Michael Faraday

Michael Faraday (1791–1867), elektromanyetik indüksiyon, elektrokimya ve manyetizma alanlarında yaptığı çalışmalarla modern bilime katkıda bulunmuş bir bilim insanıdır. Elektrik motorlarının ve jeneratörlerin temelini atan buluşları, günümüz teknolojisinin gelişmesinde önemli bir rol oynamıştır. Elektroliz yasaları, elektrik ve kimya arasındaki ilişkiyi sistematik hale getirmiştir. Ayrıca, ışık ve manyetizma arasındaki bağlantıyı keşfederek elektromanyetik teorinin temellerini atmıştır.

Gençlik Yılları ve Humphry Davy ile Çalışmaları

Michael Faraday, 22 Eylül 1791’de Londra’da yoksul bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Maddi imkânsızlıklar nedeniyle resmi eğitimi sınırlı oldu ve küçük yaşlarda bir kitap ciltçisinin yanında çırak olarak çalışmaya başladı. Bu süreçte eline geçen bilim kitaplarını okuyarak kendini geliştirdi. Encyclopaedia Britannica’nın “Elektrik” bölümü ve Jane Marcet’in Conversations on Chemistry adlı eseri onun bilime olan ilgisini artırdı.

Faraday, Londra’da genç bilim meraklılarının bir araya geldiği City Philosophical Society gibi toplantılara katılarak bilim dünyasıyla bağlantı kurdu. Kitap ciltleme işini yaptığı sırada, bir müşteri ona Royal Institution’da ünlü kimyager Sir Humphry Davy’nin verdiği derslere katılması için bilet verdi. Faraday, bu dersleri büyük bir dikkatle takip etti ve aldığı ayrıntılı notları ciltleyerek Davy’ye sundu.

Davy, Faraday’ın yeteneğini fark etti ve 1813 yılında onu asistanı olarak işe aldı. Faraday’ın ilk görevlerinden biri, Davy ve eşiyle Avrupa gezisine katılmaktı. Bu süreçte zaman zaman Davy’nin eşi için kişisel hizmetlerde bulunmak zorunda kalsa da, deneysel çalışmalarda yer alma fırsatı da buldu. İngiltere’ye döndüğünde, Faraday Royal Institution’da çalışmaya devam etti ve laboratuvar asistanı olarak deneyler yürütmeye başladı. Davy’nin sağlığının bozulması üzerine 1825 yılında onun laboratuvardaki görevini devraldı.

Çalışmaları ve Buluşları

Kimya Alanındaki Çalışmaları

Benzenin Keşfi ve Hidrokarbonlar Üzerine Çalışmalar

1825 yılında ısıtma ve aydınlatma yağlarını incelerken benzeni keşfetti. Bu madde, organik kimya açısından büyük bir öneme sahiptir ve günümüzde birçok endüstriyel süreçte kullanılmaktadır.

Gazların Sıvılaştırılması

Faraday, gazların uyugun basınç ve sıcaklık koşulları altında sıvılaştırılabileceğini gösterdi ve klor, karbondioksit gibi gazları sıvı hale getirdi. Bu da termodinamik ve kriyojenik çalışmalar için önemli bir temel oluşturdu.

Çelik ve Optik Camlar Üzerine Araştırmalar

Faraday, çelik alaşımlarını ve optik camları inceleyerek metalurji ve malzeme bilimine katkıda bulundu. Özellikle lens yapımı için cam türlerini araştırarak optik cihazların geliştirilmesine yardımcı oldu.

Elektrik ve Elektrokimya Üzerine Çalışmaları

Elektromanyetik Rotasyon

1821 yılında, Hans Christian Ørsted’in elektrik akımı ile manyetik alan arasındaki ilişkiyi keşfetmesinden ilham alarak bir deney gerçekleştirdi. Bir elektrik akımının, bir mıknatıs çevresinde sürekli bir hareket oluşturabileceğini gösterdi. Bu çalışma, ilk elektrik motorlarının temelini oluşturdu ve günümüz elektrikli cihazlarının gelişmesine yol açtı.

Elektrik Motor Örneği

Elektromanyetik İndüksiyon ve İlk Elektrik Jeneratörü

Faraday, 1831 yılında en önemli keşiflerinden birini yaptı: elektromanyetik indüksiyon. Bir mıknatısın hareket ettirilmesiyle bir iletkende elektrik akımı oluştuğunu gösterdi. Bu prensip, elektrik jeneratörlerinin ve transformatörlerin temelini oluşturdu. Günümüzde elektrik enerjisinin büyük ölçekli üretimi, Faraday’ın bu keşfine dayanmaktadır.

