原題は『Michael Faraday, His Life and Work』、著者は Silvanus P. Thompson です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに厚く御礼を申し上げます。
図版は省略しました。
索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇です。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「マイケル・ファラデー、その生涯と業績」の開始 ***
転写者のメモ
ほとんどのイラストは、右クリックして別々に表示するオプションを選択するか、ダブルタップして拡大表示することで拡大表示できます。
センチュリーサイエンスシリーズ
編集:サー・ヘンリー・E・ロスコー、DCL、LL.D.、FRS
マイケル・ファラデー
その生涯と業績
センチュリーサイエンスシリーズ。
編集:ヘンリー・ロスコー 卿、DCL、FRS
各3シリング、6ペンス。
パスツール。
Percy Frankland、Ph.D. (ヴュルツブルク)、B.Sc. (ロンドン)、FRS、およびPercy Frankland夫人による。
ハンフリー・デイビー、詩人、哲学者。
T. E. ソープ、LL.D.、FRS著
チャールズ・ダーウィンと自然選択説。
エドワード・B・ポールトン、MA、FRS
ジョン・ドルトンと近代化学の勃興。
ヘンリー・E・ロスコー卿(FRS)
メジャー・レンネル、FRS とイギリス地理学の台頭。
サー・クレメンツ・R・マーカム、CB、FRS
ユストゥス・フォン・リービッヒ:その生涯と業績(1803–1873)。
クリフトン大学の化学講師、W. A. シェンストーン(FIC)による。
ハーシェルと現代天文学。
アグネス・M・クラーケ著。
チャールズ・ライエルと現代の地質学。
T. G. ボニー教授(FRS)
J. クラーク マクスウェルと現代物理学。
R. T. グレイズブルック、FRS
マイケル・ファラデー:彼の生涯と業績。
シルバヌス・P・トンプソン教授(FRS 5s) による。
CASSELL & COMPANY, Limited、ロンドン、パリ、ニューヨーク、メルボルン。
敬具
M ファラデー
センチュリーサイエンスシリーズ
マイケル・ファラデー
その生涯と業績
シルヴァヌス
・P・トンプソン(理学博士、神学博士)
フィンズベリーのロンドン工科大学シティ・アンド・ギルド校の校長および物理学教授
CASSELL and COMPANY, Limited
ロンドン、パリ、ニューヨーク、メルボルン
1898
[全著作権所有]
ファラデーの肖像について。
七
人間はこんなに単純で賢かっただろうか。
こんなに栄冠を手にしているのに、賞品に対してはなんとも無頓着なのでしょう!
偉大なファラデーは世界を賢くした。
そして賃金よりも労働を愛した。
そしてこれが彼が年老いた時の姿だとあなたは言う、
その力強い眉とこの大きく謙虚な目で
それは敬虔な驚きの表情をしているようだ
自分以外のすべてについて。ページをめくって、
レコーディングエンジェル、雪のように白いです。
ああ、神よ、彼はまさにふさわしい使者だった
あなたの神秘を下界の私たちに示してください。
子供は来た時と同じようにあなたのところへ戻ってきました。
彼がもう一度来て見せてくれるなら
彼の単純さの深さは驚異的だ。
コスモモンクハウス。
序文
ファラデーが1867年に死去した直後、それぞれが素晴らしい内容の3冊の伝記が出版された。王立研究所の秘書ベンス・ジョーンズ博士による『ファラデーの生涯と書簡』は1868年に上下巻で出版されたが、長らく絶版となっている。1868年にティンダル教授によって書かれた『発見者としてのファラデー』は、記録としては乏しいものの、ファラデーの性格を多くの点で際立たせているが、これも現在では絶版となっている。1872年に出版されたグラッドストン博士の『マイケル・ファラデー』は、回想が豊富で、ファラデーの道徳的、宗教的な側面を高く評価しているが、これも絶版となっている。これより簡潔な伝記としては、デュマ・ミシェルの『歴史的叙事詩』、クラーク・マクスウェル教授による『ブリタニカ百科事典』所収の「ファラデー」などがある。そして、W・ガーネット博士の「科学の英雄たち」のファラデーに関する章もそうだ。しかし、この世紀に影響を与えた人物の生涯と功績については、別の記述の余地があるように思える。8 彼の生涯は実に偉大でした。40年間、彼は王立研究所において生き生きとした、人々を鼓舞する発言者であり、疑いなく当時最も偉大な科学解説者でした。そのほぼ全期間を通じて、物理学、とりわけ電気工学における彼の独創的な研究は、知識の限界を押し広げ、過去20年間の電気工学の偉大な発展のみならず、電気、磁気、そして光理論におけるさらに大きな発展の基礎を築きました。これらの発展は年々発展し、実りあるものとなっています。これらの実践と理論の発展以外に理由がないとしても、今世紀末を迎えた今、ファラデーが世紀の偉人の中でどのような位置を占めていたかを再検証する努力は十分に正当化されるでしょう。
彼を親しく知る人々は急速に減少しつつある。彼を生き延びた人々の記憶の中で、彼の姿は、優雅な思い出と、稀有で無私の親切心を備えた生き生きとした人格本能に包まれて、生き生きと動き続けている。しかし、生き残った者は少なく、その数は年々減少している。こうして、ファラデーの生涯と業績を記すという任務は、ファラデーに会えなかったことを決して悔やみ続ける者に託された。
9
王立研究所の管理者の許可を得て、これまで未発表であったファラデーのノートからの短い抜粋が、今回初めて印刷される運びとなりました。科学の発展のために、近いうちに出版されることが期待されるものが、まだ数多く残っています。また、1868年に出版されたベンス・ジョーンズの『ファラデーの生涯と手紙』から抜粋した、3ページと258ページの図版の複製を許可してくださったロングマンズ社にも感謝申し上げます。エルキン・マシューズ氏は、表紙に続くコスモ・モンクハウス氏のソネットの挿入を快く許可してくださいました。さらに、多くの貴重な注釈と示唆をくださったJ・ホール・グラッドストーンFRS博士、および図14の作成に使用した写真を提供してくださったM・K・レイノルズ嬢にも感謝申し上げます。とりわけ、ファラデーの個人文書へのアクセスと、そこからの抜粋の印刷許可を与えてくれたジェーン・バーナード嬢に感謝しています。
S.P.T.
×
コンテンツ
ページ
第1章 幼少期、修行、そして旅 1
第2章 王立研究所での生活 35
第3章 科学研究 第一期 75
第4章 科学研究 第二期 102
第5章 科学研究 第三期 172
第6章 中年期と晩年 222
第7章 科学の追求と教育に関する見解 261
第8章 宗教観 286
11
図表一覧
ポートレート 口絵
図 ページ
- リーボーの店 3
- 電磁回転(ファクシミリスケッチ) 88
- 回転装置(複製スケッチ) 88
- ファラデーのリング(複製スケッチ) 108
- 誘導実験(ファクシミリスケッチ) 111
- 「新しい電気機械」(ファクシミリスケッチ) 121
- ティートータム装置 123
- 回転する銅の円筒(複製スケッチ) 124
- アースインダクタ 125
- 磁石からの火花(複製スケッチ) 129
- 磁力線の切り方 133
- 新しい条件の説明図(ファクシミリスケッチ) 145
- 電線の束(複製スケッチ) 151
- 誘電容量を調べるための装置 159
- 重ガラスブロック(複製スケッチ) 176
- 磁石の光に対する作用(複製スケッチ) 177
- 磁石の配置(ファクシミリスケッチ) 178
- リング電磁石(複製スケッチ) 179
- 赤道位置 188
- 横方向の振動の図解 195
- 講義モデル 239
- ハンプトン コートのコテージ 258
1
マイケル・ファラデー。
第1章
幼少期、訓練、そして旅。
1791年9月22日、当時はサリー州の片田舎だったが、長らくグレーター・ロンドン地域に囲まれ、その内に吸収されていたニューイントン・バッツに、マイケル・ファラデーという少年が生まれた。彼は、ヨークシャー州の小さな村クラパムからロンドンに移住してきたばかりの両親、ジェームズとマーガレット・ファラデーの3番目の子どもだった。クラパムはイングルバラの麓、同州の西境、セトルとカークビー・ロンズデールの中間に位置している。父親のジェームズ・ファラデーは鍛冶屋を営んでおり、母親はマラスタングの農家の娘だった。マラスタングは、ペンドラゴン城を過ぎてカークビー・スティーブンまで続くロマンチックな渓谷である。ジェームズ・ファラデーは、1756年に、後に取り壊されたクラパム・ウッド・ホールとして知られる小さな農家の所有者、エリザベス・ディーンと結婚したロバート・ファラデーの10人兄弟の一人でした。ロバート・ファラデーの息子たちは皆、職業に就くようで、一人は靴職人だった。2 ある者は食料品店、ある者は農夫、ある者は亜麻の栽培者、ある者は店主だった。これらの人々の子孫は今もこの地域に住んでいる。
マイケルの誕生後、両親はテムズ川の北岸に移り、ギルバート ストリートに短期間住んでいたが、1796 年にマンチェスター スクエアのチャールズ ストリートにあるジェイコブス ウェル ミューズの馬車小屋の上の部屋に移り、1809 年までそこに住んでいた。その年、若きマイケルは 18 歳近くになり、両親はポートランド プレイスのウェイマス ストリート 18 番地に引っ越した。その翌年、長年病弱であったジェームズ ファラデーがここで亡くなった。未亡人はウェイマス ストリートに数年間留まり、息子たちが自立し、自分も生活できるようになるまで下宿人を受け入れて生計を立て、1838 年まで生き延びた。彼女は有能な女性で良き母親であったが、教育は全く受けていなかった。晩年は息子に全面的に支えられており、彼女は息子のことをとても誇りに思い、息子に献身的に尽くしていた。
マイケルはほとんど学校教育を受けなかった。甥の一人が、彼の少年時代の話を次のように語っている。彼は女子校に通っていたが、言葉に何らかの欠陥があったのか、あるいは幼すぎて「r」を正しく発音できなかったのか、兄の名前を「ウォーバート」と発音していた。厳しい女教師は、個人的な懲罰でその欠陥を直そうと、前述の「ウォーバート」に半ペニーを持たせて杖を取りに行かせ、幼いマイケルを鞭打つように仕向けた。しかし、この残酷さの洗練は逆効果をもたらした。憤慨したロバートは、その半ペニーを壁越しに投げ捨て、家に帰って兄にそのことを告げたのだ。3 母親はすぐに現場に駆けつけ、二人の息子を学校から連れ出しました。マイケルは5歳から13歳までジェイコブス・ウェル・ミューズに住み、学校が終わると家や路上で近所の子供たちとビー玉遊びなどのゲームをして過ごしました。
リーボーのお店。
製本屋の使い走り。
1804年、彼はブランフォード通り2番地の書店兼文房具店、ジョージ・リーボー氏の使い走りとして12ヶ月間、裁判にかけられました。この家は現在も文房具店として営業しており(ウィリアム・パイク氏による)、この家とのつながりを示すエナメル板が設置されています。4 ファラデーの生涯。1彼が初めてリーボー氏のもとを訪れた時、朝の新聞配達が彼の仕事だった。彼は「頭に茶色の巻き毛を乗せ、脇に新聞の束を抱え、ロンドンの歩道を滑るように歩く」、明るい目をした使い走り少年として、生々しく描写されている。新聞の一部は貸し出され、再び取りに行かなければならなかった。彼は日曜日の朝は必ず早めに新聞を届け、両親と共に礼拝所へ向かう時間に間に合うようにしていた。両親は――彼の祖父もそうであったように――サンデマン派と呼ばれる宗派に属していた。これは18世紀半ばにスコットランド長老派教会から分離した小さな団体である。彼らの非常に原始的な見解は、極めて真剣で誠実な目的意識を持って抱かれていた。彼らの創始者は、キリスト教はいかなる国家においても、その本質的な原理を覆すことなく、公式の宗教、あるいは国教となることは決してなく、またあり得ないと教えていた。宗教とは個人の魂に関わるものであり、そして、人間によって付け加えられたり、削られたりすることなく、「聖書」だけが魂の唯一にして十分な導き手であると信じていた。彼らは司祭や有給の牧師を一切拒絶したが、無給の長老制度は認めていた。彼らの礼拝は極めて簡素であった。人数は少なかったものの、彼らは極めて敬虔で、簡素で、信仰においては排他的であった。家族や教会に浸透していた厳格な道徳的影響が、その影響を強めたことは疑いようもない。5 ジェームズ・ファラデーの友人たちは、若きマイケルの人格形成に大きく貢献した。彼は死ぬまでこの知られざる宗派の信徒であり続けた。彼は単なる名ばかりの信奉者ではなく、非常に熱心な信徒であり、人生の二度にわたって長老と説教者を務めた。そのため、彼の生涯を振り返るには、彼の人格の宗教的な側面についてより深く言及する必要がある。
製本職人見習い。
1年間の試用期間を経て、マイケル・ファラデーは正式にリーボー氏に徒弟として雇われ、製本、文房具、そして「書籍販売」の技術を習得しました。契約書2 は1805年10月7日付で、「彼の忠実な奉仕に対する報酬として、報酬は支払われない」と記されています。7年間の徒弟生活の間に、思いがけない自己啓発の機会が訪れました。ファラデーの生涯の友人であり、同じ宗教の信者でもあったコーネリアス・ヴァーリーは次のように述べています。「私が初めてファラデーに注目した時、彼が製本職人に徒弟として雇われていたと聞きました。私は、彼は本の虫で、その内部を食い尽くすのに最高の人だと言いました。なぜなら、何百人もの人が、印刷された紙のように本を扱ってきたからです。ファラデーは知識の鉱脈を見出し、それを探求しようと決意したのです。」彼は友人の一人に、ワッツの著書『心について』が初めて彼に考えさせ、製本のために手にした百科事典の「電気」の記事が科学への関心を初めて引き付けたと語った。彼自身もこう書いている。「見習い時代、私は手元にある科学書を読むのが大好きでした。そして、6 「私は、そのなかでもマルセットの『化学談話』や『ブリタニカ百科事典』所収の電気関係の論文を熱心に読み、週に数ペンスで済むような簡単な化学の実験もした。また、最初はガラスの小瓶で、後には本物のシリンダーで電気機械を作ったほか、類似の電気装置も作った。」この初期の機械3は現在、王立研究所に保存されており、サー・ジェームズ・サウスから寄贈された。彼が製本しなければならなかった本の中には、ライオンズの『電気に関する実験』やボイルの『化学原理の生産可能性に関するノート』などがあり、これらとバーニー嬢の『エヴェリーナ』はすべて彼自身の手で製本され、今も王立研究所に保存されている。
新しい知り合い。
フリート街の近くを歩いていると、ECソールズベリー・スクエアのドーセット通り53番地でテイタム氏による自然哲学の夜間講義が1シリングで行われるという案内が貼ってあるのを目にした。入場料は1シリングだった。師匠の許可と、鍛冶屋で後にガス工事士となった兄ロバートから資金援助を受け、マイケルは科学教育の味をしめ始めた。1810年2月から1811年9月の間に、彼は12、13回の講義に出席した。彼は聴いたすべての内容を詳細かつ美しくメモした。自分で製本したノートは今も大切に保管されている。これらの講義で、彼は数人のとても気の合う仲間と知り合った。その一人は、7 彼らのうちの一人、ベンジャミン・アボットは教養の高い若いクエーカー教徒で、ロンドン市内の商店で秘密の事務員をしていた。他の者の中には、マグラス、ニュートン、ニコル、ハクスタブル、そしてリチャード・フィリップス(後に神学博士号を取得し、化学協会会長となる)がおり、そのうちの何人かは生涯の友人となった。後世にとって幸いなことに、少年がアボットに心から書き送った長く気さくな手紙が保存されており、ベンス・ジョーンズの『Life and Letters』に掲載されている。手紙は、その生き生きとした新鮮さだけでなく、高尚な語調と優れた構成でも注目に値し、失われた手紙書きの技術の真の見本となっている。最も素晴らしいのは、その地域の公立学校卒の製本職人の徒弟によって書かれたということである。彼は最初の手紙の中で、心に浮かんだ考えや概念が「その場で書き留めなければ、取り返しのつかないほど失われてしまう」と嘆いている。これは、後年彼を苦しめることになる記憶喪失の最初の予兆だったようだ。晩年、彼は常にチョッキのポケットにメモや覚書を書き留めるカードを携帯していた。街頭、劇場、あるいは研究室で、彼は立ち止まってメモを書き留めた。
製本業の師匠であるリーボーは、若い弟子の勉学を奨励する様子から見て、並大抵の人物ではなかったことが伺える。彼の名前は外国出身を示唆しており、彼の店には複数の政治亡命者が訪れていた。かつてリーボーの店には、ある芸術家が滞在していたことがあった。8 リーボーの店には、ナポレオンの肖像画を描き、動乱の時代にフランスから逃亡したマスケリエという人物がいた。部屋の埃を払い、ブーツを黒く塗る見習いの少年を、マスケリエは大変気に入っていた。彼は彼に遠近法の本を貸し、絵の描き方を教えた。リーボーの店には、もう一人の常連客にダンス氏という人物がいた。彼は見習いの勤勉さと知性に興味を持ち、それが彼の生涯を決定づける行動へと繋がった。ファラデー自身も、ごくわずかな自伝的記録の中で、次のように記している。
徒弟時代、師匠の店の顧客であり、王立協会の会員でもあったダンス氏のご厚意により、その地で行われたサー・H・デイビーの最後の講演を4回聞くという幸運に恵まれました。5講演は1812年2月29日、3月14日、4月8日、10日に行われました。私はこれらの講演をメモし、その後、できるだけ多くの図を交えながら、より詳細な形で講演を書き上げました。たとえ低俗なものであっても、科学的な仕事に携わりたいという思いから、徒弟時代に、世間知らずで単純な考えの私を、当時王立協会会長であったサー・ジョセフ・バンクスに手紙を書いたのです。当然のことながら、門番に残された返事は「返事なし」でした。
アボットへの手紙。
彼はそのノートを友人のアボットに提出し、化学や電気に関する問題、そしてそれぞれが試みた実験について議論した。この書簡から、9 挙げられる手紙は1通だけである。それは1812年9月28日、 徒弟期間の終了10日前に書かれたものである。
親愛なるA——様、…哲学へと急ぎます。そこではもう少し自分の立場に確信が持てますから。あなたのカードは私にとって大変興味深く、喜ばしいものでした。電気流体(どちらか分かりません)の流れがこれほど明瞭に描写されているのを見て、大変嬉しく思いました。このようにして作成されたカードを用いることで、あなたは導体と非導体の間にある、まさに理想的な媒質を見出してくださったように思います。もし介在する媒質が導体であれば、電気はそれと繋がって通過し、分割されることはなかったでしょう。もし媒質が非導体であれば、その上を火花のように繋がって通過し、分割されることはなかったでしょう。しかし、この変化に富み分離した導体によって、電気は極めて効果的に分割されているのです。もしあなたがこの点をさらに追求することがあれば、火花が導体との親和性によるものか、それとも自身の反発によるものか、どのような力によって分割されるのかを突き止める必要があるでしょう。あるいは、私が疑いなくそうであるように、これら二つの力が共同で作用するのであれば、効果におけるそれぞれの力の割合を観察し、確認するのが良いでしょう。解決が難しい問題もありますが、電気の科学はそれらなしには完結しません。哲学者は完璧を目指すでしょうが、たとえそれを達成できないとしても。困難は哲学者の進歩を遅らせるのではなく、むしろ彼の知的能力を相応に発揮させるだけなのです。
先週、90倍の屈折望遠鏡で土星をとても美しく観察できました。土星の環がはっきりと見えました。環は惑星、それも回転する球体に付随する特異なものであり、その中の惑星に何らかの特異な現象を引き起こしているのではないかと思います。気象、そしておそらく電気に関して、環と土星の相互作用について言及しているのです…。
彼が製本職人として雇われたポートマン・スクエアのキング・ストリートに住むフランス移民のデ・ラ・ロッシュという名の主人は、10 ファラデーは、非常に情熱的な性格で、彼をひどく不安にさせた。彼は商売をやめたいと切望し、ダンス氏の勧めで、ハンフリー・デービー卿に手紙を書き、「私の真剣さの証拠として」、デービーの最後の4回の講義のメモを送った。ファラデーの手紙は保存されているものの出版されることはなく、当時流行していた高尚で卑屈な文体の驚くべき例である。デービーの返事は好意的で、彼が塩化窒素の爆発で目を負傷した際に、数日間、一時的に代筆係として雇われることになった。ファラデー自身は、それからほぼ20年後に、この時の状況を詳しく記した書物を著した。
[ M. ファラデーから J. A. パリス博士へ]
王立研究所、1829年12月23日。
親愛なる先生、あなたは私がサー・H・デイビーと初めて出会ったときのことを話すようにおっしゃいましたが、その状況が彼の心の優しさを証明するものだと思うので、喜んでそうさせていただきます。
書店の見習いだった頃、私は実験が大好きで、商売には全く興味がありませんでした。たまたま、王立協会の会員であるある紳士が、アルベマール・ストリートで行われたサー・H・デイビーの最後の講義を聴きに連れて行ってくれました。私はメモを取り、後にそれを四つ折りの本に書き写して、より丁寧に仕上げました。
悪意があり利己的だと思っていた貿易から逃れ、科学の道に進むことへの私の願望は、最終的に、H・デイビー卿に手紙を書くという大胆で単純な手段に私を駆り立て、私の希望と、機会があれば11 彼は彼なりのやり方で私の意見を支持してくれました。同時に、私は彼の講義のメモを送りました。
この返事は、私が伝えた内容の要点をすべて表しており、原本をお送りします。この返事を大切に保管していただき、私に返送していただくようお願いいたします。私がこの返事をどれほど大切に思っているか、ご想像いただけると思います。
お気づきかと思いますが、これは 1812 年の終わりに起こったことであり、1813 年の初めに彼は私に会いたいと言い、当時ちょうど空いていた王立研究所の研究室の助手としての状況を話してくれました。
彼はこのように科学的な仕事への私の希望を満たしてくれたと同時に、目の前の将来を諦めないようにと私に助言し、科学は厳しい女主人で、金銭面では科学に献身する者への報酬は乏しいと告げた。哲学者の道徳観が優れているという私の考えに彼は微笑み、その点について私が正しい判断を下すには数年の経験を積む必要があると言った。
最終的に、彼の尽力のおかげで、私は1813年3月初旬に王立研究所の研究室助手として赴任しました。同年10月には、実験と執筆の助手として彼と共に海外へ赴任しました。1815年4月に彼と共に戻り、王立研究所での職に復帰し、ご承知の通り、それ以来ずっとそこに留まっています。
親愛なる先生、心よりお礼申し上げます。M
. ファラデー
デイビーの好意を得る。
以下はデイビーのメモである。
P. ファラデー氏、188、ウェイマス ストリート、ポートランド プレイス。
1812年12月24日。
先生、あなたが示してくださった信頼の証、そして素晴らしい熱意、記憶力、そして注意力に、私は全く不満を感じておりません。 12町にいますが、 1月末までは町に定住しません 。その後は、いつでもご都合の良い時にお会いできます。何かお役に立てれば幸いです。
私は
、あなたの忠実なる僕、
H・デイビーと申します。
そこでファラデーはデイビーを訪ね、講堂の廊下に一番近い窓辺で彼を迎えた。彼はファラデーに製本業に専念するよう助言し、研究所から他の本も送って製本することを約束した。ファラデーはきっと感銘を受けたに違いない。そうでなければ、自分が障害者になった時に、ファラデーに代筆を依頼することはなかっただろう。1813年の初頭、ウェイマス通りにあるファラデーと未亡人の母親が住んでいた質素な家に、ある夜、サー・ハンフリー・デイビーの豪華な馬車の幽霊が現れ、驚愕した。馬車から召使が降りてきて、ドアを激しくノックしたのだ。当時、2階で服を脱いでいた若いファラデーに、サー・ハンフリー・デイビーからのメモを残し、翌朝来るように頼んだ。面会の場でデイビーは、まだ転職の意思があるかどうか尋ね、解雇された助手の代わりに研究室の助手として働くことを提案した。給料は週25シリングで、屋上2部屋に宿泊することになっていた。彼を任命する議事録は1813年3月1日付である。
王立研究所に入学。
ハンフリー・デイビー卿は、当研究所において、最近ウィリアム・ペインが就任したポストに就きたいと希望する人物が見つかったことを、管理者の皆様にお知らせする栄誉に浴しております。その人物はマイケル・ファラデーと申します。22歳の青年です。ハンフリー・デイビー卿が観察した限りでは、13 確認するにせよ、彼はこの状況に十分適任であるように思われます。彼の習慣は良好で、性格は活動的で明るく、物腰も知的です。彼は、ペイン氏が退職時に提示した条件と同じ条件で雇用する意思があります。
決議—マイケル・ファラデーを、ペイン氏が最近就任した職に同じ条件で雇用する。7
この物語にはいくつかの追加伝承が残されている。おそらくは作り話と思われるものの一つは、ファラデーが初めてデイビーと知り合ったのは、デイビーがリーボーの店に製本用の本を選ぶために立ち寄った際、棚に自身の講義の原稿が綴じられた本が置いてあるのを見た時だったという。もう一つは、ガシオがティンダルに語ったもので、以下のように語られている。
1867 年 11 月 28 日、サリー州クラパム コモン
。
親愛なるティンダル殿、サー・H・デービーは、ロンドン研究所へ行く途中、故ピープス氏を訪ねるのが常であった。ピープス氏はこの研究所の初代所長の一人であった。デービーは私に、ある時サー・H・デービーが手紙を見せながらこう言ったと語っている。「ピープス、私はどうしたらいいでしょうか?これはファラデーという若者からの手紙です。彼は私の講義に出席していて、王立研究所で雇ってほしいと言っているのですが、どうしたらいいでしょうか?」「どうしたらいいでしょうか?」ピープスは答えた。14 「彼に瓶洗いをさせなさい。何かできることがあるなら、すぐにやってくれるだろう。もし断ったら、何の役にも立たない。」 「だめだ、だめだ」とデイビーは答えた。「それよりもっとましな仕事で彼を試さなければならない。」 結果的に、デイビーは彼を週給で研究所の助手として雇うことにした。
デイビーは化学教授と研究所所長を兼任していました。最終的には前者の職は故ブランデ教授に譲りましたが、ファラデーを研究所所長に任命すべきだと強く主張しました。ファラデーが私に語ったところによると、この姿勢のおかげで、彼はその後も研究所内で確固たる地位を占めることができ、その際には常にデイビーの支援を受けていました。私は彼が最後までその職を務めたと信じています。
信じてください、親愛なるティンダル、敬具、
J.P.ガシオット。
1808年、テイタム氏はシティ哲学協会を設立しました。8この協会は、30~40人の下級または中等身の若者で構成され、水曜日に会合を開いて相互に教え合い、2週間に1回、会員が交代で講義を行いました。テイタムは1813年にファラデーをこの協会に紹介しました。エドワード・マグラスが書記を務めました。ファラデーの生涯に関する記録の中には、次のようなものがあります。
この春、マグラスと私は相互向上計画を策定し、王立研究所の屋根裏部屋やウッドストリートにある彼の倉庫で会合を持った。その会合には、主にシティ哲学協会から集まった6人ほどの人々が集まり、一緒に読書をし、互いの作品を批判し、訂正し、改善し合った。15 発音と言語構造の指導。規律は非常に堅固で、発言は明快かつ率直で、成果は非常に貴重でした。この指導は数年間続きました。
化学の仕事中。
彼は王立研究所で一週間働いた後、アボットに次のように書いている。
王立研究所、1813年3月8日。
今は9時頃。テイタムズとベッドフォード・ストリートの講演会の両方で話題になっているような気がします。でも、どちらの講演会よりもずっと有意義な時間を過ごしているような気がします。実は、今日すでに講演を一つ聞いていて、少しは関わっているんです(ほとんど関わっていないので、手を挙げたとは言えません)。パウエル氏による力学、というか回転運動に関する講演で、なかなか良い内容でしたが、あまり参加者は多くありませんでした。
私がこれまで何に取り組んできたか、これから何に取り組むかを皆さんが喜んで聞いてくれると思うので、今日はビートの根から砂糖を抽出し、また硫黄と炭素の化合物を作る作業に従事したことをお知らせします。この化合物は、最近化学者たちの間でかなり注目を集めています。
来週の水曜日については、私は午後遅くまでサー・H・デイビーの用事があり、そのためその時間にお会いすることはお断りしなければなりません。来週の日曜日にあなたと楽しくお付き合いし、近いうちに頻繁にお会いできればと思っていますので、喜んでそうさせていただきます。
4月9日付のアボット宛の次の手紙は、爆発事故で彼とサー・ハンフリー・デイビーが重傷を負ったことについて述べている。6月には、講義と講師に関する非常に注目すべき4通の手紙をアボットに送っている。彼はすでにテイタムとデイビーの講義を聴講しており、ブランデとパウエルの講義にも協力し、彼らの習慣、癖、欠点、そしてそれらが及ぼす影響を鋭く観察していた。16 聴衆に与える印象について。彼は自分が講師になる見込みがあるとは微塵も疑うことなく書いているし、そのような職に就くための要件を全く満たしていないと述べている。「もし私がそれに不適格だとしたら」と彼は言う。「私がまだ学んでいないことは明らかだ。そして、他人の観察よりも良い学び方ができるだろうか?もし私たちが決して判断しなければ、正しい判断は決してできないだろう。」「私も、この点に関する知識を少しでも習得するために、シティ哲学協会に誘いを受けている。」「私は、大勢の聴衆の前で目撃しなかった美点や欠点はほとんど指摘しないつもりだ。」
彼はまず、講義室の適切な形状、適切な換気、そして適切な出入り口の必要性について考察する。次に、講義内容の適切さと内容の品位について考察する。2通目の手紙では、目と耳の知覚力と、講義台の適切な配置を対比し、図表やイラストについて考察する。3通目の手紙では、講義の伝え方とスタイル、講師の態度と姿勢、聴衆の注意を引きつける方法、そして講義の長さについて論じている。4通目の手紙(228ページ参照)では、講師の誤りや欠点、不必要な謝罪、適切な実験の選択、そして些細なことの回避について詳細に論じている。
海外旅行の提案。
1813年9月、研究室でわずか6ヶ月間研究を続けた後、ハンフリー・デイビー卿からある提案が届き、それが彼の研究環境を一変させることになった。それは、1813年9月まで続く海外旅行のエピソードだった。17 結局、18ヶ月間でした。自伝の中で彼はこう書いています。
秋、サー・H・デイビーは私に海外渡航を提案し、彼の筆記者として同行する機会と、イギリスに帰国後、研究所での職務を再開することを約束してくれました。私はその申し出を受け入れ、10月13日に研究所を去りました。そして、その年と翌年、サー・H・デイビーと共にフランス、イタリア、スイス、チロル、ジュネーブなどを訪れた後、1815年4月23日にイギリスとロンドンに戻りました。
