法拉第的爱情来得晚来得慢，可是一旦来了，却又强烈又持久。就像一切心地单纯的人那样，法拉第法拉第传 ６３不懂得什么叫犹豫。１８２０年７日，他给萨拉写信。
“你知道我过去的偏见，也知道我现在的想法——你了解我的弱点、虚荣心和全部思想；你使我从一条错误的路上回头，让我希望，你将设法匡正我的其他错误。请不要收回你的友情，也不要因为我要求比友情更进一步而用绝交来惩罚我。如果你不能给我更多的东西，那就让我像现在这样继续做你的朋友。可是，请你了解我的心情 。”
如果说，那首请求宽恕、表示悔改的诗还仅仅是一种暗示，那么现在这封信却是直言不讳了。萨拉把信拿给父亲看，心扑通扑通地跳着，等待着父亲的回答。巴纳德先生看完信，摘下老花眼镜，盯住面孔涨得通红的女儿。老银匠心里很高兴，可是他却对女儿说：
“亲爱的，你那位法拉弟先生是个聪明的哲学家呢！可是哲学家遇上了爱情就会变成糊涂虫。孩子，你拿得准吗？他的求婚是认真的，还是一时头脑发热。这样吧，孩子，你和你姊姊离开伦敦，到拉姆斯盖特去住一阵，让法拉第先生的头脑冷静一下，看他冷静下来以后说些什么，我们再作决定好吗 ？”
萨拉跟姊姊雷太太到姆斯盖特了。法拉第的头脑法拉第传 ６４不但没有冷静下来，反而更热了。他跳上驿车，跟到拉姆斯盖特。当天晚上，他就找到了萨拉，姑娘又惊又喜：她的欢喜藏在心里，惊讶却表露在脸上了。法拉第把事先准备好的话忘得一干二净，他发起牢骚来，他把拉姆斯盖特的道路、旅舍、居民统统骂了一顿。
“法拉第先生，”姑娘委屈地说，“你骂拉姆斯盖特，是不是因为我在这里？你既然讨厌这个地方，为什么还要来呢 ？”
法拉第急忙解释说，他不是这个意思，刚才发牢骚是因为心里烦恼。拉姆斯盖特再坏上１００倍，坏上１０００倍，他也会跟来的。法拉第改换话题，谈起了伦敦的工作，谈起了家里的朋友和亲人，对，朋友、亲人、家，这才是萨拉喜欢的话题。
法拉第在拉姆斯盖盘桓。终于，天空晴朗了。他带着萨拉到多佛尔海边去玩。他们登上一堵叫做“莎士比亚悬崖”的绝壁，站在那里可以隔海眺望灰白色的法国海岸线。两个年轻人站在绝壁顶上，头上是蓝色的天空，脚下是蓝色的大海，海风把他们的头发吹乱了。就在那里，萨拉答应了法拉第。
５月，法拉第被提升为皇家学院事务主任，并且在布兰德教授请假离任期间代理实验主任的职务。根据规定，事务主任可以携带家眷，在皇家学院大楼的楼上占有用两间比较大的房间。６月１２日，两个桑法拉第传 ６５德曼派教徒法拉第和萨拉举行了婚礼。婚礼前法拉第给萨拉的姊姊雷德太太写信说：
在举行婚礼这天，将没有忙乱、喧闹和奔走。从外表看，这一天将和其他日子一样度过，因为我们期待和寻求的是内心的欢乐。
１８２１年６月１２日，确实是很安静地度过的。法拉第没有邀请许多亲友来参加婚礼，因此还得罪了一些人。早晨，新郎、新娘去教堂，静悄悄地举行了婚礼仪式。随后去新娘家搬东西。东西搬到皇家学院大楼楼上，实验室里出了些问题。助手上楼来找法拉第，小声向他报告。法拉第一听马上就下楼。在实验室里忙了一下午。等他想起新娘正枯坐在上面那一堆堆凌乱的家具中，急忙赶到楼上，天已经不早了。新娘没有生气，她只是说 ：“唉，迈克尔，你看……”话没有说完，她又温柔地笑了。
新婚那天虽然安安静静地过去了，却给法拉第留下了永生不忘的印象，他的每个小时，每分钟都是值得纪念的。那一天，两个桑德曼教会的信徒结合了，恬淡、幸福的家庭生活开始了。
婚后，法拉第没有带着萨拉去度蜜月，他手头正有重要的工作。在举行婚礼的那天，戴维爵士写来了一封贺信：
“希望你继续努力，工作顺利，在夏天做出许多法拉第传 ６６成绩。祝你婚后幸福，相信你一定会幸福的。亲爱的法拉第先生，我是你真诚的朋友。
亨戴维”
法拉第没有辜负他的恩人和老师的期望。整个夏天他都在埋头研究。那是关于电和磁的研究。一年多以前，丹麦的物理学家奥斯特发现通电流的导线能使磁针偏转，给电磁学带来了重大突破。各国科学家都在紧张地工作，争取新的突破。法拉第加入了他们的行列。
法拉第传 ６７
三、在科学的殿堂里
大自然中的电的现象，直到公元前六七世纪才有科学的观察和记录。当时欧洲波罗的海海边出产一种黄棕色的透明“宝石 ”，人们给它起了一个美好的名字——琥珀。其实，琥珀原来不过是一些松树树脂，由于地壳的变动，它们被埋到地下，受到巨大的压力，渐渐演变成化石，大地沉浮，沧海桑田，千万年以后，它们成为晶莹可爱的琥珀，重返地面。古希腊人喜欢把琥珀磨光，做成各种各样的装饰品。有一位哲学家，名叫泰勒斯，他能够预报日蚀。能够测量海船之间的距离，被人尊称为希腊“七贤”之一。他发现琥珀用毛皮摩擦以后，会粘上一些绒毛。更奇怪的是，琥珀旁边的一些绒毛也都仿佛变活了。他们虎虎有生气，昂头立了起来，有的更蹦到了琥珀上。泰勒斯记下了这个奇异的现象。
两千年以后，英国名医吉尔伯特重新发现了泰勒斯的实验结果。吉尔伯特是英国著名女王伊丽莎白一世的御医，他在行医之余喜欢研究自然界的一切奇怪现象，特别是物体之间相互吸引或者相互排斥的现象。他发现，除了琥珀以外，像玻璃这样的东西，和丝绸摩擦以后，也能够吸引绒毛。他把这种现象叫做“电”。法拉第传 ６８琥珀和玻璃所以具有这种吸引绒毛的奇妙本领，是因为它们经过摩擦带了电 。“电”这个字就是吉尔伯特想出来的，他借用希腊文里的“琥珀”这个词，成了英文的“电”字。
吉尔伯特的工作是开创性的。后来有人发现，物体带上电以后虽然有吸引绒毛的本领，可是带电物体彼此之间却常常是互相排斥的。到底在什么情况下相互吸引，在什么情况下相互排斥呢？解决这个问题的是法国国王路易十五的御园花园总管、化学家迪费。迪费用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮擦树脂棒，使两根棒都带上电。他用带电玻璃棒碰一下金箔，玻璃棒上的一部分电就传到金箔上，金箔也带了电。带电玻璃棒和带电金箔是互相排斥的。可是使他奇怪的是，把这张带电金箔靠近带电树脂棒的时候，它们却是相互吸引的。迪费试验了各种各样的带电物体，最后终于搞清楚了，原来电有两种，玻璃和树脂上所带的是两种性质完全不同的电。在刚才的实验中，玻璃棒和金箔带的都是玻璃电，是同性的，它们互相排斥；但金箔和树脂带的是两种不同的电，是异性的，它们互相吸引。同性电荷相斥，异性电荷相吸，得到了这一普遍成立的原理。
这时大西洋彼岸新大陆的费城，有一个只上过两年学、印刷所学徒出身的学者。他的名字叫富兰克林，法拉第传 ６９他也对电的研究发生了兴趣。开始富兰克林并不知道迪费的工作，他通过自己的实验，提出了一种和迪费不同的理论。富兰克林认为，电是一种“由极细微的粒子”组成的“弹性流质 ”。不论什么物体，都具有一定数量的“电流质 ”。这种电流质太多或者太少，都能够使物体显示出带电的性质。当玻璃棒受到摩擦的时候，电流质就流进玻璃棒，使它的电流质过多；这种电流质过多的状态称做带正电。当树脂棒受到摩擦的时候，树脂棒里的电流质就向外流出，使它的电流质过少；这种电流质过少的状态称做带负电。如果使带正电的玻璃棒和带负电的树脂棒接触，电流质就从玻璃棒流入树脂棒，这样它们都恢复了原来的中性，不再显示出电性，这就叫做中和。当然，富兰克林的所谓电流质是看不见的，他不过是这样猜测罢了。迪费的“双流质”理论和富兰克林的“单流质”理论，虽然针锋相对，誓不两立，然而从近代物质结构的观点看，他们这两种理论，却都有真理的因素，也都有谬误的成分。
现代的原子结构理论告诉人们，原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。所以可以说，电有两种，而不是一种，迪费的说法是有一定道理的。但是一个物体中如果电子过多，那它就带负电；如果电子过少，那它就带正电。而所谓电荷的流动，一般也法拉第传 ７０就是电子的流动。这样看来，富兰克林的猜测基本上还是正确的，只要把所谓的“电流质”改成电子，并且把流动方向倒过来就行了。
两百多年来，大家一直沿用富兰克林的说法，如果突然更改，将会带来很多麻烦。所以，现在人们明明知道，在电路中一般是带负电的电子在流动，可是人们仍旧按照老习惯，把所谓正电荷的流动方向叫做电流方向。
１７５２年６月，一个炎热的下午，北美殖民地第一大都市费城的集市上，贩卖烟、糖、酒、茶的摊子一个接着一个。那些当街叫卖的小贩，有不少是虔诚的清教徒。他们面带忧色，不安地抬起头来，看着黑压压的乌云聚拢过来。暴风雨快要来了。他们嘴里喃喃祈祷着急急忙忙收摊。
可是，费城城里有一个胖胖的中年人，既不忧愁也不祈祷，他就是新大陆著名的学者富兰克林。刚响起第一阵闷雷，他就戴上三角帽，脑下夹着一只十字形的大风筝，急急忙忙地跨出了家门。他的儿子跟在后面，手里拿着一个沉甸甸的大玻璃瓶。雨点滴滴嗒嗒地掉下来了。他们躲进一个四面敞口的牛棚。富兰克林站在迎风的一边，乘着一阵大风，把风筝放到了天上。
十字形的大风筝，迎着暴风雨向上飞，向上飞！法拉第传 ７１它越来越小，变成了一个小白点，眼看就要钻进那朵最大最黑的乌云里去了。忽然，眼前一道亮光，接着一声巨响，脚下的土地也仿佛震得颤抖起来。富兰克林不去管这些，他不慌不忙，把手里的麻线卷向外放。麻线很快就放完了，他在麻线后面接上一条缎带向后退，不让铁钥匙和缎带淋着雨。这样，铁钥匙、淋湿了的麻线和风筝，构成了一个大导体，而这个大导体和地面是绝缘的。
风筝是用一块大绸巾做的，它缝在杉木做的十字形框架上，框架顶上有根三十多厘米长的粗铁丝，头上磨得很尖，就像前几年发明的避雷针一样。原来，富兰克林想用风筝把天上的电引到地上来。他已经做过好几次实验，都没有成功。“今天这个办法该行了吧 ！”富兰克林的眼睛盯住迎着暴风雨忽上忽下的风筝，心里想着。
突然，又是一道长长的闪电，像一把巨剑把灰黑的天穹劈开一条狭缝。过了一会儿，从远方滚来了雷声。“行了，行了 ！”富兰克林喃喃地自言自语。原来钥匙缎带上的绒毛正在微微抖动。他心里一阵高兴，禁不住伸出手去摸那把钥匙。他左手的食指慢慢地向着钥匙移动，３０厘米，１５厘米，５厘米……距离越来越近。忽然，“哧”的一下，他的手麻了一下，手不由自主地缩了回去。他吓了一跳，怔怔地看着自法拉第传 ７２己的手指。可是那只手指，仿佛受到一个巨大吸引力，又慢慢向着钥匙移去。又“哧”的一下跳过一个火花。富兰克林高兴极了，他成功了。
