ้าสิ่งที่เคลื่อนที่ไม่ใช่แท่งแม่เหล็กแต่เป็น
โซเลนอยด์จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าหรือไม่ ผลการทดลองปรากฏว่าทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้เช่นกันแต่การเคลื่อนที่ตัดกัน
ต้องเป็นไปในลักษณะตั้งฉากเท่านั้น จึงจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ส่วนการเคลื่อนที่แบบขนานกันจะไม่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า
และจากผลการทดลองครั้งนี้ฟาราเดย์ได้นำไปประดิษฐ์เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าชื่อว่า ไดนาโม (Dynamo) ซึ่งเป็นเครื่องที่
เปลี่ยนพลังงานกล เช่น พลังงานไอน้ำ พลังงานลม และพลังงานความร้อน เป็นต้น มาใช้ในการทำให้ขดลวดหมุนเพื่อที่จะเคลื่อน
ที่ตัดกับเส้นแรงแม่เหล็กในสนามแม่เหล็ก โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำทางแม่เหล็กไฟฟ้า และการที่ไดนาโมจะผลิตกระแสไฟฟ้า
ออกมาได้มากแค่ไหนขึ้นอยู่กับปัจจัย 2 ประการ คือ
        1. ความเร็วของขดลวดตัวนำ และแท่งแม่เหล็ก ถ้าเคลื่อนที่ตัดกันเร็วก็จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าการเคลื่อนที่ช้า
        2. จำนวนขดลวดในโซเลนอยด์ ถ้าจำนวนมากขึ้นเท่าไรก็ยิ่งทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้สูงมากเท่านั้น

         ฟาราเดย์เผยแพร่ผลงานชิ้นนี้ออกไปในปี ค.ศ. 1822 ในหนังสือที่มีชื่อว่า Experimental Researches in Elctriity
ต่อมาในปี ค.ศ. 1825 ฟาราเดย์ได้ทำการทดลองต่อไปอีก โดยการนำขดลวดอีกเส้นหนึ่งไปวางไว้ใกล้ ๆ กับขดลวดที่มีไฟฟ้า
ปรากฏว่าขอลวดเส้นใหม่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ ผลจากการทดลองครั้งนี้ฟาราเดย์สามารถสรุปได้ว่าแม่เหล็กไฟฟ้ามีอำนาจทำให้เกิด
กระแสไฟฟ้าในขดลวดอันที่ 2 ได้ จากการทดลองครั้งนี้เป็นที่มาของหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) ซึ่งมีประโยชน์อย่างมาก
ในการแปลงศักย์ไฟฟ้าให้ได้สูงต่ำตามต้องการ และในปีเดียวกันนั้นเขาได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ
ราชบัณฑิตยสภา (Royal Institution) ต่อมาในปี ค.ศ. 1833 เขาได้รับการแต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์วิชาเคมีประจำ ราชบัณฑิตยสภาอีกด้วย

         แม้ว่าเขาจะประสบความสำเร็จทั้งชื่อเสียง และเงินทอง เขาก็ยังไม่หยุดทำการทดลองค้นคว้าต่อไป ฟาราเดย์ได้ทำการ
ทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า จนในที่สุดเขาสามารถใช้ไฟฟ้าในการแยกธาตุ และชุบโชหะได้เป็นผลสำเร็จ นอกจากนี้แล้วเขายังนำโลหะ
2 ชนิดมาผสมกัน คือ เหล็กและนิกเกิล เพื่อให้มีสมบัติที่เหนียว และไม่เป็นสนิท โดยเรียกโลหะผสมชนิดนี้ว่า สแตนเลส
(Stainless) พบสารประกอบเบนซีน และบัญญัติศัพท์ทางไฟฟ้าหลายคำ เช่น ไออน (lon) หมายถึง ประจุอิเล็กโทรด
(Electrode) หมายถึง ขั้วไฟฟ้า คาโทด (Cathode) หมายถึง ขั้นลบ แอโนด (Anode) หมายถึง ขั้วบวก เป็นต้น

         ในปี ค.ศ. 1861 ฟาราเดย์ได้ลาออกจากงานในราชบัณฑิตสภา เนื่องจากเขาอายุมากแล้ว อีทั้งสุขภาพก็เสื่อมโทรม หลังจาก
นั้นอีก 6 ปีเขาก็ล้มป่วย และเสียชีวิตในวันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 1867