1813年9月18日、彼はイギリスを離れる前に、母親の要請で、叔父と叔母に自分自身について次のような手紙を書いた。
私はかつて書籍販売と製本をしていましたが、今は哲学者になりました。それはこうしてです。徒弟時代に、趣味で化学と哲学の他の分野を少し学び、その道をさらに進めたいという強い思いに駆られました。嫌な師匠の下で6ヶ月間職人として働いた後、仕事を辞め、サー・ハンフリー・デイビーの好意により、英国王立研究所の化学助手となりました。現在もその職に就き、自然の営みを観察し、世界の構成と秩序を導く仕組みを解明することに尽力しています。最近、サー・ハンフリー・デイビーから、ヨーロッパとアジアを旅する彼の旅に哲学助手として同行しないかという打診を受けました。もし行くとしたら来年の10月末頃になると思います。家を留守にするのはおそらく3年ほどになるでしょう。しかし、まだ全ては不透明です。繰り返しますが、たとえ私が行くとしても、私の道は私の親戚の近くを通ることはなく、私がとても会いたがっている人たちに会うこともできません。
当時22歳だったファラデーにとって、海外旅行は他の若者の旅行よりもずっと大きな意味を持っていた。18 同年代の男性たち。質素な育ちと乏しい財産のため、彼は外の世界を見る機会が一度もなかった。彼自身の記憶によれば、海さえ見たことがなかった。10月13日水曜日、モルレー港へ渡るためプリマスへの旅に出発した時、彼は海外旅行記をこう書き始めた。
今朝は私の人生に新たな節目をもたらしました。私の記憶にある限り、ロンドンから12マイル以上離れた場所に出かけたことは一度もありませんでした。
新しい要素。
この日記は、彼が心の中の出来事を思い起こすためだけに、綿密に書き綴ったものである。そこには、デイビーの科学者仲間や仕事に関する詳細な情報や、風景の生々しい描写が織り込まれている。また、個人的な記述が少ない点でも特筆すべき点がある。多くの人々と同様、ファラデーも海外旅行をきっかけに大学に通い、その生涯を終えた。フランスやイタリアで彼は豊かな思想を育み、学識ある人々や科学アカデミーで見たものは、当時最も感受性の強い年齢であった彼に少なからぬ形成的影響を与えた。彼は旅の奇妙な出来事、夜の海の輝き、税関での驚くべき騒ぎ、長靴、鞭、袋を身につけた馬丁、ホタル(彼が初めて見たホタル)、そしてノルマンディーの痩せた豚について、陽気に綴っている。パリではルーブル美術館を訪れ、その宝物について主にこう述べている。「フランスはこれらの宝物によって自らを『泥棒の国』にしたのだ」と。彼は警察署にパスポートを申請しに行く。パスポートには「丸い顎、茶色のひげ、大きな口、大きな鼻」などと記載されている。彼は19 教会では、その場に漂う芝居がかった雰囲気のせいで、「そこで起きていることに真剣な、あるいは重要な感情を抱くことが不可能になる」。彼は、薪の火、調理に使われる木炭、川岸の洗濯婦、家屋内の装飾、本の印刷について述べている。それから、彼はデービーとともにフランスの化学者たちの間を回る。アンペール、クレマン、デゾルムがデービーのもとを訪れ、クルトワ氏が最近発見した新しい奇妙な物質「X」を見せた。彼らはそれを加熱し、美しいすみれ色の蒸気となって立ち上るのを目撃した。11月23日、アンペール自身がデービーに標本を手渡した。彼らはその特徴を注意深く書き留めた。デービーと助手はそれについて多くの新しい実験を行った。当初、その起源はフランス人によって厳重に秘密にされていた。その後、それが海藻の灰から作られていることが判明した。彼らはシュヴルールの研究室でその研究を行った。ファラデーはシュヴルールからボルタ電池を借りる。デイビーは彼特有の直感で、ほぼ二年間フランス人たちの手中にあって解明を待っていたこの新しい物体の性質について、ほとんど即座に結論に飛びつく。パリを去る時、彼らは彼の思考の速さを全面的に認めたわけではなかった。しかしファラデーは、偉大なナポレオンが「馬車の片隅に座り、巨大なアーミンのローブに覆われてほとんど隠れ、顔はベルベットの帽子から垂れ下がった巨大な羽飾りに覆われている」姿を、平静な無関心で一目見た。また、フンボルトにも会い、ゲイ・リュサック氏が約二百人の生徒に講義するのを聞いた。
20
デュマは『歴史叙述』の中で、旅行者たちが残した印象について記録している。訪問中にデイヴィが受けた批判について述べた後、彼はこう述べている。
ファラデーの実験助手は、その業績で名声を得るずっと前から、その謙虚さ、愛想の良さ、そして知性によって、パリ、ジュネーヴ、モンペリエで多くの親しい友人を得ていました。中でも、著名な化学者であり、私たちの外国の友人の一人である著名な物理学者の父であるドゥ・ラ・リヴ氏を筆頭に挙げられます。彼が私の青春時代を優しく支えてくれたことは、ファラデーと私を結びつける上で少なからず貢献しました。科学は心の血を枯らすものではないことを真に証明してくれた、愛情深く親切な哲学者の庇護のもとで知り合ったことを、私たちは喜びとともに思い出しました。モンペリエでは、シャプタルの仲間であり、私たちの文通相手の中でも長老であるベラールの温かいもてなしの心で、ファラデーは師匠が決して抱くことのなかった、不滅の共感に満ちた思い出を残しました。私たちはデイビーを尊敬し、ファラデーを愛していました。
12月29日、一行はパリを出発し、フォンテーヌブローの森を横切りました。ファラデーは、霧氷の軽やかな衣をまとった森ほど美しい光景は見たことがないと語っています。一行はリヨン、モンペリエ、エクス、ニースを通り、地中海の海藻からヨウ素を探し求めました。1814年1月末、一行は標高6,000フィートの雪山タンド峠を越え、イタリアに入り、トリノのカーニバルの真っ只中に足を踏み入れました。ジェノヴァに到着すると、化学者の家を訪れ、電気魚雷「ライア」の実験を行いました。21 これらの特異な魚の放電によって水が分解されるかどうかを確かめようとした。彼らはジェノヴァからオープンボートで海路レリチへ向かったが、大きな不安と難破の恐怖を抱き、そこから陸路でフィレンツェへ向かった。
デイビーとイタリアで。
フィレンツェでは、デイビーと共にアカデミア・デル・チメントを訪れ、図書館、庭園、博物館を見学した。ガリレオが木星の衛星を発見した際に使用した望遠鏡――紙と木でできた簡素な筒で、両端にレンズが取り付けられていた――が展示されていた。トスカーナ大公の巨大な燃焼ガラスも展示されていた。そして、150ポンドの重量を支える巨大な磁石も含め、数多くの磁石のコレクションが展示されていた。彼らは、大公の燃焼ガラスを通して太陽熱を酸素に集熱させ、その熱でダイヤモンドを燃焼させるという「壮大な実験」を行った。そして、ダイヤモンドが純粋な炭素であることを発見した。そして4月初旬、彼らはローマに向けて出発した。
ファラデーはローマから母親に長々とした手紙を書き、旅の記録をまとめ、かつての師であるリーボーをはじめとする人々に心温まる追悼の言葉を送った。政治的な混乱にもかかわらず、ハンフリー・デイビー卿の高名な名声のおかげでどこへでも自由に出入りできたこと、そしてパリが連合軍に占領されたという知らせを耳にしたばかりだったことなどを綴っている。
ローマでは、モリキーニが太陽光線で鋼鉄の針に磁力を与えようとする試みを目撃するが、納得はいかない。彼らは月明かりの中、コロッセオを通り過ぎ、カンパーニャを横断してナポリへの道を早朝に出発する。盗賊を恐れて武装した警備員を伴っていた。22 5月、彼らはヴェスヴィオ山に2度目の登山を敢行。部分噴火の最中だったが、火口縁に到達したのが午後7時半という遅い時間だったため、噴火の様相はより鮮明になった。6月にはテルニを訪れ、滝のしぶきの中に見えるほぼ円形の虹を観察した。そしてアペニン山脈を越えてミラノへ向かった。
ミラノには次のような記述がある。
1814年6月17日(金)、ミラノ。M・ボルタがサー・H・デイビーのもとにやって来た。赤いリボンをつけた元気な老人で、とても気さくに話していた。
彼は、高名な化学者を迎えるために特別に宮廷の制服を着込んだ儀礼的な老伯爵が、観光客の哲学者のくだけた態度と礼儀に欠ける服装にどれほど恐怖を感じたかを記録していない。
こうしてコモとドモ・ドッソラを経由してジュネーヴに到着し、そこで長い滞在をします。ファラデーは再び母とアボットに手紙を書きます。アボットとは、フランス語とイタリア語の優劣や、パリとローマの文明の動向について話し合う時間さえあります。リーボーにも二度手紙を送ります。9月にアボットに宛てた手紙の1通には、一筋縄ではいかない興味深い一節があります。
最近、王立研究所の存続についていくつか疑問が寄せられています。ニューマン氏なら、その問題について推測できるかもしれません。私はそこに書籍などを詰めた箱を3つ保管していますが、予期せぬ事態で紛失してしまったら大変残念です。しかし、全てがうまくいくことを願っています(声に出して読むのはやめてください)。覚えておいてください23 よろしければ、すべての友人に伝えてください。そして「今はあなたと私自身のために」…
親愛なる友よ、人生を歩む中で、誰もが繁栄の学校と逆境の学校の両方で教訓を得ることを覚悟しなければなりません。そして、一般的な意味で言えば、これらの学校には富と貧困だけでなく、人間の幸福と喜びをもたらすもの、そして人間に苦痛を与えるものすべてが含まれます。私はこれらの両方の学校の入り口をくぐったことがあります。そして今、私は右手にいて左手の棘に傷つかないほどではありません。私自身について言えば、最初は不幸や悪と思われたものが、最終的には実は利益であり、将来の物事の発展に多くの善をもたらすことを(時を経て物事をより明確に理解するようになったとき)常に認識してきました。時にはそれらを、一時的な混乱を引き起こして永続的な善を生み出す嵐や暴風雨に例えました。時にはそれらは、石だらけで、凸凹していて、起伏が多く、歩きにくい道のように見えましたが、その先に善への唯一の道であるように思えました。そして時には、それらは私と繁栄の太陽の間に立ちはだかる雲であると言ったが、私にとっては爽快感があり、繁栄だけが衰弱させ、最終的には破壊してしまう精神の調子と活力を私に残してくれているのだと分かった…。
不快感の兆候。
あなたは旅行についておっしゃいますが、その言葉は確かに魅力的ですが、旅行はあなたを不安な状況から守ってくれるわけではありません。私は決して旅行を思いとどまらせるつもりはありません。なぜなら、帰国した時にあなたが家にいてくれることを願っていますし、友人たちがどれほどの喪失感を覚えるかは承知していますが、それでも、開かれる知識と娯楽の宝庫はほぼ無限であることを知っているからです。しかし、同じ状況における私自身の考えや感情などをいくつか述べたいと思います。まず第一に、親愛なるB、私は一度イギリスに足を踏み入れたら、二度とイギリスを出ることはないでしょう。なぜなら、その見通しは当初の予想とは全く異なっているからです。もし私が過去の出来事を予見できていたなら、ロンドンを離れることはなかったでしょう。第二に、旅行は魅力的であり、その利点と喜びを十分に理解していますが、私は何度も…24 半数以上が急いで帰国することに決めたが、考え直しがまだ私を将来何ができるか試してみようという気にさせ、今は向上心だけが私を留まらせている。私は自分の無知を認識するのに十分なことを学び、あらゆる面での欠点を恥じつつ、それらを矯正する機会を掴みたいと思っている。私が言語に関して得たわずかな知識は、それらをもっと知りたいと思わせ、人々や習慣について私が見たわずかなことは、もっと見たいという気持ちにさせるのにちょうど十分である。それに加えて、化学と科学の知識を向上させるという輝かしい機会を享受していることが、サー・ハンフリー・デービーと共にこの航海を完遂しようと私を絶えず決意させている。しかし、これらの利点を享受したければ、私は多くの犠牲を払わなければならない。そして、それらの犠牲は謙虚な人間が感じないほどのものであるが、私は静かにそれをすることはできない。旅行もまた、宗教とはほとんど相容れないものであると私は思う(現代の旅行のことである)。また、私は若いころに受けた教育を(完全に)覚えているほど古風な人間である。そして、全体として、旅行の利点はさておき 、あなたが手紙を待っているときに私があなたの家の玄関先にいるのを見ないわけにはいかない。
親愛なるB君、私が今の状況を性急に捨て去ってほしくないことは、きっとお分かりでしょう。性急な変化は事態を悪化させるだけだと考えているからです。あなたは当然、周りの状況と自分の状況を比べるでしょう。そして、その比較によって、あなた自身の状況はより悲しく見え、周りの状況は実際よりも明るく見えるでしょう。なぜなら、電池の両極のように、それぞれの考えは近づくことで高揚するからです。しかし、親愛なる友よ、この件に関しては、常に最善を願いつつ、あなたの判断に従って行動してください。
ハンフリー卿はヨウ素の研究を頻繁に行っており、最近ではピクテ氏の研究所でプリズムスペクトルの実験を行っています。まだ完成には至っていませんが、非常に精密な空気温度計を用いた実験から、最も熱を発生する光線は確かにスペクトル外、赤色光線の外側にあることが分かります。最近は釣りと狩猟に時間を費やしており、平原で多くのウズラが殺されました。25 ジュネーブでは、ローヌ川から多くのマスやカワヒバリが釣り上げられました。
ベン、私がどれほどあなたのものであるかは言うまでもありません。
M. ファラデー。
貴族的な尊大さ。
この手紙は、旅行日記が綿密に隠蔽しているファラデーの立場では到底耐え難い状況の存在を明らかにしている。この言及を分かりやすくするために、1801年にロンドンにやって来たデイビーが、才能は豊富だが外見は極めて粗野な、まだ未熟な若者であったことを思い起こすべきである。デイビーは、当時流行の人物へと成長し、時のアイドルとなり、非常に裕福な未亡人と結婚し、ナイトの称号を授与され、社交界の趣味や貴族 階級の社交に大いに身を捧げていた。この大陸旅行にはデイビー夫人がハンフリー卿に同行した。ファラデーは秘書兼科学助手として同行したが、その立場にふさわしい敬意を常に払われていたわけではないようだ。上記の手紙は明らかにアボットを不安にさせたようで、彼はファラデーに返信し、彼の個人的な事情についてより詳しく尋ねた。彼はきっと幸せではないだろうと伝え、自分の苦境を分かち合うよう求めた。ローマに戻っていたファラデーは、1月に12ページにも及ぶ長文の手紙でアボットに返信した。26 ファラデーは、見た滝の記録を書くつもりだったと述べているが、実際には彼の苦悩が詳細に記されている。以前の手紙は、心が乱れた時に書いたという。ここで彼はその理由を説明する。しかし、この手紙がアボットに届く前に、アボットはさらに切実な手紙を書いて、何が起きたのかを尋ねた。ファラデーは2月23日にこれに対して返信した。この短い手紙は以前の手紙を要約したものなので、ここに掲載する。どちらの手紙もベンス・ジョーンズの『Life and Letters』に収録されている。
ローマ、1815年2月23日。
親愛なるB——様、12ページ以上に及ぶ手紙で、私の状況に関するご質問にお答えしました。話すほどのことではない話題ではありましたが、ご質問はあなたのご親切と私の幸福へのご関心の証しだと考えており、お答えすることが最も喜ばしい感謝のしるしだと考えました。同じ手紙には、ハンフリー・デイビー卿が古代の色彩について書いた論文についての短い説明と、その他雑多な事柄も同封いたしました。
屈辱の秘密。
自分のことばかり話すのは大変恥ずかしいのですが、あなたがそう望んでいると承知しているので、簡単に私の状況をお伝えします。この紙面をこの件に費やすつもりはありませんが、明確な情報として前述の長文の手紙を参照してください。イギリスを出発する数日前、H卿の従者が同行を断り、事情により短期間で別の従者を見つけることができませんでした。H卿は大変申し訳ないが、パリに着くまで私が彼にとって絶対に必要なことをしてくれるなら、そこで別の従者を見つけると言いました。私はぶつぶつ言いながらも同意しました。パリでは従者を見つけることができませんでした。そこにはイギリス人は一人もおらず、その場所に適したフランス人も私と英語で話せる人はいませんでした。リヨンでも、モンペリエでも、ジェノバでも、そして…27 フィレンツェでもローマでもイタリア全土でも。そしてついに彼は結婚を望まなかったと私は信じています。そして今、私たちは彼がイギリスを去った時と全く同じです。もちろん、これは私が引き受けたわけでも望んだわけでもないことを私の義務に押し付けることになりますが、それは私がサー・Hと一緒にいる限り避けられないことです。確かに、そうしたことはごくわずかです。若い頃は自分でやることに慣れていたので、今もそうしていますし、従者に任せることはほとんどありません。彼はそれが私にとって喜ばしいことではないし、私がそれをする義務があるとは思っていないことを知っているため、彼はいつも、不愉快になることを私からできるだけ遠ざけるように気を配っています。しかし、デイビー夫人はちょっと違う性格です。彼女は自分の権威を誇示するのが好きで、最初は彼女が私を辱めることに非常に熱心だと感じました。これが私たちの間に口論を引き起こし、そのたびに私は優位に立ち、彼女は優位を失いました。頻繁な訪問のせいで私はすっかり気にならなくなり、彼女の威厳も薄れ、一件ごとに彼女は穏やかに振る舞うようになりました。H卿はまた、田舎の使用人(ycleped lacquais de place)に彼女の望むことを何でもさせるよう気を配ってくれたので、今はいくらか安心しています。実際、今は完全に自由です。H卿は私たちが彼についていくための家か宿を探すためにナポリへ行っており、私にはローマを見て、日記を書き、イタリア語を学ぶ以外に何もすることがないので。
しかし、そんな無益な話はここまでにして、我々の予定している航路について私が知っていることをお伝えしましょう。ここ数週間、航路は全く決まっておらず、現時点ではどちらの方向に進むべきか全く分かりません。H卿はこの夏、ギリシャとトルコを訪れる予定で、航海の準備も半ば整っていました。ところが、そこへ向かう途中で検疫措置が必要だと知りました。彼は検疫措置を全く嫌っており、それだけで旅は頓挫してしまうかもしれません。
私があなたに書いた長い手紙以来、H卿は王立協会に2つの短い論文を書いた。1つはヨウ素と酸素の新しい固体化合物について、2つ目は新しい気体化合物についてである。28 塩素と酸素の化合物で、ユー塩素の 4 倍の酸素を含みます。
これらの物体の発見は、この地域で大いに称賛されてきたゲイ=リュサックのヨウ素に関する論文の多くの部分と矛盾している。フランスの化学者たちは、このテーマの重要性を知らされるまでその重要性に気づかなかった。そして今、彼らはそれに付随するあらゆる栄誉を享受しようと焦っている。しかし、その焦りが彼らの目的を阻んでいる。彼らは実験による実証をせずに理論的に推論し、その結果として誤りを犯すのである。
親愛なる友よ、私はいつもあなたの忠実なる友です。M
. ファラデー。
デイビー夫人の尊大さによってファラデーに押し付けられたこの曖昧な立場は、 1814年6月末から9月中旬頃まで続いたジュネーブ滞在中、あわや衝突を引き起こすところ だった。ベンス・ジョーンズはファラデー自身から得た情報を次のように伝えている。デイビーの名声の輝きに惑わされなかったG・ド・ラ・リーヴ教授は、助手の真の価値を見抜くことができた。デイビーは射撃が好きで、彼らに同行したファラデーはデイビーの銃に弾を込め、ド・ラ・リーヴは自分の銃に弾を込めるのだった。ファラデーと会話を始めると、ド・ラ・リーヴは、これまで召使だと思っていたこの聡明で魅力的な若者が、実は王立研究所の実験準備員であることに驚き、驚愕した。このことがきっかけで、彼はファラデーをある意味でデイビーと同等とみなすようになった。ファラデーが彼の家に滞在している間、彼は一緒に食事をしたいと申し出た。デイビーは、ファラデーがいくつかの点で彼の召使のように振る舞っていたため、断ったと言われている。デ・ラ・リーヴは次のように述べた。29 ドゥ・ラ・リーヴはファラデーの気持ちを強く受け止め、別室で夕食を催しました。数年後、ドゥ・ラ・リーヴがファラデーのために晩餐会を開いたという噂が広まりましたが、これは事実ではありません。
ジュネーブ訪問。
ファラデーは1858年にMA・ド・ラ・リヴにジュネーブ訪問についてこう述べている。
あなたのお父様に関しても、私は同じような(感謝の)思いを抱いています。お父様は、ジュネーブで個人的に、そしてその後は手紙で私を励まし、支えてくれた最初の人だったと言ってもいいでしょう。
父親から始まり息子に続けられたこの文通は、全部でほぼ 50 年間続きました。
ジュネーブから一行は北上し、ローザンヌ、ヴェヴァイ、ベルン、チューリッヒ、シャフハウゼンを経由してバーデンとヴュルテンブルクを横断し、ミュンヘンへと向かった。ミュンヘンをはじめとするドイツの都市を訪れた後、チロル地方を南下してヴィチェンツァへ。ピエトラ・マーラ近郊に立ち寄り、地中から湧き出る可燃性ガスを採取した。パドヴァで一日、ヴェネツィアで三日を過ごした。その後、ボローニャを経由してフィレンツェへ。そこでデイビーはピエトラ・マーラで採取したガスの分析を完了した。11月初旬、一行は再びローマに戻った。彼は母に何度も手紙を書く一方で、王立研究所の将来についてアボットに問い合わせを送り、「もしアルベマール通りに何か変化が起こったら」そこに置いてある自分の本を忘れないようにと頼んだ。「今、私はそれらの本をこれまで以上に大切にしている」。
彼はかつての師であるリーボーにローマから次のように手紙を書いた。
30
ローマ、1815年1月5日。
尊敬する先生、
大変奇妙ではありますが、大変嬉しく、そして実に嬉しく、心からお褒めの言葉を申し上げます。あなたに手紙を書くことを許していただいただけでなく、お望みくださったことを大変光栄に存じます。先生、先生と過ごした短い8年間、そしてその後イギリスを離れる1、2年の間、私は常にあなたの優しさとその恩恵を享受してきました。そして、たとえ離れてもその優しさが損なわれることなく、(あえて言えば)距離が許す限りの最高の友情の証を私に与えてくださることを、この上なく嬉しく思っています。先生、先生、お書きになった手紙は2通とも受け取りました。それらは、あなたの善意と私への記憶のほんのわずかな証拠に過ぎないと考えています。これらの親切、そしてその他すべての親切に対し、謹んで、しかし心から感謝申し上げます。そして、いつか、より強く感謝の意を表す機会が訪れることを願っています。
親切な女主人、ペイン夫妻、そしてジョージの思い出に深く感謝するとともに、敬意を込めて私も感謝の意を表したいと思います。皆様がお元気だと伺い、大変嬉しく思います。ダンス氏、コスウェイ氏、アードニー夫人などの方々には、私のことをあまりに多く語っておられるのではないかと心配しております。以前、そして今、皆さんがおっしゃってくださったことに対し、私は値しないと感じております。イギリスを離れて以来、より多様で長い人生の中で得た経験、そして学ぶべきこと、そして他人が知っていることについて得た知識は、私自身の無知、世間一般の人々にどれほど追い抜かれているのか、そして私の力不足を如実に示しています。しかし、少なくとも自己認識を深めて帰国できることを願っています。ダンス氏、コスウェイ氏、アードニー夫人など、私の上司である方々について話すとき、私は敬意を欠いているように思われるのではないかと常に不安を感じますが、あなたの手紙の中で彼らの名前を挙げていただいたことで、心から敬意を表していただきたいとお願いする勇気が湧いてきました。 31尊敬する方々に、もし(お邪魔するのが恐縮ですが)再び私のことをお話しくださるなら、とお願い申し上げたいと思います。ダンス氏のご厚意に深く感謝申し上げます。そして、私が示せる唯一の印であるこの感謝の言葉が、皆様に受け入れられると信じております。
本と書店。
海外に出て以来、昔からの趣味である書物への関心が幾度となく蘇り、多くの喜びをもたらしてくれました。当初は、訪れる大都市ごとに何か役に立つ本を買いたいと思っていましたが、在庫があまりにも増えたため、計画を変更し、首都でのみ購入せざるを得なくなりました。最初に欲しかったのは文法書と辞書でしたが、ロンドンのように欲しい本を何でも手に入れられる場所はほとんどありませんでした。フランスでは(当時)、英語の本はごくわずかで、英語とフランス語の本も同様に不足していました。イギリス人向けのフランス語文法書はなかなか見つけられませんでした。それでも、店には母国語の書籍が豊富に揃っているように見えましたし、ナポレオンが芸術と科学を奨励したことは、書籍の印刷と製本にまで影響を与えていました。パリの帝国図書館で、これらの分野の美しい本をいくつか見ましたが、それでもロンドンで以前見たものを超えるどころか、それに匹敵するものさえなかったと思います。スイスを急いで通過し、ミュンヘンには数日滞在しただけなので、ドイツはまだほとんど見ていませんが、そのわずかな訪問で書店について非常に良い印象を持つことができました。頼んだ英独辞典はすぐに入手できましたし、他の本も頼めば手に入ることが分かりましたが、英独文法書は両帝国間の交通が乏しく、かつてフランスがドイツに勢力を及ぼしていたため、ほとんどありませんでした。イタリアは、知識を広める手段が本だとすれば、最も手段が乏しい国だと感じました。印刷業で名高いヴェネツィアでさえ、私には簡素で、その名声に見合う価値がほとんどないように思えました。印刷業の最も大きく、そして最も高く評価されるべき用途は、最も一般的に使用され、世界中で必要とされる書籍を生産することであると考えるのは当然です。こうした書籍こそが、この商業分野を形作っているのです。したがって、印刷業のどの店も、より価値のある最新技術(すなわち、32 イタリアには本がたくさんあり、店の棚はいっぱいに並んでいるように見えるが、本は古いか、新しいものはフランスから来たものである。最近は印刷をやめて、先祖が残してくれた図書館で満足しているようだ。私はフィレンツェで、リヴォルノの名を少しばかり残すE. and I. 文法書 (ヴェネローニ著) を見つけた。しかし、ローマ、ナポリ、ミラノ、ボローニャ、ヴェネツィア、フィレンツェ、そしてイタリア全土でE. and I. 辞典を探したが見つからず、手に入れることができた唯一のものは、8vo. E. F. and I. のロラセッティ版だった。さらに奇妙な状況は聖書の不足である。ローマカトリック信仰の中心地であるローマでさえ、プロテスタントであれカトリックであれ、中くらいの大きさの聖書は見つからない。現存するものは、大型のフォリオ版または4トス版で、数巻に分かれており、教父たちの様々な朗読や注釈が散りばめられています。これらは司祭や宗教教授の所蔵です。ローマで小さなポケット聖書を頼んだ店はどこも、店員は答えるのをためらっているようでした。店員の中には、とても詮索好きな様子で私を見た司祭もいました。
拝啓、この手紙はもう終わりにしたいと思います。もう長すぎると思われているかもしれません。どうか母に、私が元気であることを伝えて、母への恩義と兄弟姉妹への愛を伝えていただけますようお願いいたします。最近、ローマから様々な友人に4、5回手紙を書きました。キッチン氏をはじめ、私のことを尋ねてくださっている方々にも、私のことを覚えていてください。結びの言葉に感謝いたします。
敬具、
ファラデー。
彼は妹たちにも手紙を書いた。姉には教会の祭典、カーニバル、コロッセオの遺跡について、妹にはフランス語を学ぶ最良の方法について書いた。彼の日記はカーニバルのことでいっぱいで、その馬鹿げた出来事が彼を大いに楽しませた。彼はコルソで競馬を観戦し、仮面舞踏会に4回行き、そこで少年時代を過ごした。33 騒々しい遊びへの愛は抑えきれないほどに爆発し、最後の晩餐会までナイトガウンとナイトキャップで変装していた。夜のお祭り騒ぎと昼間のデイビーとの化学実験で、彼の時間はきっとぎっしり埋まっていたに違いない。彼らはギリシャとトルコへ行くつもりだったが、検疫を恐れて断念し、1815年2月末に南のナポリへと移動した。ここに特徴的な 記述がある。
3月7日(火)――ボナパルトが再び釈放されたという知らせを聞きました。政治家ではないので、あまり気にしていませんでしたが、ヨーロッパ情勢に大きな影響を与えるだろうと思います。
彼はハンフリー卿とともにモンテ・ソンマの探検に行き、ベスビオ山の円錐形にもう一度登頂する勇気を得て、前年の訪問時よりも火口の活動がはるかに活発になっているのを発見して満足した。
ツアーの終わり。
その後、理由は定かではないが、旅は突然中断された。ナポリを3月21日に出発し、24日にローマ、30日にマントヴァを通過。チロルを再び横断し、シュトゥットガルト、ハイデルベルク、ケルンを経由してドイツを横断した。4月16日にブリュッセルに到着し、そこからオステンドとディールを経由してロンドンに戻った。ブリュッセルから母親に宛てた手紙には、帰国の喜びが溢れている。彼は母親がアルベマール通りで自分の到着予定時刻を尋ねてくるのを望まないのだ。
きっと私の最初の瞬間はあなたと一緒にいる時になるでしょう。もし機会があれば、私の大切な人たちに話してください。34 友人たちには伝えておいてほしいのですが、全員に言うのはやめてください。つまり、わざわざ言う必要はないのです。私はごく少数の人以外には重要ではなく、私にとって重要な人はほとんどいません。そして、私自身が最初に伝えたいと思う人もいるのです。例えばリーボー氏です。しかし、もし可能であれば、Aさんに知らせてください…
愛しい母よ、また会える日まで、そしてあなたの愛情深く忠実な息子をいつまでも信じてください。
M. ファラデー。
[追伸] これは私があなたに書いた手紙の中で最も短く、そして(私にとっては)最も優しい手紙です。
ロンドンに戻って二週間後、ファラデーは王立研究所の研究室と鉱物コレクションの助手として、週給三十シリングで再び雇用された。かつての仕事の場に戻ったが、その仕事はなんと視野を広げるものだったことか! 当時最も輝かしい化学者と、十八ヶ月間も毎日のように交流していたのだ。アンペール、アラゴ、ゲイ=リュサック、シュヴルール、デュマ、ボルタ、ド・ラ・リーヴ、ビオ、ピクテ、ド・ソシュール、ド・スタールらと会い、語り合った。これらの化学者たちの何人かと、生涯にわたる友情を育んだ。王立研究所の創設者であるランフォード伯爵と会食したこともある。外国語にもある程度通じ、外国社会の風習も見てきた。再びイギリスを離れて外国旅行に出かけるまでには長い年月が経っていたが、彼は身に起こった多くの出来事を、今でも鮮明に覚えている。
35
第2章
王立研究所での生活。
英国の科学団体の中で、ロンドン王立協会は際立った地位を占めています。かつては多くの模倣団体がありましたが、それでもなお唯一無二の存在です。科学論文集を刊行し、特定の分野において最高科学の発展に尽力しているという意味で、「学術団体」であると言えるかもしれません。ある意味では大学に似ています。教授を任命し、研究のための場所、設備、材料、そして講義のための劇場を提供しているからです。会員には、快適で蔵書豊富な図書館と、日刊誌や定期刊行物を閲覧できる閲覧室を提供しています。しかし、もし出版物や会員数だけに依存していたら、その名声は到底得られなかったでしょう。