富兰克林叫儿子把他带来的大玻璃瓶拿来，原来那是一个菜顿瓶，专门用来贮存电荷的。瓶的内外表面都贴一层锡箔，瓶里装一点水，瓶塞上插着一根细铜棒，一直通到瓶底。这样，电荷就可以通过铜棒贮存在锡箔上。富兰克林叫儿子捧着菜顿瓶，把铜棒在铁钥匙上靠一下。然后，富兰克林用手去摸铜棒，他只觉得手上麻了一下，就弹开了。很明显，菜顿瓶已经充上电，铜棒和里面的锡箔是一个极，外面的锡箔是另一个极，这两个电极通过富兰克林，他的儿子和大地成一个回路放电了。这菜顿瓶上的电是哪里来的呢？是天上来的。天上的电并没有什么神秘，它的特性与琥珀、玻璃和毛皮摩擦以后所带的电一样！雷霆不过是带电的雷雨云在放电，和菜顿瓶的放电并没有什么本质的不同。不过规模更大，更有声势罢了。“上帝”能办到的事情，人类也能办到！
富兰克林用一个风筝，把天上的火“偷”到地上来了。这位“普罗米修斯”偷完天火回来，虽然没有被绑在高加索山上任凭飞鹰啄食他的心肝，却也是漉漉的一副狼狈相，受到邻居讥笑。不过冷嘲热讽他听得多了。对于他的避雷针，就有人骂他“胆敢干预上法拉第传 ７３天的事情 ”，是“狂妄 ”。那一年发生旱灾，就有人令他拆下装在屋顶上的避雷针，因为这样做是“亵渎上帝 ”，“震怒了上帝”。这些事情富兰克林都不在乎。值得庆幸的是，他不仅发现了科学真理，而且他居然没有被雷电打死。
富兰克林的风筝实验引起欧洲科学界的巨大兴趣，电学研究越来越深入。然而，直到１８世纪末，大家研究的主要还是静电。摩擦能够生电，这种电又可以通过感应，使别的物体也带上电。比如用丝绸摩擦一根玻璃棒，使它带上正电荷。把这根玻璃棒靠近一个金属球。因为金属是导电的，电荷电能够在它上面自由移动，根据同性相斥、异性相吸的道理，金属球上的负电荷就会朝着带正电的玻璃棒的方向移动。正电荷就会向着反方向移动。这样，金属球靠近玻璃棒的一端就带负电，另一端就带正电。这时候如果用手去摸金属球，因为人体是导电的，所以等于把金属球和地球接上了，但是地球很大，金属球上那一点点正电荷根本算不了什么，一下子就被地球“否定”掉了，而负电荷，由于玻璃棒上的正电荷的吸引，仍旧留在金属球上，因此把手拿开以后，再把玻璃棒移走，金属球就带上了负电。这个过程叫做感应起电。
富兰克林的雷电实验，也没有跳出摩擦生电和感应起电的范畴。在炎热的夏天，地面上的水气迅速蒸法拉第传 ７４发、上升，和空气发生剧烈摩擦，带上了电，这和用丝绸摩擦玻璃棒使玻璃棒带电的道理是一样的。富兰克林和风筝，从顶上的铁丝到下面的铁钥匙，构成一个大导体。如果风筝附近的雷雨云带的是正电，那么风筝上的铁丝就带负电，而下面的铁钥匙就带正电，这就是通常所说的静电感应。
摩擦和感应所产生的电，可以贮存在菜顿瓶的内外锡箔上，这种电是静电。菜顿瓶放电的时候，两个电极之间可以产生火花，也可以发出劈劈啪啪的声音，但是随着放电的进行，两极上所贮存的正负电荷迅速中和，所以莱顿瓶的放电过程时间很短，不能稳定电源。靠静电产生稳定的电流是不行的，必须有一种新的电源。
发明这种新电源的是意大利物理学家伏打。这项重要的新发明是由一件似乎很偶然的事情触发起来的。时间在１７８０年。
１７９１年，伽伐尼发表自己的研究结果，引起了学术界的热烈讨论。赞成伽伐尼的观点的人，认为动物电就是普通的电；反对他观点的人，认为动物电和普通的电是两种不同的东西。还有一派以帕维亚大学自然哲学教授伏打为首，他们根本否认动物电的存在。伏打认为，伽伐尼作出了一个伟大的发现，却对自己的伟大发现作了错误的解释。所谓的流电现象，法拉第传 ７５根源不在于青蛙体内存在什么动物电，而是在于铁盘和铜钩是两种不同的金属。青蛙的神经和肌肉不过是构成回路的导体罢了。
从１７９３年到１８００年，伏打对各种金属作了大量的研究。开始，他用一个个小水碗，碗里盛上盐水，再把铜、铁、锡、锌……各种金属放在盐水里，看哪两种金属之间产生的电流最大。结果他选中了铜和锌这两种金属。一块铜片，一块锌片，浸在盐水里，就做成了一个电池。这是世界上第一个电池，是一切现代电池祖先，为了纪念发明它的人，叫做伏打电池。在伏打电池中，铜片是正极，锌片是负极，只要用导线把正负极连接起来，就会有电流通过。从此人类有了电源，可以产生稳定的电流了。
后来，伏打对于自己的电池作了几项改进：第一，用稀酸代替盐水，改善了电池的导电性能。第二，用浸过盐水或稀酸的圆形厚纸片代替盐水或稀酸的碗，这样既可以防止液体洒出来，也省得不小心把碗打破。第三，用圆形铜片和圆形锌片作电极，它们和浸过盐水或稀酸的圆形厚纸片一样大小；一块锌片上放一块纸片，纸片上放铜片，铜片上再放锌片、纸片、铜片，锌片、纸片、铜片……按照这样的顺序迭起来，等于把许多伏打电池串联起来，形成一个所谓的伏打堆。从最上面的铜片引一根导线作正极，从最下面锌片引法拉第传 ７６一根导线作负极。每两种金属之间的电压是一定的。比如，铜和锌之间是１．０９伏特。一个伏打电池的电压是１．０９伏，１０个伏打电池串联起来的伏打堆就是１０．９伏，１００个就是１０９伏。这样，电流就可以加大许多倍。用伏打堆放电，也能够劈劈啪啪地打出火花，就像莱顿瓶放电那样。伏打用出色的实验证实了自己的理论。
１８００年３月２０日，伏打写信给英国皇家学会会长班克斯，宣布了自己的新发明。两位英国学者尼科尔森和卡斯尔闻讯立即动手，制了一个伏打堆。在实验过程中，他们发现水中通过电流的时候，水被分解成氢气和氧气。其实，早在１７８４年，英国科学家卡文迪许就已经弄清了水的化学组成。卡文迪许脾气古怪，他把实验的结果仔仔细细记录下来，却很少拿去发表。他的许多研究成果是在去世以后许多年，才在他的文件堆里找到的。幸好，水的组成是两份氢和一份氧，这个实验结果他发表了。然而，他只是用氢气和氧气化合成水；要把水分解成氢气和氧气，必须借助电的力量，也就是必须靠电流来分解。在水的电解成功以后，１８０７年戴维用６００个伏打电池组成的伏打堆做实验，终于电解出钠和钾两种金属。第二年，他又用电解的办法提取出镁、钙、锶和钡。当时的元素表上总共只有三四十种元素，一下子增加法拉第传 ７７了６种新元素，这无疑是个伟大的成就。
流电学所取得的第二个伟大成就，是奥斯特发现电流和磁的相互关系。
吉尔伯特１６００年，用拉丁文写了一篇论文，讨论电和磁的性质。因为有这篇论文，有人认为近代电磁学，甚至整个近代物理学的诞辰应该定在１６００年。吉尔伯特提出：地球像一块大磁铁，它和普通磁铁一样，也有两个磁极，北磁极在北极附近，南磁极在南极附近；磁针所以能够指示南北方向，就是因为地球的磁极和磁针的磁极同性相斥、异性相吸的缘故。
一个多世纪以后，库仑在研究电荷之间的相互作用力的时候，也研究了磁极的相互作用力。电有库仑定律，磁也有库仑定律。这两个库仑定律惊人地相似。电有正负，磁有北南；电荷之间有一种神秘的相互作用力，磁极之间也有，而且都是同性相斥，异性相吸，都服从库仑库律。它们之间，有某种关系，库仑这样想，卡文迪也这样想，许多人都这么想，但是谁也拿不出实验证据来。也有人认为，电和磁完全不同，毫无关系。他们提出了一条似乎很有力的论据：正电荷和负电荷可以拆开，可以使这个物体带正电荷，那个物体带负电荷；然而磁极却是拆不开的，把一根具有南北极的磁棒折成两半，就成了两根磁棒，两对南北法拉第传 ７８极，不可能得到单独的北极或者南极。
电和磁之间到底有没有联系，这个问题悬了几十年，直到１８２０年才解决。第一个发现电和磁之间有联系的是丹麦物理学家、哥本哈根的奥斯特教授。
奥斯特是康德哲学的信徒。他追随康德，认为自然界的一切作用力，包括电的吸引、排斥作用和磁的吸引、排斥作用，不过是同一个“原生力”的不同表现形式，它们全都是密切有关的。奥斯特为了寻找电和磁之间的关系，已经工作了十几年。起初他总是想用莱顿瓶上的静电来影响磁针。他这样想、这样做是很自然的，因为一般认为，莱顿瓶的静电比伏打堆的流电“强”得多。奥斯特做了许多年实验，全都失败了。他想起了雷雨天磁针摆动的现象。因为闪电的时候有电流。
１８１９年至１８２０年冬季，奥斯特讲授的科目是“电、电流和磁”。那天他在教室里讲课，助手在旁边替他做演示实验，用的是一个大伏打堆。最近这些日子，奥斯特正做实验，寻找电流和磁的关系。他的实验很简单，总共只有三样东西：一个伏打堆、一根金属导线和一根磁针。导线沿东西方向架成水平，一头接在伏打堆的正极，另一头接在伏打堆的负极，这样直接接上等于短路，但是只有这样，导线中才会有比较大的电流通过。导线下面放着一根磁针，磁针法拉第传 ７９自然是南北指向，和导线成直角。眼睛盯住磁针，接通电源！没有反应。磁针纹丝不动。电流对磁没有影响，实验又失败了。奥斯特增加导线的长度，把磁针移近导线，想了各种办法，全都不行。
奥斯特把导线转了９０度角，叫它也沿着南北方向，和磁针平行。他叫助手接通电流。突然，奥斯特心里猛的一震。原来磁针轻轻地抖动了几下，转了起来！磁针从南北指向转成东西指向，又轻轻地晃了两下，站住了。奥斯特看着那根指着东西方向的小小的磁针，与其说是高兴，倒不如说是惊讶。因为按照他的设想，如果电流要对磁针发生影响，那么通电流的导线和磁针必须互相垂直。刚才他把导线和磁针改成平行放置，不过是无数次失败以后随便试一下，并没有希望这样会得到成功。然而，在意想不到的时刻，用意想不到的方式，他成功了！
经过几个月的努力，奥斯特终于弄清楚了。如果电流周围放着一系列的磁针，它们就会受到作用，这种作用使它们围绕电流，沿着圆周指向，整齐地排列起来。要是电流很大，电流的作用就远远超过地磁的作用，磁针指向就几乎由电流决定。奥斯特原来让电流和磁针互相垂直，磁针已经有了应有的指向，当然就不动了。后来改成互相平行，磁针才转动起来，转成和电流垂直。
法拉第传 ８０
戴维爵士没有看到奥斯特这篇报告的原文。直到１０月１日，他才从英国的《哲学年报》上读到这篇报告的译文。他当天早晨就勿勿忙忙赶到皇家学院，把法拉第叫过来，让他和自己一起做实验，验证奥斯特的新发现。果真不错，电流确实能使磁针偏转，转成和电流保持互相垂直。重复了奥斯特的实验以后，戴维又急忙赶做别的实验，进一步探索电和磁的关系。随后法国阿拉哥安培比奥和萨伐尔都有新发现。其中还获得了比奥——萨伐尔定律。法拉第早就对电感兴趣，十几年前在里波先生铺子的楼上就摆弄起电机、莱顿瓶。到了皇家学院以后，他整天忙着做化学实验，反而把电的研究搁在一边。戴维和沃拉斯顿的讨论，像几粒火星落到一堆干柴上，点燃了一场熊熊烈火，法拉第重新开始研究起电来了。
法拉第做出了世界上第一个电“马达 ”，心里非常高兴，当天晚上，他请萨拉和乔治去看马戏。艾斯利马戏场里，鼓点敲得又密又紧，号角吹得又响亮又花哨，那一匹匹装扮得花花绿绿的小马，一溜小跑进场了。法拉第跟着大家一起鼓掌。小马跑着圈儿，越跑越快，观众的掌声越来越热烈，法拉第的思想却回到了实验室。他在想，明天该做些什么实验：应该在实验日记上补一个仪器草图；应该再做一个实验，让磁铁绕着通电导线转，既然号线能够绕着磁铁旋转，法拉第传 ８１那么磁铁当然也应该能够绕着导线旋转……