Elektromanyetik İndüksiyon

Faraday’ın Elektroliz Yasaları (1833)

Faraday, elektrokimyasal süreçleri araştırarak elektroliz yasalarını şu şekilde formüle etti:

• Bir çözeltiye uygulanan elektrik miktarı ile meydana gelen kimyasal değişim miktarı doğru orantılıdır.
• Aynı elektrik miktarıyla farklı maddelerin çökeltilen veya çözünen miktarları, bu maddelerin kimyasal eşdeğer ağırlıkları ile orantılıdır.

Bu yasalar, elektrokimyanın temel taşları haline gelmiş ve batarya, kaplama, elektroliz gibi teknolojilerin gelişmesine katkı sağlamıştır.

Faraday Kafesi (1836)

Faraday, elektrik alanlarının nasıl davrandığını araştırırken Faraday Kafesi olarak bilinen sistemi geliştirdi. Bu sistem, dış elektrik alanlarının iç kısmı etkilemesini önlemekte olup günümüzde elektromanyetik koruma sağlamak için kullanılmaktadır.

Manyetizma ve Işık Üzerine Çalışmaları

Manyeto-Optik Etki (Faraday Etkisi)

1845 yılında, manyetik alanın, ışığın polarizasyon düzlemini değiştirebileceğini keşfetti. Bu buluş, ışığın elektromanyetik doğasını anlamada önemli bir adım oldu ve daha sonra James Clerk Maxwell’in elektromanyetik teori çalışmalarına ilham verdi.

Alanlar Teorisi

Faraday, kuvvetin boşlukta nasıl yayıldığını anlamaya çalıştı ve “kuvvet alanı” kavramını geliştirdi. Matematiksel formülasyon yapmamış olmasına rağmen, bu fikirler daha sonra Maxwell tarafından geliştirildi ve modern elektromanyetik teorinin temelini oluşturdu.

Ödüller

Royal Society Üyeliği

Faraday, 1824 yılında Royal Society'nin tam üyesi olmuştur. Bu, İngiltere’nin en prestijli bilimsel kuruluşlarından birine kabul edilmesi anlamına gelmekte olup bu, onun bilimsel çalışmalarının tanındığının bir göstergesiydi. Faraday, bu üyelik sayesinde bilimsel dünyadaki ağını genişletti ve önemli kişiliklerle etkileşimde bulundu.

Copley Madalyası

Faraday, 1832 yılında Copley Madalyası’nı kazandı. Bu ödül, bilimsel başarıları nedeniyle Royal Society tarafından verilen prestijli bir ödüldür. Faraday, bu madalyayı elektromanyetizma ve elektrokimya alanlarındaki katkıları nedeniyle almıştır. Bu ödül, onun bilimsel mirasının bir göstergesi olarak kabul edilir.

Royal Institution'un Profesörlük Görevi

Faraday, 1833 yılında Royal Institution'da Fullerian Profesörlük Görevi’ne atanmıştır. Bu, özel bir araştırma profesörlüğüydü ve Faraday’a kendi araştırmalarını sürdürme ve öğrencilere bilimsel eğitim verme fırsatını sağlamıştır. Bu görev, onun bilimsel kariyerindeki en önemli dönüm noktalarından biriydi.

Faraday'ın Adını Taşıyan "Farad" Birimi (1881)

Faraday’ın ölümünden sonra, onun elektrokimyaya katkılarını onurlandırmak amacıyla “farad” birimi kabul edilmiştir. Bu birim, elektriksel kapasitans birimini ifade eder ve Faraday’ın elektrik ve manyetizma üzerine yaptığı çalışmalara bir saygı duruşudur.

Onursal Doktora Unvanları

Faraday, birçok üniversite tarafından onursal doktora unvanına layık görülmüştür. Kazandığı bu unvanlar onun bilim dünyasına olan katkılarını göstermesi bakımından önemlidir.

Kraliyet Madalyası

Faraday, 1856 yılında Kraliyet Madalyası’nı kazandı. Bu madalya, Faraday’a kimya alanındaki katkılarından ötürü verilmiştir ve onun bilimsel mirasını yaşatan çok önemli bir ödüldür. Faraday’ın adı, bilim dünyasında olduğu kadar popüler kültürde de birçok şekilde yaşatılmakta olup Faraday’a adanmış çeşitli anıtlar, okullar ve araştırma merkezleri bulunmaktadır.

Bilimsel Mirası ve Son Yılları

Faraday, bilim dünyasında sadece buluşlarıyla değil, aynı zamanda kişiliğiyle de genel olarak akademik camiada saygı gören bir isim olmuştur. Sağlığı 1850’lerden itibaren bozulmaya başlayan Faraday, 1867 yılında hayatını kaybetmiştir. Ancak keşifleri, 21. yüzyıl elektroniği, manyetizması ve elektrokimyası için bir temel oluşturmuş ve modern teknolojinin gelişmesine katkı sağlamıştır.