1799年、気まぐれな天才ラムフォード伯爵によって一種の技術学校として設立されたこの学校は、もし他の者が介入して新たな発展を遂げなければ、すぐに終焉を迎えていただろう。1801年には確実に破滅の兆しが見えていたが、36 輝かしい青年ハンフリー・デービーの登場によって救われ、彼の講義により10年間、この大学は人気の高い滞在先となった。1814年には再び経営が悪化し、当時ハンフリー卿の秘書として大陸を旅行していたファラデーは、毎月大学が倒産したという知らせを耳にすることになるほどだった。1833年頃、二つのフラー教授職が設立されるまで、大学は常に財政難に陥っていた。1826年から1839年にかけてファラデーが行った粘り強く並外れた努力と、彼の発見によって得られた大学の評判は、大学が破綻から救われたことを疑う余地なく証明した。設立当時、大学はアルベマール通りの2軒の個人宅に位置していたが、当時は郊外とまではいかなくても、かなり辺鄙な場所と考えられていた。建物は改築され、階段付きの玄関ホールが増築された。その後まもなく、現在も残っている講堂が建設された。外観は当初のままである。建物に独特の雰囲気を与えているギリシャ風のスタッコの柱は、1838年まで建てられませんでした。南端にあるデイビー・ファラデー研究室の美しい部屋は、ルートヴィヒ・モンド氏の寛大な心によって1896年に増築されました。このように研究所の古い部分と関連づけられてきた物理化学研究用の実験室に加え、この科学への惜しみない寄付として図書館用の部屋も設けられました。研究所の古い研究室は、ランフォード時代の特徴をいくつか残していますが、大幅に改装されています。デイビー、ヤング、ブランデ、ファラデー、フランクランド、そしてティンダルが研究を行った古い部屋は、今もなお残っています。37 現存していませんが、主実験室はティンダルの時代の 1872 年に再建され、ごく最近、液体空気と低温における物体の特性に関するデュワー教授の研究に必要な大型機械を収容するために拡張され、再建されました。
この地の精神はごく簡潔にまとめられる。ここは1世紀にわたり、最高水準の科学研究と、最高かつ最も専門的な科学講義の拠点として存在してきた。デービーが初めて電弧灯を発表し、カリを分解してカリウムを生成して世界を驚かせ、安全ランプを発明したのもここである。ファラデーが50年近く研究に励んだのもここである。ティンダルによる放射熱と反磁性に関する研究が続けられたのもここである。ブランデ、フランクランド、オドリング、グラッドストン、そしてデュワーが、デービーの時代から化学の灯火を引き継いできたのもここである。年間数回の講義のみの教育業務に限定され、研究のための余暇と機会を主な職務とする教授職は、イギリス諸島の他のどこにも見当たらない。大学やカレッジの教授職は、教育と運営の業務で常に足手まといになっているからだ。
王立研究所。
王立研究所の講義は、午後の講座、クリスマスの青少年向け講座、そして金曜夜の講演の3つに分けられます。午後の講座は週3回、午後3時に行われ、通常は著名な科学者や文学者による3回から12回に及ぶ短期講座で構成されています。38 イースターの前後の時期には、これらの講座の一つが常任教授によって開講されます。残りの講師には、講座期間に応じて講師料が支払われます。クリスマス講演は常に6回行われ、教授によって行われる場合もあれば、科学的に名声のある外部講師によって行われる場合もあります。しかし、1月から6月までの時期に、金曜の夜9時に行われる講演は他に類を見ないものです。講師には、申請があれば経費の一部を負担する以外は講演料は支払われず、このような講演に招かれることは大変名誉なこととされています。過去50年間、化学者、技術者、電気技師、生理学者、地質学者、鉱物学者など、独創的な業績を主張する科学者で、自らの研究成果を発表するよう招かれなかった人はいません。時には、より幅広い分野を取り上げ、著名な作家、劇作家、形而上学者、音楽家などが講演に臨むこともあります。金曜の夜の集いはいつも華々しい。社交界のサロンから、政界や外交界、そして学識のある専門家や芸術家まで、あらゆる人々が集まり、最新の発見や哲学の進歩を、それを成し遂げた人々による解説に耳を傾ける。あらゆる講演は、そのテーマが許す限り、実験や図表、標本の展示などによって、可能な限り最良の方法で説明されなければならない。王立研究所での金曜夜の講演に招かれる人が、5、6ヶ月前から準備を始めることも珍しくない。39 事前に準備が進められていた。少なくとも一つの例が知られている――故ウォーレン・デ・ラ・ルー氏の講演――では、準備は一年以上も前から始まり、数百ポンドの費用がかかった。これは、既に実施・完了した研究を例示するためであり、その研究の科学的成果は既に王立協会への回顧録として提出されていた。このように王立協会に時間と労力を捧げた著名な人々を列挙するだけでも、何ページにも及ぶだろう。このような状況下で、アルベマール通りの講堂が毎週のように科学研究のために人で賑わっているのも、また、すべての講師が、その場所の精神に駆り立てられ、それぞれの研究テーマを取り扱う態度によって最大限の正当性を発揮しようとしているのも、不思議ではない。王立協会の講演ほど有名で、言葉の最良の意味で広く受け入れられ、そしてこれほど高い水準で維持されている講演は他にない。
有名な講義。
しかし、常にそうだったわけではない。デイビーの才気あふれる、しかしバランスを欠いた才能は、彼が行う朝の講義に流行に敏感な人々を引き付けていた。ブランデははるかに平凡な講師だった。若いファラデーが傍らにいてくれたおかげで講義は「ベルベットの上の作業」のようだったが、ブランデは必ずしも人を鼓舞する人物ではなかった。デイビーの長期にわたる海外出張の間、物事は必ずしも順調ではなかったため、彼の帰国は早すぎたわけではなかった。ファラデーは研究所の仕事に全身全霊で取り組み、講義助手としてだけでなく、季刊誌の編集にも手を貸した。40 科学ジャーナルの一種として創刊された。
しかし、ファラデーは静かに前進することになった。講師としてシティ哲学協会に出席し、1816年に化学に関する7回の講義を行った。その4回目は「放射物質について」だった。これらの講義のほとんどからの抜粋は、ベンス・ジョーンズの『ファラデーの生涯と書簡』に掲載されている。それらは、正確さへのこだわり、仮説に関する判断における哲学的な宙ぶらりんの姿勢を余すところなく示しており、それは後年ファラデーの特徴となった。
彼はまた、科学的な事柄、文学作品の抜粋、アナグラム、墓碑銘、代数パズル、自分の名前の綴りのバリエーション、そして恋に落ちることに対する詩的な非難を含む個人的な経験、さらに次のようなより平凡な格言でいっぱいの日記帳をつけていた。
愛とは何か?―当事者以外にとっては迷惑な存在。当事者以外が公にしたいと思うような、私的な出来事。
また、シティ哲学協会の会員であるドライデン氏による「季刊夜」という詩も収録されており、これは若いファラデーが同志たちに見せていた姿を保存した興味深い作品である。
その若者は服装もきちんとしており、容姿も質素であった。
彼の目にはこう映っていた。「穀物の中の哲学者」
理解は明瞭で、反省は深い。
捕らえるには専門家、そして保つには強い。
彼の用心深い心はどんな対象も逃れられない。
詭弁家の見せかけの術も人を惑わすことはない。
41
彼の束縛されない力は、極から極へと及びます。
彼の心は誤りから解放され、彼の魂は罪悪感から解放された。
彼の心には温かさ、彼の顔には明るい表情、
陽気な友、しかし下品なしかめっ面の敵。
気質は率直、態度は控えめ、
常に正しく、それでいて控えめ。
それが、その一団のリーダーである若者だった。
彼の名前はよく知られており、サー・ハンフリーの右腕です。
当時、王立研究所には夜間の勤務はなかったが、ファラデーは夜を充実して過ごした。これは、旧友を見捨てたことをアボットに諭された際に彼が語った言葉である。月曜日と木曜日の夜は、決まった計画に従って自己啓発に費やした。水曜日は「協会」(つまりシティ・フィロソフィカル)に寄付した。土曜日はウェイマス・ストリートで母親と過ごし、火曜日と金曜日だけは自分の仕事や友人と過ごすことにした。
シティ哲学協会。
こうして多忙な月日が過ぎ、彼はシティ協会の私的な場でさらに講義を行った。その一つ、「知識を得る手段に関するいくつかの考察について」は、数年後にブラウニングの『パラケルスス』とアルフレッド・テニスンの第一巻『抒情詩集』を出版した、シティの進取の気性に富んだ出版者エフィンガム・ウィルソンの手によって出版という尊厳を獲得した。9回の講義を終える頃には、彼は自信を深めていた。講義はすべて事前に書き起こされていたが、文字通り「読む」ことはなかった。10回目の講義――炭素について――は、メモのみを取った。これは1817年7月のことで、このメモの中で彼は、サー・ハンフリー・デイビーの発明という、彼が非常に忙しく手伝っていた事柄について触れている。42 安全ランプ。初期の実験装置の多く、そして初期のランプのいくつかは、今も王立研究所の博物館に保存されています。クラニー博士は1813年に、鉱山から水を通してふいごで空気を供給する、完全に密閉されたランプを提案しました。ガスと空気の爆発性混合物や炎の性質に関する多くの実験を経て、デービーはランプに鉄線の金網プロテクターを採用し、1816年初頭に炭鉱に導入されました。デービーは、このランプについて記述した著書の序文で、「私は実験を進める上で多大なる助言をいただいたマイケル・ファラデー氏に深く感謝している」と述べています。
リュート内の亀裂。
デイビーが感謝するのも当然だった。彼はその膨大な才能にもかかわらず、秩序と方法論をほとんど欠いた人物だった。自制心はほとんどなく、自らに許していた流行の放蕩がその自制心をほとんど失わせていた。ファラデーは実験を続けるだけでなく、その記録に責任を持つようになった。デイビーのメモや原稿はすべて、細心の注意を払って保管した。デイビーの走り書きの研究を、整然とした明瞭で繊細な筆跡で書き写し、原本を保管させて欲しいと懇願しただけだった。原本は四つ折りの二冊に製本した。ファラデーは親しい友人に、自分の長所の中には、避けるべきことを教えてくれる模範となる人物がいた、と語ったことが知られている。しかし、彼は常にデイビーに忠実であり、熱心に彼を称賛し、科学の師への恩義を率直に認めていた。それでも、リュートの中に小さな亀裂が生じた。安全ランプは、それがもたらす実用的な利点は大きかったが、43 鉱夫にとって安全ランプは、あらゆる状況で安全というわけではない。デービーはこのことを認めたくなかったし、決して認めようとしなかった。議会委員会で、ある条件下では安全ランプが安全でなくなるかどうかについて尋問されたファラデーは、これが事実であることを認めた。たとえ師への忠誠心からしても、真実を隠すことはできなかった。主人を怒らせたとしても、彼は自分に正直に認めた。ある金曜の夜、おそらく1826年頃、王立研究所で、改良されたデービーランプが賛辞の碑文とともに展示された。ファラデーは鉛筆で「発明者の意見」という言葉を書き加えた。
この頃、彼はデイビーに推薦された生徒に化学の個人指導を始めた。ドーセット・ストリートのシティ・ソサエティでの講義は1818年も続けられ、化学に関する講義の最後に「精神的惰性」と題した講義を行った。この講義はベンス・ジョーンズによって長文で記録されている。
1818年、彼は弁論家B・H・スマート氏による弁論術の講座を受講した。乏しい資金から1回につき半ギニーを支払ったほど、講義の仕方さえも向上させようと熱心に取り組んでいた。この講座に関する彼のメモは、133ページの原稿に及んでいる。
彼の他のメモは、引用や抜粋という性格が薄れ、むしろ疑問や解決すべき問題という性格を帯び始めています。以下にいくつか例を挙げます。
「電気の乱れによって相互誘導により髄球は発散するのか、しないのか?」
44
「シュウ酸アンモニアの蒸留。結果は?」
「質問です。フィリップスがアルコールランプで燃やしている物体の性質は何ですか?」
ここで言及されているフィリップスとは、化学者リチャード・フィリップス(後に化学協会会長)のことである。彼はファラデーの友人の一人で、中年期の書簡に頻繁に登場する。フィリップスは、友人の物質的利益の促進に尽力した。友人は(彼自身の言葉を借りれば)「常に自然の営みを観察し、自然が世界の配置と秩序をどのように導いているのかを解明することに従事」し、年収100ポンドという高額な報酬を得ていた。1818年2月27日付のアボット宛の手紙に記された以下の記述は、彼の新たな職業的活動を明らかにしている。
仕事が山積みです。研究所での講義さえも休まざるを得ませんでした。そして昨日と今日、ギルドホールに長時間通い、H・デイビー卿、ブランデ氏、フィリップス氏、エイキン氏らと共に召喚状を受け、ある実験(結局失敗に終わりましたが)で化学情報を提供するよう求められ、疲れ果てています。何を言っているのか、ほとんど覚えていません。
その後まもなく、デイビーは再び海外へ旅立ったが、ファラデーはイギリスに留まった。ローマからデイビーは手紙を書いたが、その結びの一文はファラデーがデイビーからどれほど高く評価されていたかを示している。
ローマ: 1818年10月。
ハチェット氏の手紙にはあなたへの賞賛の言葉が書かれていて、とても嬉しく思いました。信じてください、あなたの成功と幸福を心から応援してくれる友人以上に気にかけている人はいないのです。
H.デイビー。
45
翌年、デイビーは再びファラデーに手紙を書き、ヘルクラネウム写本の解読を手伝う有能な化学者としてナポリに招かれるかもしれないと示唆した。5月にはフィレンツェから再び手紙を書いた。
あなたが王立研究所で快適に過ごしていると聞いて、とても嬉しく思います。あなた自身のためだけでなく、科学のためにも何か善く名誉あることをしてくれると信じています。
親愛なるファラデーさん、私はいつもあなたの誠実な友人であり、あなたの幸せを願う者です。
H.デイビー。
デイビーがファラデーに「何か」を成し遂げてほしいと願ったことは、間もなく実現する運命にあった。しかし、これほど緊密に協力し、助手として深く関わってきた者にとって、師匠の仕事と助手の仕事の区別を常につけるのは、必ずしも容易なことではなかった。長年、二人の思考が同じ目的に向けられていたため、片方の発案がもう片方の頭に浮かぶことも容易だったかもしれない。そして、実際にそうだった。
独自の研究を開始します。
第3章を参照すれば、1816年にハンフリー・デービー卿のために苛性石灰の簡単な分析を行ったファラデーが、すでに独創的な研究の分野で精力的に活動していたことがわかる。未知の探求への情熱は、すでに彼を魅了していた。デービーと共に、またデービーのために、炎の性質と鉄網を透過しないという点について研究する一方で、安全ランプの研究においても、類似した性質を持つ問題がいくつか浮上した。46 ファラデーは、毛細管を通るガスの流れに関するこれらの問題に、1817年に自ら取り組んでいた。この主題は、彼がその年に発表した6本のオリジナル論文のうちの1本であった。その後の2年間で、彼は合計37本の論文または研究ノートをQuarterly Journal of Scienceに寄稿した。1819年には、1820年にわたって続いた鋼鉄に関する長期研究を開始した。彼はすでに、半分の真実を嫌い、「疑わしい知識」に対する嫌悪感、つまり彼を非常に強く特徴づける証拠を示していた。彼は、質量から既知の種類のすべての成分を分析し、後に何も残さないという単純な方法で、オーストリアの化学者が「シリウム」という新しい金属を発見したという主張の空虚さを、静かに、しかし容赦なく暴露した。
彼は恋に落ちる。
そして今、ファラデーが29歳になったとき、彼の人生における新たな、そして極めて重大な出来事が起こった。日曜日にレッドクロス・ストリートのポールズ・アレーで集まる小さな会衆の会員の中に、パターノスター・ロウの銀細工師で、サンデマン派の長老でもあるバーナード氏がいた。彼には二人の息子、ファラデーの友人であるエドワード・バーナードと、後に有名な水彩画家となったジョージがいた。そして三人の娘がいた。一人は当時既に結婚していた。サラは当時21歳、そしてジェーンはそれより少し年下だった。エドワードはファラデーのノートに、恋に落ちることに対する少年時代の激しい非難が綴られているのを見て、妹のサラに話していた。しかし、そのような女性蔑視的な空想にもかかわらず、ファラデーはある朝目覚めると、大きな目と澄んだ眉毛を持つ少女が、かつては閉ざされていたと思っていた彼の心の中に、すっかりと入り込んでいることに気づいた。47 愛の攻撃に抗う詩を書いていた。ある時、彼女は彼に、ノートに書かれた愛に抗う韻文を見せてほしいと頼んだ。それに対する返事として、彼はこれまで未発表だった 詩を彼女に送った。
R. I.
1819年10月11日。
昨夜、私が書いた詩について尋ねられましたが、
無知に歓喜し、傲慢に誘惑され、
私は眠った心と冷たい胸で賞賛しようとした。
そして愛情の優しい力と優しい喜びを嘲笑う。
あなたがそれを強く望むなら、私はあなたの要求を拒否することはできません。
それを認めれば私の罪は厳しく罰せられることになるだろうが、
しかし、私は自分の過ちを悔い、自分の誤りを憎みます。
そして私は、自分の改宗が間に合うように示せたらと願っていました。
覚えておいて、我々の法律は慈悲によって決定する
犯罪者は自らの行為の証拠を提示することを強制されないこと。
彼らは彼を守り、彼の失敗を隠します。
そして、その悪人が罪から解放されるようにしてください。
原則は崇高だ!長く説得する必要はない
それを採用し、裁判官から友人に転向します。
私がかつて間違った行動をとったという証拠を求めないでください。
しかし、私に指示を与え、改める道を示して下さい。
MF
彼が彼女に送った手紙の中で、彼らの間の以前のどのようなやり取りが示唆されているかは不明ですが、1820 年 7 月 5 日に彼は次のように書いています。
王立研究所。
あなたは私自身と同じくらい、いや、それ以上に私のことをご存知です。私の以前の偏見も、今の考えも、私の弱点も、虚栄心も、心のすべてをご存知です。あなたは私を一つの誤った道から導いてくださいました。他の人々の誤りを正そうと努めてくださることを願っています。
何度も何度も自分の気持ちを伝えようとしますが、できません。48 しかし、私は自分の利益のためだけにあなたの愛情を曲げようとするような利己的な人間ではないと主張したいと思います。勤勉であろうと不在であろうと、私があなたの幸せのためにできる限り最善を尽くします。友情を断ち切って私を傷つけたり、友人以上の存在を目指したからといって私を軽んじることで罰したりしないでください。もしあなたが私にそれ以上のものを与えられないのであれば、私が持っているものをそのままにしておいてください。ただ、私の話を聞いてください。
サラ・バーナードは父親に手紙を見せた。彼女はまだ幼く、恋人を受け入れるのを恐れていた。父親が助言として口にするのは、愛は哲学者に多くの愚かなことを言わせる、ということだけだった。ファラデーの激しい情熱は、しばらくの間、彼の求愛を阻むものとなった。同じ力で応えられないかもしれないと恐れたバーナード嬢は、返事をすることを躊躇した。すぐに決断を下すのを先延ばしにするため、彼女は妹のリード夫人と共にラムズゲートへと去っていった。ファラデーは求愛のために後を追った。田舎での散歩やドーバーへのドライブなど、数日間彼女と過ごした楽しい日々の後、彼はこう言った。「今夜の幸福は、一瞬たりとも紛らわしくなかった。彼女と過ごした最後の瞬間まで、すべてが楽しかった。彼女がそうだったからだ。」
ファラデーが将来の妻に宛てて書いた数多くの手紙のうち、いくつかが現存している。それらは男らしく、簡素で、静かな愛情に満ちているが、熱狂や無理な感情は一切ない。ベンス・ジョーンズによっていくつかの抜粋が印刷されている。1821年初頭に書かれた手紙の一通は、 次のように書かれている。
昨夜、同封の鍵を本に結びつけておいたので、紛失して何か問題が起きないように急いで返却します。49 混乱している。もしそうだとしたら、私がここで鍵――つまり心の鍵――を失っているためにどれほど混乱しているかを思い起こさせるかもしれない。しかし、私は自分の鍵がどこにあるかを知っている。そして、すぐにここに鍵が手に入ることを願っている。そうすれば、この制度は再び元通りになるだろう。避けられない障害が取り除かれたら、私が鍵を手に入れることを誰も妨げないでほしい。
いつまでも、私の愛しい娘よ、彼女は完全にあなたのものです、
M. ファラデー。
ファラデーは研究所の管理者から許可を得て、妻を自分の部屋に住まわせた。そして1821年5月、彼の職は講義助手から寮と研究室の管理者へと変更された。この変更に際し、サー・ハンフリー・デービーは喜んで協力した。しかし、彼の年俸は100ポンドのままであった。
障害が取り除かれた今、ファラデーとバーナード嬢は6月12日に結婚しました。結婚式に招待された人はほとんどいませんでした。ファラデーは「他の日と全く同じように」結婚式を挙げたいと願っていたからです。「喧騒も、騒音も、慌ただしさもありません…喜びを期待し、待ち望むのは心の中にあります」と彼は記しています。
幸せな結婚。
彼の結婚生活は、子供こそいなかったものの、極めて幸福なものだった。ファラデー夫人はまさに彼の必要をかなえる真の助け手となり、彼は生涯を終えるまで、騎士道精神あふれる献身をもって彼女を愛し続けた。この献身は、ほとんど諺にもなっている。彼のその後の人生には、思いがけない場面で彼の妻への愛情を示す兆候がいくつか見られるが、宗教観と同様に、家庭生活においても、彼はそれを他人に押し付けることはなく、また、必要があれば口にすることをためらうこともなかった。後年、ティンダルはファラデーの妻への深い愛情を、50 印象的な比喩の題材となった。「これほど男らしく、これほど純粋で、これほど揺るぎない愛は、かつて存在しなかったと私は信じる。燃え盛るダイヤモンドのように、それは46年間、白く煙のない輝きを放ち続けた。」
現在王立協会が所蔵する彼の卒業証書冊子には、アカデミーや大学から授与されたすべての証明書、賞、栄誉が大切に保存されており、その中に挟まれた小切手に次のような記述がある。
1847年1月25日。
これらの記録や出来事の中で、栄誉と幸福の源として、他のどれをもはるかに凌駕する出来事の一つをここに記します。私たちは1821年6月12日に結婚しました。
M. ファラデー。
そして2年後、彼は自伝の中でこう書いています。
1821年6月12日、彼は結婚した。この出来事は、彼の地上での幸福と健全な精神状態に、他の何にも増して大きく貢献した。二人の結婚は28年間続き、その深みと強さを除いて、何一つ変わっていない。
彼が晩年、デイビーの講義ノートや自ら製本した本が収められた本棚を王立研究所に寄贈した際、碑文にはそれらが「マイケルとサラ・ファラデー」からの贈り物であると記されていた。
彼は毎週土曜日の夕方、妻をパターノスター・ロウにある彼女の父親の家に連れて行き、日曜日にはポールズ・アレーの礼拝堂に近づくようにしていた。そして後年、彼が科学研究や灯台訪問、あるいは51 彼は英国協会の会合に出席するため、いつも日曜日に帰ろうとしていた。
1844 年のリービッヒからの手紙 ( 225 ページを参照) は、ファラデー夫人が他の人々に与えた印象を当時知る数少ない手がかりの 1 つです。
結婚から1ヶ月後、ファラデーは妻が既に所属していたサンデマン派教会で信仰告白を行い、教会員として認められました。彼の宗教観、そして正式に加入した教会との関係については、後述します。
最初の電気の発見。
ファラデーは今や、科学研究の日常へと落ち着きを取り戻した。専門家としての評判は高まり、分析家としての依頼も殺到していた。しかし、その合間にも彼は独自の研究を進めていた。この年の晩夏、彼は第3章で述べた電磁気回転を発見した――彼にとって最初の重要な独創的研究である――が、その結果、ウォラストン博士との間に深刻な誤解を招いた。9月3日、ジョージ・バーナードと共に研究室で研究していた彼は、初めて電線が磁石の極の周りを回転するのを目撃した。満面の笑みでテーブルの周りを踊りながら、両手をこすり合わせながら、彼は叫んだ。「ほら、ほら、ほら、ついに成功した!」それから彼は、劇場に行って一日を締めくくろうと、嬉しそうに提案した。どこへ行くべきか?「ああ、アストリーの劇場だ。馬を見に」。そして彼らはアストリーの劇場へ向かった。クリスマスの日に彼は若い妻に何か新しいものを見せるために電話をかけた。それは、52 地球の磁気のみを研究した。また、王立協会で2本の化学論文を発表し、新たな発見を発表した。そのうち1本は友人フィリップスとの共同研究だった。1822年7月、ファラデーは妻とその母をラムズゲートに連れて行き、フィリップスと共にスウォンジーへ行き、ヴィヴィアンの銅工場で新製法を試した。この強制的な別れの間、ファラデーは妻に3通の手紙を書いた。以下はその抜粋である。
「単なるラブレター」
(1822年7月21日)。
考えに流されてしまったら、いつものように、何のニュースも含まれていない単なるラブレターをあなたに書いてしまうだろうとわかっています。そうならないように、私はあなたを離れてから現在までに何が起こったかを語るだけにとどめ、それから私の愛情に浸りたいと思います。
昨日はちょっとした出来事がありました。些細なことでしたが、楽しい一日でした。午前中に研究所へ行き、日中に水質分析を行い、その結果をハチェット氏に報告しました。フィッシャー氏には会いませんでした。ローレンス氏が立ち寄り、いつものように寛大な対応をしてくれました。彼は週の初めに訪ねてきて、私が研究所にいるのは土曜日だけだと知り、既に述べたように、私から様々な機会に得た情報と引き換えに、10ポンド札2枚を受け取るよう強く勧めてきました。これはなかなかの金額ではないでしょうか?ご存知の通り、この金額はこれ以上ないほど喜ばしいものでした。愛しい人よ、あなたと私がこれを、民のために万物を備えてくださる神に、一瞬たりともためらうことなく、惜しみなく信頼を寄せるべきであるという、多くの証拠の一つとして捉えない理由はありません。こうした慈悲によって、私たちは食べ物や衣服、そしてこの世の物事に気を取られていることを、何度も非難されてきたのではないでしょうか。夕方、パターノスター・ロウの家に帰ると、フィリップス氏がCに会って、月曜日の夕方までロンドンを離れてはいけないと彼女に言ったことを知りました。53 だから明日は準備に追われるし、やることはたくさんあります。大きなお屋敷に行って、お偉いさん方と会うような気がするので、服をもっと持っていかなくちゃ。20ポンドもあるし、勇気も出るし…。
さて、愛する妻と母はお元気ですか?快適にお過ごしですか?幸せですか?宿は便利で、O夫人は親切にしてくださいましたか?ここは快適でしたか?天気は良いですか?できるだけ早く、何でも教えてください。直接手紙を書いていただければ、この手紙が届くのが一番だと思いますが、長文になるかもしれません。今ほどあなたからの長文の手紙を切望したことはありません。この手紙は火曜日に届く予定です。あなたからの手紙は、木曜日か金曜日までスウォンジーに届きません。待つのが本当に長くて悲しいです。直接、スウォンジー郵便局、または、もっと良い方法は、南ウェールズ、スウォンジー近郊、マリノのヴィヴィアン氏宛てに…。
さあ、愛しい娘よ、仕事はさておき。退屈な話はもううんざりだ。君に愛について語りたい。これほどふさわしい状況は他にないはずだ。結婚前もこの話題は楽しく、愉快なものだったが、今はさらに倍増している。今、私は自分の心だけでなく、二人の心について語ることができる。君の気持ちを疑うことなく、むしろそれが私の気持ちと一致すると確信して語る。今、私が君に温かく生き生きと語りかけられる言葉は、君もきっと私に言ってくれるだろう。君を自分のものだと知ることで感じるこの上ない喜びは、君が私を自分のものだと知ることで感じる同じ喜びを、君も感じているという意識によって、さらに倍増する。
夫から妻へ。
マリノ: 1822年7月28日、日曜日。
最愛の妻へ――今、あなたへの手紙を書く準備として、もう一度あなたの手紙を読み返しました。私の思いが以前よりもさらに高揚し、活気づけられるよう願っていたのです。もしあの手紙が、あなたからこれほどまでに真摯で温かい愛情のしるしを受け取ったなら、私はあなたと離れていることをほとんど喜ぶでしょう。手紙を読んだ途端、喜びと歓喜の涙がこぼれました。ロンドンからあなたに手紙を書いたのは、確か先週の日曜日の夕方、ちょうど今頃だったと思います。そして、再びあなたとのこの愛情深い会話を再開します。54 たしか木曜日にこの場所からあなたに宛てて私が受け取った手紙以来何が起こったかをあなたにお伝えするためです。
ここの銅工場で一生懸命働いており、ある程度の成果も出ています。日々は以前と変わらず過ぎていきます。朝食前に散歩、朝食、そして4、5時まで工場へ。それから家に帰って着替え、夕食。夕食後はお茶を飲み、おしゃべりをします。今日は会合にもあなたにも会えず、二重に寂しさを感じています。以前ロンドンを離れていた時は、あなたが一緒にいてくれて、一緒に読書をしたり、おしゃべりをしたり、散歩したりできました。今日はあなたの代わりをしてくれる人がいませんでしたので、私の様子をお伝えします。ここは人が多く、夕食もとても遅く長いので、できれば孤立した印象を与えないように、夕食は避けようと思いました。そこで、朝食の時間まで部屋に残り、皆で朝食をとりました。その後すぐに、フィリップス氏と私は湾のこちら側の端にあるマンブルズ・ポイントまで散歩に出かけました。そこで腰を下ろし、周囲の美しい景色を眺め、十分に眺めた後、ゆっくりと家路につきました。途中、オイスターマスという小さな村に立ち寄り、小さくてこじんまりとした家庭的な家で1時頃に夕食をとった。その後マリノに戻り、しばらくしてまた出かけた。フィリップス氏は町の親戚のところへ、私は砂浜と湾岸を散歩した。小さなコテージでお茶を飲み、7時頃帰宅すると、彼らは夕食の予定だったので、自分の部屋に戻った。今夜はもう彼らには会わない。今、明かりを取りに階下へ降りたら、居間で何か聖歌を演奏しているのが聞こえた。彼らは皆今日教会へ行ったらしく、いわゆる普通の人々だ。
ヘレフォードでの裁判は今のところ延期されていますが、それでも今週末までには町に着くことができません。あなたに会いたい気持ちはありますが、いつになるかは分かりません。ただ、あなたのことが日に日に心配になってきています。フィリップス氏は私より前に、つまり先週の水曜日に、ここからフィリップス夫人に手紙を書いていました。今朝、彼は手紙を受け取りました。55 フィリップス夫人(お元気です)から、十分な長さのラブレターを書けるよう、あなたへの手紙のコピーを一通私に送ってほしいと頼まれました。彼は叱責に笑い、「遠く離れていても痛くない」と言いました…。