法拉第在皇家学院已经工作了八年，可是到现在为止，他研究氯的化合物，研究合金钢，做的似乎都是一些第二流的工作。他隐隐约约地有一种预感，１８２１年９月３日、４日这两天所做的电磁转动实验，却是一个很重要的不平常的结果。奥斯特、安培他们只是表演了磁力的存在，而现在他却证实了这种磁力能使通电导线不停地转动。这是电磁学的又一次突破。沃拉斯顿和戴维没有成功，他这样一个无名小卒却成功了。法拉第写了一篇报告，报道自己的实验结果。他想在报告里提一下沃拉斯顿的工作，还想说明一下沃拉斯顿的电磁转动实验和他自己的电磁转动实验有什么区别。法拉第带着报告手稿跑去找沃拉斯顿博士。不巧。博士出去旅行了。戴维爵士也不在伦敦。他们都不在。不征得他们本人的同意，贸然引用他们失败了的实验，这样做是不是有些不妥当？法拉第考虑了一下，决定还是不等沃拉斯顿的实验为好。他把报告寄给《科学季刊 》，收拾收拾东西，就和萨拉一起乘南下的驿车，到布赖顿海滨度假去了。
法拉第和萨拉结婚已经３个月。结婚的时候，法拉第正忙着写那篇《电磁研究的历史概况 》。他在市哲学会里结识的朋友，《哲学年刊 》的编辑菲利浦正等着他的稿子。尽管这样，法拉第还是想把稿子放一法拉第传 ８２放，和萨拉一起去度蜜月。
爱情是美好的。青春是美好的。可是萨拉是个细心人；别人只看到法拉第那双闪烁着青春光芒的深邃的大眼睛，她却看到法拉第的眼角上已经出现了几丝细微的皱纹。那是劳累过度留下的痕迹。萨拉多么希望，布赖顿和煦的海风，能把这几丝皱纹吹掉，就像吹掉天边那几片淡淡的白云。
驿车向北驶去。法拉第和萨拉肩并肩坐在车上。驿车一颠簸两个年轻人的头就撞在一起了。两张健康的脸上都露出幸福的微笑。他们又谈起了阳光灿烂的布赖顿，以及回伦敦以后要做的事情。法拉第那篇关天电磁转动的论文该已经发表了。他很想知道，科学界有些什么样的反应。他已经３０岁了。直到３０岁才做出一项比较重要的科学发现，似乎太晚了些。戴维在这个年纪，早就闻名全世界了。
１０月的伦敦，已经笼罩在秋雾之中。法拉第回到皇家学院。等待着他的不是称赞、颂扬，却是一片风言风语。科学界的人都在说：法拉第“剽窃沃拉斯顿的研究成果 ”，写了一篇论文，登在《科学季刊》；唉，真没有想到，这样有前途的青年，竟“不顾脸面”，“自甘堕落”！
起初法拉第以为是发生了什么误会。他向人家解释说：沃拉斯顿的实验和他的实验是根本不同的。沃法拉第传 ８３拉斯顿是想叫通电导线绕着自己的轴转动，这是办不到的；而他是叫通电导线绕着磁铁转动，这成功了。这是两种实验，不但方法、技巧、仪器不同，连理论解释也不一样。
法拉第的解释，一点用处也没有。人家才不管什么自转和公转的区别，反正转动就是了。在磁场中，通电导线会转动，这是沃拉斯顿最先预言的，法拉第不过是做了个实验，就把功劳记在自己的帐上，拿出去发表，这不叫剽窃叫什么！沃拉斯顿是大名鼎鼎的科学家，而法拉第，这时还是一个区区小实验员，也不跟人家打招呼，就擅自闯进人家研究多年的领域，这种行为不像窃贼又像什么！
这些蛮不讲理的指责使法拉第十分痛苦。这是有生以来第一次，他的荣誉，他的人格受到了怀疑和玷污。给和他一起研究合金钢的斯托达特写信。求助，斯拉达特却不顾。
沃拉斯顿是个性情温和、富有幽默感的人。十几年以前发现新元素钯的时候，他不立即宣布，却隐姓埋名跑到皮卡迪利大街的一家首店里。贴出告示说出售新金属的样品。结果被一位法国化学家买去，法国人经过分析，发表声明说那不是什么新金属，不过是一种铂汞合金。等法国同行犯了错误，闹出笑话以后，沃拉斯顿才正式宣布自己的新发现。现在，外面传说法拉第传 ８４纷纭，说法拉第剽窃了他的研究成果云云。沃拉斯顿博士对于法拉第闯进自己研究多年的领域，而且不打招呼就抢先发表论文，心里不以为然，但是他对这类流言，却素来不大关心。可是今天法拉第写信来了。沃拉斯顿拆开一看，年轻人写得不卑不亢，就回了他一封信：
“……至于人家对你的行为有什么品评，这事情和你有关，但是和我无关。假如你有充分的理由，能够说明你没有不正当地使用人家的建议，那么在我看来，为了这件事情伤脑筋，实在大可不必。不过，如果你愿意和我谈谈，那么明天早晨有便的话，请在１０点到１０点半之间来找我，我将恭候 。”
第二天早晨法拉第准时来到沃拉斯顿博士府上。秃头的老博士和一头美发的青年实验员谈了些什么，他们从来没有跟人说起过。法拉第的诚实和真挚一度给沃拉斯顿博士留下了非常深刻的印象，因为从这次谈话以后，沃拉斯顿博士和法拉第开始接近起来。
对于法拉第和沃拉斯顿之间的这桩公案，戴维是什么态度呢？本来，沃拉斯顿在皇家学院实验室做电磁转动实验的时候，只有沃拉斯顿、法拉第和戴维三人在场。这么多风言风语是从哪里来的呢？不大像是像父亲一样的沃拉斯顿散布的。有人怀疑戴维，因为他是皇家学会会长，又是爵士，交游最广。
法拉第传 ８５
戴维爵士当然不是小心眼的人，可是一想起这件事情，也总觉得心里有气，他和沃拉斯顿都是著名的电学专家，他们研究电已经有一二十年的历史，不但有了重要的发现，而且提出了自己的理论。关于电磁转动，是沃拉斯顿根据自己的理论提出来的。沃拉斯顿亲自设计并且动手做实验，他戴维也参加了实验。
法拉第捷足先登，戴维嫉妒了。老师嫉妒学生，提拔者嫉妒被提拔者，大人物嫉妒小人物，因为后者超越了前者。戴维嫉妒了，但是他不承认自己嫉妒，因为嫉妒使人变成了瞎子。沃拉斯顿实验和法拉第实验的根本区别，法拉第的一贯为人诚实，这些事实戴维都看不见，也不愿意看见，妒火在戴维的胸中暗暗燃烧，这时候更有一个人拚命扇风，希望这嫉妒之火越烧越旺。这个人就是法拉第的冤家对头，娇小的戴维夫人。
法拉第没有想到戴维会这样对待他。起初，他还指望戴维能够站出来替他说句公道话。戴维爵士作为第三者，知情人，又是电学研究的权威，由他来仲裁法拉第和沃拉斯顿之间的这场纠纷是最合适的了。可是戴维保持沉默。可怕的沉默，有时候比恶毒的语言更恶毒。在法拉第的心目中，戴维像父亲一样可敬，可是这位“父亲”却在他最需要帮助的时候背过脸去，不理睬他。这是无声的谴责。这来自“父亲”的谴责，法拉第传 ８６谁不相信呢？法拉第有理无处说，说了人家也不要听。
多少年来，法拉第对戴维无限崇敬。那是一种复杂而丰富的感情，既有对恩人的感激，对老师的敬爱，也有对天才的崇拜。在法拉第的眼里，戴维是一个伟大的心灵和天才的头脑的综合。法拉第用青春绚烂的理想之笔描绘出一个美丽而又崇高的形象——那是理想化了的戴维的形象。这个形象陪伴着他，激励着他，给他以指导和力量。虽然也有过不愉快的时刻，他也看到了戴维的一些弱点——工作忙乱，实验不够严密，但是这些小小的瑕疵遮不住伟人身上的光泽。然而现在，这个伟人突然变形了，成了一个嫉妒的小人。
法拉第气恼的时候也曾经暗暗地下决心不再研究电磁问题。人家说他闯进前辈科学家的研究园是“侵犯他人的权益 ”，那他就退出好了。自然之大，科学园地里可以研究问题多着呢！不过他总忍不住要回过头来，因为电磁学那片园地实在太美了。
就在１８２１年圣诞节，法拉第又做成了一个电磁转动实验。这次他是让通电导线在地球产生的磁场里转动。一根导线，通上电流就转了起来，把电池的正负极掉换一下，导线又反转不像９月３日的实验有一根磁棒，现在导线的四周是空荡荡的。这个实验太奇妙了！法拉第又一次高兴得手舞足蹈。
圣诞节过后，沃拉斯顿到皇家学院实验室来看法法拉第传 ８７拉第做实验。博士一面看，一面满意地点头。法拉第这小伙子，一眼看出通电导线不能自转，马上改做公转实验，他的眼光太锐利，头脑太敏捷了。他用水银把通电导线浮起来，这办法太巧妙了。现在他又用地球的磁场代替磁棒，这个想法太大胆了。这年轻人有丰富的想象力，又有脚踏实地埋头苦干的精神，他哪里是那种使手腕剽窃他人研究成果的渺小之辈！老博士拍拍法拉第的肩膀，表示向他祝贺。
１８２３年，布兰德是皇家学院的化学教授，皇家学会会长戴维爵士是皇家学院的化学教授。法拉第的电磁动实验虽然引起了一阵轰动，可是人们的评论毁誉参半，因此他的职位并没有提升，仍旧是实验室助手。他整天忙着准备仪器，在两位教授讲演的时候充当助手，做演示实验。可是只要一有空，法拉第就抓紧时间，选自己喜爱的题目来研究。
那年年初，戴维有事离开伦敦，法拉第空闲的时间多了些，他又研究起氯气来了。当时有一派理论认为，有些气体是不能变成液体或者固体，叫做永久气体。法拉第不相信这种理论，他相信原子论。近代原子的倡导者道尔顿在１８０１年说过，任何物质，只要提高温度，减少压力，就能使原子之间的距离增大，变成气体。法拉第接受了道尔顿的原子论。对于法拉第来说，接受一个理论就意味着用实验来验证它。他法拉第传 ８８根据锅盖上老是有水滴这种现象，做了一个很有趣的实验。他在一个装着水银的玻璃瓶里吊了一片金箔，使金箔悬在空中，不和水银接触。为了看得更清楚，他把这瓶水银放在一个暗房里，过一段时间以后发现，原来黄澄澄的金箔，现在颜色变淡了——金箔上出现了一层极薄的银色的薄膜。这层薄膜就是水银。瓶里的水银怎么会跑到金箔上去的呢？只有一个可能：水银像水一样蒸发，变成了水银蒸气，然后凝聚在金箔上。既然金属能变成气体，为什么气体不能变成液体和固体呢？趁着天气还冷，法拉第拿他心爱的氯气来做实验。他把实验结果写成一篇报告，也许是一年半以前的那场风波给了他教训，这篇报告的开头是这样的：
“在１８１０年以前，一般认为氯气经过冷却可以凝固成固体。戴维爵士对于它的性质进行了卓越的研究，他的研究结果发表在１８１０年到１８１１年的《化学的哲学基础》上。正是从他那里，我们第一次知道，通过冷却氯气所得到的，实际上是氯和水的化合物；干燥的氯气，即使在华氏负４０度也不凝聚，相反，潮湿的氯气或者氯的水溶液在华氏４０度就结晶为固体 。”
戴维爵士从外地回来以后，问起法拉第近来做些什么工作。法拉第告诉爵士，自己正在研究氯水的晶法拉第传 ８９体成分，已经得到一些结果，准备拿到《科学季刊》去发表。法拉第讲述了自己的实验过程，戴维听完以后说 ：“你把这氯水的晶体放在密闭试管里加热试试看 。”说完这句话，戴维就急急忙忙地走了。他没有向法拉第解释，为什么要放在密闭的试管里加热；也没有说明，加热的时候会出现什么现象。法拉第照戴维的建议做了。并且意外地发现了液态氯。
１８２３年３月６日一早，帕里斯教授收到法拉第派人送来的一张便条。便条说试管上的油迷是液态的氯。
帕里斯教授坐在沙发上看便条的时候，法拉第已经在实验室里开始了一天的工作。过了一会儿，戴维爵士来了。他询问了法拉第的工作情况，法拉第把昨天的实验重做一遍。法拉第的实验刚做完，戴维就解释他的实验为什么会取得成功——原来昨天餐桌上陷入沉思的那一会儿工夫，戴维已经悟出了其中的道理：
