Michael Faraday a jeho odkaz
V roce 1831 objevil Michael Faraday elektromagnetickou indukci a definoval magnetické i elektrické siločáry. Tento objev byl revoluční: až do té doby se elektrická energie vyráběla pouze chemicky v bateriích. Faraday tak položil teoretický základ pro všechny elektromotory a dynama.
Další jeho objevy souvisí s chemií – objevil například benzen, v elektrochemii definoval zákony elektrolýzy a do odborného jazyka zavedl pojmy jako anoda, katoda, elektroda a ion.
Zakladatel experimentální fyziky
Michael Faraday byl především systematický experimentátor. Několik desítek let prováděl náročné experimenty a výsledky publikoval ve třech svazcích Experimental Researches in Electricity (1839, 1844, 1855). Celkem 3362 odstavců – každý detailně popisující jeden experiment.
To je počin, který se stal impulsem pro rozvoj celého oboru. Faraday byl za své dílo oceněn 95 čestnými tituly a vyznamenáními. Nebyl pouhým teoretikem, ale vědcem, který dokázal teorii přetavit do praxe.
Maxwell a otevřené otázky
James Clerk Maxwell využil velkou část Faradayových experimentů a zformuloval slavné Maxwellovy rovnice. Přesto si byl vědom jejich omezení a sám upozornil, že je třeba pokračovat zejména ve výzkumu dielektrik.
Citace z jeho díla (A Treatise on Electricity and Magnetism, 1891, str. 123):
„I therefore leave the theory at this point, merely stating what are the other parts of the phenomenon of induction in dielectrics.“
Tato výzva zůstává otevřená již více než 134 let.
Proč je to důležité
Dielektrická síla se vyskytuje přímo mezi protonem a neutronem. Je slabší než Coulombova síla, ale právě taková, aby jádra atomů držela pohromadě. To z ní činí klíčový stavební kámen stability světa.
Současná fyzika se však zaměřuje na jiné směry. CERN investuje miliardy do projektů, které mohou být slepou uličkou. Je proto čas vrátit se k Faradayovu duchu experimentátora – systematickému a poctivému zkoumání.
Pozvánka k experimentu
Chci každému nabídnout možnost vlastní zkušenosti: připravuji experimentální sadu, se kterou si můžete dielektrickou sílu vyzkoušet. Experiment bude porovnávat Coulombovu a dielektrickou sílu na jednoduchých aparaturách.
Cílem je vrátit experiment zpět do centra fyziky – stejně, jak to dělal Faraday.
Závěr
„Staňte se novými Faradayi a Maxwelly. Zopakujte systematičnost Faradaye a jeho pečlivost. Přestaňte brát Maxwellovy rovnice jako vrchol užitečna a doplňte je dielektrickou silou.“
Tímto textem zahajuji sérii „Fyzika, se kterou si budete moci pohrát“. Je to pozvánka – k přemýšlení, k experimentování a k opravdové vědě.