あなたと別れてから、本当に長い時間が経ちました。きっとたくさんの出来事があったに違いありません。家に帰ったら、あなたにとても喜んで会えるでしょう。どうしたらいいのか、自分でも分からなくなるほどです。私に会う時には、あなたが元気で、生き生きと幸せそうでいてくれることを願っています。ここからどうやって逃げればいいのか、まだ分かりません。木曜日の夕方までにはきっと終わりませんが、金曜日の夜にはここを出発できるよう、真剣に努力するつもりです。そうすれば、土曜日の夜遅くには家に着くでしょう。もしそれが叶わなければ、日曜日は一日中旅行したくないので、おそらく日曜日の夜まで出発できないでしょう。しかし、最初の計画が採用され、あなたにはこの手紙に返事をする時間はないと思います。それでも、前回の手紙への返事、つまり、愛する妻がまた私のことを思い出してくれることを期待しています。ここでの「期待」とは、そうしてくれると信じ、確信しているという意味です。私の優しい娘はとても愛情深いので、もし手紙を送る時間があれば、私に12通の手紙を送っても大したことはないと思うでしょう。でも、そんな時間がないのはありがたいことです。
皆さんのお母さんに、自分のお母さんに送るのと同じくらい、心からの愛を注いでください。シャーロットやジョン、あるいはあなたが一緒にいる誰かにも同じ気持ちでいてください。パターノスター・ロウにはまだ手紙を書いていませんが、今手紙を書こうと思います。そうすれば、この手紙をここで書き終える許可を得られるでしょう。正直なところ、この手紙を終える許可は、あなたの心からだけでなく、私自身からも必要だとは思えません。
最大限の愛情を込めて――もしかしたら多すぎるかもしれないが――愛する妻サラ、あなたの献身的な夫サラよ、
M. ファラデー。
ファラデーの次の科学的成功は塩素の液化であった(第3章93ページ参照)。この発見は科学界に大きな関心を呼び起こした。56 この出来事は、ハンフリー・デービー卿と深刻なトラブルを引き起こした。デービーは、このような単純な実験を単なる助手に任せてしまったことに憤慨していたに違いない。ファラデーは数年後、この件について次のように記している 。
私の論文が書き上げられると、私たちの立場から生じた慣例に従い、サー・H・デイビーに提出されました(ずっと後になるまで「哲学論文集」に寄稿した私の論文はすべてそうでした)。そして、彼は必要に応じて修正を加えてくれました。この慣例のおかげで、様々な文法上の誤りやぎこちない表現が時折修正され、そうでなければそのまま残っていたかもしれません。
実のところ、この時デイビーはメモを添え(それは正式に印刷された)、実験の提案に自分がどの程度関与したかを明確に述べつつも、ファラデーの主張を一切否定していないことを記していた。このようにファラデーに寛大な態度を取ったとはいえ、彼がファラデーの名声の高まりに深刻な嫉妬を抱き始めたことは疑いようもない。事態をさらに深刻にしたのは、状況を正しく理解していない一部の人々が、2年前にウォラストン博士の友人たち、特にウォーバートン博士が電磁回転の発見に関してファラデーに対して提起した非難を掘り起こそうとしたためである。ファラデーの率直な行動とウォラストンの率直な満足感によって、この非難は永久に消え去るはずだった。しかも、ファラデーは今や、サー・ハンフリーが会長を務める王立協会の会員候補に推薦されることを期待していたため、事態はさらに悪化した。
57
フェローシップに推薦されました。
当時も今も、選挙に立候補するには、有力なフェロー数名の署名入りの推薦書、すなわち「証明書」を提出する必要がありました。ファラデーの友人フィリップスは、この証明書の作成と必要な署名を集めるという楽しい仕事を引き受けました。当時の規則では、提出された証明書は協会の連続10回の会合で読み上げられ、その後投票が行われました。ファラデーの証明書には29の名前が記載されています。最初の名前はウォラストンで、続いてチルドレン、バビントン、サー・ジョン・ハーシェル、バベッジ、フィリップス、ロジェ、そしてサー・ジェームズ・サウスが続きます。
1823年5月5日、ファラデーは フィリップスに次のように書いた。
ご親切に本当に感謝いたします。お名前を教えていただき、大変嬉しく思っています。ブランデさんからお手紙を受け取る前にお話を伺っており、これ以上良い方法はないと思っていました。今晩はグロブナー・ストリートにはいらっしゃらないと思いますので、この手紙をポストに投函させていただきます。
フィリップス夫人に心からの思い出を捧げます。
いつもお世話になっております
。M. ファラデーより。
証明書は5月1日に初めて読み上げられました。デイビーとブランデの名前がないのは、一方が会長、もう一方が書記官だったためです。ベンス・ジョーンズはその後の出来事を次のように記しています。
サー・H・デイビーがファラデーの選出に積極的に反対したことは、悲しいことであると同時に確かなことである。
何年も前、ファラデーは友人に次のような事実を伝えた。58 それらはすぐに書き留められました。「H・デイビー卿は私に証明書を取り下げるように言いました。私は、それは私が掲示したものではなく、提案者たちが掲示したものなので取り下げることはできないと答えました。すると彼は、提案者たちにそれを取り下げてもらうように言いました。私は、彼らがそうしないことは分かっていると答えました。すると彼は、会長である私が取り下げると言いました。私は、H・デイビー卿が王立協会のためになると思うことをしてくれると確信していると答えました。」
ファラデーはまた、推薦者の一人から、サー・H・デイビーがサマセット・ハウスの中庭を1時間ほど歩き回り、ファラデーは選出されるべきではないと主張したと語っている。これはおそらく5月30日頃のことだった。
ファラデーはまた、ウォラストンの友人らによる告発の状況について次のようなメモを残している 。
1823年。王立協会における私の選出に対するデイビーの反対に関して。
サー・H・デイビー、5月30日、激怒。
6月5日、ミスター・チルドレンを通じてフィリップス氏が報告した。
ウォーバートン氏から初めて電話があったのは6月5日(夕方)。
私はウォラストン博士を訪ねましたが、6月9日には彼は町にいませんでした。
私はウォラストン博士を訪問し、6月14日に診察を受けました。
6月17日、私はH・デイビー卿のところを訪問し、彼も私を訪ねてきました。
7 月 8 日、ウォーバートン博士はファラデーの説明に満足していると書き、さらに「フェローとしてのあなたに対する私の反対意見は撤回されるべきであり、私はあなたの選出を推し進めたい」と友人たちに伝えると付け加えました。
ベンス・ジョーンズは次のように付け加えている。
6月29日、サー・H・デイビーは手紙の最後にこう記している。「親愛なるファラデーへ、心からあなたの幸運を祈る者であり、友人です。」こうして表面上は嵐は急速に過ぎ去り、10回の会合で証明書が読み上げられた後、投票用紙が配られたときには、黒玉はたった一つだけだった。
59
友情と寛大さ。
選挙は1824年1月8日に行われた。
この残念な誤解について、デイビーの伝記作家であるソープ博士は次のように書いています。
デイヴィーがこのように示した嫉妬は、彼の生涯において最も痛ましい事実の一つである。それは、彼の不人気の原因の根底にあった道徳的弱さの表れであり、彼の体力が衰えるにつれて様々な形で現れたのである…。
ファラデーはその後、デイビーに対する恨みを微塵も抱かなくなった。しかし、王妃に選出されて以来、かつての師との関係は以前とはまるで変わってしまったと、やや悲しげに告白した。もし誰かがかつてのスキャンダルを再び持ち出そうとすれば、彼は憤慨して激しく非難しただろう。デュマは著書『歴史叙事詩』の中で、次のような逸話を披露している。
ファラデーはデービーへの恩義を決して忘れなかった。デービーの死後20年、家族の昼食会で彼を訪ねた時、彼は、デービーの偉大な発見を回想して彼が賞賛したにもかかわらず、私が冷淡な態度を取ったことに明らかに気づいた。彼は何も言わなかった。しかし、食事の後、彼は私を王立研究所の図書館に連れて行き、デービーの肖像画の前で立ち止まってこう言った。「彼は偉大な人物だったね」。そして振り返ってこう付け加えた。「彼が初めて私に話しかけたのは、この場所だった」。私は頭を下げた。私たちは研究室へと降りていった。ファラデーは60 ノートを取り出し、それを開いて、デイビーが電池を使ってカリウムを分解し、人類の手で初めて単離されたカリウムの球を見たまさにその瞬間に書かれた言葉を指で指し示した。デイビーは熱っぽい手で、その文字とページの残りの部分を区切る円を描いていた。彼がその下に書いた「資本実験」という言葉は、真の化学者なら誰でも感動せずにはおかないだろう。私は勝利を確信し、今度はもうためらうことなく、親友の称賛に加わった。
ソープ博士はデイビーの伝記の中で次のように付け加えている。
… ファラデーは生涯を通じてデイビーを真の師とみなし、デイビーの性格の道徳的弱点を知っていたにもかかわらず、初期の講義ノートや友人アボットへの手紙に見られる尊敬と崇敬の念を最後まで保ち続けた。
1823年、J・ウィルソン・クローカー、サー・H・デイビー、サー・T・ローレンス、サー・F・チャントリーらによって、文学者や科学者の憩いの場としてアセナエウム・クラブが設立されました。ファラデーはクラブの幹事に任命されましたが、その職務に全く馴染めず、1824年に友人のマグラスにその職を譲りました。
ファラデーは1825年に王立研究所の所長に昇進したが、ブランデは化学教授として留任した。新所長の最初の仕事の一つは、実験の様子を披露したり、実演を行ったりするメンバーによる夜の会合を研究室で開催することだった。この年、このような非公式な会合は3、4回開かれた。翌年には、金曜夜の会合はより組織的に行われるようになった。シーズン中には17回、そのうち6回は61 ファラデーはそこで講演を行いました(100ページ参照)。1827年には19回開催され、そのうち3回はファラデーが講演しました。この頃には、集会は現在と同様に劇場で行われていましたが、女性は当時からその後長年にわたり、上階のギャラリーのみに入場が許可されていました。また、彼は青少年向けのクリスマス講演を創始し、前任者であるヤングとデービーが行っていたように、朝の講演も定期的に続けていました。王立研究所における彼の活動は絶え間なく続きました。
専門的な仕事に対する料金。
1830年まで、ファラデーは化学分析や法廷における専門家としての仕事を専門料を得て引き受け続け、それによって彼のわずかな収入にかなりの額を加算しました。しかし、この仕事は彼の時間をますます奪い、独創的な研究に没頭する余裕がなかったため、彼は富をもたらすはずだったこの仕事を放棄し、専門家としての活動から身を引くことを決意しました。フィリップスへの以下の手紙は、この決断のわずか数週間前に書かれました。
[ M. ファラデーからリチャード・フィリップスへ]
王立研究所、
1831年6月21日。
親愛なるフィリップスへ――今夜、郵便で手紙を書く時間を作ろうと必死に努力してきましたが、うまくいきませんでした。ベルが鳴ってしまい、もう遅すぎます。しかし、明日には準備を整えるつもりです。あなたが事態の進展を知りたがっていること、そしてそれについて話すのが楽しいことなのかどうかわからないことを、私たちはとても心配し、内心かなり当惑していました。それが私が…62 あなたに手紙を書いていませんでした。なぜなら、あなたとバダムズとの関わりがどのようなものなのか、私は知らなかったからです。私はリカード氏とそのご家族、そしてもちろん彼の義理の兄弟であるアーチェル博士とも知り合いなので、なおさら困惑しました。アーチェル博士には、リカード氏がバーミンガムで何をするつもりなのか、何度も尋ねてみました。アーチェル博士は、あなたにとって不愉快なことではないことを願っているものの、確信は持てないと言っていました。この件で私たちが少し慰められたのは、ダニエルからあなたのことを少し聞いたことでした。彼は今日ここにいて、私を通してあなたのことを聞いて喜んでいました。さて、手紙を書けるようになったので、ファラデー夫人が私のことをとても心配していて、フィリップス夫人に彼女のことを伝えてほしいと強く頼んでいることをお伝えします。私たちは、家での考えが途切れるかもしれないので、あなたを一、二時間でもここに呼んであげられたらよかったのに、と何度も思っていました。
5ギニーについては、一瞬たりとも考えないでください。ある商社が自社の利益のために私の意見を求めていると考えていた間は、私に支払わない理由は見当たりませんでした。しかし、それがあなたの問題となると全く別の話です。あなたが私のために個人的に何かをしてくれたことに対して、5ギニーを払うことをあなたが望んでいたとは思えません。「犬は犬を食べない」と、サー・E・ホームは同様の件で私に言いました。この件は解決しました。
リード博士への手紙は、きっと面白く、そして新しい事実について語ってくれるでしょう。あなたの手紙はいつもそうであるように、私もきっと勉強になります。ダニエルは、あなたが車輪の上でハエを壊していると思っていると言っています。ご存知でしょうが、私はあなたを化学批評の王子様と呼んでいます。
ご存知の通り、ピアソール氏は赤色マンガン溶液の研究を続けています。彼は証明こそしていませんが、その色やその他の特性はマンガン酸によるものだという説を強く支持しています。この論文は次号に掲載される予定です。
グラム、ワイン・パイントなどについては、計算に非常に苦労しました。なぜなら、一致するものを見つけられなかったからです。最終的に、ケーター大尉の論文と議会法からいくつかの結論を導き出し、残りを計算することにしました。67ページのデータを参考にしたと思います。63 119 項はデータとして記載されていますが、確信が持てず、再度確認することはできません。
記憶力が日に日に悪くなっています。ですから、あなたの薬局方を受け取っていないとは言いません。手元にあるのは1824年のものです。他には知りません。ロシア薬局方に論文を送りましたが、化学的なものではありません。音響などに関するものです。もし印刷されれば、もちろんあなたにもそのうちお渡しできるでしょう。
親愛なるフィリップス、
心から敬具、
M.ファラデーより。
バダムズはどうなったのかと尋ねるのは正しいでしょうか?彼はもちろん、王立協会の債務不履行者だと思います。
科学のための犠牲。
科学のために払った犠牲は小さくなかった。1830年にはこれらの専門職で1000ポンドを稼ぎ、1831年には彼自身の決断がなければもっと稼げたはずだった。1832年には、彼が引き受けていた物品税関連の仕事で155ポンド9シリングを稼いだが、その後はこれほどの収入はなかった。こうして築いた専門職のつながりを活かせば、年間5000ポンドは楽に稼げただろう。そして、1860年までほとんど休むことなく活動を続けていたため、裕福なままこの世を去っていたかもしれない。しかし、彼はそうしなかった。そして最初の報酬は1831年秋、磁電流の偉大な発見という形でもたらされた。これは現代のすべての発電機や変圧器の基礎となる原理であり、すべての電灯と送電の基礎となっている。この研究から、彼はそれまで別個のものと考えられていたあらゆる種類の電気の同一性に関する研究へと進み、さらにそこから、まさに電気化学の研究へと進んだ。64 最高の価値。これらの調査の一部は、次の章で説明します。
しかし、科学への愛のためにこのようにして行われた膨大な量の忍耐強い科学的研究は、金銭的な犠牲以上の犠牲なしには成し遂げられなかった。彼はますます社会から遠ざかり、社交の場での会食を断ち、晩餐会を開くことをやめ、あらゆる社会団体や慈善団体から身を引いた。学会の運営には一切関与しなくなった。英国科学振興協会は1831年に設立された。ファラデーはこの運動には参加せず、ヨークでの創立総会にも出席しなかった。しかし翌年、オックスフォードで開催された同協会の第2回総会には出席した。そこで彼は「喜びに浴した」――彼自身の言葉だが――大学博物館にある巨大な磁石を使って実験を行い、電線コイルに誘導によって火花を散らした。これは、前年の古典的な実験で使用された中空のボール紙の円筒に巻かれた長さ220フィートのコイルだった。彼はまた、誘導電流がこのコイルの端子に接続された細い電線を加熱できることも示した。これらの実験は、ハリス氏(後のウィリアム・スノー卿)、ダニエル教授、ダンカン氏と共同で行われ、当時大きな注目を集めたようだ。オックスフォードの神学者たちは、火花実験の成功と、大学が科学界の代表者たちに示した歓迎の双方に、ひどく心を痛めたようだ。ピュージーの著書からの以下の一節は、6513 世紀の 人生は、その後 20 年間にわたり文明の時計を逆戻りさせようとした聖職者主義の蔓延を明らかにしています。
1832年の長期休暇中、ピュージーは山積みの仕事を抱えていた。英国協会は6月にオックスフォードで最初の会合を開き、21日には著名な会員4名、ブリュースター、ファラデー、ブラウン、ダルトンにDCL名誉学位が授与された。当時詩学教授だったキーブルは、「オックスフォード大学の博士たちの気質と態度」に憤慨していた。彼らは「雑多な哲学者たち」を受け入れることで「時代の流れに悲しげに逆らった」のである。L・カーペンター博士はマクブライド博士に、「彼と彼の同僚たちが受けた親切な歓迎のおかげで、大学は100年も存続できたのだ」と保証していた。
哲学者の寄せ集め。
キーブルが軽蔑を込めて「哲学者の寄せ集め」と呼んだ4人が全員非国教徒であったことは、おそらく無意味ではないだろう。ブリュースターとブラウン(偉大な植物学者であり、粒子の「ブラウン運動」を発見した人物)はスコットランド長老派教会に属し、ドルトンはクエーカー教徒、ファラデーはサンデマン派に属していた。ニューマンもこの状況に同様に動揺していたようで、友人のローズ氏に英国協会に対する長々とした、うんざりするような痛烈な批判記事を書かせ、 1839年の『ブリティッシュ・クリティック』誌に掲載した。同協会の中傷、憶測、抑圧、そして示唆は、極めて不道徳なものである。
ファラデーの王立研究所とその活動に対する献身は驚くべきものだった。彼はすでに66 専門職以外の仕事は放棄され、1838年以降は週3回以外は訪問客との面会を拒否した。研究に没頭することを強く望んでいた。友人のA・ド・ラ・リヴはこう述べている。
ファラデーは毎朝、ビジネスマンがオフィスに行くように研究室に入り、一晩で思いついたアイデアの真実性を実験で試しました。実験が「ノー」と出ればそのアイデアをあきらめる覚悟があり、実験が「イエス」と出れば厳密な論理でその結果を追及しました 。
彼は1827年、ロンドン大学(後にユニバーシティ・カレッジと改称)の化学教授職を辞退した。その理由として王立研究所への利益をあげている。彼は次のように 書いている。
王立研究所の確固たる設立を目指す今回の試みにおいて、できる限りの貢献をすることは、私の義務であり、感謝の念にかなうことだと考えています。この14年間、この研究所は私にとって知識と喜びの源でした。現在私がこの研究所のために尽力しているような給与は支払われていませんが、私はその役員や会員の皆様から温かいお気持ちとご好意を賜り、また、研究所が与えてくれる、あるいは私が必要とするあらゆる特権を享受しています。さらに、これまでの私の研究者人生において、この研究所が私に与えてくださった保護を深く心に刻んでいます。こうした状況に加え、この研究所が有用かつ価値ある機関であるという確固たる確信と、努力が実を結ぶという強い希望から、私は少なくともあと2年間は研究所に尽力することを決意しました。そうすれば、その後は、誰の手に渡ろうとも、この研究所は順調に発展していくと信じています。
しかし1829年、彼はウーリッジ王立アカデミーの化学講師に就任するよう依頼された。年間20回の講義しかなかったため、彼はその申し出を受け入れた。67 給与は年間200ポンドと固定されていました。これらの講義は1849年まで続けられました。
トリニティハウスの予約。
1836年、イギリスの灯台管理を公式に統括する機関であるトリニティ・ハウスの科学顧問に任命されたことで、彼の科学的研究の方向性は大きく変わった。彼は副灯台長に次のように書き送った。
あなたの手紙を大変光栄なことと受け止めており、あなたが提案しているトリニティ・ハウスへの任命についても同様に考えます。しかし、私は名誉といえども、十分な考慮なしには受け取ることはできません。
まず第一に、私の時間は私にとって非常に貴重です。もしあなたがおっしゃる任命が、定期的な日常的な出席のようなものであれば、お受けすることはできません。しかし、もしそれが、私の都合が許す限り、誠実な義務感を持って、協議、提案された計画や実験の検討、試験などを行うことを意味するのであれば、現在の私の仕事内容と合致すると考えます。あなたは鉛筆で金額を記入されました。私は主に任命の性質に関してこれらを検討します。親切心からではなく、利害関係からあなたの提案に無関心であることをご記憶いただければ、私が誠実であることをご理解いただけるでしょう。
周囲の皆様の善意と信頼のおかげで、私はいつでも時間を金銭に換えることができますが、必要な目的を達成するために必要な金額以上の金銭は求めません。したがって、200ポンドという金額はそれ自体では十分ですが、任命の性格を示す指標となるには不十分です。しかし、あなたはそうはお考えではないと思いますし、その点ではあなたと私はお互いを理解しています。そして、あなたの手紙は私のその見解を裏付けています。あなたが私に期待しているであろう立場は、常任弁護士のような立場だと思います。
タイトルについては、ほぼご満足いただけると思います。化学アドバイザーというと範囲が狭すぎます。化学ではなく、光の哲学の領域に踏み込んでしまうからです。68 科学顧問は、範囲が広すぎる(または、私の考えでは傲慢すぎる)と考えるかもしれません。そして、もしそれによってすべての科学が理解されるのであれば、それはそうなるでしょう。
彼は30年近く科学顧問を務めました。彼の研究記録は、19冊の大きなポートフォリオに収められた原稿集に収められています。それらはすべて、彼のすべての研究の特徴である、順序と方法への綿密かつ綿密な配慮をもって索引付けされています。
彼は名目上、海軍本部の科学顧問も務めており、年俸は200ポンドだった。しかし、この給与は一度も受け取ったことがなかった。ある時、海軍本部の役人が、ある人物の特許取得済みの消毒用粉末と瘴気除去ランプの広告パンフレットについて意見を求めてきた。ファラデーは、自分が意見を述べるような文書ではないと静かに憤慨しながら抗議し、パンフレットを返した。
ファラデーは1827年に、王立研究所が2年で財政的に健全な状態に回復できるという希望を表明したが、それは叶わなかった。彼は極めて倹約的に働き、支出の細部までファージング単位で記録した。「我々は自分の皮膚の切れ端で暮らしていた」と彼はかつて経営陣に語った。1832年、財政問題は深刻化した。同年末、調査委員会は次のような報告書を出した。
委員会は、ファラデー氏の年収100ポンド、住宅費、石炭代、ろうそく代を削減することはできないと確信している。そして、委員会の職務内容の多様性が、ファラデー氏の年収増加を正当化するほどのものではないことを遺憾に思う。69 ファラデー氏が遂行しなければならない課題と、それを遂行する彼の熱意と能力は、価値があるように思われます。
一年に百、そして二部屋。
年間100ポンド、二部屋の使用料、そして石炭代!これは、つい最近オックスフォード大学のDCLに任命され、王立協会から最高賞であるコプリーメダルを授与されたばかりの男の年俸だった!確かに、ウーリッジでの講演で200ポンド稼いでいたが、妻を養わなければならず、年老いた母は彼に完全に依存しており、個人的な慈善活動への要請も多かった。
1835年頃、サー・ロバート・ピールは彼に民事年金を授与しようと考えていましたが、それが実現する前に彼は退任し、メルボルン卿が首相に就任しました。3月にサー・ジェームズ・サウスは、後に著名なシャフツベリー伯爵となるアシュリー卿に手紙を書き、ファラデーの小史をサー・ロバート・ピールに託すよう依頼しました。この小史には、ファラデーの初期の経歴と、少年時代に彼が製作した電気機械の説明が含まれていました。「彼の金銭的状況が改善されたので」と続き、「彼は妹を寄宿学校に送りましたが、その費用を賄うために、一日おきに夕食を抜くことは絶対に必要でした」と記されています。ピールはアシュリーに対し、在任中に小史を受け取っていればよかったと痛切に後悔しました。後にアシュリーに宛てて、これまで未発表だった以下の手紙を書きました。
70
ドレイトン・マナー、
1835年5月3日。
親愛なるアシュリーへ――もし私がまだ在職していたら、陛下への最初の提案の一つは、エアリー氏に支給したのと全く同じ原則に基づいて、ファラデー氏にも年金を支給することだっただろうと、あなたは信じてくださっています。もし資金があれば、退任前に申し出ていたでしょう。
私はファラデー氏が科学者として非常に名声を博していること、またその立場で彼が公衆に果たしてきた価値ある実際的貢献については十分承知していた。しかし、彼の金銭的事情により収入を増やすことが彼にとって目的であったかどうかを確認しなかったのは私の責任である。
生きている人間の中で、彼以上に国家からのそのような配慮を受ける権利のある者はいないと私は確信しています。そして、私が年金の支給に関して行動した原則は、年金の受給における繊細さや独立心といった障害を取り除くだけでなく、年金の支給に、金銭的な額から得られるものよりも名誉ある栄誉としてより高い価値を加えるものとなると確信しています。
いつも、私の愛するアシュリーより、
心から敬具、
ロバート・ピールより。
メルボルン卿の分詞。
ジェームズ・サウス卿は延期された助成金の発給を依然として実現させようと努力し、キャロライン・フォックス閣下に手紙を書き、ファラデーの歴史書をホランド卿に託し、メルボルンに提出するよう要請した。ファラデーは当初、ジェームズ・サウス卿の行動に異議を唱えたが、義父バーナードの助言により異議を撤回した。その年の後半、彼は財務省でメルボルン卿に仕えるよう依頼された。彼は10月26日の出来事を日記に記している。この日記によると、71 ファラデーはまずメルボルンの秘書官ヤング氏と、宗教上の理由で年金の受給を初めて断ったこと、貯蓄銀行への反対、そして蓄財について長々と話し合ったようだ。その日の後半、彼は大蔵卿と短い面談をしたが、メルボルン卿は目の前の人物の性格を完全に誤解し、科学者や文学者に年金を支給する制度全体を痛烈に批判し、これをインチキだと評した。「インチキ」という言葉の前には、ファラデーのメモに「神学的な」と記されている分詞がついた。ファラデーは憤慨し、頭を下げて退席した。同日夕方、彼は財務省に名刺と以下のメモを残した。
メルボルン子爵閣下、大蔵大臣殿。
10月26日。
閣下、閣下が本日午後私に語って下さった会話、その中には、科学者に最近支給されている年金の一般的な性質についての閣下の意見も含まれていましたが、閣下が私に意図しておられると信じる好意を謹んで辞退させて頂くに至りました。というのは、たとえ承認の形をとっていたとしても、閣下が簡潔に述べたような性質のものを、閣下から満足して受け取ることはできないと感じているからです。
ファラデーの日記にはこう記されている。
あまり気に入らず、友人たちが私をこのような状況に置いたことを全体的に後悔している。メルボルン卿は「この事件全体にかなりの偽りがあったと思う。72 もちろん私の問題もそうだが、年金全体の問題でもあるのだ。」…私は、この件についてはかなり先まで何も知らなかったことを理解してほしいと頼んだ。そして、この件を後押ししてくれた友人たちには感謝しつつも、私に関する限り、彼にはこの件について全く自由に話してほしいと願った…。夕方、私は手紙を書いて置きました。この件で何かが進展する前にメルボルン卿に届けたいと思い、夜の10時に自分で置きました。
マイケルの年金。
しかし、問題はそこで終わらなかった。ファラデーの友人たちは憤慨した。面談に関する辛辣で、おそらくは誇張された記述(ファラデー自身は一切の責任を否定している)が『フレイザーズ・マガジン』に掲載され、11月28日付のタイムズ紙にも転載された。その結果、国王の直接の介入がなければ、年金支給は拒否されていたかもしれないという事態になった。しかし嵐は過ぎ去り、12月24日に年300ポンドの年金が支給された。数年後、ファラデーはB・ベル氏に宛てた手紙の中で、「メルボルン卿はこの件に関して非常に丁重な対応をしてくれた」と記している。
1836年2月号の『フレーザーズ・マガジン』(第13巻、224ページ)には、マクリーズによるファラデーの肖像画が掲載されており、マギン博士による非常に面白い伝記記事が添えられています。この絵は、ファラデーが講義をし、その周りを装置に囲まれている様子を描いています。記事は次のように始まります。
ここに、彼の栄光の姿があります。メルボルンの前に立ち、青いベルベットの旅行帽をかぶり、片足をキャニングの椅子に乗せてゆったりと座っていた時の彼の地位が 不名誉だったわけではありません。そして、あの「ペテン師」を軽蔑する高名な人物に、彼が息子を誤解していたことをはっきりと理解させたのです。いや、そうではありません!しかし、ここには彼が最初に73 人類の知性にガスの凝縮、あるいは 5 つの電気の正体がひらめいたのです。
彼の経歴を活発に概説し、サー・ハンフリー・デイビーの後継者としてファー・ア・デイはほぼナイトの称号を持っているに違いないという冗談めいた示唆の後、記事は次のように続く。
未来の準男爵は実に善良な男だ…羊の脚肉にフォークを巧みに使い、旧友の3本目のボトルを惜しげもなく飲む。気取らない元製本職人との付き合いの中で、葉巻とパンチ(彼が見事に混ぜる)ほど心地よいものはほとんどないだろう…。
さて、ヤングはブロデリップに主君を擁護するような文書を書かせ、「B判事」は――驚くべきことに――フックにそれをジョン・ブル紙に掲載させたにもかかわらず、世論の流れを止めることはできなかった。レジーナが声を上げ、義務としてウィリアム・レックスがそれに続き、メルボルンが謝罪し、「マイケルの年金、マイケルの年金」は大丈夫になったのだ。
この時期の彼のノートの一つに次のような記述がある。
1834年1月15日。
先週、左目の視界がわずかにぼやける現象が2回発生しました。目から約14インチ(約3.7cm)離れた場所に本を置いて文字を読んでいる時に発生し、直径約半インチ(約1.5cm)の空間が霧に覆われているかのようにぼやけていました。この空間は眼軸より少し右下でした。この現象を今、そして他の時にも確認しようとしましたが、はっきりとは分かりません。今後、この現象が悪化したり、より頻繁に現れたりした場合に、その進行を追跡できるよう、このことを記録しておきます。
幸いなことに、この症状は再発しなかったが、この記録は彼の正確さを重視する習慣の典型である。残念ながら、記憶力の喪失は早くから始まっていた。74 実際、アボット宛の最初の手紙(7ページ)にはこの兆候が見受けられ、頭痛やめまいに関する記述は彼の書簡の中で繰り返し現れている。こうした脳の不調が襲いかかると、彼はあらゆる仕事を中断し、休息と気分転換を求めざるを得なかった。彼はよくブライトンまで走ったが、そこはまずい場所だと考えていた。運動のために自分で自転車を作った。二、三回、長期休暇でスイスへ出かけたが、たいていは妻と妻の弟ジョージ・バーナードに同行していた。