固体氯水受热，就会分解出氯气。因为试管是密封起来加热的，所以氯气的压强很大。但是试管的一端加热，另一端却冷，如果反放它在冰水里，它就会保持在零度。高压和低温，这是氯气液化的两个条件。这个实验创造了这两个条件，所以成功了。不但氯气可以这样液化，其他气体也可以这样液化。
“你去拿一个结实的大试管来 ，”戴维对法拉第法拉第传 ９０说，“在里面装上氯化铵和硫酸 。”
戴维所说的这些，法拉第昨天就搞懂了，但是他仍旧细细地听着。戴维吩咐他做的，也正是他自己所想做的。
加热产生的高压氯化氢气体，在试管的另一端被冷却成了液态氯化氢。就这样，又有一种新的气体被液化了。氯气的液化方法是有普遍意义的。用这种方法能够把一大类气体液化。
法拉第把自己的实验结果写成一篇论《 论液态氯》。３月１３日，在皇家学会的讲坛宣读这篇论文。主持论文宣读会的是皇家学会会长戴维爵士。按照当时的习惯，助手的研究报告和论文必须经过有关的教授过目审阅。《论液态氯》事先也送给戴维看过。
可是这一回“过目 ”，却不限于语法和修辞问题了。后学会会长在论文的开头加了一段开场白，强调他本人是这次研究工作的发起人。在结尾的地方，又加了一个很长的注解：
“我请法拉第先生把氯水的晶体在密封的玻璃试管里加热，当时我想到，可能出现下列三种情况：一是固态氯水熔化成液态氯水；二是水被分解，同时生成优氯酸和盐酸；三是氯气被液化游离出来。结果，发生了第三种情况，显然，这个结果导致同类型的其他研究。我请法拉第先生做这些实验，并且请他把这法拉第传 ９１些实验推广到所有密度比较大、在水里溶解度比较大的气体上去。希望不久以后本人能够在皇家学会阐发他的实验结果，并且提出这些实验的某些具体应用。”
法拉第虽然在欧洲出了名，巴黎的科学院已经选他为通讯院士，但是他在伦敦仍旧只是皇家学院实验室里的一名助手，处在他那样的地位，只有唯命是从的份儿。戴维在《论液态氯》这篇论文上所加的开场白和注解，法拉第当着会长的面宣读了。他当时的心情，也许连他最亲近的朋友也不知道。他那两片薄薄的嘴唇抿得更紧，显得比平常更刚毅、更坚强了。
戴维和法拉第的关系已经相当紧张，虽然在表面上他们仍旧是最亲密教授和助手的关系。这种事情过去有，现在有，将来也会有。
其实，戴维不吩咐，不出主意，法拉第也会去干的。自从３月５日以来，关于气体液化问题的一切成果，都是他自己独立发现的。经过十年的时间，法拉第已经成长为一个成熟的科学家，在许多方面已经超越了戴维。现在他需要的是独立的科学研究，需要的是人家对他的尊重。戴维似乎看不到，也不愿意看到这些。在他眼里，法拉第依旧是他手下的一个助手，他要法拉第唯命是从，要法拉第对他永远感恩戴德。时间使年轻一代成长起来，时间使年老的一代麻木下去。冲突是不可避免的了。
法拉第传 ９２
戴维爵士的时间表总是排得满满的。１８２３年３月９日上午，他在皇家学院实验室是和法拉第讨论气体液化问题，在他的皇家学会宣读一篇论文，题目是《论电磁学一个新现象》。其实戴维讲的并不是什么新现象，不过是法拉第电磁转动的另一种形式罢了。再说这种“新现象 ”，安培在半年以前，就已经发现了。但是戴维并不知道安培的工作，他对于自己的这篇论文很重视。但是根本不提法拉第实验和沃拉斯顿实验的区别，意思就是法拉第“剽窃”沃拉斯顿，再清楚不过了。戴维看到这篇报道，立即向法拉第解释，说这篇报道上的说法不准确、不公正，歪曲了他的本意。他请法拉第起草一篇声明，把事情解释清楚。法拉第遵命照办，并且把自己写好的声明交给戴维修改。结果，五月号的《哲学纪事》上登出启事，承认四月号上的报道不准确。
然而《哲学纪事》四月号散布出去的谣言，就像吹散了的烟雾，决不是五月号上那一篇启事所能收回的。１８２１年秋天那阵流言的浪潮，好不容易才渐渐地平息下去，现在又高涨起来了。
不过，也有人不这么想。他们认为戴维在论文的结尾重提旧事，说些含含糊糊的话，是故意把水搅浑，是有意借他人之手放暗箭，等达到目的以后，他又充好人出面解释，真是居心叵测！尤其是《哲学季刊》法拉第传 ９３主编菲利浦斯那样的好朋友，他们就为法拉第鸣不平了。法拉第做出了那么多成绩，引起了欧洲大陆各国科学界的重视，可是在这里，依旧只是一个年薪１００镑的实验室助手，而且还要仰人鼻息：明明是自己发现的气体液化方法，却要记在别人的功劳簿上，明明是自己发现的电磁转动，却被人指责为“剽窃 ”，实在是欺人太甚！法拉第的朋友们决意要为法拉第伸张正义。他们联络了２９位皇家学会会员，联名提议法拉第当皇家学会会员候选人。有意思的是：带头签名的皇家学会会员，恰恰就是遭到法拉第“剽窃”的沃拉斯顿博士。
戴维听到这个消息勃然大怒。提名法拉第为皇家学会会员候选人，居然把他皇家学会会长排除在外！戴维爵士是法拉第的老师、恩人，这十年来法拉第所取得的成绩，戴维一向引以为豪。虽然近来妒火在他胸中暗暗地燃烧，而且法拉第好像也不像从前那样恭顺，使他心里有气，想通过某些途径教训教训法拉第，但是这个法拉第毕竟是他发现的人材，法拉第的一切光荣就是他的光荣。可是现在，提名法拉第当皇家学会会员候选人，这样的大事居然把他戴维爵士撇在一边！戴维并不反对法拉第当皇家学会会员，法拉第的才能他当然是很了解。在戴维看来，现在就选法拉第当皇家学会会员，还太早了点。法拉第还需要再锻炼法拉第传 ９４一阵，然后由他皇家学会会长、法拉第的老师戴维教授亲自提名。可是现在倒好，他们自己干起来了！
“太狂妄！太狂妄了 ！”戴维爵士愤愤地说。他在皇家学会所在地萨默塞特宫的院子里一面踱步，一面跟人争论：说法拉第资历太浅，说法拉第没有受过什么教育，又说法拉第不诚实……戴维忘了自己２４岁就当选为皇家学会会员，而现在法拉第已经３１岁，戴维忘了自己也没有受过正规高等教育，他忘了自己的过去。
有人说，穷人出身的富人对穷人最刻薄，平民出身的贵族最讲贵族气派。这句话对于戴维爵士倒是有点适用的。１０年以前，他还年轻，血气方刚，对于富有正义和自己出身相仿、仍在命运怀抱中挣扎的法拉第充满了同情心。经过十年贵族生活，当上皇家学会会长，过多的荣誉和享乐使他的灵魂受到毒害，虚荣、嫉妒、势利、专横，那些身居高位的人的通病，他全都染上了。糟糕的是，他的身体也越来越坏。那位娇媚的夫人只顾自己享乐，出风头，家庭里没有了安宁和温暖。戴维的心情不好，容易发怒。现在他是怒不可遏了。
“法拉第先生，”戴维先生怒冲冲地跑到皇家学院实验室，开门见山地说 ，“我觉得你还是晚一些进皇家学会比较好，希望能够撤回你的皇家学会会员候法拉第传 ９５选人资格证书 。”
法拉第正在实验桌旁边做实验，看到戴维进来，他正想跟他打招呼，就听到他提出的无理要求。法拉第没有立即回答。这些年来，他一直克制自己，告诫自己忍耐。１０年前戴维让他当差，他忍住了；戴维含沙射影攻击他“剽窃”沃拉斯顿，他忍住了；氯气液化成功以后戴维抢功，他忍住了；还有其他许许多多事情，他全都忍住了。但是忍耐是有限度的。法拉第抬起头来，直视着戴维。四道愤怒的目光像刀剑一样相遇了。法拉第脸色苍白，两片刚毅的薄嘴唇微微颤动。他的忍耐到了尽头，感情即将冲破理智的束缚，愤怒即将爆发。但是就在最后一秒钟，他的理智控制住了感情。他强压住愤怒，冷冷地说：
“亨弗利爵士，我既没有提名自己当皇家学会会员候选人，也没有呈交什么证书，我有什么可撤回的呢 ？”
戴维没有料到，这个小小的实验助手竟会这样直截了当地拒绝他的命令。他一时不知怎样回答才好，但是他敏捷的才思很快就找到了第二道命令：
“既然你自己不能撤回，法拉第先生，那么我请你转告那些提名你当候选人的皇家学会会员，请他们撤回对你的推荐 。”
这时，法拉第已经恢复了平静。他低下头去继续法拉第传 ９６做实验。他边做边说 ：“据我知道，他们不会这样做的 。”
“那好，我作为皇家学会会长，我亲自来撤消你的候选资格 。”
“亨弗利爵士，”法拉第头也不抬地说。“我相信你一定会做对皇家学会有益的事情 。”
法拉第还没有说完，戴维已经走出实验室。沉重的皮靴声在走廊上、楼梯上响着，十年的师生情谊已经结束，戴维从法拉第的生活中消失了。
不久以后，法拉第征得沃拉斯顿博士的同意，发表了一篇文章，回顾了研究电磁转动问题的全部历史。这样，关于“剽窃”的疑团就烟消云散了，原来反对法拉第进入皇家学会的沃拉斯顿的朋友们，全都改变了态度。戴维成了孤家寡人，没有能够取消法拉第的候选人资格。他只能采取拖延的办法，过了半年，直年１８２４年１月８日才举行选举。法拉第当选。只有一张反对票。皇家学会会员的选举是无记名投票，但是这一次大家都很清楚，是谁投的反对票。
同一年，法拉第在《科学季刊》上发表一篇文章，开头写了这样一段话：
“当首次观察到氯气液化的我不知道在称做‘气体’的那类物质中曾经有过转变成液态的；直到最近，我仍然不知道。然而，这个星期我查了一下；我想，法拉第传 ９７也许曾经有过这样的结果。我惊讶地发现，果真有若干记录在案 。”
接着，法拉第引证了一位名叫诺恩莫的英国化学家在１８０５年和１８０６年间所做过的实验，证据确凿，早在十几年以前，氯气就曾经被液化过。法拉第发表的这篇文章，对于戴维抢夺氯气液化法的发明权，无疑是当头一棒。法拉第用这种办法，回敬了戴维爵士。
法拉第和戴维的这场争吵，以法拉第的胜利和戴维的失败告终。胜利者既有胜利的喜悦，也有胜利的惆怅；因为被自己打败的对手也是人，是和自己一样的人，他也许有过错，但是他已经受到惩罚，他现在需要的是同情。法拉第看到戴维那漂亮的面孔过早地衰老了，那活泼的创造精神过早地消失了，看到他心绪不好，动辄发怒，对他也充满了同情。
法拉第从来就不喜欢交际，不善于交际，现在上流社会仍旧对他飞长流短，骂他“忘恩负义”、“暴发户”。这样反倒更好，法拉第索性谢绝社交活动，埋头在实验里工作。
当时英国的燃料和照明已经开始煤气化。１９世纪２０年代所谓的煤气，是用鲸鱼或者鳕鱼脂肪裂化制成的。煤气压缩到３０个大气压，装在铁筒里，送到各家用户。压缩煤气公司发现，在煤气压缩装筒的法拉第传 ９８过程中，筒底上总有一些粘稠的液体凝聚起来。１８２５年４月，公司把这种液体的样品送到皇家学院实验室，请法拉第分析。法拉第采用分馏的办法，把这种液体渐渐加热煮沸，在不同的温度得到了不同成分的挥发物。显然，这种粘稠的液体是一种很复杂的混合物。当它加热到摄氏八十几度的时候，挥发出来的气体似乎比较单一。从这种气体凝聚而成的液体中，法拉第提炼出一种没有颜色的透明液体，它在摄氏五六度凝结成美丽的白色晶体，在摄氏８０度的时候沸腾。这是一种新的物质。法拉第运用巧妙的实验技术，测定了这种物质的化学组成和化学、物理性质。他给它起了个名字，叫“重碳化氢”。
“重碳化氢”在当时并没有引起多少重视。九年以后，德国化学家米彻利希研究了“重碳化氢”的种种衍生物，并且建议把它叫做“苯 ”，这才引起了世界各国有机化学家的重视。１８５６年，１８岁的英国青年化学家柏琴发现苯胺柴染料，开始了苯在染料、香料、医药等各个工业部门中的广泛应用。１９２５年，也就是法拉第去世以后５８年，在伦敦专门举行了发现苯一百周年的庆祝纪念活动。
法拉第的不少发现和发明都是在许多年以后才得到应用的。就在他发现苯的那一年，法拉第参加皇家学会的一个委员会，开始从事光学玻璃的研究，这项法拉第传 ９９工作持续了好多年。１８２９年，法拉第还在皇家学会的贝克讲座上以《论光学玻璃的制造》为题做过讲演。这是他的荣誉，因为只有最出色的研究成果才能在贝克讲座上宣读。然而，法拉第研制出来的光学玻璃，真正的应用却是在１８４５年他发现磁致旋光效应的时候。对于合金钢的研究也是这样，法拉第花费了许多年工夫。一直收效不大。然而在１９３１年庆祝法拉第发现电磁感应１００周年的时候，一位著名的冶金学家在皇家学院实验室里察看法拉第试制的各种合金钢样品，他惊讶地发现，有一种合金钢，在那间潮湿的地下实验室里放了１００多年，居然还没有怎么生锈。经过分析证明，这种合金钢里含有大量的铬，原来是一种“不锈钢 ”！一个重要的新发现就这样在地下实验室里沉睡了一个多世纪。
法拉第在皇家学院实验室里埋头苦干，研究成果一项接着一项，这些戴维都看在眼里。他知道自己错了：自己不该阻挠法拉第进入皇家学会。也许是在皇家学会无记名投票揭晓的时候发现自己错了；也许是在和法拉第吵架的当天就发现自己错了。但是，戴维沿着错误的道路继续走下去，他要走到错误的尽头，才会猛然悔悟。现在戴维回头了。１８２５年２月７日，法拉第被任命为皇家学院实验室主任。这是戴维提的名。他推荐法拉第担任他自己担任过的职务，或 法拉第传 １００许是用这个行动来作出某种表示吧！
１８２６年底，戴维瘫痪了。第二年，他辞去皇家学会会长的职务，到欧洲大陆去休养。这次旅行，娇媚的夫人没有陪伴着他。她留在英国。阳光灿烂的意大利，山明水秀的瑞士治不了戴维的病，经过两年多的辗转漂泊和病痛折磨，１８２９年５月２９日，戴维在日内瓦去世。据说，就在他的病中，他还告诉别人，他一生中最伟大的发现是法拉第。
在戴维去世前半年，沃拉斯顿也去世了。两位电磁学权威相继过世，似乎为法拉第重新进入电磁学领域扫清了障碍：再也不会有人攻击他侵入别人的地盘，他也不必再避嫌了。
法拉第传 １０１
四、伟大的发现与物理学革命
１８２５年，法拉第开始任实验室主任，但是薪水没有增加。７年以后，皇家学院一个研究怎样节省开支的委员会通过了一项决议。
“本委员会意见无疑是：法拉第先生的薪水——年薪１００镑，外加供应住房、煤和蜡烛是不能削减的；由于法第先生完成了多种多样的任务，而且在完成任务的过程中展现出来的热情和才干，法拉第先生应该加薪。然而皇家学院的经济情况不佳，本委员会的建议难以实现，只能表示遗憾 。”
直到１８３３年，一位名叫富勒的国会议员捐赠一个新的化学讲座，法拉第才在皇家学院获得教授的头街，年薪也增加到２００镑，那时他已经４３岁，在皇家学院整整服务了２０年，而且已经有划时代的发现——电磁感应。皇家学院薪水菲薄，法拉第倒一点也不在乎。１８２７年，新成立的伦敦大学邀请他去任化学教授，他谢绝了。他的科学副业是在皇家学院开始的，他已经和它有了深厚的感情。那间偌大的地下实验室，那张粗笨的大实验桌，他在它旁边度过了多少紧张而又欢乐的日子。有多少回，他高兴得跳起来，把那光秃秃的长条粗木地板蹬得咯咯响。还有 法拉第传 １０２那间铺着提花地毯的图书阅览室，三面墙壁全都是书架，书架碰到天花板，摆满了图书；爬上梯子，抽下两本，踱到高大的窗口旁边，站在阳光下打开书来浏览，有多么愉快。法拉第爱上了皇家学院，他决不抛弃它。
然而，法拉第也有不满意的地方。这十几年来，他一直忙忙碌碌，搞那些带有商业性的技术工作。合金钢和光学玻璃那做不完的化学分析，他像机器一样地操作、记录、报告，弄得他身心疲惫。虽说这些工作都有额外酬报，可是金钱又有什么用呢？他当初离开书籍装订业，并不是为了进入一个赚钱更多的新行业。他是为了献身科学，追求真理是为了从事“哲学的探索”。
１８３１年，法拉第４１岁了。他觉得自己的工作应该有一个转折。是到了转折的年龄，就该抓紧时间，做一些真正伟大的“哲学的探索”。他的脑海里有许多新的思想在萌生，在汹涌。比起这些伟大的新思想，他过去２０年的工作又算得了什么呢？
可惜，过去他的许多时间都被那些烦琐的商业性的技术工作吞啮了。他决计结束这类工作。７月４日，他写信给皇家学会秘书，提出了这一要求。
皇家学会附设的光学玻璃改进委员会，建议法拉第制造一块尺寸最大的光学玻璃并且建议他传授制造 法拉第传 １０３技术，这样他的光学玻璃就可以供给出售。法拉第的名气越来越大，来找他的工商界人士越来越多，付给他的报酬也越来越高。这类技术工作每年给他带来高达１０００镑的巨款，是他在皇家学院薪水的１０倍，然而，法拉第决计立即把它们了结，因为他对科学问题更感兴趣。法拉第为了做一个真正的自然哲学家，为了探索自然界最深刻的内在本质，舍弃了金钱。然而，他得到了创造的欢乐，那是价值比金钱高无数倍的酬报。
从１８２１年到１８３１年，整整１０年，法拉第几乎没有从事什么电磁学，但是他的心里却总是惦记着他心爱的电和磁。
１８３１年９月２３日，法拉第给市哲学会里的老朋友菲利浦斯写信 ：“我正再度忙着研究电磁学。我想，我捞到了一样好东西，可是没有把握；或许我花费了那么多劳动，捞到的不是一条鱼，而是一团水草 。”法拉第这样写，也许是谦虚、诙谐吧。其实，他正在寻找磁生电的途径。他知道，自己捞到了一条大鱼。那是一项杰出的实验，也许是１９世纪最杰出、最伟大的实验之一！
然而，法拉第当时在１８３１年８月２９日的实验并没有达到法拉第预期的结果：静电感应能够感应出稳定的静电，但是伏打电感应却不能感应出稳定的 法拉第传 １０４电流。磁针只是稍稍摆动一下，电流很弱，而且瞬息即逝，仅仅在电源接通或断开的那一瞬间才存在。
法拉第有一个习惯，每当作出一个新发现以后，他总要改进仪器，变换条件，从各个角度对这个新发现进行细致、透彻的分析。现在法拉第发现了伏打电感应，虽然微弱，转瞬即逝，不能使人满意，但这毕竟是一个全新的现象，它预示电和磁之间有一种不平常的关系了。
法拉第弄清楚了，有铁芯的伏打电感应比没有铁芯的强，用圆铁环做铁芯比用直铁棒做铁芯强，原因在于铁芯有导磁作用，圆铁环的导磁性比直铁棒好。再清楚不过了，所谓“伏打电感应 ”，实际是通过磁来传递的。
法拉第马上继续试验，让绕在硬纸管上的８个线圈并联成一个线圈，并且把它的两个端点接在弦线电流计上。他拿起一根磁棒插在纸管里，可是电流计上的指针没有反应。
他又猛地向里一插，指针摆动了一下。法拉第的心里一震——把磁转变成电，多年的理想实现了。在弦线电流计上的指针摆动的那一瞬间，法拉第多年的理想实现了。他又把磁棒忽地抽出来，指针又摆动了一下，这次是向着相反的方向。他把磁棒掉过头来，朝里插，向外拔；再掉过头来，朝里插，向外拔…… 法拉第传 １０５弦线电流计的指针来回摆动，他的心剧烈地跳动着，他兴奋、激动，他成功了！
他用精确、简洁的文字把实验结果记在实验日记上。那是１８３１年１０月２７日的事。磁转成电的理想实现了。法拉第把这种磁棒运动在线圈中所感应出来的电流叫“磁电 ”；为了同“伏打电感应”有区别，这种感应称做“磁电感应”。
但是他仍旧不满意，因为只有当磁棒在线圈中作往复运动的时候，才有电流感应出来。磁棒的运动一停止，电流也就随着消失，他没有能像伏打那样制出稳定的电源来，他想能够用磁电感应的原理制造出永久性的稳定电源。
法拉第在１０月１７日实验结果的基础上继续努力。他让磁棒插在线圈里固定不动，让线圈相对于磁棒上下运动，结果同样能够感应出“磁电”来。这说明，关键就在磁铁和线圈之间必须有相对运动，至于哪一个静止，哪一个运动，那倒没有关系。然而，磁铁和线圈之间相对运动是往复的，这样所感应出来的电流也必定是往复的。要产生稳定的单向电流，磁铁和线圈之间的相对运动必须是单向的。可是磁铁和线圈之间如果作单方向的相对运动，它们的距离就会越来越大，这当然是不行的。他想起法国物理学家阿拉哥的圆盘实验，决定用一个圆铜片来代替线圈。线圈 法拉第传 １０６是导体，铜片也是导体；线圈中能够感应出电流，铜片中当然也应该能够感应出电流。法拉第做了一个圆铜片，装上轴，让它夹在马蹄形磁铁的两个磁极中间旋转。如果把圆铜片的轴当做导线的一个端点，把圆铜片的边缘当做导线的另一个端点，那么这根导线就将在南北磁极之间作单方向的运动，它将能感应出单方向的电流来。法拉第做了实验，但是没有成功。线圈是由很多圈导线绕成的。圆盘只相当于一圈，当然比较难感应出电流来。不过有一个办法：可以用强大的磁铁来弥补圈数的不足。皇家学会有一块特别大的马蹄形磁铁，但是很不巧，它被皇家军事学院的克里斯蒂教授借去了。法拉第在两年前被聘为皇家军事学院的化学讲师，每年要去讲２０次课，和那里的人很熟。
１０月２８日一早，法拉第就上皇家军事学院去了。他在那里做了许多实验，在实验日记上记了４５条。那块硕大无比的马蹄形磁铁好极了。
只用两个月的时间，法拉第就完成了两类电磁感应实验。“伏打电感应”孕育了变压器的诞生，“磁电感应”预告了发电机的出现。有了发电机和变压器，电就能够大规模地生产，并且输送到遥远的地方。电将从科学家的实验室走向工厂、矿山、农村，走进每一个家庭。１９３１年，为了纪念电磁感应发现１０ 法拉第传 １０７０周年，还在伦敦举行了盛大的庆祝活动。人们把电磁感应称做法拉第平生最伟大的发现。
法拉第在１８３１年发现了电磁感应，因此有人把这一年称做电气时代纪元一年。但是电真正登上人类的生产和生活舞台，却是许多年以后的事情。那是因为工业和技术上的条件还没有成熟，也是因为蒸汽机、火车、轮船刚出现不久，英国正在进行工业革命，目标是用蒸汽力量代替人的力量。他从１８３１年起从事纯粹的科学研究：从各个角度探讨电、磁……探索新的现象，寻找新的规律。这些工作后来汇集在《电学实验研究》中。那是一部巨著，凝聚着一位科学家的后半生心血。那是一座宝库，是一位科学家留给后世最宝贵的遗产。那是一座丰碑，纪念的是一位科学家，那是他亲自建造的。
《电学实验研究》从１８３９年起分三卷出版。第一卷和第一篇就是讨论电磁感应的论文，那是法拉第１８３１年１１月２４日在皇家学会上宣读过的。全书从头到尾是典型的法拉第风格：内容分条叙述，语言简洁清新，完全不用数学。一条条读下去，一幅幅实验画就呈现在面前，可以仿它们做一遍。维多利亚女王时代的英国发明家，实验桌上少不了《电学实验研究》这本书。但是得益最大的却是一位美国人。他的名字叫爱迪生。１８６８年，法拉第去世已经一 法拉第传 １０８年，爱迪生在波士顿的一个旧书摊上买到几本残缺不全的法拉第著作，其中就有《电学实验研究 》。爱迪生后来发现，这一小笔钱花得值，是他一生中收益最大的投资。法拉第所进行的电的实验研究，要转化成实用的电器，还需要爱迪生以及许许多多像爱迪生那样的发明家付出艰巨的劳动。