「体格は」とティンダルは述べている。「ファラデーは中背より体格がよく、体格がよく、活動的で、顔つきは驚くほど生き生きとしていた。額から背中にかけて頭が長すぎて、帽子をかぶっていなければならなかった。」若い頃は茶色の髪で、自然にカールしていたが、後年は白髪に近づき、いつも真ん中で分けていた。声は快活で、笑い声は朗らかで、若い人たちといる時や、研究室で成功して興奮している時の振る舞いは、少年らしい陽気さを漂わせていた。実際、活動期を終えるまで、少年のような喜びや、過酷な労働のストレスの後でも遊び心を失わなかった。
75
第3章
科学研究:第一期。
ファラデーの独創的な科学研究は、最初から最後まで44年にわたります。 1816年に『季刊科学誌』に掲載された苛性石灰の分析から始まり、1860年から1862年にかけて行われた、磁気と重力、そして磁気と光の間に新たな関係が存在する可能性に関する未完の研究で終わります。王立協会が発行する科学論文目録は、そのタイトルを列挙するだけで数ページにわたります。
記述の便宜上、この44年間は3つの期間に分けられる。第1期は1816年から1830年までで、雑多な、ある意味では予備的な活動の期間である。第2期は1831年から1839年末までで、電気に関する古典的な実験研究の期間であるが、彼の健康状態の深刻さにより一時的に中断されるまでである。第3期は1844年に彼が仕事を再開できるようになり、1860年までで、電気に関する実験研究の完了、76 光と磁性の関係、および反磁性の関係。
研究が始まります。
ファラデーの最初の研究は、トスカーナのモントローズ公爵夫人から送られてきた苛性石灰の標本をハンフリー・デイビー卿のために分析したものでした。この研究論文が掲載された『季刊科学ジャーナル』は、 『王立研究所紀要』の前身であり、W・F・ブランデ教授が編集長を務めていました。ファラデーはこの時期に頻繁に同誌に寄稿し、ブランデ教授の休暇中に編集長を何度か引き受けました。苛性石灰に関するこの論文は、ファラデーの著書『化学と物理学に関する実験的研究』に再録され、次のような 序文が添えられています。
この論文を全文転載します。これは私が公衆に向けて発表した最初の論文であり、その結果は私にとって非常に重要なものでした。ハンフリー・デービー卿は、化学における最初の試みとして、この分析を私に与えてくれました。当時、私の不安は自信よりも大きく、そしてその両方が知識をはるかに上回っていました。科学に関する独創的な論文を書くなどとは夢にも思っていませんでした。卿自身のコメントが加えられ、論文が出版されたことで、私は時折、他のささやかな発表を続けるようになり、そのいくつかは本書にも掲載されています。これらの発表が季刊誌から他の雑誌に移されたことで、私の大胆さは増しました。そして40年が経ち、その後の発表がどのような成果をもたらしたかを振り返ることができる今、その性質は変化したとはいえ、今も40年前も、私があまりにも大胆すぎたわけではないと、今も願っています。
その後2、3年、ファラデーはハンフリー・デイビー卿の研究を補佐し、77 デイビーとブランデの両方の講義を準備する間、彼はまだ自分の研究をする時間を見つけた。1817年には、Quarterly Journal of Scienceに6本の論文とノートを寄稿した。その中には、毛細管を通るガスの逃げ道や、金網安全ランプ、そしてデイビーの炎の実験などがあった。1818年には、同ジャーナルに11本の論文を寄稿した。最も重要なのは、炎によって管の中で音が発生することについてであり、もう1本はダイヤモンドの燃焼についてであった。1819年には、 Quarterly Journalに19本の論文を寄稿した。これらは、ホウ酸、鋼の組成、鉄からマンガンの分離、そして「シリウム」あるいは「ベスチウム」とされていた新金属に関するものであった。彼は、シリウムは鉄と硫黄とニッケル、コバルト、その他の金属の混合物に過ぎないことを示した。
エルステッドの発見。
1820年は、コペンハーゲンのエルステッドが電磁気学の根本原理、すなわち磁針の上または下を流れる電流によって磁針に生じるたわみを発見したことで、科学史に残る年となった。電気現象と磁気現象の間には何らかの関連があるのではないかとしばしば疑われてきた。帯電した物体が引き起こす引力と反発力、そして鉄に作用する磁石の引力と反発力の類似性は、両者の間に何らかの真の関連がある可能性を常に示唆していた。しかし、聖アウグスティヌスが何世紀も前に指摘したように、磨かれた琥珀は物質の大きさや重ささえあれば、その材質に関わらずあらゆる物質を引き付けるのに対し、磁石は鉄または鉄の化合物のみを引き付け、全く…78 他のすべての物質には作用しない16。また、雷に打たれた家屋では、電撃の経路に近いナイフ、針、その他の鋼鉄製品が磁化することが観察されていたものの、最も強力な電気機械を用いても針の磁化を確実に再現できた者はいなかった。ナイフや電線に火花を流して磁化させようと試みたが、無駄だった。痕跡が見られることもあれば、全く磁化されないこともあった。そして、わずかな磁化が生じたとしても、その極性は信頼できなかった。ファン・スウィンデンは電気と磁気の類似性について二巻からなる論文を執筆したが、両者の真の関係はこれまで以上に曖昧なままだった。1800年にボルタ電池が発明され、初めて安定した電流を発生させる手段が提供された後、エルステッド自身を含む数人の実験者が、長年疑われていた関連性を解明しようと試みたが、成功しなかった。エルステッドは、哲学的な才能はあったものの、実験が下手だったことで有名でした。1820年、以前よりも強力なボルタ電池を作動させた彼は、電流を流す銅線をコンパスの針に近づけるという実験を繰り返しました。そして、それを針の方向と平行に、あるいは針の上または下に置いたところ、針が右に向く傾向があることを発見しました。79 電流の方向と針の上にあるか下にあるかによって、電流の方向と針の方向が変わります。針の上を南から北へ流れる電流は、北を指していた針を西に向けます。電線が垂直で電流が下向きに流れ、コンパスの針を南側の電線に近づけると、地球の指向的な影響で針は電線に向かって北を指すようになり、電線に流れる電流の影響で針の北を指していた端が西を向くことが観察されました。あるいは、電流の流れを逆転させると、針への影響も逆転し、今度は東を向きます。エルステッドはこれらすべてのことを「電気的な衝突は電線の周りを回転するように作用する」という言葉で要約しました。18現代の言葉で言えば、電線に流れる電流の作用が、磁石のN極をある意味では電線の周りを回転させる傾向があり、また磁石のS極を別の意味では電線の周りを回転させる傾向にあると理解できれば、これらの作用のすべてが説明される。ほとんどの場合、最終的な結果は次のようになる。80 磁針は電流の線に対して直角に向く傾向がある。エルステッド自身は説明が明確ではなく、後期の論文では斥力と引力の作用の中で円運動を見失っているように思われる。
この発見は、磁石と電流の幾何学的な関係を明らかにしただけでなく、それ以前の試みがなぜ失敗したのかをも明らかにした。電流が定常流である必要があったのだ。電荷実験のように静止しているのではなく、火花放電実験のように気まぐれで振動的な流れでもない。ファラデーは四半世紀後、エルステッドの発見についてこう述べた。「この発見は、それまで暗黒だった科学の領域の扉を一気に開き、そこに光の洪水をもたらした。」
エルステッドの回顧録がイギリスで出版されたまさにその日に、デイビーはそのコピーを王立研究所の実験室に持ち込み、ファラデーと共に直ちに実験を繰り返し、事実を確認する作業に取り掛かりました。
エルステッドの発見が発表された後、アンペールが電磁気作用の一般化へと飛躍し、二つの電流、あるいは電流を流す二つの導線の間に存在する相互作用を発見したことは歴史に残る事実です。二つの導線は互いに機械的な力を受け、平行に接近しようとします。ビオとラプラス、そしてアラゴもこれらの研究に加わりました。デービーは、電流を流す裸銅線が、付着している両端ではなく、鉄粉を自ら引き寄せることを発見しました。81 磁石の極のように房状になっていますが、横方向には、各やすりまたはやすりの鎖がワイヤの軸に対して直角に接線方向に並ぶ傾向があります。
逆説的な現象。
電流と磁力の間のこの奇妙な直角関係は、科学界に完全なパラドックス、あるいはパズルとして映った。古い天文学を支配していた、力についての奇妙で非機械的な概念を捨て去るのに何世紀もかかった。プトレマイオス体系によって仮定された惑星の周転円運動は、機械的な原理では決して説明できなかった。ケプラーの惑星運動の法則は、ニュートンによる円運動の法則と万有引力の原理の発見によって惑星理論が合理的な基盤に置かれるまでは、単に経験的で、観測結果を具体化したものに過ぎなかった。ニュートンの法則によれば、力は直線上に作用し、すべての作用には等しく反対方向の反作用があるはずである。A がB を引き寄せる場合、B もA を等しい力で引き寄せ、相互作用する力はAからBに引いた線上になければならない 。エルステッドによる、磁極が電線によって 、それらを結ぶ線に直交する方向に押されるという発見は、一見するとニュートンによって確立された力の概念に反するように見えました。この横断性はどのように説明できるでしょうか?導線は、複数の短い磁石が電線を横切って配置され、すべてのN極が右向き、すべてのS極が左向きになっていると考えることで、この効果を説明しようとした人もいました。アンペールは別の見解を示しました。82 磁石は、コアを軸としてその周囲を横方向に循環する複数の電流と等価であるとみなせるかもしれない。どちらの場合も、説明は完全ではなかった。
2年間が無駄になった。
1820年におけるファラデーの科学的活動は非常に顕著でした。数ヶ月にわたり、鋼鉄に関する新たな研究が進められていました。鉄を銀、白金、ニッケルなどの他の金属と合金化することで、錆びない合金が見つかるかもしれないという期待がありました。この考えは、ニッケルを豊富に含む隕石の鉄は錆びないという誤った考えから生まれました。ファラデーは、ニッケル鋼が普通の鋼よりも酸化されやすいことを発見しました。白金鋼もまた失敗に終わりました。銀鋼はより興味深いものでしたが、合金に銀を少量以上含めることは不可能であることがわかりました。それでも、銀鋼はシェフィールドの会社でしばらくの間、フェンダーの製造に使用されました。白金、イリジウム、ロジウムを含む鉄の合金もあまり役に立ちませんでした。しかし、この研究は、微量の他の金属が鋼鉄の品質に驚くべき影響を与える可能性があることを実証しました。ファラデーは晩年、時折友人に、自らが開発した特殊な鋼で作ったカミソリを贈っていました。外科用器具の製造における鋼合金の使用に関する論文は、ストダート氏との共著で季刊誌に掲載されました。ファラデーはまた、王立協会で、塩素と炭素の新しい化合物2つと、ヨウ素、炭素、水素の新しい化合物に関する最初の論文を発表しました。彼はまた、83 ファラデーは、木炭から人造黒鉛を作る方法を研究している。友人のG・ドゥ・ラ・リヴ教授に宛てた手紙の中で、鋼の合金に関する研究の長くて雑然とした概要を述べている。その研究は、ウーツ鋼またはインド鋼の分析に端を発しているようで、この鋼は酸でエッチングすると美しい波模様や網目模様の表面を示す。ファラデーはこの効果を純粋な鋼では発見できなかったが、「金属アルミン」を合金にした鋼ではうまく再現した。この金属は当時まで単離されていなかった元素である。次に、ロジウム、銀、ニッケルの鋼について説明し、ついでに、銀は揮発できるのにチタンは還元できないことを発見して驚いたことにも触れている。彼は、この金属が「純粋な状態で還元されたことがあるのかどうか」疑問を抱いている。 [今では、電弧または金属アルミニウムの使用により、容易に還元できます。] 彼は手紙を次の言葉で締めくくっています。「2年間の実験を経て、私たちがこれ以上進歩していないことをどうかお憐れみください。しかし、実験の労力をご存知であれば、少なくとも私たちの粘り強さを称賛していただけると確信しています。」
1821年、彼が結婚した年に、彼に国際的な名声をもたらした最初の重要な科学的発見がありました。それは電磁回転の発見でした。エルステッドの「電気的な衝突が隣接する方位磁針の極に回転作用する」という輝かしいひらめきは、その後の議論の中で見落とされてしまったようです。そして、その議論については既に言及しています。世界中が引力と斥力について考えていたのです。二人の男、84 しかし、彼らの考えはもう少し先へ進んでいたようである。ウォラストン博士は、電流が流れるまっすぐな導線に磁極を近づけると、導線がそれ自身の軸の周りを回転する傾向があるはずだと示唆した。この効果は近年ジョージ・ゴア氏によって観察されているが、彼は実験で観察しようとして失敗した。彼は1821年4月に王立研究所の実験室に実験をしに来たが、結果は得られなかった。ファラデーは、 Annals of Philosophyの編集者であった友人のフィリップスの依頼で、7月、8月、9月号で電磁気学の現在までの歴史的概略を同誌に寄稿した。これはファラデーの著作の中で匿名だった数少ないものの一つで、単に「M」と署名されていた。これは第3巻107ページにある。 117 編集者はこう述べている。「匿名の通信員から提供していただいた電磁気学の歴史的概略に、王立研究所のファラデー氏による発見の概略を加えよう。」この著作の中で、ファラデーは自らが記述したほぼすべての実験を自らの満足のために繰り返した。その結果、回路に組み込まれた電線が、その下端を水銀のプールに垂らすように設置され、磁石の極の周りを回転できることを発見した。また逆に、電線を固定し、磁石の極を自由に動かすと、磁石が電線の周りを回転することも発見した。「ウォラストン博士が電磁気電線がその軸の周りを回転すると予想していたことには気づかなかった」と彼は記している。いつものように、彼はこの著作を書き終えるや否や、85 彼は出版に向けて研究を進めていたが、友人の一人に宛てた手紙にその概要を書き留めた。この時、彼の秘密を打ち明けたのはジュネーブのG・ドゥ・ラ・リヴ教授だった。9月12日、彼はこう書いている。
デ・ラ・リヴへの手紙。
私が科学の分野で、特に炭素の塩化物に関して成し遂げた小さな成果について、あなたが好意的に評価してくださったことに、私は大変感激し、研究を続ける勇気をもらいました。
ここであなたは、アンペールの電磁気学の実験を十分に評価していないと、私たちを非難していますね。この点について、あなたの意見を少し補足させてください。実験については、十分に評価していただけることを期待しています。しかし、ご存知のように実験はごくわずかで、アンペール氏が発表したものの大部分は理論で占められており、しかも多くの点において、本来であれば実験によって裏付けられるべきなのに、理論が欠けているのです。同時に、アンペール氏の実験は素晴らしく、その理論は独創的です。私自身は、あなたの手紙が来るまで、それについてほとんど考えていませんでした。それは、生来哲学理論に懐疑的な性格で、実験的証拠が著しく不足していると考えていたからです。しかしそれ以来、私はこのテーマに取り組んでおり、1、2週間後に私たちの「Institution Journal」に論文を投稿する予定です。この論文には実験が含まれているため、アンペール氏はすぐにその理論を裏付けるために、私よりもはるかに明確にその論文を適用するでしょう。そのコピーをもう1通と同封するつもりですので、送付方法を教えていただければ幸いです。
私は、磁針が結合ワイヤに引き寄せたり反発したりする通常の動作は、すべて欺瞞であると考えています。その動作は、引き寄せたり反発したりするものではなく、引力や反発力の結果でもありません。ワイヤ内の力の結果であり、磁針の極をワイヤに近づけたり遠ざけたりするのではなく、磁針がワイヤの周りを永遠に回転するように動かそうとします。86 電池は作動状態のままです。私はこの運動の存在を理論的に示すだけでなく、実験的にも実証することに成功し、針金を磁極の周りで回転させたり、磁極を針金の周りで回転させたりすることを思い通りに実現しました。針と針金の他のすべての運動を還元できる回転の法則は、単純かつ美しいものです。
南北を結ぶ線を想像してみてください。北極は電池のプラス極に、南極はマイナス極に接続されています。すると、北磁極は太陽の見かけの方向に沿って、上は東から西へ、下は西から東へと、その周りを絶えず回っていることになります。
電池の接続を逆にすると、極の動きが逆になります。または、S 極を回転させると、N 極の場合と同様に、動きは反対方向になります。
電線を極の周りを回転させると、前述の通り運動します。私が使用した装置には2枚のプレートしかなく、運動の方向は、もちろん、上記に示した複数対のプレートを用いた場合の運動方向とは逆です。今や私は実験的に、この運動をアンペールやネリスなどが示した様々な形態へと追跡することができ、いずれの場合も、引力と反発力は極の回転による単なる見かけ上の現象に過ぎないこと、異なる極は反発するだけでなく引き合うこと、また同種の極は反発するだけでなく引き合うこと、さらに螺旋磁石と一般的な棒磁石との類似性は以前よりもはるかに強固になったと考えています。しかし、私はまだ、一般的な磁石に電流が流れると確信しているわけではありません。
電気が螺旋の円を棒磁石で考えられている円と同じ状態にすることは間違いないが、この状態が直接電気に依存しているかどうか、あるいは他の手段で作り出せないかどうかは確信が持てない。したがって、磁石に電流が存在することが他の手段で証明されるまでは、87 磁気効果に関しては、私はアンペールの理論に疑問を抱き続けるだろう。
皆様の健康と幸せをお祈りし、あなたからの知らせを待っています。
親愛なる先生、私はあなたにとても感謝し、感謝しています
M. ファラデー。
この手紙の冒頭で言及されている炭素塩化物については、彼が王立協会に報告した発見と関係があります。その年の後半には、彼と友人のリチャード・フィリップスによる、炭素と塩素の別の化合物に関する共同論文が提出されました。この2つの論文は、1821年の『哲学論文集』にまとめて掲載されました。
ノートブックからの抜粋。
以下は、ファラデーの実験ノートからこの発見に関する抜粋です。一部が破れており、記述は不完全です。
1821年9月3日。
電線は常に極から直角に離れようとし、実際、極の周りを円を描いて回ろうとするので、どちらかの極を、電線に垂直に、電線が描く円の半径まで近づけると、引力も反発力も生じませんが、極が内側または外側に少しでも変化すると、電線はどちらかの方向に動きます。
磁石の極は、磁石の任意の軸方向だけでなく、あらゆる位置で曲げられたワイヤに作用するため、電流が円筒形になることはほとんどなく、円筒の軸の周りに配置されることもありません。
上方の動きから、円の中心にある北極の磁極が導線を絶えず回転させます。磁針を水銀で囲んだガラス管の中に置き、コルクや水などで接続線を支えます。接続線の上端は銀のカップと水銀の中に入り、下端は水銀の通路の中を回転します。88 針の極。電池は前と同じように電線と接続する。こうして、電線は磁石の極の周りを回転する。上から下を見ると、方向は次のようになる。
図2.(原スケッチの複製)
非常に満足ですが、より合理的な装置を作成してください。
9月4日火曜日。
針金と磁石の回転装置。深い容器の底に少量の蝋を入れ、その上に水銀を満たす。蝋の中に磁石を垂直に立て、極が水銀の表面のすぐ上にくるようにする。そして、下端をコルクで塞いだ針金を浮かべ、水銀に浸し、上端を銀のカップに入れる 。
図3. (オリジナルスケッチの複製)
1821年10月の季刊科学誌に掲載された(そして「電気の実験的研究」第2巻に再録された)電磁回転に関する研究は、ウォラストン博士とその友人たちとの非常に深刻な誤解のきっかけとなり、一時はファラデーの排除の危機に瀕した。89 ファラデーは王立協会から科学の学位を授与されました。ウォラストン博士に懇願するというファラデーの迅速かつ率直な行動は、彼を非常に不愉快な危機から救いました。ウォラストン博士は実験を見届けるために3、4回も研究室を訪れました。同年のクリスマスの日、ファラデーは電流を流した電線を地磁気のみの作用で動かすことに成功しました。当時研究室にいた義理の弟のジョージ・バーナードはこう記しています。「電線が回転し始めると、彼は突然、『見えますか、見えますか、ジョージ!』と叫びました。私の記憶では、一方の端は水銀の入ったカップの中にあり、もう一方の端は中心の上部に取り付けられていました。彼の顔に表れた熱意と目の輝きを私は決して忘れません!」
研究室の風景。
1822年、ファラデーの科学的業績にはほとんど変化がなかった。王立協会でストダートと共同で鋼鉄に関する論文を発表し、『季刊誌』には短い化学論文を2本、電磁気運動と磁性に関する論文を4本発表した。彼は長年、メモや疑問、書籍や雑誌からの抜粋を書き込む雑記帳をつけていたが、この年、新たに原稿を書き始め、自らが発案した疑問や提案の多くをそこに書き入れた。彼はこの原稿を「化学ノート、ヒント、示唆、そして追求対象」と名付けた。この原稿には、彼自身の将来の発見の萌芽となるものが数多く含まれており、以下の例がそれを示している。
磁気を電気に変換する。
誘導による電気の乱れでピスボールは発散しますか?
90
圧縮の一般的な効果は、ガスの凝縮、溶液の生成、さらには低温での組み合わせなどです。
金箔を透過した光は、亜鉛またはほとんどの酸化可能な金属(極または磁気棒)に照射されます。
金属の透明性。金箔を透過する太陽の光。二枚の金箔が柱となり、光は一方からもう一方へと透過した。
疑問が解決するたびに、彼はペンでその部分に線を引き、日付を書き加えた。おそらく後になってから、彼はその本の前に次のような言葉を記した。
私はすでにこれらのノートに多大な恩恵を受けており、このようなコレクションはすべての科学者が作成する価値があると考えています。1年間の経験を経て、この努力が無駄になったと考える人はいないでしょう。
同様の示唆に富むメモの顕著な例は、アイザック・ニュートン卿の光学的質問の中にすでにありました。
別の手書きノートには、1821年9月10日の日付で次のような記述がある。
二つの同じ極は、ほとんどの距離では反発しますが、ごく近い距離では引き合い、くっつきます。その理由は何でしょうか?
鋼板を平らな螺旋状に磁化することは不可能です。磁化は非常に弱く不規則になるか、全く磁化されないかのどちらかです。
これらは、ファラデーがいかにして継続的な実験によって自らを学んでいたかを示す点で興味深い。これらのパラドックスの説明は、物理学の世界では既に周知の事実となっているが、文献を頼りに科学を学んだ多くの人々にとっては、依然として困惑するだろう。
91
上記の記述の中には、極めて重要なものが二つあることに留意されたい。一つは磁気電気誘導の偉大な発見を予兆するものであり、もう一つはファラデーの頭の中で電気光学的関係の存在がいかにして可能性として形作られつつあったかを示すものである。9月10日の彼の実験ノートに記された記述は非常に 興味深い。
ランプの光線を反射によって偏光させ、ガラス水槽内のボルタ電池の極の間に置いた水によって偏光解消作用が及ぼされるかどうかを確かめようとした。ウォラストンの水槽が 1 つ使用された。分解された液体は、純水、硫酸ソーダの弱溶液、および強硫酸であったが、ボルタ電池回路の外でも内でも、これらの液体は偏光にまったく影響を与えなかったため、この方法では粒子の特定の配列を確かめることはできなかった。
失敗した実験。
ここで探しているような電解伝導による光学効果は、未だ発見されていないことを付け加えておきたい。当時失敗に終わったこの実験は、今もなお未完のままである。しかしながら、この実験には独特の関心が寄せられ、ファラデーはその後も何らかの成果を期待して何度も繰り返した。
1823年、ファラデーは王立協会で2つの論文を発表しました。1つは液体塩素に関するもので、もう1つはいくつかの気体の凝縮による液体化に関するものでした。論文が完成するやいなや、彼はデ・ラ・リヴに成果を伝える手紙を急いで書き送った。1823年3月24日付の手紙には、次のように記されています。
最近仕事に取り組んでおり、ご満足いただける結果が得られました。ところが、途中で二度も中断されてしまいました。92 爆発実験の過程で、両方とも8日間にわたって、1回は目を火傷し、もう1回は目を切りましたが、幸いなことに両方の場合とも軽傷で済み、今ではほぼ回復しています。冬の間、私は塩素水和物を調査および分析する機会を得ました。その結果はあまり重要ではありませんが、私が影響力を持たないQuarterly Journalの次号に掲載される予定です。H. Davy卿は私の論文を見て、圧力をかけて処理し、加熱などで何が起こるかを見てみるよう私に提案しました。そこで、それを密閉されたガラス管に入れて加熱し、物質の変化を得て、2つの異なる液体に分離しました。さらに調べたところ、塩素と水が互いに分離し、塩素ガスは逃げることができずに液体に凝縮していることがわかりました。水が含まれていないことを証明するために、塩素ガスを乾燥させ、長い管に入れて凝縮させ、その後管を冷却することで、再び液体の塩素を得ることができました。つまり、塩素ガスと呼ばれるものは液体の蒸気なのです…。
他にも多くの気体を液体に還元できると期待しており、それらについてあなたに手紙を書く喜びを自分に誓っています。近いうちにお手紙をいただけることを願っています。
親愛なる殿、私は誠に忠実に、あなたの従順な僕でございます。
M. ファラデー。
液化塩素。
ファラデーは、他の仕事の合間を縫って、ガスを液化する作業に取り組んでいた。「疑わしい知識」を嫌うファラデー特有の性質が、かつて固体の塩素とされていた物質を再検討するきっかけとなったのだろう。この物質は、1810年にデイビーによって塩素の水和物であることが実証されていた。最初の仕事は、前述の通り、想定される物質の新たな分析を行うことだった。この分析結果は、正式に文書化され、サー・93 ハンフリーは、どのような結果が予想されるかは明確に述べなかったものの、密閉されたガラス管の中で水和物を加圧加熱することを提案した。ファラデーはこれを実行した。加熱すると管内は黄色い雰囲気で満たされ、冷却すると2種類の液体が混ざっていることがわかった。1つは水のように透明で無色の液体、もう1つは油のような外観をしていた。この研究に関して、デービーの生涯に興味深い逸話がある。デービーの友人であり伝記作家でもあるパリス博士は、ファラデーがこれらの管で研究をしている時に、たまたま研究室を訪れた。油のような液体を見た彼は、若い助手であるファラデーが油で汚れた管を使った不注意を叱責しようとした。その日のうちに後日、ファラデーは管の端をやすりで削っていたところ、突然中身が爆発し、油状の物質が完全に消えているのを見て驚いた。彼はすぐに原因を突き止めた。熱によって水との結合から解放されたガスは、自らの圧力で液化し、管を開けると激しく再膨張した。翌日早朝、パリス博士は次のような簡潔な メモを受け取った。
拝啓、 –
昨日気づいた油は液体塩素だったようです。
敬具、
M.ファラデー
その後、彼は圧縮注射器を用いてガスを凝縮させ、再び液化に成功した。ファラデーの論文に特徴的な注釈を加えたデイビーは、直ちに同じ自圧液化法を塩酸に適用した。94 ファラデーは同様の方法で他の多くの気体を還元しました。これらの研究は危険を伴いました。予備実験で、管の一つが爆発し、ガラス片13個がファラデーの目に飛び込みました。その年の終わりに、彼は気体の液化に関する歴史的記述を書き上げ、 1824年1月号の『季刊誌』に掲載しました。さらに、1836年号の『哲学雑誌』 にも記述が掲載され、1844年には、気体の液化に関するさらなる研究が『哲学論文集』に掲載されました。
1824年、ファラデーは再び王立協会に極めて重要な化学的発見をもたらしました。その論文は、炭素と水素の新しい化合物、および熱による石油分解で得られる他のいくつかの生成物に関するものでした。こうして得られた凝縮油ガスから、ファラデーはベンジンまたはベンゾール、あるいは当時彼が名付けたように水素の重炭酸塩として知られる液体を分離することに成功しました。この発見以来、この液体はいくつかの大きな化学産業の基礎となり、大量に生産されています。既に述べたように、この論文が発表される前に、彼は王立協会の会員に選出されていました。これは彼が長年切望していた栄誉であり、彼にとって後年の科学界の栄誉の中でも特に際立ったものでした。
この年、彼は失敗に終わった実験の中でも、特に興味深い二つの実験を試みた。一つは、二つの結晶(硝石など)が互いに磁石のような極性引力を及ぼし合うかどうかを調べる試みだった。彼はそれらを95 繭糸の繊維を研究し、この素材が十分に繊細ではないことに気づいたため、クモの糸で編んだ。もう一つは磁気電気現象を発見する試みだった。様々な理由から、強力な磁石の極を電流を流す導体に近づけると、電流量が減少するだろうと結論付けた。彼は銅線のらせんの中に磁石を配置し、ある電池かららせん回路に流れる電流が磁石がないときに減少するかどうかを検流計で観察した。結果は陰性だった。
光学ガラスの研究。
この年、光学ガラスに関する骨の折れる研究も始まりました。この研究自体はすぐに商業的な成功を収めたわけではありませんでしたが、ファラデーにとって、当時最も重要な発見を生み出す上で不可欠な材料を提供しました。王立協会の会長と理事会は、光学用ガラスの改良のために委員会を設置し、ファラデーもその委員に選ばれました。
1825年、王立協会委員会は光学ガラスの研究を3人からなる小委員会に委任した。ハーシェル(後のジョン・ハーシェル卿)、ドロンド(光学技師)、そしてファラデーである。実験的な製造を含む化学的な部分はファラデーに委ねられた。ドロンドはガラスを加工し、機器製作の観点からその品質を試験する一方、ハーシェルは屈折、分散、その他の物理的特性を調査することになっていた。この小委員会はほぼ5年間活動したが、ハーシェルがイギリスから去ったため、委員数は減少した。96 2人にまで減少した。1827年、作業はより困難になった。ファラデーはこう書いている。
王立協会の会長と理事会は、光学ガラス製造に関する研究を継続するため、王立研究所の会長と理事に対し、研究所敷地内に炉を備えた実験室を建設する許可を申請しました。これは、王立研究所が常に科学の進歩に貢献したいという強い意志に基づいており、申請が速やかに承認されたことから、この点に関して誤った認識はなかったことが示されました。私は両機関の会員として、この研究が成功することを強く願っていました。1827年9月、王立研究所に実験室と炉が建設され、王立砲兵隊のアンダーソン軍曹が助手として雇用されました。彼は12月3日に着任しました。
こうしてファラデーの助手となったアンダーソンは、1866年に亡くなるまでその職に留まりました。彼はファラデーに非常に忠実な従者でした。ファラデーは1845年、「実験研究」(第3巻、3ページ)の脚注で彼についてこう記しています。
アンダーソン氏の名前を挙げずにはいられません。彼はガラス実験の助手として私のところにやって来て、それ以来ずっと王立研究所の研究所に留まっています。彼はそれ以来私が始めたあらゆる研究において私を助けてくれました。彼の気配り、堅実さ、正確さ、そして任されたすべての仕事の遂行における誠実さには、深く感謝しています。—M. F.