法拉第有一条坚定不移的信念——他相信大自然是统一和谐的。但是，电、磁、光、热……而且还有各种各样的电和磁，形形色色的光和热……头绪太多，必须逐一研究。法拉第首先研究的是电的统一性。到那时候为止，已经发现了五种电—伏打电、普通电、磁电、热电和动物电。这五种电有相同的地方，也有不相同的地方。有人认为它们是同种东西，有人认为不是，众说纷纭，莫衷一是。法拉第对这五种电进行了全面的考察。他发现：它们都有一定的生理效应，能使人的肌肉抽搐，产生触电的感觉；它们放电时都能产生热，还能发出火花；它们都有化学效应——一般人都认为，只有伏打电池所产生的普通电、用电磁感应所产生的磁电、用动物电去电解化合物……法拉第做了大量实验，用事实证明了一个结果 ：“不管电的来源如何，它的本性全都是相同。”这句话是从《电学实验研究》第一卷的第二篇论文《不同来源的电的同一性》里引来的。法拉第用电的同一性为他的信念 法拉第传 １０９“自然是统一的”提供了有力的论据。
１８３２年法拉第开始从事电化学研究。法拉第首先了解各家的意见，进行鉴别比较。对于每一家的理论，分别设计一些实验，来检验理论的真伪和价值。对于自己的想法，法拉第也用一个个实验来决定是否可取。法拉第最终找到了研究电化学规律的办法，称量电极上析出的物质重量，把它和流过电极的电量进行比较。过去很少有人做定量的实验，法拉第做了，而且做得很精确，所以他取得了成功，总结出两条电解定律，称为法拉第电解定律。这两条定律如果用法拉第的原话来叙述，后来的读者读起来也许会感到困难。这两条法拉第电解定律是：
“电解的时候，在电报上析出的物质重量，同通过电极的电量成正比；而如果通过的电量相同，那么析出的不同物质的化学‘克当量’数就相等 。”
与此同时，法拉第不但发现了两条电解定律，他还制订了一系列电化学术语——电解、电解质、阳极、阴极……这些专用的科学术语，都是他在一位剑桥大学教授的帮助下创立的。法拉第是电化学的先驱。两条电解定律是电化学的基础，直到今天仍在电解和电镀工业上广泛应用。另外，法拉第电解定律还有更深一层的理论意义，在人类认识物质结构的道路上迈出了一大步。
法拉第传 １１０
然而，法拉第并没有沿着这个方向走下去。当时相关的阿伏伽德罗理论还仅仅是个假设，相信的人还不太多。法拉第心目中的原子是波斯科维奇式的，它知道尔顿、阿伏伽德罗那种有一定质量的、弹性小球式的原子大不一样。法拉第并不是沿着他们的原子论道路向前走的。他有自己的道路。在科学思想上，他是一个离经叛道的革命者。
历史上建立的牛顿力学是一个宏伟的体系。但不是牛顿一个人的功绩。这是一个时代的产物。波兰天文学家哥白尼冲破中世纪宗教神学的桎梏，提出了太阳中心说。接着，德国天文学家开普勒在前人观测数据的基础上提出行星运动三定律，意大利物理学家、天文学家伽利略经过大量的观察和实验，提出了摆的等时性定律和落体定律。牛顿的功劳正像他自己说的那样，他比笛卡儿看得远，是因为他站在巨人的肩上。开普勒和伽利略就是两个这样的巨人。牛顿看出了开普勒行星运动三定律和伽利略落体定律之间的内在联系。原来天上的行星运动和地上的落体运动，都服从相同的规律。牛顿终于发现了万有引力定律和运动三定律，奠定了经典力学——又称牛顿力学的基础。牛顿最重要的著作是《自然哲学的数学原理 》，在１６８７年出版，这是一部划时代的巨著，不仅对随后几个世纪科学技术的发展具有指导意义，而且对哲学以 法拉第传 １１１至一般的社会政治思想都产生了巨大的影响。
牛顿力学的建立，宣告了基督教经院哲学和亚里士多德—托勒学派对物理学专横统治的结束。
然而，真正的科学家对于事物常常抱着怀疑和批判的态度，即使是对自己获得了巨大成功的理论，也是这样。牛顿在给他的朋友本特利博士的信中，就对自己万有引力定律中那种穿越真空的超距作用表示怀疑，称它是“谬论 ”。他说 ：“……引力居然是物质内在的、固有的和根本的，因而一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体，不要任何一种东西的中间参与，就把作用和力从一个物体传递到另一个物体；这种说法对我来说，尤其荒谬，我相信，凡是在哲学方面有思考能力的人，决不会陷入这种谬论之中。
当１８３１年法拉第发现电磁感应的时候，面临的就是这样一个局面，牛顿的巨大身影君临着整个自然科学界，许多牛顿的信徒和机械论者企图把整个物理学甚至化学纳入牛顿力学的轨道。在牛顿之后的１７８５年，库仑发表了关于两个静止的点电荷之间相互作用力的库仑定律，把电学从定性描述提高到定量研究的水平，同时开始把电学引入牛顿力学的轨道。但是，电荷之间可以是引力，也可以是斥力。后来，库仑把自己的定律推广到磁的相互作用上，虽然显得有点勉强，但是总算磁学也纳入了牛顿力学的轨道， 法拉第传 １１２大体上实现了牛顿学的理想，把宇宙间的一切力都归结为粒子之间的超距作用力。不过，现在有了三种力：万有引力、电的库仑力和磁的库仑力，这三力的来源分别是质量粒子、电荷粒子和磁荷粒子。三种粒子三种力，互不相干。
１９２０年，奥斯特又发现通电流的导线能使磁针偏转。问题复杂了。电和磁是有关系的！牛顿学派认为，每一种力从属于一种物质：万有引力从属于质量粒子，电力从属于电荷粒子，磁力从属于磁荷粒子。可是现在，电和磁纠缠在一起了，牛顿学派的理想受到了挑战。
不久后，法国物理学家比奥和萨伐尔提出了比奥——萨伐尔定律。根据这个定律，磁针放在电流周围，会受到一个磁力的作用：磁力的大小和电流强弱成正比，和电流方向，那么大拇指所指示的就是磁力的方向。后来，安培又提出了分子电流的假说，解决了磁性起源问题早在中世纪就已经知道，磁极永远成对出现，不可分离。但是一直无法解释这个现象。现在安培假设，物体的每个分子相当于一根小磁棒，电流方向和磁棒南北极指向的关系由右手螺旋定则确定。一般的物质，分子电流的方向是杂乱的，所以它们的磁性互相抵消，整体来说并不显出磁性；而磁铁的分子电流都按一定的方向排列，它们的磁性可以迭加起来， 法拉第传 １１３所以整块磁铁显示出磁性来。这样，就找到了磁的根源，原来磁性是从电流来的，什么南北极的磁荷，什么两种磁流体，实际上都是不存在的。一切磁力，包括磁铁之间的相互作用，磁铁对电流的作用和电流对磁铁的作用，归根结底都是电流之间的作用力，这种力叫做安培力，它的大小和方向由安培比奥萨伐尔定律决定。
安培把所有的磁力统统都归结成电流之间的作用力：两种彼此平行的电流元，方向相同的时候相互吸引，方向相反的时候相互排斥；所谓的磁极同性相斥，异性相吸，实际上就是方向相同的两个圆形电流彼此相吸，方向相反的彼此相斥。描绘一幅牛顿式的宇宙以安培为代表的法国科学家，发展牛顿的思想，把电磁学纳入牛顿力学的轨道，取得了很大的成功。但是引起了法拉第的怀疑
和安培意见相左的人是不少的。首先是奥斯特。他采用康德的哲学语言，把自己所发现的电流磁效应说成是“电的冲突”脱离金属导线跑了出去，使放在通电导线附近的磁针发生了偏转。什么叫“电的冲突”？一般人当然说不上。连信奉康德哲学的戴维也说不清楚。就是奥斯特本人，也没有给“电的冲突”下一个明确的定义。
还有沃拉斯顿，也反对安培的主张。安培把一切 法拉第传 １１４磁力归结为电流元之间的相互作用，而两个平行电流元之间的作用力是沿着它们的连线的，是一种所谓的“中心力 ”，像库仑力那样，不是相吸就是相斥。奥斯特的磁针偏转实验，法拉第的电磁转动实验，表现出来的磁力却都是有转动倾向的“圆周力 ”。在安培看来，“圆周力”是“中心力 ”所合成的，他用自己的理论成功地解释了奥斯特和法拉第的实验。沃拉斯顿和安培针锋相对，他认为电流周围有一圈圈圆形的“磁流体 ”，它们对磁铁或者磁针产生作用，形成一圈圈“圆周力 ”。奥斯特和法拉第的实验就是这种“圆周力”作用的结果。至于安培在巴黎科学院所表演的平行通电导线之间的相吸引或者排斥的“中心力”，沃拉斯顿也有办法解释，他反其道而行，认为“中心力”是“圆周力”所合成的。
在１８２１年发现电磁转动以前，法拉第还是安培派。他在那年夏天所写的《电磁研究历史概况》一文中说，在已经发表的所有观点当中，只有安培的观点还算够得上“理论”这个称号。然而，这篇《概况》直到１８２２年２月才发表，那时候法拉第已经发现电磁转动，他的想法开始改变了。就在这期杂志上，编辑写了按语，说明法拉第先生已经背离原来的观点。
法拉第的观点确实开始改变了。奥斯特所说的“‘电的冲突’脱离金属导线跑了出去 ”，沃拉斯顿所 法拉第传 １１５说的“一圈圈圆形的‘磁流体’ ”，虽然叫人觉得玄玄的，却也包含了某种真理的胚芽。法拉第发现，用沃拉斯顿的语言分析、解释奥斯特和他自己的实验，又自然又直观，不像安培的理论，要用许多数学，绕许多弯子。但是法拉第对安培仍旧是很尊敬的。他在写给德拉里弗的信中说，自己新做电磁转动实验用沃拉斯顿的论点很好解释，用安培的理论却很难解释。可是法拉第在这一封信里，竟然称“安培先生的实验是卓越的，他的理论是巧妙的；至于我自己，在收到你的信之前，我很少想到它，这仅仅是因为我天生就对哲学理论抱怀疑态度，我认为，非常需要实验的证据 。”
法拉第数学不好，只在小学学过一点加减乘除，后来整天忙着做实验，也没有时间系统地学数学。他要理解安培那种高深的数学语言是有困难的。然而，也正因为不能很好地掌握安培的理论，所以他也不能轻易地否定安培循着牛顿力学的途径发展起来的电动力学。从１８２１年到１８３１年这十年，法拉第一直在“牛顿－安培派”和“反牛顿－安培派”之间徘徊。他时而使用沃拉斯顿的语言分析问题，时而又用实验去证实安培所预言的现象。
１８３１，法拉第作出了他最伟大的发现——电磁感应。１０年的愿望一旦实现，他极度兴奋，同时 法拉第传 １１６也感到震惊。他再也不能相信安培以牛顿力学为模板发展起来的电动力学了。因为用安培的概念，用电动力学作工具，不能解释电磁感应这个新发现。
牛顿说，空间除了粒子以外什么也没有，没有粒子的地方是一无所有的真空。法拉第对牛顿的说法感到怀疑。法拉第的直觉告诉他，空间不可能真的像牛顿所说的那样，除了以超距作用相互作用着的粒子以外，什么东西也没有。在一根磁棒周围撒一把铁屑，铁屑就会描画出一条条曲线；那是因为铁屑在磁棒周围被磁化，变成了无数个小磁针。它们所指示的方向就是磁棒对磁针的作用力的方向，因为各点方向不同，所以形成曲线。法拉第把这些曲线叫做“力线 ”，他认为磁棒周围的空间存在着力线。过去亚里士多德派的哲学家在讨论磁铁的磁性的时候就使用过力线这个名称。他们用力线解释磁力，但是并不把它当做实有的东西，也没有给它下一确切的定义。法拉第给力线下了明确的定义，它不仅表示磁力的方向，还可以表示磁力的大小。他把力线当做实实在在的东西，用力线来思考问题，解决问题