アンダーソンを深く尊敬していたティンダルは、助手としての彼の功績は一言で言えば「盲目的な服従」であると述べた。ベンジャミン・アボットは彼について次のように語っている。
97
アンダーソンの服従。
アンダーソン軍曹が選ばれたのは、軍隊での訓練で培った厳格な服従の習慣があったからに他なりません。彼の任務は、炉を常に一定の温度に保ち、灰受けの水位を常に一定に保つことでした。夕方には解放されましたが、ある夜、ファラデーはアンダーソンに帰宅の許可を伝えるのを忘れ、翌朝早く、忠実な部下がまだ燃え盛る炉に薪をくべているのを見つけました。それは一晩中そうしていたのと同じでした。
光学ガラスの研究は、複数の方面から懐疑的な見方をされました。それに伴う多額の費用は、1830年にジェームズ・サウス卿が王立協会評議会に対して投げかけた「非難」の一つでした。しかしながら、以下の手紙が示すように、この研究は強力な支持を得るほど重要とみなされました。
海軍本部、1827年12月20日。
お客様、
私はここに経度委員会を代表して、王立協会に建設された炉で、王立協会と経度委員会の合同委員会によって指揮され、財務省と物品税委員会によってすでに認可されているガラスに関する実験を継続していただくよう要請します。
私は、
あなたの忠実な僕、
トーマス・ヤング医学博士、
ロング司教代理です。
マイケル・ファラデー氏、
王立研究所。
1825年2月、ファラデーの王立研究所における職務は若干変更された。これまで彼は名目上はデイビーとブランデの助手という立場にとどまっていたが、ブランデのために時折講義を行っていた。そして、前述の通り、デイビーの推薦により、彼は王立研究所に任命された。98 化学教授の監督下にある研究室の所長。彼は「研究職に就いていたため」、講義における化学助手としての職務から解放された。
光学ガラスの研究は1829年まで完了せず、その年のベーカーン講演でその成果が王立協会に報告されました。この講演は非常に長く、3回の講演を要したと言われています。1830年の哲学論文集に全文が掲載されています。その冒頭は次のように書かれています。
哲学者がガラスを使って完璧な器具、特に色消し望遠鏡を作ろうとすると、その製造には重大な欠陥が生じやすく、避けるのが非常に難しいため、科学の進歩はしばしばその欠陥によって止まってしまう。この事実は、わが国の初期の光学技術者の一人であるドロンド氏が、過去 5 年間に望遠鏡に適した直径 4.5 インチのフリントガラスの円盤を入手できず、また過去 10 年間に 5 インチの同様の円盤を入手できなかったという事実によって十分に証明されている。
この結果、H・デイビー卿が王立協会委員会に任命され、政府は物品税制限を撤廃し、調査が成功する見込みが十分にある限り、すべての費用を負担することを約束した。
実験は王立研究所から3マイル離れたファルコン・グラス・ワークスで始まり、1825年、1826年、そして1827年9月に王立研究所に研究室が建設されるまで続けられました。当初、研究は主にフリントガラスとクラウンガラスに関するものでしたが、1828年9月には、特殊な重質ガラスと溶融ガラスの製造と改良に焦点が当てられ、それ以降、継続的な進歩が遂げられています。
1830年にガラス製造の実験は中止されました。
1831年に、99 光学用ガラス協会は、ファラデー氏のガラスで作られた望遠鏡がケーター大尉とポンド氏によって検査されたことを王立協会理事会に報告した。「この望遠鏡は、合理的に期待できる限りの大きな倍率を有し、非常に色収差が少ない。したがって、委員会はファラデー氏に、現在の装置で扱える最大サイズの完璧なガラス片を製作するよう依頼し、また、そのガラスを一般販売用に製造する方法を誰かに指導するよう勧告する。」
ガラス製造は廃止されました。
これに対してファラデーは、ロジェ博士(RS書記)に次のような手紙を送りました。
[ M. ファラデーから P. M. ロジェへ]
王立研究所、1831年7月4日。
拝啓、ここに、王立研究所で実験的研究が始まった時期以来の光学ガラスに関する、ジャーナルブックと小委員会ブックを含む、大型の原稿 4 冊と小型の原稿 2 冊をお送りします。
王立協会の評議会が私に光栄にも依頼した、調査を継続してほしいという要請については、全くの自由が許される状況であれば、直ちに同意するところである。しかし、すでに述べた実験に余暇のすべてを費やさざるを得ず、その結果として、私自身が思いついた哲学的探究の追求を諦めざるを得なくなったため、現状では、しばらく研究を中断し、他の主題について私自身の考えをまとめる楽しみを味わいたいと考えている。
将来、調査を再開することになったら、再開したとしても完全な成功を約束することはできないということをはっきり理解していただきたい。私の勤勉さと能力でできることはすべてやるつもりだ。しかし、製造業者ではない私にとって、製造を完璧にすることは約束できるほど大胆ではない。
私は、
M. ファラデーです。
100
光学ガラスは、望遠鏡の大幅な改良につながるという当初の期待からは外れ、失敗に終わった。しかし、このガラスは科学者たちに、主に鉛のホウケイ酸塩からなる「重ガラス」という新しい素材をもたらし、その後、分光法やその他の光学機器において様々な用途が見出された。
1845年にファラデーは次のような注釈を加えました。
私は、アミチ氏の手に渡った私の重いガラス(彼はそれを顕微鏡に応用しました)と、私が最近行った光に関する実験から得られたかもしれない良いことを除いて、私たちの結果は否定的であると考えています。
これらは磁気光学と反磁性に関する有名な実験でした。ちなみに、この研究はアンダーソン軍曹をファラデーの助手として永久に雇用することにもつながりました。
研究と講義。
1825年から1829年にかけて、一見すると実りのない探求に没頭していたこの時期、彼は怠惰な生活を送っていたわけではなかった。彼は『哲学論文集』や『季刊誌』に化学論文を寄稿し続けた。これらの論文は、スルホナフタル酸、蒸発限界、ゴム、銅の二硫化物、硫黄とリンの流動性、気体の拡散、そして水と高温研磨面の関係などを扱っていた。また、彼は王立研究所で金曜夜の講演(33ページ参照)を独自に開始し、最初の講演は1826年に行われた。数年間、彼は毎回のセッションでこれらの講演の相当な部分を自ら行った。1826年には6回、1827年には3回、1828年には5回、1829年には6回、そしてこれらは、通常の午後の6~7回の講義に加えて行われた。101 関連するテーマについて8回の講義を行った。また、1826年には青少年向けのクリスマス講義を開始し、1827年にはフィンズベリー・サーカスのロンドン研究所で12回の講義を行った。これらの活動に加え、同年には『化学操作』に関する著書の初版を出版した。1829年にはウーリッジの王立陸軍士官学校で講義を始め、1849年まで続けた。
1830年はファラデーの研究の第一期の終焉とみなせるかもしれない。この時期、彼の研究の多くは準備的なもので、散発的なものであったが、それは後のより高度な研究のための訓練でもあった。彼は化学において三つの注目すべき発見を成し遂げた。ベンゾールとブチレンという新物質、そして硫酸へのナフタレンの溶解性を発見し、これが新しい種類の物質であるスルホ酸の最初のものとなった。また、物理学においても電磁回転という重要な発見をした。彼は既に60本の独創的な論文を発表しており、さらに多くの比較的重要性の低い研究ノートも発表していた。これらの論文のうち9本は『哲学 論文集』に掲載された回顧録である。彼は既に学会、アカデミー、大学からその科学的業績を認められ始めており、講師としての自身の名声と、講義の場であった王立研究所の名声を確固たるものにしていた。
102
第4章
科学研究:第2期。
1831年、かの有名な「電気と磁気の実験的研究」の時代が始まりました。1823年に電磁気回転を発見して以来、ファラデーは、既に述べたように他の事柄に忙殺されていたにもかかわらず、磁石と電流の関係について考察を怠りませんでした。エルステッド、アンペール、アラゴによる偉大な発見は、イギリスにおいて二つの成果に結実しました。一つは、電流を流す電線が隣接する磁石の極の周りを回転するというファラデーの発見、もう一つは、スタージョンによる軟鉄電磁石の発明です。これは、鉄の芯を銅線のコイルで囲んだもので、電流がコイルに送られて鉄の芯の周りを循環すると、自由に磁石として作用します。
予兆。
電気を鉄の中心核の周囲に電流として循環させるという単純な装置によって、電気から磁力を自在に、かつ遠隔的に生成するというこの方法は、当時も今も多くの憶測を呼んでいた。一時的に磁石となる鉄心は、孤立して立っている。103 外側は銅線の磁化コイルに囲まれているものの、磁化コイルに接触することはない。むしろ、適切な絶縁体によって接触から遮断されなければならない。銅コイルの一端から流入する電流は、銅線から横方向への経路で流出することがないように制限されている。電流はすべての渦巻きを周回し、必要な量の循環を終えるまでは、戻り線によって逆流することはない。完全に分離した鉄の内部コアの周囲を電流が単に外部循環するだけで、そのコアが磁化されること、電流の循環が続く限り磁化が維持されること、そして電流を止めるとすぐに磁化力が消失することは、科学の初心者にはよく知られた事実であるが、抽象的な観点からは謎めいている。ファラデーは、電気から磁気と磁気運動を生み出すというこれらの発見がいかに偉大であったとしても、発見されるべきそれと同じくらい重要な他の関係がまだ残っていると確信していた。彼は何度もこの主題を思い返した。電気を使って磁気を発生させることが可能なら、その逆も成り立つはずではないでしょうか? 1822年に彼がノートに書いた提案は、既に述べたように、「磁気を電気に変換する」というものでした。確かにそうですが、どうすればいいのでしょうか?
彼は、事実同士の関係性を探求する直感的な精神性を持っていた。実験室での自然との直接的な対話を通して、力の相関関係とエネルギー保存則を、自然哲学の原理として明確に宣言されるずっと前から確信していた。104 彼は、必要かつ適切な反応を考えずに行動を見たことは一度もなかったようである。また、本能的に探し求めていた逆の関係が発見されていない限り、いかなる物理的関係も完全であるとは考えなかったようである。したがって、1824年12月には、棒磁石が銅線のらせん構造を通過する実験を行っていたが( 1825年7月の季刊誌を参照)、結果は得られなかった。1825年11月には、導線に流れる電流が検流計に接続された隣接する導線に影響を及ぼすことを証明する証拠を探した。しかし、同年12月に再び、またしてもその記録は「結果なし」となっている。3度目の失敗によっても、彼は探索が絶望的であるとは確信しなかった。それは、彼がまだ正しい実験方法を見つけていないことを示していたのである。この頃、彼はチョッキのポケットに小さな電磁回路の模型を入れていたと伝えられている。長さ約2.5cmの真っ直ぐな鉄心の周りに、銅線を数巻き螺旋状に巻いたもので、暇な時にはその模型を取り出してじっくりと眺め、解決すべき問題に思考を集中させたという。銅コイルと鉄心。一方に電流が流れると、もう一方に磁気が発生する。では、その逆はどうだろうか?一見すると、単純に思えるかもしれない。外部から鉄心に磁気を流し込み、銅コイルを検流計に繋いで電流が流れるかどうか試してみるのだ。しかし、実際には電流は流れないことが判明した。
他人の失敗。
ファラデーだけではなく、他の人たちも失敗に終わった105 予想通りの逆の現象を観察できることを期待して。試みた者全員がファラデーのように賢明かつ率直に失敗を認めたわけではない。エルステッドの発見熱が最高潮に達した1820年11月6日、フレネルはパリ科学アカデミーで、螺旋状の電線の中に固定した磁石を用いて水を分解したと発表した。この発表に勇気づけられたアンペールは、磁石から電流が発生するという点に自分も気づいていたと述べた。しかし、その年の終わりまでに、これらの発言は両方とも発表者によって撤回された。また1822年、ジュネーヴに滞在していたアンペールは、彼の研究室でA.ドゥ・ラ・リヴ教授に、古典的な研究から得たいくつかの電磁気学的実験を見せた。その中には、ほとんど忘れ去られていたが、もし追究されていたら、アンペールを電流誘導の発見に導いたであろう実験があった。問題の実験では、細い帯状の銅の輪が、電流が流れる円形の電線コイルの中に吊り下げられていた。この装置には強力な馬蹄形磁石が取り付けられていた。ドゥ・ラ・リーヴは、磁石を持ち上げると、吊り下げられた輪が磁石の2つの脚の間を時々動いたり、周囲のコイルの電流の向きに応じて2つの脚の間から反発したりすることが観察されたと述べている。ドゥ・ラ・リーヴとアンペールは共に、この効果は銅の輪に一時的に付与された磁性によるものだと考えた。アンペール自身は、106 当時、アンペールは銅に不純物として少量の鉄が含まれている可能性を理由にしようとした。しかし、この説を論じた3つの版には若干の矛盾がある。ベクレルによれば、アンペールは1825年までに誘導電流が存在しないことを確信していたという。
不可解な実験。
磁石によって電流を発生できるかどうかという疑問は、全く独立して、いわゆる「回転磁気」という別の発見によって提起された。1824年、アラゴは、ガンベイが彼のために製作した精密な磁気コンパスを観察した。このコンパスの針はセル内に吊り下げられており、セルの底部は純銅板であった。このセルによってコンパスの振動が減衰され、大気中であれば静止するまでに200回から300回振動するところを、わずか3回か4回しか振動せず、その後は急速に振幅が減少するだけであった。21デュマはアラゴの依頼を受け、鉄が含まれているかもしれないという仮定のもと銅を分析したが、無駄だった。調査の結果、別の説明を探さなければならないという結論に至った。そして、静止した銅が動いている磁針を静止させるという見かけ上の作用から推論し、動く銅の塊が静止した磁針に運動を生じさせるのではないかと推測した。そこで彼は、コンパスの針の下に平らな銅の円盤を回転させ、空気の流れを遮断するためにカードやガラスを挟んでも、針は動く銅の円盤に追従し、まるで引っ張られているかのように回転することを発見した。107 何らかの目に見えない影響によって。回転だけで銅に一時的な磁性が付与されるという示唆に、アラゴは苛立ちながら耳を傾けた。この現象を説明するために提案されたあらゆる理論は、偉大な数学者ポアソンの理論であるにもかかわらず、彼はそれを否定した。彼は自分の判断を固唾を飲んで保留していた。バベッジとハーシェルは、様々な物質が針に及ぼす減速力の大きさを測定し、最も効果的なのは銀と銅(この2つは最も優れた導電性を持つ)であり、次いで金と亜鉛、鉛、水銀、ビスマスは効果が劣ることを発見した。翌年、同じ実験者たちはアラゴの実験を逆転させることに成功したと発表した。磁石を軸で固定された銅の円盤の下で回転させることで、円盤を活発に回転させたのである。彼らはまた、銅の円盤に放射状にスリットを入れると、回転する磁石に引きずられる傾向が弱まるという注目すべき観察も行った。スタージョンは、動く銅円板の減衰効果が、最初の磁極の横に反対の磁極を配置することで減少することを示した。これらすべてが真の説明を示唆していた。それは明らかに金属円板の導電性、ひいては電流と関係があった。スタージョンは5年後、その説明に非常に近づいた。実験を繰り返した後、この効果は銅円板内の電気的擾乱、つまり「電磁気学で起こる反応の一種」であると結論付けた。
ファラデーは、これまで行われたすべての議論を知っていた。108 アラゴの回転に関して、いくつかの疑問が生じました。これが、1824年と1825年の彼の試みが失敗に終わった原因かもしれません。1828年4月、彼は磁石によって発生させると確信していた電流を発見しようと4度目の試みを行いましたが、4度目も成果はありませんでした。失敗の原因は、磁石とコイルの両方が静止していたことにあります。
図4.
1831年の夏、彼は5度目の挑戦を決意した。この夏、彼は執拗に抱えていた問題に挑んだ。実験ノートには「磁気による発電の実験」という研究項目が記されている。ベンス・ジョーンズの『生涯と手紙』には、この実験ノートの優れた要約が引用されている。
鉄の輪(軟鉄)を作りました。鉄は丸く、厚さは7/8インチ、外径は6インチです。銅のコイルを何本も巻き、コイルの半分は麻紐とキャラコで仕切りました。長さは3つありました。109 それぞれ約24フィートの長さの電線が2本あり、1本の電線として接続することも、別々に使用することもできた。トラフを用いた試験により、それぞれの電線は互いに絶縁されていることが判明した。リングのこの側をAと呼ぶ。反対側には、間隔を空けて2本に電線が巻かれており、合わせて約60フィートの長さで、巻く方向は前のコイルと同じであった。こちら側をBと呼ぶ。22
4インチ四方のプレートを10組組み合わせた電池を充電した。B側のコイルを1つのコイルとし、その両端を銅線で接続した。銅線は磁針のすぐ上(ワイヤーリングから3フィート)まで延長し、A側の片方のコイルの両端を電池に接続した。すると、すぐに磁針に明らかな変化が現れた。磁針は振動し、最終的に元の位置に落ち着いた。A側と電池の接続を外すと、再び磁針が揺れ始めた。
成功は目前。
8月30日に書かれた第17段落で、彼は「これらの一時的な効果は、アラゴの実験における金属の静止時と運動時の力の差の原因と関係があるのではないか」と述べています。その後、彼は新しい装置を準備しました。
彼はいつものように、友人の一人に手紙を書き、自分が取り組んでいることを伝えた。この時、彼の秘密を打ち明けたのは友人のフィリップスだった。
[マイケル・ファラデーからリチャード・フィリップスへ]
王立研究所。
1831年9月23日。
親愛なるフィリップスへ
手紙を送るまでに少し時間がかかるかもしれないが、それは大した問題ではない。私は受け取った110 リード博士へのあなたの手紙を拝読し、数週間滞在しているヘイスティングス行きのバスの中で読みました。同乗者たちは、私が何かとても滑稽なことを企んでいると思ったようです。特に直前まで非常に真面目で真剣な態度をとっていたのに、突然の私の発言に驚いてしまうことがありました。お手紙にもあるように、いくつか新しい事実があり、それらは常に価値のあるものです。そうでなければ、あなたはこの件に必要以上の苦労をされたと思われたでしょう。それでも、ボイルの言葉を引用されたことには、大きな説得力を感じます。
これに、あなた方なりの方法で「イギリスにおける科学の衰退説について」という小文書を添えましょう。これはユトレヒトのモル博士によるもので、パンフレットには掲載されていませんが、会話の中では彼の名前が出てくるかもしれません。モル博士の見解は一部の方にとって全く受け入れられないものであることは承知しています。しかしながら、「モル博士が我々の科学論争に何の用があったのか私には分かりません」という返答は、私がこれまで聞いた中で最も強い指摘です。
前回の薬局方について、お礼を申し上げていなかったと思います。今、心から感謝申し上げます。この手紙を数日保留し、私の論文(つまり論文と付録)を2、3本同封いたします。化学的な内容ではありませんが、きっと気に入っていただけると思います。今はまた電磁気学に取り組んでおり、良いものを掴んだと思っていますが、何とも言えません。苦労の末にようやく引き上げられるのは、魚ではなく雑草かもしれません。金属が(一般的には)静止しているときには磁性を帯びないのに、運動しているときには磁性を帯びる理由が分かったような気がします。
私たちは時々皆さんのことを思い出し、ネルソン・スクエアでの出来事について語り合いますが、いつものパーティーのことよりも、病気や看護のこと、そして突然の電話やおしゃべりのことばかり考えてしまうようです。どうかフィリップス夫人とお嬢さんたちに、私たちのことを覚えていてください。「お嬢さん」という言葉があまり馴染みのない言葉であることを願いますが。
親愛なるフィリップス、
敬具、
M. ファラデー。
R. フィリップス氏、その他
、その他
111
10日間の素晴らしい仕事。
9月24日は彼の実験3日目だった。彼はまず(第21段落)、10対のプレートの電流を流す1本の螺旋状の電線が、検流計に接続された別の電線に及ぼす影響を調べようとした。「誘導は認められなかった」。より長く、異なる金属螺旋(第22段落)では効果が見られなかったため、彼はその日の実験を断念し、初日に使用したリング磁石の代わりに棒磁石の効果を試した。
図5.
第33段落で彼はこう述べています。
鉄の円筒に螺旋が巻かれていた。螺旋の両端は銅線で指示用の螺旋と一定距離を置いて接続されていた。そして、この鉄は添付図(図5 )に示すように棒磁石の極間に配置された。N極またはS極の磁気接触が形成または切断されるたびに、指示用の螺旋に磁気運動が発生した。この効果は、前述の場合と同様に、永続的ではなく、瞬間的な押し引きに過ぎなかった。しかし、電気的な伝達(つまり銅線による)が切断されると、分離と接触は全く効果を及ぼさなくなる。したがって、ここでは磁気が電気に変換されることが明確に示されている。
作業の4日目は10月1日でした。第36、37、38段落では誘導電流の発見について説明しています。
- 10 個の槽 (各槽には 4 インチ四方のプレートが 10 組ずつ) に硫酸と硝酸の適切な混合物を充填し、以下の順序で以下の実験を行った。
- コイルの1つ(長さ203フィートの銅線の螺旋)は平らな螺旋に接続され、もう1つ(同じ長さの銅線のコイル)は平らな螺旋に接続されました。112 同じ木のブロックの周囲に 1 周の長さの磁石を置き、電池の極と磁極を接触させたところ (両者の間に金属接触は見られなかった)、指示用の平らならせん状の磁針は影響を受けましたが、ほとんど感知できないほど小さいものでした。
- 指示らせんの代わりに、当社の検流計を使用しました。すると、電池の通信が確立されたときと切断されたときに突然の衝撃が感じられましたが、それは非常に小さく、ほとんど目に見えませんでした。通信が確立されたときは一方に、切断されたときは反対に動き、その間の時間は針は自然な位置に戻りました。
したがって、鉄がなくても誘導効果は存在するが、その効果は非常に弱いか、あるいはあまりにも突然で変化が現れる時間がない。私は後者ではないかと考えている。
実験の5日目は10月17日でした。段落57では、磁石を電線に近づけることによって電気が発生するという発見について説明しています。
直径3/4インチ、長さ8.5インチの円筒形棒磁石の一端を、長さ220フィートのらせん円筒の端に差し込んだ。そして、それを全長にわたって素早く押し込むと、検流計の 針が動いた。次に引き抜くと、再び針が動いたが、今度は反対方向に動いた。この効果は磁石を出し入れするたびに繰り返された。つまり、磁石をその場で形成するのではなく、磁石に近づけるだけで電気波が発生したのである。
これまでの失敗の原因は、磁石とコイルの両方が静止していたことにあった。磁石はコイルの中や近くに1世紀も留まっていても何の影響も与えないかもしれない。しかし、コイルに向かって動いたり、コイルから離れたり、あるいはコイルの近くで回転したりすると、すぐに電流が誘導される。
実験の9日目は10月28日だった。113 そしてこの日、彼は「王立協会の巨大な馬蹄形磁石の両極の間で銅の円盤を回転させた。円盤の軸と端は検流計に接続され、円盤が回転すると針が動いた」。実験を行った翌日、11月4日、彼は「両極と導体の間に1/8インチの銅線を引くと、その効果が生じる」ことを発見した。論文の中で、彼は実験を説明する際に、金属が磁気曲線を「切断する」と述べ、論文の注釈で「ここで言う磁気曲線とは、鉄粉で描かれる磁力線のことである」と述べている。
成功とその秘密。
ここで、ファラデーのこれらの研究、そしてその後の多くの研究において非常に重要な役割を果たした「力線」に出会う。これらはファラデーの時代以前から知られていた――実のところ、200年前から知られていた。デカルトはそこに、彼が仮説的に提唱した渦の証拠を見出していた。ミュッシェンブルックはそれらを図に描いていた。しかし、その真の意味を指摘したのはファラデーに委ねられていた。彼は生涯を終えるまで、力線について思索と実験を続けた。
この輝かしい研究は、わずか10日間で完了しました。その後、彼は収集した事実を整理し直し、修正を加えた形で「電気に関する実験的研究」の第一弾としてまとめ上げました。この研究報告は1831年11月24日に王立協会で発表されましたが、印刷されたのは1832年1月まで待たなければなりませんでした。この遅れが深刻な誤解を招いたのです。論文が発表されると、彼はブライトンへと旅立ちました。114 彼は休暇を取り、喜びにあふれた気持ちでフィリップスに次のような手紙を書いた。
[ M. ファラデーから R. フィリップスへ]
ブライトン: 1831 年 11 月 29 日。
親愛なるフィリップス様、人生で初めて、時間があまりないので手紙を短くしなければならないと感じることなく、座ってあなたに手紙を書くことができました。そのため、ニュースで埋めようと思って特大の紙を用意しましたが、ニュースとなると、私はますます社会から身を引いているため、何もなく、自分のことばかり言っています。
でも、お元気ですか?快適ですか?フィリップス夫人は、そして娘さんたちはどうですか?私は手紙のやり取りが下手なので、お手紙を書かないといけないと思っています。30分も経てば、あなたは私の恩義を倍増させるでしょうから、どうかお手紙を書いて、あなたのことをいろいろ教えてください。ファラデー夫人は、あなたとフィリップス夫人への温かい思い出を、この手紙に書き添えてほしいと言っています。
明日は聖アンデレ祭で、24日ですが、木曜日までここにいます。私は評議会には出席しないよう手配しており、残りのことについてはあまり関心がありませんが、好奇心から言うと、このような機会に公爵が議長を務めていらっしゃるのを見てみたかったのです。
リフレッシュのためにここに来ました。仕事と論文執筆でいつも体調を崩していましたが、今はまた体調が良くなり、研究に集中できるようになりました。それでは、その内容をお話ししましょう。タイトルは「電気に関する実験的研究:§I.電流の誘導について。§II .磁気から電気への発展について。§III .物質の新しい電気的状態について。§IV .アラゴの磁気現象について」になると思います。皆さんにもお楽しみいただけるメニューをご用意しております。きっとご満足いただけると思います。115さて、このことの要点をごく簡単に述べたいと思います。その内容は、印刷された 新聞に掲載される予定です。
発見の真髄。
§ I. 2本の平行電線の一方に電流を流すと、まずもう一方に同じ方向の電流が流れますが 、この誘導電流は一瞬も持続しません。誘導電流(ボルタ電池からの)が流れ続けているにもかかわらず、主電流が流れ続けること以外は何も変化がないように見えます。しかし、電流が止まると、誘導作用によって電線に、最初の電流とはほぼ同程度の強度と瞬時持続時間を持つ戻り電流が、最初の電流とは反対方向に発生します。したがって、電流中の電気は通常の電気と同様に誘導作用を発揮しますが、特有の法則に従います。その効果は、誘導が確立されると同方向の電流が流れ、誘導が停止すると逆方向の電流が流れ、その間は特異な状態となることです 。通常の電気もおそらく同じ作用をしますが、火花や放電の開始と終了を互いに区別することは現時点では不可能であるため、すべての効果は同時に発生し、互いに打ち消されます。
§ II. そして私は、磁石がボルタ電流と同様に誘導することを発見した。らせんや電線やジャケットを磁石の極に近づけると、そこに電流が発生し、検流計を偏向させたり、らせんによって磁針を作ったり、ある場合には火花を散らしたりすることさえできた。こうして磁気から電気が生まれたのである。電流は永続的なものではなく、電線が磁石に近づかなくなった瞬間に停止した。なぜなら、電流誘導の場合と同様に、この新しい、一見静止した状態が想定されたからである。しかし、磁石が取り除かれ、誘導が停止すると、帰還電流は以前と同じように現れた。私はこれら2種類の誘導をボルタ電気誘導と 磁気電気誘導という用語で区別した。それらの作用と116 この結果は、アンペール氏の磁気理論の真実性を証明する非常に強力な証拠であると私は思います。
歓喜に満ちた手紙。
§ III. 誘導電流の始まりと終わりの間に誘導によって介在する新しい電気的状態は、非常に興味深い結果をもたらします。これは、磁石を用いた実験で電気の化学作用やその他の結果がこれまで得られなかった理由を説明します。実際、電流には目に見える持続時間がありません。これは、分解時に堆積物の極間で元素が移動する現象を完璧に説明してくれると確信していますが、この部分は現在の実験が完了するまで保留することにします。また、この部分の効果は、リッターの二次堆積物、ドゥ・ラ・リーヴ、そしてファン・ベックのボルタ電池の極の特異な性質と非常に類似しているため、これらすべてが最終的にこの状態に依存することが判明しても不思議ではありません。物質の状態を私は「エレクトロトニック状態」という用語で呼んでいます。これについてどう思われますか?無知な私が言葉を捏造するなんて、大胆な人間ではないでしょうか。私は学者たちに意見を求めました。26そして今は§IVです。この新しい状態のおかげで、アラゴの回転する磁石や銅板の現象をすべて理解し、説明できるようになったと思います。しかし、アラゴ、バベッジ、ハーシェルといった偉大な人物たちについては、彼らとは意見が異なります。私は、あなたと私とジョン・フロスト27が共通して持っている謙虚さ、そして世界が正当に称賛している謙虚さをもって話しました。それが何なのかをあなたに話すのが、少し怖いくらいです。あなたは私があなたを騙していると思うでしょうし、同情のあまり私が自分を欺いていると結論づけるかもしれません。しかし、あなたはどちらもする必要はありません。むしろ、それが引力でも斥力でもなく、単に私の古い回転が新しい形で現れただけだと気づいたとき、私が心から笑ったように、笑うべきです。非常に奇妙なその作用のすべてをあなたに説明することはできませんが、117 電磁誘導により、磁極の下でプレートの各部分が回転すると、電磁波が放射状に伝播し、またその伝播によって消滅する。この電磁波は、単純な理由から、プレートの運動が続く限りは継続するが、運動が止まると消滅する。したがって、金属が運動時には磁石に作用するが、静止時には作用しないという不思議な現象が説明される。また、アラゴが観察し、バベッジとハーシェルに反論してその作用は斥力であると主張した効果も説明される。しかし、全体としては、それは実際には本質的な話ではない。実験は数学にひるむ必要はなく、むしろ発見において数学に匹敵するほどの力を持っていることがわかって、私は大いに安心した。そして、高等数学者たちが回転の必須条件として発表しているもの、つまり時間が必要であるという主張が、ほとんど根拠がないことに気づき、私は面白がっています。もし時間が必要であるのではなく、もしかしたら予測できるのであれば、つまり、 磁石がその場所に来る前に電流を流すことができれば、同じ効果が得られるはずです。さようなら、親愛なるフィリップス。
この自己中心的な手紙を心からお許しください。
M. ファラデー。
第二節では、ファラデーが磁石を用いて電線に電流を流すことがこれまで不可能だった理由を解明したことを示しています。それは相対運動を必要とするというものでした。静止した磁石では不可能なことを、運動する磁石は成し遂げます。この重要な点は、ハーバート・メイヨー氏がサー・チャールズ・ホイートストンに贈った以下の即興劇に見事に示されています。
ファラデー磁石の周り
ボルタの稲妻が演奏されることを確信しました:
しかし、どうやってそれらをワイヤーから引き出すのでしょうか?
彼は心から教訓を得た。
出会うときも、別れるときも、
電気火災が発生します。
118
ファラデーの休暇は短く、12月5日までには再び研究に取り掛かっていた。彼は誘導電流の方向を再び観察したが、フィリップスへの手紙の書き忘れから、その方向については彼が多少の疑問を抱いていたことがわかる。そして12月14日には、「地磁気が電気の発生に及ぼす影響を試みた。素晴らしい結果が得られた」という記述が見られる。
「らせんの中に軟鉄のシリンダー(完全に赤熱させ、ゆっくりと冷却することで磁気を取り除いたもの)を入れ、8フィートの長さのワイヤーで検流計に接続します。次に、棒とらせんを反転すると、すぐに針が動きます。もう一度反転すると、針は元に戻ります。そして、針の振動でこの動きを繰り返すことで、針を180度以上振動させます。」
同日、彼は「アラゴの地球磁石を使った実験を行なった。ただし磁石は使わず、プレートを水平に置いて回転させた。針への影響はわずかだったが、非常に明確だった。…したがって、アラゴのプレートは新しい電気機械である。」
発見のポイント。
実験が行われた順に記録されたこれらの手稿ノートと、出版された『実験研究』の記録を比較すると、多くのものがほぼ逐語的に転写されていることが分かる。しかし、その配列順序には違いがある。時間的に言えば、リング(108ページ)に始まる磁気から電気が発生する実験は、別の電流による電流誘導の実験よりも先に行われた。印刷された『研究』では、電流誘導の実験が最初に掲載され、その一般的な現象に関する導入的な段落が続く。119 誘導の原理。28ファラデーが、実験の成否に関わらず、電力を可能な限り最大限まで高めることで実験を仕上げるという習慣は、鉄のリングを使った実験の過程で明らかになった。最初は10対の極板からなる電池を使った。その後、検流計の偏向を巧みに生み出すことに成功した彼は、電池を100対の極板に増やした。その結果、一次回路の接触が完了または切断されると、二次回路の検流計にかかるインパルスは非常に大きくなり、針は4、5回転してから振動するようになった。次に彼は検流計を取り外し、二次らせんの両端に小さな木炭の鉛筆を取り付けた。すると、電池が一次らせんに接触するたびに、軽く接触した木炭の先端の間に微小な火花が散るのが見え、彼は大いに喜んだ。これが最初の実験となった。120 クリスティは、初めて小型の変圧器を製作し、小さな電灯を発生させた。この火花は、自分が発生させているのが電流であることを示す貴重な証拠だと考えた。また、前述のように、ウーリッジのクリスティ邸にある王立協会の大型複合鋼磁石(ゴーウィン・ナイト博士製作)を使って、誘導電流から火花を発生させることにも成功した。しばらくの間、生理学的効果も化学的効果も得られなかった。しかし、王立協会でダニエルの30ポンドを持ち上げることができる装填式磁石を使い、より時間をかけて実験を繰り返すと、実験用コイルの鉄心と磁石との磁気接触が形成または切断されるたびに、カエルが激しく痙攣することがわかった。
化学作用に関する証拠がないことが、依然として彼を不安にさせているようだった。彼は、誘導電流が通常の電圧電流と全く同じ働きをすることを確認したかった。化学作用による最終的な証明が得られなかったため、彼は他の同一の性質に頼った。「しかし」と彼は言う。「金属線に沿ってこのように伝導され、その通過中に電流特有の磁気作用と力を持ち、カエルの手足を震えさせ、痙攣させ、そして最終的には炭を通して放電することで火花を散らすことができる物質は、電気以外にあり得ない。これらの効果はすべて鉄を含む電磁石によって生み出されるので、モル教授、ヘンリー教授、テン・アイク教授らが開発した、2000ポンドもの重量物を持ち上げた磁石のような装置が使えることは間違いない。121 「これらの実験には、より明るい火花が得られるだけでなく、電線も点火され、電流が液体を通過できるため、化学反応が生じる可能性があります。これらの効果は、第 4 セクションで説明する磁気電気装置が、このような装置の力によって励起された場合に、さらに得られる可能性が高くなります。」第 4 セクションで説明する装置は、いくつかの形式の磁気電気機械、つまり原始的な種類のダイナモで構成されていました。アラゴによって発見された現象、およびバベッジとハーシェルによるいわゆる回転磁気に関する実験を念頭に置いて、彼はこれらの効果が銅の円盤内で渦巻く誘導電流によるものである可能性があるという考えを追求しました。磁石から電気を得るとすぐに、彼はアラゴの実験を新しい電源にしようと試み、彼自身が言うように、「新しい電気機械を構築できることをあきらめなかった」のです。
図6.(原スケッチの複製)
122
新しい電気機械。
「新しい電気機械」は極めて単純な装置だった。直径12インチ(図6)、厚さ約5分の1インチの銅板が真鍮の軸に固定され、回転できるようにフレームに取り付けられ、同時にその端が約半インチ離れた大きな複合永久磁石の磁極の間に差し込まれた。29 最初に使用された磁石は、ゴーウィン・ナイトの歴史的な磁石であった。良好でありながら可動な接触を得るために、板の端は十分に融合され、軸の周りの部分も同様の方法で準備された。集電器として機能する銅と鉛の導体ストリップが、銅板の端に接触するように準備された。これらのストリップの1つを手で持ち、磁極間のディスクの端に接触させた。検流計からの導線が、1つを集電ストリップに、もう1つを真鍮の軸に接続した。円盤を回転させると検流計の偏向が得られ、回転方向を反転させると偏向方向も反転した。「したがって、ここでは通常の磁石による永久電流の発生が実証された。」これらの効果は、電磁石の極や鉄心のない銅の螺旋からも得られた。ファラデーは他にもいくつかの種類の磁電機械を試した。
123
新しい形態の装置。
図7.
一つは、厚い銅板から外径12インチ、幅1インチの平らなリングを切り出し、磁石の極の間を回転するように取り付けた。磁極の間を通過する部分の内縁と外縁に2本の導体をこすり接触させた。もう一つは、厚さ5分の1インチで直径わずか1.5インチの銅の円盤(図7)の縁を合金化し、銅の車軸に取り付けた。四角い金属板に円形の穴を開け、円盤をその穴に緩くはめ込んだ。円盤とそれを囲むリング間の導通は少量の水銀で確保した。リングは導線で検流計に接続し、もう一つの導線は検流計から車軸の端に接続した。円盤を水平面内で回転させると、地球だけが磁石として使われているにも関わらず電流が流れた。
図8.
ファラデーはまた、複数のディスクを交互に金属接続した多重機械32を提案した。124 もう一つの装置33では、一端が閉じられた銅製の円筒(図8)を磁石の上に置き、その半分を蓋のように包み、金属接触しないように円筒に取り付けた。この装置を狭い水銀瓶の中に浮かべ、銅製の蓋の下端が水銀に触れるようにした。磁石と蓋を回転させると、水銀から銅製の蓋の上部に電線を通して電流が送られた。王立研究所に今も保管されている別の装置34では、円筒形の棒磁石を半分水銀に浸し、回転させると、磁石自身の金属が導体として働き、電流が発生した。別の形式では、円筒形の磁石をそれ自身の軸を中心に水平に回転させ、電流が発生することがわかった。125回転に応じて、 中央から端へ、あるいはその逆に流れた。これらの新しい電気機械の説明は、次のような意味深い言葉で締めくくられている。
アースインダクター。
しかし、私は、すでに得られた事実や関係性をさらに高めるよりも、むしろ、磁気電気誘導に依存する新たな事実や関係性を発見することを望んでいた。後者は今後十分に発展すると確信していたからだ。
図9.
ファラデーがしばらく後に作ったさらに別の機械(図9 )では、フレームに取り付けられた単純な長方形の銅線wが東西に配置された水平軸の周りを回転し、交流電流を発生させ、その電流は単純な整流子cで集めることができました。
数ヶ月のうちに、ダル・ネグロとピクシーによって磁気誘導の原理に基づく機械が考案された。ピクシーの装置では、鋼鉄製の馬蹄形磁石を上向きに垂直な軸の周りで回転させ、その上に固定された一対のボビンに交流電流を誘導し、126軟鉄製の馬蹄形コアを備えた機械。その後、1832年にピクシーはアンペール37 の提案により、電流の変動を整流するための水銀カップ接続を備えた2番目の機械を製作した。この機械の1つは、同年オックスフォードで開催された英国協会の会議で展示された(64ページ)。
この研究の第3部で展開されたアイデアは、非常に独創的で示唆に富むものでした。ファラデー自身の発言は次のとおりです。
エレクトロトニック状態。
電線が電気誘導または磁気誘導を受けている間、電線は特異な状態にあるように見えます。なぜなら、通常の状態であれば電流が発生するのに対し、電線は電流の発生を抑制します。また、影響を受けていない状態では電流を発生させる力を持ちますが、これは通常の状態では電線が持ち得ない力です。物質のこの電気的状態はこれまで認識されていませんでしたが、電流によって引き起こされる現象の多く、あるいはほとんどに非常に重要な影響を与えていると考えられます。理由は後ほど明らかになりますが、私は何人かの学識ある友人と相談した結果、これを電気張状態と呼ぶことにしました。
この特異な状態が続く間、この特異な状態は電気的な効果を示さないことが知られています。また、この状態が維持されている間に物質が発揮する特異な力や特性もまだ発見できていません。
この状態は、誘導作用による効果であり、誘導力が除去されるとすぐに消える。…この状態は瞬時にとられるようで、そのためにほとんど時間を必要としない。…らせん状またはワイヤーが磁石に向かって前進したり、磁石から引き離されたりするすべての場合において、127 誘導電気は前進または後退に要する時間継続する。その間、電気張力状態はより高い度合いに上昇するか、より低い度合いに下降し、その変化は対応する電気の発生を伴うからである。しかし、これらは電気張力状態が瞬時に想定されるという意見に異論を唱えるものではない。
この特異な状態は緊張状態であると考えられ、少なくともその状態が誘発または破壊されたときに生成される電流と同等の電流とみなすことができます。
ファラデーはさらに、コイルの近傍でこの状態が形成されると、元の電流に反応が生じ、電流が減速するのではないかと考えた。しかし、当時は実験的にそれが正しいかどうか確かめることができなかった。彼は、強い電流を流し、その後突然遮断した銅導体から自己誘導される帰還電流を調べたが、これも失敗に終わった。この反応電流は「想定される電気緊張状態の放電によるもの」と予想された。
この電気緊張状態という概念が、かなり難解な言葉で表現されていることを理解しようとするなら、この概念が書かれた時代まで遡ってみなければならない。当時、磁気と電気の引力と斥力を説明するために定式化された唯一の概念は、遠隔作用の概念に基づいていた。ミッシェルは、電気力と磁気力は重力と同様に、距離の反二乗の法則に従って変化するという見解を提唱した。クーロンは、並外れた忍耐力と繊細な操作を必要とする一連の実験において、128 ミッチェルのねじり天秤の応用によって、電荷が小さな球に集中している特定の場合、または磁極が小さく、単なる点として作用する特定の場合には、この法則(本質的には点作用の幾何学的法則)が近似的に満たされることが示された。数学者ラプラスとポアソンは、この実証に飛びつき、数学的理論を練り上げた。彼らに先立ち、研究は一世紀もの間未発表であったが、キャベンディッシュは、電荷のある要素と、電荷の平衡状態と両立する別の要素との間の力の法則は、反比例の法則のみであることを示した。しかし、これらすべての数学的推論において、介在する媒体のあり得る特性が、完全に見落とされていた。ファラデーは、単なる遠隔作用という考え自体が忌まわしく、ましてや考えられないものであったため、こうした引力と斥力のすべてを、介在する媒質で起こっている何かによって生じる効果、つまり空間を点から点へと連続的に伝播する効果として捉えていた。初期の電磁気回転に関する研究において、彼は導線の周囲の空間はいわゆる電流の影響を受けると考えるようになった。また、磁石の極の周囲の空間には、実際には目に見えないが実在する湾曲した磁力線が横切っており、その存在と方向を明らかにするには、鉄粉をまぶすという最も単純な手段しか必要としないことを知っていた。そこで、ある電流が別の電流に誘導されるというこの新たな効果が、介在空間(空であろうと物質で満たされていようと)を同様に横切る可能性があることを発見した。129 彼は本能的に、この効果の伝播を媒質の特性もしくは状態に帰属させようとした。そして、その状態がこれまで知られていたいかなる状態とも異なり、静止した二つの磁石の間や二つの静止電荷の間に存在する状態とも異なることを発見した彼は、その特性を探求し、適切と思われる名前を付けるという、全く哲学的な道を辿った。後述するように、この電気張状態という概念は、彼の後期の研究において、新たな重要な意味合いを帯びて繰り返し現れた。
図10.
我々が見たように、彼はすぐにまた仕事に戻りました。
彼は 1832 年 1 月 10 日にケンジントン ガーデンの円形の池で、12 日と 13 日にはウォータールー橋で、地球の自転によって生じる流れについて実験しました。
磁石から出る火花。
「今晩」と彼は2月8日付のノートに書いている。「ウーリッジで磁石の実験をしていた。38初めて自分で磁気火花を発生できた。らせん状の導体の両端を2つの共通端子に接続し、abに打撃を与えると少し開くように導体を交差させた[図10 ]。そして130磁石の極にabを 近づけると、両端が分離して明るい火花が生じます。」
鋼鉄製の磁石で成功したのに、天然の磁石を使ったら、あっという間に成功しました。翌日にはこんな記述があります。「自宅でダニエル氏の磁石を使って見事に成功しました。ワイヤーの合成は必須でした。これは天然の磁石で、おそらく火花に使われたのは初めてでしょう。」
彼はこれらの実験とそれ以前の実験の報告書を王立協会に送り、地球の磁気電気誘導と磁気電気誘導の力と方向に関する彼の論文は、その年のベイカー記念講演として読まれる栄誉を受けた。
ティンダルの要約。
この第二の論文の以下の要約はティンダル教授によるものです。
彼はコイル状の電線に鉄棒を入れ、その鉄棒を傾き針の方向に持ち上げることで、コイルに電流を励起した。鉄棒を反転させると、電線に逆方向の電流が流れた。螺旋を傾き線上に保持し、鉄棒をコイルに差し込んだ場合も同様の効果があった。しかし、この場合は鉄棒を介して地磁気がコイルに作用していた。彼は鉄棒を放棄し、単に水平面内で回転する銅板を置いた。地磁気の磁力線が銅板を約70度の角度で横切ることを彼は知っていた。銅板が回転すると、磁力線が交差して誘導電流が発生し、それが銅板から検流計へと伝わることで本来の効果を発揮した。「鉄板が磁気子午線上にある場合、あるいは磁気傾きと一致する他の平面上にある場合、その回転は検流計に影響を与えなかった。」
131
深遠で哲学的な才能に恵まれた人物――つまりジョン・ハーシェル卿――の示唆により、ウーリッジのバーロウ氏は回転する鉄の殻を使った実験を行った。クリスティ氏もまた、回転する鉄の円盤を使った一連の精巧な実験を行った。二人とも、回転中に物体が磁針に特異な作用を及ぼし、静止時には観察されないような偏向を起こすことを発見した。しかし、当時、この異常な偏向を引き起こした原因に二人とも気づいていなかった。彼らは、鉄の殻と円盤の磁性に何らかの変化が生じたためだと考えた。
しかしファラデーは、ここで誘導電流が作用するはずだとすぐに気づき、鉄の円盤から即座に誘導電流を得た。さらに、中空の真鍮球を使って、バーロウ氏が得た効果を再現した。鉄は全く必要ではなかった。成功の唯一の条件は、回転体がその物質内に電流を発生できる性質を持っていること、つまり電気の導体でなければならないということだった。導体の力が強ければ強いほど、電流はより多く流れる。今度は、彼は小さな真鍮の球から地球の球へと移る。彼はまるで魔術師のように地球の磁気を操る。磁気作用が及ぼす目に見えない線を視認し、その線に沿って杖を振ることで、この新たな力を呼び起こす。磁針に単純な電線の輪を巻き付け、上部を西に曲げると、針のN極はすぐに東に向きを変える。さらに、輪を東に曲げると、N極は西に移動する。彼は一般的な棒磁石を垂直に吊り下げ、自身の軸を中心に回転させた。棒磁石の極を検流計の導線の一端に、赤道を検流計の導線の他端に接続すると、回転する磁石から検流計の周囲に電流が流れる。彼は、磁性とそれを担う磁石本体の「特異な独立性」について言及している。鋼鉄は、あたかも自身の磁性から切り離されているかのように振舞う。
そして彼の思考は突然広がり、地球が自転しながら西から東へと軸を回転する際に誘導電流が発生しないだろうかと自問する。彼の実験では132 回転する磁石では検流計の導線は静止したままで、回路の一部が他の部分に対して 相対的に動いています。しかし、惑星が回転している場合、検流計の導線は必然的に地球と一緒に運ばれ、相対的な動きはありません。その結果はどうなるでしょうか? 2 つの端子プレートが地面に埋め込まれた電線を例にとり、電線が磁気子午線上にあると仮定します。電線の下の地面は、電線自体と同様に地球の自転の影響を受けます。電線に南から北への電流が生成されると、電線の下の地面にも南から北への同様の電流が生成されます。これらの電流は同じ端子プレートに向かって流れ、互いに打ち消し合います。
この推論は必然的に思えるが、彼の深い洞察力は、それが無効である可能性を予見していた。彼は、少なくとも、大地と電線の間の伝導力の差が一方を他方よりも有利にし、それによって残留電流、あるいは差動電流が得られる可能性があると考えた。彼は異なる材質の電線を組み合わせ、互いに逆方向に作用させたが、この組み合わせは効果がないことが判明した。より優れた導体に流れる電流は、最も劣る導体の抵抗によってちょうど相殺されたのだ。実験はこのように重要ではあったが、彼は大地そのものに作用させることで、あらゆる不安を解消しようと考えた。彼はケンジントン宮殿近くの円形の湖に行き、湖の北と南に480フィートの銅線を張り、両端にハンダ付けされた電極を水に浸した。銅線を中央で切断し、切断した両端を検流計に接続した。何の効果も観察されなかった。しかし、静止した水は効果を示さなかったが、動いている水は効果を示す可能性がある。そこで彼は、潮の満ち引きに合わせて3日間ウォータールー橋で研究したが、満足のいく結果は得られなかった。それでも彼は、「理論的には、水が流れるところには電流が形成されるのは必然的な帰結であるように思われる。ドーバーから海を抜けてカレーまで伸び、陸地、つまり水面下を通ってドーバーに戻る線を想像すると、それは導体の回路を描く。その一部は、133 「海峡を水が上下に移動する時、一方の磁極は地球の磁気曲線を切断し、もう一方の磁極は比較的静止している。… 海峡を水が上下に移動する時、電流は説明された回路の一般的な方向に、どちらかの方向に流れると信じるに足る理由がある。」 これは海底ケーブルが考え出される前に書かれたもので、彼はかつて私に、そのケーブルの実際の観測が彼の理論的推論と一致することがわかったと教えてくれたことがある。
図11.
ここで、これらの研究で提起された根本的な疑問について議論するのが適切だろう。ファラデーは、磁石による電流の誘導と、磁石の近傍の空間全体を目に見えない形で満たす磁力線との間に何らかの関連があるという確信を抱いた。彼はその関係を発見し、次のように発表した。
誘導の法則。
「磁極、移動する電線または金属、そして発生する電流の方向との関係、すなわち 磁気電気誘導による電気の発生を支配する法則は、非常に単純であるが、表現するのはかなり難しい。図11において、P N は、マークされた(すなわち「北向き」の)磁極を通過する水平の電線を表し、その運動方向は下から上に向かう曲線と一致する。あるいは、134 電線が自身と平行に動き、曲線に接する直線上にあるが、矢印の方向に沿っている場合、または他の方向に磁極を通過するが、点線の曲線に沿って動いた場合に電線が磁気曲線39 を同じ方向に、または同じ側に切る場合、電線の電流はPからNへ 流れます。逆方向に流すと、電流はNからPへ流れます。または、電線がP´ N´で示される垂直位置にあり、点線の水平曲線と一致し、磁気曲線を同じ側で切るまで同様の方向に流される場合、電流はP´からN´へ流れます。
磁力線を切断します。
12月に研究を再開したファラデーは、動く電線が磁力線を「切る」際に、磁力の強い位置と弱い位置のどちらを通るかが必須かどうか、あるいは常に等しい磁力の線と交差していれば、単に動くだけで電流を発生させるのに十分かどうかという点を研究した。そして後者が正しいことを発見した。目に見えない磁力線を切ることが誘導に必要かつ十分な本質的な行為であるというこの考えは、ファラデーの全く新しい発想である。長い間、これは抽象数学者にとっての障害となってきた。なぜなら、ほとんどの場合、切断された磁力線の数を直接的かつ容易に表す方法がなかったからである。また、当時まで、磁力線の数を表す慣習もなかった。135 磁石の近くの任意の空間における磁力線の数を数値的に計算する方法にまで至りました。その後、1851年にファラデー自身がこれらの考えをより正確に示しました。彼は、導体が均一な磁場中を等速で運動しているとき、電流は速度に比例することを発見しました。また、誘導によって回路に放出される電気量は「交差する曲線の数」に正比例することを発見しました。『ブリタニカ百科事典』に掲載されているクラーク・マクスウェルのファラデーに関する記事からの次の一節は、この問題を巧みに要約しています。
ファラデーの功績の大きさと独創性は、彼の発見のその後の軌跡を辿ることで推定できる。当然のことながら、この発見は直ちに科学界全体の研究対象となったが、最も経験豊富な物理学者の中には、ファラデーよりも科学的な言語であると彼らが考えていた言語で、目の前の現象を記述する際に誤りを犯す者もいた。ファラデーの法則記述法を、自らの科学の精密さに値しないとして拒絶してきた数学者たちは、今日に至るまで、物理的に存在しないもの、例えば無から流れ出し、導線に沿って流れ、最終的に再び無に沈む電流の要素といったものの相互作用に関する仮説を導入することなく、現象を完全に表現できる、本質的に異なる公式を考案することに成功していない。
こうした作業が半世紀近く続いた後、ファラデーの発見の実際的な応用は年々増加し、その数と価値も増しているが、ファラデーが示したこれらの法則の記述に例外となるものは発見されておらず、新たな法則も追加されておらず、ファラデーの当初の記述は今日に至るまで、実験で検証できる以上のことを主張する唯一のものであり、理論を発展させる唯一のものであると言える。136 現象は、正確かつ数値的に正確であり、同時に基本的な説明方法の範囲内で表現できます。
この科学研究の傑作が発表された1831年、ファラデーは多忙を極めていた。フィリップス宛の手紙(62ページ)からもわかるように、彼は依然として化学分析や専門的研究を報酬を得て請け負っていた。また、11月まで王立協会評議員を務めていた。「哲学論文集」に「振動面について」という論文を寄稿し、それまで解明されていなかった音響学の問題を解明した。振動する板に粉末を撒き散らして「クラドニ図形」と呼ばれるパターンを得る実験において、砂などの重い粉末が振動の節線に移動する一方で、リコポジウムの粉塵などの軽い物質は振動が最も活発な部分に小さな円形の塊として集まることは、以前から知られていた。ファラデーの説明によれば、これらの軽い粉末は、運動の振幅が最も大きい箇所で自然に形成される小さな渦に巻き込まれ、渦巻くのだという。
彼はまた、「特異な種類の光学的錯覚について」という論文を執筆し、回転する車輪の歯の間から見えるように、動く物体の異なる光景が次々と目に映ることによって生じる錯覚を扱った。この研究は、事実上、フェナキスティスコープやストロボスコープに始まり、ゾートロープやプラキシノスコープを経て、近年のキネマトグラフやアニマトグラフへと発展した、一連の光学玩具の出発点となった。
137
物理学に関する講義。
彼は王立研究所で午後の講義を4回、金曜の夕方の講義を5回行った。これらの講義は、光学的錯覚、光と燐光(同研究所の化学助手であるピアソール氏が最近行った実験の解説)、当時デュマ氏が発見したばかりのオキサラミド、加熱された物体による音の発生に関するトレベリアンの実験、そして振動する表面上の粒子の配置に関するものであった。
1832年、彼は金曜の夜に5回の講演を行い、そのうち4回は自身の研究に関するものだった。8月には「電気に関する実験的研究」シリーズの第3回に着手した。このシリーズは、異なる発生源から得られる電気の同一性と、常用電気(すなわち摩擦電気)とボルタ電気の測定による関係性について論じた。彼は、磁石から誘導によって得られる電気が、他の発生源から得られる電気と本当に同じものなのかどうかという疑問が残ることを好まなかった。おそらく彼は、30年前にガルヴァーニとボルタの発見をめぐって生じた諸問題を念頭に置いていたのだろう。当時、電池や電池から生じる電流の電気が摩擦によって生じる電気と同一であるかどうかは疑問視され、前者に「ガルヴァニズム」という独特で誤解を招くような名前が付けられたのである。彼は、多くの哲学者――彼は特にデイヴィを名指しで言及している――が、両者を無駄に区別している状況について言及した。138 異なる発生源からの電気、あるいは少なくともそれらの正体が証明されているのかどうか疑問視する研究者もいた。彼の最初の論点は、「常用電気」、「動物電気」、「磁気電流」が「電圧電気」のように化学分解を引き起こすことができるかどうかを検討することだった。彼はまず、摩擦機械からの通常の放電が、適切に配置された検流計に影響を与えることを実証した。十分に感度の高い彼の機器の一つは、二重の金属箔と金属線でできた囲いに囲まれており、適切に「アース」に接続されていたため、近傍の外部電荷によるあらゆる妨害から独立していた。この目的のための彼の「アース」は、家の中のパイプを介してロンドンの公共ガス工場に属する金属製のガス管、さらにロンドンの金属製の水道管に接続された頑丈な金属線で構成されており、効果的な「放電トレイン」であった。彼は、直径50インチのガラス板と、それぞれ約84平方インチのコーティングされたガラスを持つ15個のライデン瓶からなる電池を備えた摩擦電気機械を用いた。この瓶の電池は、まず機械から充電され、次に長さ4フィートの湿った糸を通して放電され、ガルバノメーターを通って「放電列」を経由してアースに送られた。この方法によって、これらの放電が、湿った糸、銅線、水、希薄な空気、あるいは空気中の点を介した接続のいずれを介しても、ガルバノメーターの振れ角を制御できることを確信した彼は、次に化学分解の問題に取り組んだ。2本の銀線を硫酸銅溶液の滴に浸すと、そのうちの1本が銅メッキされることを発見した。139 ディスクマシンを100~200回回転させることによって発生する電気を利用して、藍を漂白し、ヨウ化カリウムから遊離したヨウ素でデンプンを紫色に変えました。これは、電池から発生する「ボルタ電流」と全く同じ効果です。また、ヴァン・トルーストウィック、ピアソン、ウォラストンの先行実験を正当に評価しながら、水の分解も行いました。
電気のアイデンティティ。
彼が執筆した論文では、これらの結果を電気凧の放電による結果や、魚雷などの電気魚による結果と比較している。彼は磁気電気の性質と、それが水を分解できるという現在蓄積されつつある証拠を要約している。彼は電気が生み出す様々な効果と様々な電気の発生源を一覧表にまとめ、それぞれのいわゆる電気の種類がどの程度の効果を生み出すかが表形式で示されている。結論は、異なる事例間に哲学的な違いはないというものである。なぜなら、異なる種類の電気によって生み出される現象は、その性質ではなく程度が異なるだけであるからである。「電気は、その発生源が何であれ、その本質は同一である。」異なる放電によって生み出される効果を比較した上で、彼は「同じ絶対量の電気が検流計を通過する場合、その強度がどうであれ、磁針に働く偏向力は同じである」と結論付けている。そして彼は、140 彼は、さまざまな発生源からの電気の「量」を定量的に比較し、磁気偏向と化学力の両方において、標準電池が腕時計を8回振動させたときに発生する電流が、摩擦機械を30回転させたときの電流に等しいという結論に達しました。さらに、「化学力は、磁力と同様に、通過する電気の絶対量に正比例します」とも述べています。
電気化学的な作業。
この一連の研究は1833年1月に発表された。同年4月、彼は電気伝導に関する別の論文(第4シリーズ)を王立協会に提出した。これは、水は導電性があるのに、氷は完全に非導電性であるという驚くべき観察から生まれた。この観察から、可融性固体全般の導電性の検討へと発展した。彼は、固体、液体を問わず導電性を持つ金属と、常に非導電性である脂肪質物質を除けば、原則として、液体になると導電性を発揮し、凝固すると導電性を失うことを発見した。鉛、銀、カリウム、ナトリウムの塩化物、そして多くの塩素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、その他多くの塩や可融性物質がこの法則に従うことがわかった。このように作用すると判明した物質はすべて化合物であり、電流によって分解することができた。伝導が停止すると、分解も停止した。明らかな例外は銀の硫化物で、加熱すると液体になる前から導電性を獲得するが、固体になると分解するということがわかった。これが彼を電気化学の研究へと導いた。141 分解をより詳細に研究した。ここで彼は、電流によるカリとソーダの分解を発見し、ボルタ電池の発明によってもたらされた最も顕著な科学的進歩の一つとなった師、デービーの足跡を直接辿っていた。1833年6月に出版された第5集の研究論文集がその成果をまとめている。彼はまず、電気化学的分解には水の存在が不可欠であるという当時の通説に反論し、次に、分解が電気回路の両極が及ぼす引力によるものかどうかという問題を論じた様々な哲学者――グロッタス、デービー、ド・ラ・リーヴら――の見解を分析している。彼はこの点に最も直接的な方法で反論している。彼は既に、液体を流れる一定量の電気に対して、電気化学的作用の量は一定量であり、分解物質の粒子と両極との距離には全く依存しないと信じるに足る根拠を持っている。彼は、元素が電流と平行な反対方向の2つの流れで進むと考えており、極は「単に電気が分解する物質に出入りする表面または扉にすぎない」としています。
この時期の実験ノートの中には、「実験研究」誌に掲載されなかったもの、あるいは短い要約のみ掲載されたものが数多くあります。その中には非常に興味深いものもあります。
ここに文字通り書き写したものを一つ示します。
142
1833年2月26日。
塩化マグネシウム。固体とワイヤーを非導体で溶融すると、導電性が非常に高く、分解するとA極とP極で反応が活発になり、ガス(塩素)が発生します。N極ではマグネシウムは分離し、ガスは発生しません。マグネシウムは球状になり、鮮やかに燃えながら飛び散ることもありました。その極のワイヤーを水や周囲の白色MA(塩酸)物質に浸すと、強力に反応し、水素を発生してマグネシアを形成しました。また、ワイヤーと周囲の物質をアルコールランプで加熱すると、マグネシウムは強烈な光とともに燃焼し、マグネシアに変化しました。非常に優れた実験です。
これは、ハンフリー・デイビー卿が苛性カリの分解について記述した後に記した「資本実験」の記述を想起させる。4月7日には、驚くべき考察のページが続く。デイビー卿は、溶液と溶融塩の両方を含む液体が電流によって分解できること、そして少なくとも1種類の固体が電気分解可能であることを発見した。しかし、合金や金属は分解しないことを発見した。彼は、最も多様な元素からなる化合物において電気分解が最も容易であることを発見し、電流によって分解されない導体の構成について考察を深めた。これは、既存の考え方の再構築を伴うかもしれないが、以下の抜粋が示すように、デイビー卿はそのような段階から後退することはなかった。
金属は、最も頻繁に結合する元素の化合物ではなく、むしろ互いに非常に類似しているために電気分解の限界を超える元素の化合物である可能性があります。
4月13日(同ページ)。
私が信じているような種類の電気分解であれば、すべての物質を新しい観点から見直して、分解できないかどうかを調べてください、などなど。
143
極による誘引は疑わしい。
彼は、観察された事実はイオンの運動が極の引力によるものであるという仮定では説明できないことを発見し、それに応じて次のような 記述が続く。
(1833年4月13日)
単一の元素が他の極に引きつけられることは決してありません。つまり、他 の極にある他の元素が引きつけられることはありません。したがって、ブランデ氏の気体と蒸気の引力に関する実験には疑問を抱きます。極による引力そのものにも疑問を抱きます。
彼は1834年にこの主題に戻り、その間に書いた第6巻の回想録では、金属と固体が気体物質の結合を引き起こす力について論じた。1834年1月に出版された第7巻では、最初の著作として、ヒューウェルの助言に基づいて事実を表現するために採用した新しい用語を解説している。いわゆる極は、彼にとっては電流が通る単なる扉、あるいは通路に過ぎず、彼は電極と呼び 、入口と出口をそれぞれ陽極と陰極と区別した。42一方、分解可能な液体は電解質、そして分解過程は電気分解と名付けた。「最後に」と彼は、用語法の問題に関して本質的な真実を述べているため金で刻まれるに値する一節(ここでは強調)で述べている。「私は、電極に通過できる物体、すなわち、144 通常、これらは極と呼ばれます。物質は、正極または負極への直接的な引力の影響を受けると想定されるため、電気陰性、または電気陽性であるとよく言われます。しかし、これらの用語は、私が使用しなければならない用途には大きすぎます。なぜなら、意味はおそらく正しいかもしれませんが、仮説にすぎず、間違っている可能性があります。そして、非常に目に見えないが、継続的な影響であるため非常に危険な影響により、科学の追求に従事している人々の習慣的な見解を縮小および制限することにより、科学に大きな損害を与えます。私は、分解する物体の陽極に行く アニオンと陰極に行くものをカチオンと呼ぶことで、そのような物体を区別することを提案します。これらを一緒に話す機会があれば、それらをイオンと呼ぶことにします。43 したがって、塩化鉛は電解質であり、電気分解すると塩素と鉛の2つのイオンが発生し、前者は陰イオンで後者は陽イオンです。」ファラデー自身の製本された「実験的研究」の中で、彼はここに再現されたスケッチでこれらの用語を示しています。(図12)。
ファラデーが新しい言葉についてヒューウェルに相談した際の手紙は保存されていない。彼は論文が印刷された際に、最初に使用した言葉を破棄した。1834年4月25日と5月5日のヒューウェルの返信は保存されており、トッドハンターによるヒューウェルの伝記に掲載されている。後者の返信から以下の一節が抜粋されている。
145
新しい命名法。
[ヒューウェルからファラデーへ] 1834年5月5日。
陽極と陰極を例にとると、電気分解で生じる 2 つの要素として、上がるものと 下がるものを表す中性分詞の「陰イオン」と「陽イオン」という用語を提案します。この 2 つを合わせて「イオン」という用語を使用することもできます。この単語はギリシャ語では名詞ではありませんが、名詞として解釈することは容易です。この用語の簡潔さと単純さにより、2 週間以内に広く受け入れられると確信しています。陰イオンは陽極 に向かうもので、陽イオンは陰極に向かうものです。後者の「陽イオン」の「 th 」はhodos (道) の無気音から生じているため、2 番目の用語に無気音がない場合 (イオンの場合のように) には導入されません 。
図12.