法拉第使导线在两个磁极中间运动，由于所谓的“磁电感应 ”，导线所形成的闭合电路中产生了感生电流。如果两个磁极之间的空间真是“一无所有”的真空，那么导线中的感生电流是从哪里来的呢？显然， 法拉第传 １１７空间并不真是空的。两个磁极之间的空间充满了力线。它们是实实在在的，可以被切割的线。导线的运动如果切割了那一根根力线，导线所形成的闭合电路中就会有感生电流出现。切割的力线越多，切割得越快，感生电流就越大，导线的运动如果不切割力线，电路中就不会有感生电流产生。不仅磁铁周围的空间有力线，电流周围也有力线。奥斯特所谓有“圆形的电的冲突 ”，沃拉斯顿所谓“圆形的磁流体”和“圆周力“，其实讲的都是同一种东西——力线。磁铁和电流周围的力线指示磁针的受力方向，所以叫磁力线，充满磁力线的空间叫磁场。
法拉第的场的概念，和过去遵循牛顿力学的思想发展起来的势场概念，有着本质区别。牛顿式的场是虚设的，而法拉第的场却是实有的。把太阳周围的空间，把一个静止点电荷周围的空间叫做场，不过是为了使用形象化的语言，为了数学计算的方便。不用场的概念，照样可以计算行星绕太阳运行的轨道，照样可以计算电荷的分布。在牛顿式的场中画上一条条力线，不过是为了指示力的方向；但是实际上，这个力归根结底仍旧是两个天体或者两个电荷之间的超距作用，和场无关。把力线取消，牛顿式的场也就恢复了它的本来面目——一无所有的真空。所以，牛顿派的物理学家一般不用力线和场这些名词。然而，法拉第 法拉第传 １１８引进场的概念，却不单是为了寻求形象化的语言和方便的数学工具。法拉第的场不是可有可无的，它已经不是一无所有的真空。在他的场中，力线是实实在在的东西，就像蜘蛛网似的布满了空间，它们不仅表示力的方向、大小，而且就像真实的橡皮线、棉线、丝线一样，可以变形、运动，可以被切割，切割的时候还会产生阻力。这些力线虽然看不见，摸不着，但是人们可以用间接的办法证实它们的存在。只要拿一根导线在磁场中运动，叫它切割磁力线，这时不仅在导线所构成的闭合电路中会有感生电流产生，而且手上会感到阻力存在，就像在水里运动的时候感到阻力一样。法拉第的力线有这么丰富的物理内容，当然不能随意取消；力线所在的空间——场当然也就有必要存在了。
在牛顿的场中，力线相对于场源是静止不动的，而在法拉第的场中，力线相对于场源是可以运动的。牛顿式的场，无论是引力场还是静电场，力线固定在场源上，就像自行车轮子的辐条固定在轮毂上那样，力线随着场源运动，就像辐条随着轮毂运动；如果轮子是刚性的，那么轮毂运动所引起的辐条运动是即时传递，一点时间也不耽误。引力的传递，静电力的传递，都是超距作用。比如太阳和地球相距１５０００万公里，光从太阳传播到地球还需要八分多钟，可是 法拉第传 １１９引力的传递却是即时的。
法拉第对牛顿的超距作用深感怀疑。他经常引用牛顿本人怀疑超距作用所说过的那一段话。法拉第无论如何不能相信一无所有的真空能够用无限大的速度传递力。在法拉第的场中，力线不是固定在场源物质上的。如果把场源比做一只湖上的小船，那么它的力线就像湖上的水波。人们坐在小船上，把双桨插在水里，用力一划，小船就劈开湖水向前滑去，这时水面上的波纹，由近及远，逐渐向远方传播开来。在法拉第的场中，力的传递就像水波的行进那样，是具有一定速度，需要一定时间的。
虽然牛顿本人曾经怀疑超距作用，但是牛顿的追随者们已经自觉、不自觉地把牛顿力学的科学理论演化成绝对真理，他们的思想已经被禁锢，他们听不得反对牛顿的意见。物质周围的空间不是真空，而是一个“场”；物质之间的相互作用力——包括万有引力、库仑力、磁力不是超距作用，即时传递的，而是借助于“场”用一定速度传播的；这些思想太大胆，太革命了，他们无论如何不能同意。
至于场力的传递问题，法拉第回答不了。对电磁场的探索刚开始不久，了解还很不够，他的数学水平也不够高，不可能算出电磁场传播速度。他是个实验家，只能用实验证实自己的推断，但是他知道，这个 法拉第传 １２０实验很难做，所以他写了一份文件，题名是《新观点》，存放在皇家学会。他说：
“最近我用《电的实验研究》这个题目，向皇家学会宣读了两篇论文。把这两篇论文的某些结果以及由此产生的一些观点，同其他想法和实验联系在一起考虑，使我相信磁的作用是渐进的，是需要时间的；也就是说，当一块磁铁对远处的磁铁或铁块发生作用的时候，作用力的起因逐渐从磁性物体向外传，它的传播需要时间；将来或许会发现，这样的推断是很合理的。
我也想，有理由假设，电（压）的感应也是用类似的渐进方式进行的。
我倾向于把磁力的从磁极向外散布，比做受扰动的水面的振动，或者比做声音现象中空气的振动；也就是说，我倾向于认为振动理论将适用于电和磁的现象，正像它适用于声音，同时又很可能适用于光那样。
这些想法我希望能用实验实现：但是由于我的许多时间是用在实验上，这些实验可能拖延时日，在实验进行的过程中，这些现象可能被他人首先观察到：我希望，通过把本件存放在皇家学会的文件柜里，那么如果将来我的观点被实验证实我就有权声明，在某一个确定的日期，我已经有了这样的观点。就我所知，在目前除我本人以外，没有人知道这些观点，也没有 法拉第传 １２１人能说自己已经有了这样的观点 。”
为了保障自己的发现权和发明权，过去波意耳和拉瓦锡也写过这类东西；现在法拉第写下这份文件封存起来，不但是为了维护自己的权益，也是因为十年前的那一桩“剽窃公案”记忆犹新。也多亏法拉第写了这一份《新观点 》，人们才能了解他对于牛顿超距作用的反对，对于场力传递规律的正确推断。
场论的思想诞生了。过去法拉第考虑的只是磁力线和磁场，现在他开始考虑电力线和电场。如果说法拉第在解释电磁感应的时候运用力线和场的概念还是迫不得已的，现在他却是主动地用这种新的场的思想来处理问题了。牛顿的超距作用行不通的时候这样做，行得通的时候也这样做；解释已知的事实采用场的语言，探索新的现象也用场的思想做指导。法拉第已经背离牛顿的思想，而且距离越来越远：他在追求一种新的和牛顿的自然哲学不同的新的自然哲学。
牛顿认为空间就是一无所有的真空；法拉第却认为空间充满了场，其中有磁力线、电力线，如果再考虑光、引力……场的性质就更加丰富。牛顿认为物质只有一种形态，那就是实物，而实物是由无数个弹性小球式的粒子组成的，法拉第却认为所谓的实物粒子就是力场的中心奇点。牛顿认为空间和物质无关，法拉第却“把物质非物质化为‘力的中心 ’，又把物质 法拉第传 １２２有运动倾向的方向质化为‘物理上实有的力线’ 。”牛顿派认为万有引力、电力和磁力都是超距作用；法拉第却认为这些力是以场为中介，像波一样传递的。牛顿认为有一种力，就对应着一种物质，各种力——万有引力、电力……相互无关；法拉第却认为各种力是统一的，电、磁、光、引力都可以在场中相互作用，相互转化。
关于场的许多观念仍处在萌芽状态，带有推断、猜测的性质，甚至还有错误的成分。法拉第把电力线、磁力线当做实实在在存在的东西，这是很正确的；但是他跳不出机械论的框框，把力线当做机械的、有弹性的细线，就像棉线、丝线那样，这就是错误的了。他没有认识到除了实物这种实在以外，还可以有场的实在，完全不必把它纳入机械式的实物的范畴。法拉第认为，力的作用是以场为中介，渐进地传递的，这也是很正确的，然而他把场的现象看做一种假想的连续媒质中的应力和应变的表现，这又是错误的。他不可能看到，场和实物一样，也有质量、能量和动量，是和实物有同等地位的物质的存在形态，完全不必把它场归结为某种假想的实物的应力和应变。这些不足、甚至错误，在一个新理论成长的过程中是不可避免的。
然而，有一点却是肯定无疑的——法拉第要求改变物理学的基本概念，要求改变物理学所描绘的宇宙 法拉第传 １２３图景，堪称是物理学上的又一次革命。
法拉第传 １２４
五、辉煌相伴的晚年
１８３２年１月１２日，法拉第又在皇家学会的贝克讲座作了报告。这两篇《电的实验研究》给他带来了巨大的光荣。从１８２０年奥斯特发现“电生磁”以来，已经有１１年，全世界的实验室都在寻找“磁生电”的途径，全都失败了。而现在法拉第只用了几个月的时间，就获得了成功。他不仅找到了“磁生电”的各种途径，而且给出了数量关系。法拉第的天才赢得了全世界的称颂。牛津大学授予他名誉博士学位，皇家学会授予他科普莱奖，奖状、奖章、名誉学位接踵而来。如果说，法拉第过去还称不上欧洲第一流的科学家，那么现在他是当之无愧的了。
法拉第的才能成熟得慢，成熟得晚，但是一旦成熟了，它的力量就无与伦比。经过２０年锻炼，法拉第练就了一副高超的实验本领；经过１０年实验、摸索和酝酿，场论的思想已经在他的头脑中萌生。他现在需要的只是时间。他要用实验体现自己的理论，修正自己的理论，再回过头来用修正了的理论指导自己的实验。归根结蒂，最有发言权的是实验事实。
法拉第埋头在实验室里。他用实验证实了不同形态的电的同一性，他通过实验发现了两条电解定律， 法拉第传 １２５打开了电化学的大门，揭示了电同化学亲和力的关系，他研究了伏打电池，发明了测量电压的电压计……
法拉第像发疯一样地在实验室里工作。实验日记一本本越积越厚，《电的实验研究 》一篇篇发表。凡是和实验无关的事情，他尽量推辞、谢绝。他不再上朋友家里吃饭，这样也就不必回请人家。他不再上剧院看戏。他不再……他节省每一分钟时间，为的是更多地工作。但法拉第毕竟是中年人了，工作的步子迈得太大太急，他感到疲劳、头晕。１８３５年夏天，他到瑞士去度假，会见了科学界的老朋友，结交了新朋友。回来以后，法拉第重新投入紧张的工作。他研究静电感应和静电屏蔽。为了更有力地证明金属导体所逞的电荷集聚在表面上，他做了一长、宽、高都是１１ ６６米的金属架子，上面铺了一层铜丝网。他让铜丝网带上高压电，并且让它放电，制造一场人工雷电。外面劈劈拍拍、火花大作，他站在里面，脸带微笑，安然无恙，却把朋友们看得心惊肉跳。他研究了电容器和绝缘的电介质的性质，运用场的观念，向牛顿的超距作用挑战。１８３９年，他再次研究伏打电池，电和化学的关系一直是他心爱的题目。
法拉第杜绝交际，但是来找他的人仍旧很多。求他做化学分析的实业界人士，请他协助解决技术难题的工程师和技师，向他报告新发明的业余发明家，找 法拉第传 １２６他讨论问题的业余科学家，什么样的人都会跑到艾马尔街来找他。还有许多图纸在等待他审阅，许多新产品在等待他分析检验：其中有些还是永动机和炼金术的“新成果”。只有一次例外，一个名叫詹金的年轻人跑来找法拉第，向他报告说发现了一种很特别的电和电火花，——他的报告是有价值的，导致了自然现象的发现。除了这次以外，统统都是浪费时间。法拉第没有办法，只能告诉皇家学院的门房，每周规定三天不会客，凡有来访者，一律挡驾，就说法拉第先生有公干在身，不能接见。他的“公干”就是实验，不停地实验。经过四年的紧张工作，法拉第又病了。症状是头晕、健忘。刚刚做完的实验就忘，又会匆匆忙忙地重做一遍，法拉第去看医生，医生告诉他，他的病因是用脑过度，要彻底休息。１８４１年夏天，法拉第带着萨拉，还有萨拉的兄弟乔治夫妇一起去瑞士度假。
经过半年的休假，法拉第在１８４１年底回到伦敦。但是身体还是很不好，不能长时间地思考问题。他作通俗讲演，教一些课，也做一些研究。１８４３年，法拉第用实验证明了电荷守恒。大家认为是理所当然的。他仍旧要用实验去验证。接着，他又研究气体的液化。那是２０年以前的老题目，比较熟悉。做起来也比轻轻松。主要是实验技巧，不像搞电磁研究 法拉第传 １２７那样，需要苦苦思索。他采用降低温度和提高压力的办法，使许多新的气体转变成液体甚至固体。
然而，法拉第真正的兴趣仍旧是在电上。自从１８３２年有了力线和场的概念，他的理想就是把电、磁、光、热、引力、化学亲和力……这自然界的种种“力 ”，在场的概念下统一起来。１８４５年他恢复电的实验研究，题目是“电磁对光的影响”。
牛顿认为，光是一种微粒流。和牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯主张，光是一种波。光的微粒说和波动说争论了１００多年。在１８世纪，牛顿的微粒说似乎占上风，部分原因是当时看来微粒说解释光的各种性质——直线传播、不发散、能够投下清晰的影子、反射、折射等论据比较充足，部分原因是微粒说有鼎鼎大名的牛顿做后盾。１８０１年，英国医生兼物理学家，后来到皇家学院工作的托马斯杨做了一个实验，他让一束光穿过两个相距非常近的小孔，投射到一个屏上。如果光是一种微粒流，那么应该是两个小亮点，可是托马斯杨看到的却是一系列明暗相间的条纹，波动说很容易解释这个现象，透过两个小孔的两束光波在交迭区发生干涉，有的地方振动加强，形成亮条纹，有的地方振动减弱，形成暗条纹。托马斯杨不仅用这个干涉实验证实了光是一种波，而且依次测出光波的波长。微粒说受到了致命打击，从此 法拉第传 １２８一蹶不振。
光是一种波，这是无疑的了。然而，光是什么样的波呢？惠更斯认为光是纵波。大家也一直把光看做像声音一样，是一种疏密波。１８０９年，法国物理学家马吕斯在研究光的反射的时候，重新发现了惠更斯曾经发现过的光的偏振现象。马吕斯还以为自己的发现否定了光的波动说，因为在他看来，疏密波是不可能有偏振的。１８１７年，托马斯杨提出了一种全新的见解，他假设光是横波，成功地解释了偏振现象。天然光线在和传播方面垂直的平面里，各个方向的振动都有，是杂乱的。天然光线射到某些晶体上，经过适当的反射或者折射，就像通过一个狭窄的栅栏，能够得到单一方向振动的光，这叫做线偏振光。１８０９年，法国物理学家菲涅耳和阿拉哥用实验证明，两束振动方向互相垂直的线偏振光不产生干涉，这就最后证明了光是一种横波。
波是振动的传播。要有波，必须有一种物质，它能够发生振动，并且作为媒介传播这种振动。声波用空气做媒介，水波用水做媒介，光波的媒介是什么呢？太阳上如果发生一次爆炸，不管它声音多响，人们在地球上是听不到的，因为声波不可能穿越真空。可是太阳发出的光却能够穿越真空，到达地球上。这是为什么呢？为了解释光波能够通过真空，物理学家们假 法拉第传 １２９定，真空中存在一种所谓的“以太”物质，光波就是依靠“以太”传播的。
以太这个名词，是古希腊人创造的。他们认为，空中充满了以太，主张光的波说的人，借用以太这个古老的名词，赋予它许多奇妙的性质。传播光波的以太无所不在，不但要充满宇宙空间，而且要渗入气体、水、玻璃等一切透明体中。光的以太必须没有质量，没有一点摩擦阻力，不影响行星运动，也不影响分子和原子的运动。这样说来，以太一定是一种极其稀薄的气体。然而，气体和液体里不能传播横波，只有固体才能传播，所以以太必须具有固体的性质。既是极稀薄的气体，又要具有固体的性质，这是自相矛盾的。对于菲涅耳和安培等倡导以太的人来说，这是一个难以克服的困难。然而，尽管有困难，光借助以太传播的假说，仍旧越来越风行。
法拉第对这种机械论的由微粒组成的以太抱着怀疑的态度。对他来说，所谓的真空就是场。场中充满了电力线、磁力线，还有引力线，这些力线不就可以振动吗？它们不就可以传播波吗？为什么一定要有以太存在呢？法拉第一直相信，光的波动是和电磁有关系的。
１８４５年８月３０日，法拉第再次研究电和光的关系。这类实验过去已经做过五次，全失败了。现 法拉第传 １３０在是第六次。法拉第把透明的导电的电解质放在两个电极中间，在电极上加上很高的电压，然后让一束偏振光通过这个电解质。结果对偏振光没有什么影响。实验失败了。法拉第又把导电的电解质改成不导电的电介质，水晶、冰洲石、玻璃、松脂……他全都试了，全都失败了。这第六次尝试，又以失败告终。
３０年以前，法拉第跟随戴维游历意大利的时候，看到过意大利科学家莫里契尼所做的一个实验。莫里契尼把一枚钢针放在一个大凸透镜下，透镜对准太阳，把阳光会聚到钢针上，他想借助阳光使钢针磁化。实验失败了，但是莫里契尼的思想——光和磁有关系，给年轻的法拉第留下了难忘的印象。现在法拉第所做的用电场影响光的实验失败了，他决定把电场改成磁场。这是试图用另一种方式证实莫里契尼的设想，同时也是法拉第自己的推断。
法拉第把一种透明物质放在电磁铁的两个磁极中间，前后各放一个尼科耳棱镜，前面的做起偏振器，后面的做检偏振器。入射的天然光线通过起偏振器以后成为线偏振光，它穿过被试验的物质，射到检偏振器上。调整起偏振器和检偏振器偏振面的相对位置，当它们互相垂直的时候就没有光线射出。法拉第拉通电磁铁的电源，希望磁场能使线偏振光的偏振面发生旋转，这样的话，就会有光线从检偏振器射出。但是 法拉第传 １３１不行，没有光线射出。磁场对于被试验的物质中的线偏振光没有影响。法拉第拿各种各样的透明物质来试验，全都不行。最后，他拿自己在１５年前试制出来的一条长方形的重玻璃做试验，终于获得了成功。电源没有接通的时候，检偏振器后是一片漆黑，电源接通以后，出现了一线淡淡的光。法拉第反复试验，都是同样的结果。显然，磁场使重玻璃中的线偏振光的偏振面发生了旋转。法拉第在１８４５年９月１３日的实验日记里写着 ：“实验证明磁力和光彼此是有关系的。这个事实对于这两种状态的自然力的研究，很可能具有巨大的价值，由此很可能产生极丰硕的成果。”
磁和光发生了联系。两种似乎毫不相干的自然现象，竟是密切相关的！
这是一个划时代的新发现。法拉第的信念——自然界的各种“力”是统一的，得到了证实。像过去一样，法拉第不满足于已经取得了的结果，他继续实验，研究磁场强度、磁极位置等因素对这个新发现的“磁致旋光效应”有什么影响。为了对各种物质做试验，法拉第改进仪器，用铁锚做成一个巨型电磁铁。原来没有旋光性的物体包括一些液体，在强大的磁场作用下，也产生了旋光性。法拉第定在１１月４日向皇家学会报告磁致旋光现象有，但是还没有来得及报告，又有了重要的新发现。１１月６日，法拉第发现了物 法拉第传 １３２质的抗磁性。那真是些紧张而又欢乐的日子。
法拉第已经５４岁，仍旧接二连三地作出重大的新发现。他给自己的好朋友、瑞士物理学家德拉里弗写了一封长信，报告自己的工作，和朋友分享自己的欢乐。３０年以前，法拉第背着猎枪跟在戴维爵士后面当听差的时候，德拉里弗的父亲坚持要把他当做一个平等的科学家来款待，从此以后，他和德拉里弗教授通信，后来又和教授的儿子通信，和他们成了好朋友。
由于发现磁致旋光效应和抗磁性现象，第二年法拉第获得了伦福德奖章和皇家奖章，在皇家学会的历史上，把这两项奖章授予同一个人，是罕见的。作为一个天才的、勤奋的实验物理学家，法拉第的声誉越来越高，他是无与伦比的。
然而作为一个理论家，或者用法拉第自己的话来说，作为一个自然哲学家，他却得不到承认。就在他获得皇家学会两枚奖章的１８４６年，他发表了一篇论文，题为《关于光振动的想法》。
这是一篇很短的奇特的论文。它的来历很奇特。本来定好，是惠斯通讲他自己新发明的电磁记时器，可是惠斯通怕讲不好，临阵怯逃。皇家学院的讲演大厅里已经有几百名听众在等候，法拉第没有办法，只能临时对付着上去讲了一通。因为没有准备，法拉第 法拉第传 １３３向大家声明，这不过是随便谈谈他的一些“不成熟的想法 ”。这些“不成熟的想法”被法拉第的老朋友菲利浦斯拿去整理发表，后来又收在《电学实验研究》中，就成了这篇《关于光振动的想法 》。它的内容也有点特别——法拉第的三大卷《电学实验研究 》，讲的几乎全都是实验所观察到的实实在在的事情，在这篇论文里他却是谈自己的想法。他说“我斗胆提出的观点是：把（光的）辐射看做一种在力线中所作的高级振动。我们知道，物质的粒子就靠这些力线联系在一起，物质的质量也靠它们联系。我的观点是要排除以太，但是并不排除振动。我相信，只有这种振动才能解释那奇异、美妙、变化多端的偏振现象。这种振动同受扰动的水面上所产生的振动，同气体、液体中的波是不一样的，因为后面这类振动是直接的，是向着或者离开作用中心的，而前者却是横向的 。”
这是一篇伟大的预言，它指示了今后几十年光的电磁理论的发展方向——光是“力线的振动 ”，１８６５年麦克斯韦从理想上推出这个结论，１８８８年赫兹又用实验加以证实 ：“排除以太 ”，１９０５年也在受因斯坦的相对论中得到了实现。然而，在当时，法拉第这篇具有远见卓识的论文却受到冷落。
力线、力线的振动、场……法拉第的这些自然哲学思想，一般有数学修养的物理学家是看不上眼的； 法拉第传 １３４然而却有两位年轻的数学物理学家，被法拉第新颖的见解吸引住了。一个是格拉斯哥大学的自然哲学教授威廉汤姆生，也就是后来的开尔文勋爵，另一个就是麦克斯韦。
１８４５年，２１岁的汤姆生见到了法拉第。汤姆生敬仰这位年过半百的实验大师，向他请教，法拉第第一次得到知音——一位认真对待力线的同行，和年轻人一见如故。不久之后，法拉第收到意大利物理学家阿伏伽罗寄来的一篇电学论文，论文中应用了高深的数学，法拉第看不懂，他把论文寄给汤姆生，请他谈谈看法。１８４５年８月６日，汤姆生给法拉第回了一封长信。年轻人不仅简略地概括了阿伏伽德罗论文的要点，而且谈了自己的正在从事的研究。在信的结尾，汤姆生谈了一些自己的想法。他认为，根据力线概念，有三个问题是值得研究的：
“……我想，第三个从来没有研究过的问题，是关于透明电介质对偏振光的作用…… 。”