5月15日、ファラデーは次のように返答した。
[ファラデーからヒューウェルへ]
あなたのアドバイスと名前に従い、陽極、 陰極、陰イオン、陽イオン、イオンという用語を使いました。最後のイオンについては、ほとんど使う機会がないでしょう。ここで、それらに対して激しい反論がいくつかありましたが、まるで息子とロバを連れた男のように、皆を喜ばせようとしていたような気分でした。しかし、あなたの権威という盾を掲げた途端、反論の調子が消え去るのを見るのは、実に素晴らしいことでした。146 新しい言葉が私に表現力を与えてくれたことに大変満足しており、あなたが私に与えてくれた親切な援助に永遠に感謝します。
誤解を招く可能性のある用語を使用する奴隷状態からさらに抜け出すための準備をするかのように、彼は次の注釈を付け加えた。
電流の性質に関して、私が以前述べたこと以上の意見をここで述べるつもりはないことはよく理解されるだろう。また、電流は正極から負極へと流れると述べているが、これは単に、電流の力の方向を示す一定かつ確実で明確な手段があるという、科学者の間で交わされている慣例的な、ある程度暗黙の合意に従っているにすぎない。
「以前の機会」とは、電流とは進行性のもの、つまり一方向の流れ、反対方向に移動する2つの流体、あるいは単なる振動、あるいはより一般的には進行性の力など、あらゆるものを意味する可能性があるという、以前の示唆への言及である。彼は、私たちが電流と呼ぶものは「おそらく、反対方向に、全く等しい量の反対の力を持つ力の軸として捉えるのが最も適切だろう」と明言していた。
電気化学の法則。
彼はその後、電流測定器として、以来電圧計として知られる標準的な電解セルを提案した。彼は、水を分解し、その過程で発生するガスの量で流れる電気量を測定するタイプのものを好んだ。これを採用する前に、彼は慎重な実験を行った。147 そこで彼は、化学に関する経験だけでなく、優れた操作技術も駆使して、分解される水の量が機器に流した電気量に実際に比例するという事実を検証しました。この基準に基づき、彼は電流による分解の数多くの事例を調査し、こうして明確な電気化学作用の理論の確固たる基盤を築き上げました。電流によって電解質が分割され、彼がイオンと呼んだ物質について、彼は次のように述べています。「イオンは結合体であり、化学的親和力の原理の基本部分に直接関連しており、それぞれ特定の比率を持ち、電気分解中に常にその比率で変化します。…私は、その変化した比率を表す数を電気化学的当量と呼ぶことを提案しました。したがって、水素、酸素、塩素、ヨウ素、鉛、スズはイオンです。前者3つは陰イオン、後者2つの金属は陽イオンであり、1、8、36、125、104、58はそれらの ほぼ電気化学的当量です。」
この基本法則は事実の確固たる基盤の上に成り立っており、彼は さまざまな物体に属する電気や電力の絶対量について推測を続けている。この概念は、ここ数年でようやく一般に受け入れられるようになった。
この理論を展開するにあたり、彼は次のような 言葉を使っている。
この理論によれば、等価重量とは、単に等しい量の電気を含む、または自然に等しい電力を持つ物体の量であり、電気が質量を決定する。148 当量数というのは、結合力を決定するからです。あるいは、原子論あるいは原子論の用語法を採用するならば、通常の化学反応において互いに等価である物体の原子は、当然のことながら等量の電気を帯びています。しかし、正直に言って、私は「原子」という用語に嫉妬しています…。
ここに、1834年に明確に定式化された、現代の電子または単一原子電荷の教義があります。この推測の中で、彼は次のように述べています。「水粒の要素を結合したままにする電気エネルギー、または適切な割合の酸素または水素の粒子を結合させたときに水に結合させる電気エネルギーを電流の状態に投入すると、その水粒を再びその要素に分離するために必要な電流と正確に等しくなります。」そして、これはすべて、哲学者の心を導くエネルギー保存の教義が存在する前のことです。今引用した一節には、12年後にウィリアム・トムソン卿(現在のケルビン卿)によって解明された起電力の熱力学理論の萌芽が含まれています。この理論により、結合行為で生成物の特定質量から発生する熱に関する知識から、特定の化学結合の起電力を予測することができます。
もう一つの失敗したクエスト。
1834年6月に発表された第8集の研究は、主にボルタ電池と電池を扱っています。彼は現在、二次電池における電気分解の研究で得た電気化学原理を一次電池内部の動作に応用しています。彼の思考は、電解伝導の問題を絶えず巡らせてきました。149 彼は、陰イオンを陽イオンとの結合から引き離し、それらを反対方向に移動させる力は、回路が完成する前、つまり実際の移動や運動が起こる前に、必ず内在しているはずだと確信していた。「私には、それ(「移動」、あるいは「いわゆる電圧電流」)は、流体の張力状態が先行しなければならないという考えに抵抗することは不可能に思えます」と彼は述べている。「私は電解導体の張力状態の兆候を注意深く探し、放電前または放電中にそれが何か構造のようなものを生成する可能性があると考え、偏光によってこれを明らかにしようと試みました。」彼は硫酸ソーダ溶液を使用したが、光線のどの方向にも光学作用の痕跡は全く見られなかった。彼は固体電解質であるホウ酸鉛を非伝導状態として実験を繰り返したが、やはり結果は得られなかった。
1833年と1834年の電気化学研究の間も、ファラデーの王立研究所における活動は衰えることなく続いた。1833年には7回の金曜講演を行い、そのうち3回は進行中の研究について、1回はホイートストンによる電気火花の速度に関する研究について、そしてもう1回は木材の乾燥腐朽の実際的な防止策についてであった。後者は後にパンフレットとして再出版され、2版を重ねた。1834年には4回の金曜講演を行い、2回は自身の電気化学研究について、1回はエリクソンの熱機関について、そしてもう1回はゴムについてであった。
第9回目の電気研究は1834年の秋に行われました。この研究で彼は電流の磁気的および誘導的作用の研究に戻り、150 回路の開路時に発生する自己誘導火花を調査している。この研究は、W・ジェンキン氏から注目されていた。この研究のいくつかの点は、現在でも電気技師の間ではほとんど知られていない。発表された論文よりも実験ノートの方がはるかに詳しいのである。彼は、急速な遮断を生じさせるための、水銀プールの表面の静止した波紋を利用した、非常に巧妙な高速遮断について述べている。11月13日の素晴らしい一日の仕事で、多数の未発表のスケッチを添えた実験ノートの34ページを埋め尽くし、自己誘導の特性を突き止めた。彼は、らせん状に巻かれた電線からの火花(回路開路時)は、まっすぐに敷かれた同じ電線からの火花よりもはるかに明るいことを証明した。彼は、電線を2つの反対向きのらせん状に巻くことで、非誘導性で、したがって火花のないコイルを作れることを発見した。 「こうして、電線の長さ全体にわたる誘導効果は、螺旋を構成する2つの半分の反対方向の相互作用によって中和された。」翌日、彼はこう記している。「これらの効果は、電気回路のあらゆる部分が、同じ電流の隣接する部分、さらには同じ電線や電線の同じ部分に誘導作用を及ぼしていることを示してい ます。」
自己誘導の効果。
11月22日、彼はまた別の一連の実験を試みるが、これもまだ完全には発表されていない。それは、直線状の導体を互いにわずかな距離を置いて複数の平行線に分割することで、その自己誘導を減少させるという実験である。実験ノートのメモにはこう記されている。
151
直径1/23インチの銅線。長さ5フィートのものを6本用意し、両端を銅板に半田付けして端子を形成し、これらを一体化させた。この束を電動モーターに接続したところ、接触が切れた際に非常に弱い火花しか発生しなかった。しかし、線を束ねて横方向に作用させる方が、互いに離して横方向に作用させるよりも火花の発生は明らかに良好であった。
同じ細い銅線をもっと大きな束にしました。長さ18フィート2インチの銅線が20本と、長さ6インチ、太さ1/3インチの太い銅線が20本ありました。
図13.
彼はこの束を、直径1/5インチ、断面積がほぼ等しい19フィート6インチの単線銅線と比較した。後者は回路を遮断した際に、明らかに最大の火花を発した。
ファラデーは、1831年に自ら示唆した、自己誘導の効果が運動量や慣性の類似物であるという考えを、この時点では受け入れるに値しないと考えた。彼は、同じ電線でもコイル状に巻かれた方が直線状よりも自己誘導作用が大きくなることを発見し、この説明を却下した。もし彼が当時この類似性を理解していたならば、回路の開路時に火花を生じる性質そのものが、電流の急速な増加を遅らせることにも気づいていたであろう。そして、上述の実験によって、サー・W・スノー・ハリスが、等価断面積の丸線よりも平らな銅リボンを好んだという点が正しかったことが示されたであろう。152 避雷針の材料として、彼は丸線と平行線の違いがほとんどないことに失望した。出版された回想録には、非常に興味深い結論が含まれている。
これらの効果は接触の開始と終了時にのみ現れる(その間、電流は一見影響を受けないように見える)にもかかわらず、電流の継続時間中に、電流要素のこの横方向の作用によって何らかの関連した対応する効果が生じているという印象を私は否定できない。実際、この種の作用は、電流の各成分の磁気的関係に明らかである。しかし、(今のところはそう認めるが)磁力が、電流の開始と終了時にこれほど顕著で異なる結果を生み出す力を構成すると認めたとしても、効果の連鎖には、まだ認識されていない輪、つまり作用の物理的メカニズムにおける車輪が存在するように思われる。
ボルタ電池に関する第 10 シリーズの調査は 1834 年 10 月に完了しましたが、1835 年 6 月まで出版されませんでした。
媒体におけるアクション。
次の研究は、約8ヶ月の休止期間を経て1835年秋に開始され、2年以上続いた。そして1837年12月にようやく完了した。この研究によってファラデーは磁気や電気化学的な問題から離れ、それまで彼の研究で触れられていなかった静電荷という古くからの研究テーマへと移った。しかし、彼は電荷の本質という疑問を長年抱えていた。電線から電線へと作用する電流の誘導効果を観察するたびに、彼の心は誘導効果という古くからの問題へと向き合った。この問題は80年前にジョン・153 広東は、明らかに遠隔作用によって電荷が及ぼす作用について論じた。彼は遠隔作用を疑うようになっていたため、今こそ、電気的な影響、あるいは当時は誘導と 呼ばれていたものも、介在する媒質における連続的な作用によって伝播する作用なのかどうか、徹底的な探究を行うべき時機が熟していた。
ファラデーは1835年の最初の9ヶ月間、特別な電気研究は行わなかった。春の間はフッ素の化学的研究に取り組み、7月にはスイスを急遽視察した後、再びフッ素の研究に戻った。11月3日になってようやく、彼はずっと考えていた主題に取り掛かった。その日、彼の化学研究の記録の合間に、実験ノートの12ページほどに、電荷の性質、そして電気媒体(あるいは今で言うところの誘電体)の役割に関する壮大な一連の考察が記されていた。それは次のように始まる。
「最近、常電導と起電の関係、つまり前者による誘導と後者による分解についてよく考えており、両者の間に最も密接な関係があるに違いないと確信しています。まずは、一般的な電気現象の真の特性を理解する必要があります」—この表現に注目—154 以下のメモは実験と観察のためです。
「共通の電気は導体の表面に存在するのか、それとも導体と接触している誘電体の表面に存在するのか?」
彼はさらに、ガラスなどの誘電体が、帯電したライデン瓶のように、正に帯電した表面と負に帯電した表面の間に配置されたときの状態を考察し、類推から 次のように論じている。
「したがって、誘導下にあるガラス板の状態は磁石の状態と同じであり、割れたり壊れたりした場合は、これまで全く明らかではなかった新たな正極面と負極面が現れるはずだ。」この推測は後にマテウチによって検証された。
「おそらく誘導現象は、電気が導体ではなく誘電体にあることを何よりも明確に証明している。」
彼はさらに1、2週間、フッ素の研究を続け、磁化の温度限界に関する実験もいくつか行ったが、12月4日、フッ素の研究は当面中止することにした。そして12月5日から、スケッチを添えた29ページの研究日誌が続く。彼はキップ氏から直径35インチの大きな深型銅鍋を借り、それに電気を流し、内外の電荷分布と、中に置かれた物体への誘導効果を調べる作業に取り掛かった。彼はあらゆる場所で、電解質中の電流の流れと効果の分布を頭の中で比較していた。数日後、彼は次のように記している。
155
妊娠中の方へのヒント。
「現在のところ、通常の誘導と 電解誘導は本質的に同一であるが、後者は物質の性質と状態から前者に生じるに違いない効果を伴うように思われる。」そして、次のような 示唆が浮かび上がる。
「固体の結晶体を通した誘導が偏光に及ぼす結果的な作用について試してみましょう。」
一週間も経たないうちに、彼は磁石のアナロジーが当初考えていた以上に深遠なものであるのではないかと疑い始めた。磁石の作用は曲線状の力線に沿っている。そこで彼はこう問いかける。
「空気を介した誘導はカーブや角で起こるのでしょうか。おそらく実験的に確認できるでしょう。もしそうなら、放射効果ではないでしょう。」
さらに10日後、彼は新たな一歩を踏み出しました。
「電気は、空気、ガラス、電解質などの場合と同様に、極性でのみ存在するように見えます。金属は導体であるため、自身の力の極性状態をとることも、むしろそれを保持することもできず、したがって、発生した電気力を保持することもできない可能性があります。
「しかし、金属は、他の物と同じように、おそらくしばらくはそれを保持するだろう。そして、ついにはすべてに終わりが来る。」
これは、静電気の歪みを解消するというクラーク・マクスウェルの伝導理論に他ならないことがわかります。
1836年1月、12フィートの立方体を作るという有名な実験が行われました。外部から最大限に電気を流したところ、内部には電気の痕跡が全く見られませんでした。未発表の記録には、156 実験ノートの原稿は、中期の研究の多くと同様に、「実験研究」に収録された概要よりもはるかに充実している。1836年を通して彼は研究を続けていた。8月にワイト島で休暇を過ごしていた時でさえ、彼はノートを持参し、次のように記している。
「ライドにおいて、電気力が様々な現象において一般的にどのように配置されているかについて多くの考察を重ねた結果、私はいくつかの結論に至りました。電気の原因、すなわち力の性質についていかなる意見も表明することなく、その結論を書き留めてみたいと思います。電気が物質とは独立して存在するならば、一つの流体の仮説は二つの流体の仮説に反することはないと思います。明らかに、等しい力を持ち、互いに作用し合う二つの力の要素が存在すると言えるでしょう。これらは慣習的に酸素と水素で表され、ボルタ電池ではこれらが代表的です。しかし、これらの力は方向によってのみ区別され、磁針の要素における北と南の力のように分離されていないのかもしれません。これらは、物質粒子に元々備わっていた力の極性点なのかもしれません。そして、私が以前に示した電流を力の軸として描写することは、静止電気の力についても同様の一般的な印象を与えます。電気張力の法則は、ここでは正と負という用語を使用しますが、私が言っているのは、単にそのような路線の終点のことだけです。」
1837年11月30日まで、この研究は157 続きがありました。1838年に同じ主題についてティンダル教授がまとめたこの研究とその後の研究の要約45は、非常に見事かつ公平であり、これ以上のものは考えられません。したがって、ここにそのまま転記します。
考えられない遠距離での行動。
摩擦電気に関する彼の最初の偉大な論文は、1837年11月30日に王立協会に提出されました。ここで彼は、その後の生涯を通じて彼の心を悩ませ続けた概念――遠隔作用の概念――と向き合っています。それは彼を困惑させ、惑わせました。この困惑から逃れようと試みる中で、彼はしばしば無意識のうちに、知性そのものの限界に反抗していたのです。彼はこの点に関してニュートンの言葉を好んで引用し、ニュートンの印象的な言葉を何度も引用している。「重力が物質に内在し、本質的で、本質的なものであるはずなのに、ある物体が真空を通して遠く離れた別の物体に作用し、この作用と力が一方から他方へ伝達されるような他のいかなる媒介も必要としないというのは、私にとってはあまりにも不合理であり、哲学的な事柄について十分な思考力を持つ者であれば、決してそのような考えに陥ることはないだろう。重力は、一定の法則に従って常に作用する作用素によって引き起こされるに違いない。しかし、この作用素が物質的なものか非物質的なものかは、読者の考察に委ねたい。」46
ファラデーは、連続粒子においては同様の困難さを見ていない。しかし、概念を質量から粒子に移すことによって、単に大きさと距離が小さくなるだけで、概念の質が変わるわけではない。知覚可能な距離における作用を想像する際に心が経験する困難は、知覚不可能な距離における作用を想像しようとする際にも同じように頭を悩ませる。それでもなお、電気的および磁気的効果が連続粒子の介入によってもたらされるかどうかという点の探究は、形而上学的な困難とは全く別に、物理的な関心の対象であった。ファラデーは実験的にこの問題に取り組んでいる。彼は単純な直感によって、158 遠隔作用は直線状に作用しなければならない。重力は角を曲がらず、直線に沿って引力を及ぼすと彼は知っていた。そのため、彼は電気作用が曲線上で起こるかどうかを確かめようと試みた。これが証明されれば、作用は帯電物体を取り囲む媒質によって行われるという結論が導かれる。1837年の彼の実験は、彼の考えではこの点を実証にまで落とし込んだ。彼は次に、直接作用から遮蔽する物体の影に完全に置かれた絶縁球を誘導によって帯電させることができることを発見した。彼は、電気力線が遮蔽物の縁を回り込み、反対側で再び合流する様子を想像した。そして多くの場合、絶縁球と誘導物体との距離が離れると、球の電荷は減少するどころか増加することを証明した。彼はこれを、遮蔽物から少し離れたところで電気力線が合流するためだと考えた。
比誘電容量。
ファラデーのこの主題に関する理論的見解は広く受け入れられたわけではないが、彼を実験へと駆り立て、実験は常に多くの成果をもたらした。適切な配置により、彼は大きな中空球の中央に金属球を配置し、両者の間には半インチ以上の空間を空けた。内側の球は絶縁され、外側の球は絶縁されていなかった。彼は金属球に一定の電荷を流した。この電荷は外側の球の凹面に誘導作用を起こし、ファラデーはこの誘導作用が二つの球の間に様々な絶縁体を置くことでどのように変化するかを調べていた。彼は気体、液体、固体を試したが、固体のみが良好な結果を与えた。彼は前述の装置を二つ製作した。大きさも形状も等しく、それぞれの内側の球は、ノブの付いた真鍮のステムを介して外気と連通していた。この装置は実質的にライデン瓶のようなもので、二つの球は二つの表面を覆うライデン瓶の二つの層で、その間には厚く可変の絶縁体が挟まれていた。各瓶の電荷量は、校正板をつまみに接触させ、ねじり天秤で失われた電荷を測定することで決定された。彼はまず片方の計器に電荷をチャージし、次にもう片方の計器でチャージを割り算することで、両方の計器に空気が介在すると、159 場合によっては、電荷は均等に分割されました。しかし、一方の瓶の2つの球の間に貝殻ラック、硫黄、または鯨蝋を介在させ、もう一方の瓶のこの間隔を空気で占めると、「固体誘電体」で占められた機器が元の電荷の半分以上を吸収することが分かりました。電荷の一部は誘電体自体に吸収されました。電気が誘電体に浸透するには時間がかかりました。装置の放電直後、ノブには電気の痕跡は見つかりませんでした。しかし、しばらくするとそこに電気が見つかりました。電荷は、それが保持されていた誘電体から徐々に戻ったのです。異なる絶縁体は、異なる程度に電荷を進入させるこの力を持っています。ファラデーは、その粒子が分極していると考え、誘導の力が誘電体の粒子から粒子へと内側の球から外側の球へと伝播すると結論付けました。絶縁体が持つこの伝播力を、彼は「比誘導容量」と呼んでいます。
図14.
ファラデーは、連続する粒子の状態を極めて明瞭に視覚化した。粒子は次々に160 電荷を帯びた各粒子は、その電荷を前の粒子に依存している。そして今、彼は導体と絶縁体の間の隔壁を打ち破ろうとしている。「空気中での発生から鯨蝋や水、溶液、そして塩化物、酸化物、金属へと、緩やかな連鎖反応によって放電を進行させることはできないだろうか。その性質に本質的な変化はないのだろうか?」と彼は言う。銅でさえ、電気伝導に抵抗を示すと彼は主張する。銅粒子の作用は、絶縁体のそれと程度の差があるだけだ。銅粒子は絶縁体粒子と同様に電荷を帯びるが、より容易かつ迅速に放電する。そして、この分子放電の迅速さこそが、私たちが伝導と呼ぶものである。つまり、伝導には常に原子誘導が先行する。そして、ファラデーが定義していない物体の何らかの性質によって原子放電が遅く困難になると、伝導は絶縁体へと移行する。
これらの研究はしばしば難解ではあるものの、哲学的思考の繊細な鉱脈が貫かれている。哲学者の心は、誘導と伝導という目に見える現象の根底にある作用素の中に宿り、想像力の強い光によって、誘電体の分子そのものを見ようと努める。しかしながら、これらの研究を批判し、用いられた表現の曖昧さ、時には不正確さを指摘するのは容易であろう。しかし、この批判精神はファラデーからほとんど何も得ることはないだろう。むしろ、彼の著作を熟考する者は、彼が提示した目的を理解すべく努めるべきであり、時折見られる曖昧さが、彼の思索への理解を妨げないようにすべきである。私たちは、流れる川のさざ波、渦、渦を見ることはできるが、これらの運動すべてを構成要素に分解することはできない。ファラデーは、以前の訓練では、見たものを構成要素に分解したり、力学に精通した人間に納得のいく形で記述したりすることはできなかったにもかかわらず、流体やエーテルや原子の挙動をはっきりと見ていたのではないかと、私は時々思う。そしてまた、正直に言うと、理解しがたい難解な言葉が出て、この結論に対する私の自信を揺るがしている。しかしながら、彼が私たちの知識のまさに限界で研究していたことを常に忘れてはならない。161 彼の心は、その知識を取り囲んでいる「無限の影の連続」の中に常に住んでいるということ。
ケーブル遅延が予測されます。
現在検討中の研究においては、実験に対する推測と推論の比率が、ファラデーのこれまでのどの研究よりもはるかに高くなっています。複雑に絡み合い、暗闇に包まれた多くの事柄の中に、驚くべき洞察や発言の閃きが散りばめられていますが、それらは推論の産物というよりは啓示の産物のように思われます。ここでは、この予言力の一例を挙げることにします。ホイートストンは、高速回転する鏡という独創的な装置を用いて、電気が電線を通過するには時間がかかり、電流は電線の両端よりも遅く中央に到達することを証明しました。ファラデーはこう述べている。「もしホイートストン教授の実験で、導線の両端が空気に露出した二つの大きな絶縁金属面に直接接続され、放電のための接触後、誘導の主要な作用が導線内部から一時的に取り除かれ、空気と周囲の導体と共に表面に置かれるならば、中央の火花は以前よりも遅くなるだろうと私は予想する。そして、もしその二つの板が大きな瓶やライデン電池の内側と外側のコーティングであれば、火花の遅延ははるかに大きくなるだろう。」これは単なる 予測に過ぎず、実験は行われなかった。しかし、16年後に適切な条件が整い、ファラデーは、ヴェルナー・シーメンスとラティマー・クラークによる地下および海底電線に関する観察が、1838年に彼が発表した原理を壮大なスケールで実証するものであることを示すことができた。電線と周囲の水はライデン瓶として機能し、ファラデーが予測した電流の遅延は、そのようなケーブルで送信されるすべてのメッセージに現れた。
ファラデーがこれらの誘導と伝導に関する回想録で述べている意味は、私が述べたように、必ずしも明確ではない。そして、その難しさは、通常の理論的概念に精通した人々に最も強く感じられるだろう。彼は読者のニーズを理解しておらず、それゆえにそれを満たしていない。例えば、彼は繰り返し次のように述べている。162 物体に単一の電気を充電することは不可能であるが、その不可能さは決して明白ではない。難しさの鍵は次の点にある。彼はあらゆる絶縁導体をライデン瓶の内側のコーティングと見なしている。部屋の中央にある絶縁された球体は、彼にとってそのようなコーティングである。壁は外側のコーティングであり、その間の空気は絶縁体であり、その絶縁体を介して電荷が誘導作用する。ファラデーによれば、球体に対する壁のこの反応がなければ、ライデン瓶の外側のコーティングを取り除いた場合と同様に、球体に電気を充電することはできない。彼にとって距離は重要ではない。彼の一般化の力は、大きさの概念を解消することを可能にする。そして、部屋の壁――地球そのものでさえ――を廃止すれば、彼は太陽と惑星を瓶の外側のコーティングにするだろう。私は、ファラデーがこれらの回想録でこれらすべての理論的立場を正しいものとしたと主張するつもりはない。しかし、純粋な哲学の鉱脈がこれらの著作を貫いている。一方、電気放電の形態と現象に関する彼の実験と推論は不滅の重要性を持っています。
第12の回想録の、上記の要約には含まれていない別の部分で、ファラデーは破壊的放電と、様々な条件下での火花の性質について論じている。これは1838年2月に発表された第13の回想録にも引き継がれ、「ブラシ」放電と「グロー」放電の事例にまで及んでいる。彼は、希薄な空気中の陰極付近で「暗」放電という非常に注目すべき現象が存在することを発見した。彼は、電流の本質を示すものとして、様々な放電形態のすべてを相関させようとした。「部屋の中央でボールに正の電荷を帯びさせ、それを任意の方向に動かすと、 (従来の言い方を使うと)同じ方向に電流が流れているかのような効果が生じる」と彼は述べている。163 これは、後にマクスウェルによって採用され、1876年にローランドによって実験によって検証された対流の理論です。
新しい言葉の造語。
誘導に関する研究の過程で、ファラデーは既に述べたように、新たな概念を採用せざるを得ず、それゆえにそれらを表す新たな名称も採用せざるを得なかった。電気力が作用する媒質を指す「誘電体」という用語もその一つである。以前の事例と同様に、彼は適切な用語について友人たちに相談した。この件については、以下のヒューウェルからの手紙がその説明を自ら示している。この手紙への返信は現存していないが、ファラデーが「電流」という語に異議を唱えた点は、ファラデーが146ページと212ページでその語を批判した内容と比較することで明らかになるだろう。
[ W. ヒューウェル牧師から M. ファラデーへ]
1837年10月14日、ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ卒業。
親愛なる先生、――あなたの研究の進展をお聞きするのはいつも嬉しく思います。それは、新しい言葉の創造を必要とするからこそ、なおさらです。こうした造語は、偉大な発見の時代には常に存在してきました。新しい統治の始まりに鋳造されるメダルのように。あるいは、むしろ新しい君主の即位によって生じる通貨の変化のように。なぜなら、その価値と影響力は、それが一般の流通に入ることにあるからです。あなたが現在まとめようとしている見解を、あなたが望むような用語を提案できるほど十分に理解できているかどうか、私には自信がありません。もし15分ほどお話できれば、おそらくあなたの新しい概念を、文字で理解するよりもよく理解できる範囲で、言葉で表すことができると思います。というのも、それは難しいからです。164 あなたが表現したい関係を正確に捉えるために、疑問や議論をすることなく、あなたは理解できるでしょう。しかし、そのような議論を始めるにあたって、運動する物体と誘導を受ける物体という、それぞれ異なっていながらも関連した状態を、抽象的な用語で表したいのかどうか、お尋ねしたいと思います。というのも、どちらも能動的であり受動的であるとはいえ、それでも一方に何らかの優位性があると仮定するのが都合が良い場合があるからです。もしそうなら、 誘導性(inductricity )と誘導性(inducteity)という二つの言葉であなたの目的が達成されるでしょうか?それらは形容詞としてそれほど奇異なものではなく、十分に区別できます。そして、もし対応する形容詞が必要であれば、一方を誘導性の物体、他方を 誘導性の物体と呼ぶことができます。この最後の言葉はいくぶん驚くべきものですが、そのような関係を表現するのであれば、化学で見られるように、語尾の終端は有効な手段となります。そして、もしあなたが、そのような誤用があった方が表現しやすい事実や法則を世界に示せば、それらはすぐにそれらの表現に順応するでしょう。実際、それらはしばしばより悪い表現に順応してきたのです。しかし、これがあなたが示したい関係性なのかどうか、私にはよく分かりません。もしそうでないなら、この試みが私の鈍感さの所在をあなたにお示しするのに役立つかもしれません。他の用語については、私の考えがよく分かりません。 電流に対するあなたの反論が理解できません。電流は、陰極から陽極へ、あるいはその逆へ、容易に移動できるように思えます。正と負については、あなたが望むような働きをするのであれば、陰極と陽極という 言葉を使うべきではない理由が分かりません。
今月末にはロンドンに着く予定ですので、11月1日の10時か11時か12時くらいに半時間ほどお会いできると思います。それまでの間、私が申し上げたような難問について何か解決できる点があれば、ぜひお聞かせください。いつもお世話になっております。
W. ヒューウェル。
王立研究所のM.ファラデー氏。
165
電流の横方向の作用。
第13回回想録の結論部では、これらの新しい用語が用いられており、電流の横方向作用、すなわち横断方向作用に関する極めて印象的な考察となっている。特に注目すべき点として、彼はこう述べている。「もちろん、私は磁気作用とその関係について言及している。しかし、これは電流の横方向作用として唯一認められているものであるが、他にも横方向作用が存在し、それらを発見すれば綿密な探究の成果が得られると信じるに足る十分な根拠がある。」彼は、自分の理解を逃れる何かを本能的に察知していたようだ。このビジョンが実現したのは、マクスウェルがファラデー自身の示唆を数学的に形作った後のことだった。彼は、電気誘導作用線が横方向の張力、あるいは斥力を持っているように見えることに漠然と気づき、自由な思索の中で思考を展開していく。
二つの物体の間に電流または放電が発生すると、それらは互いに誘導関係にあり、その誘導力線は弱まり消え去り、横方向の斥力線も減少するにつれて収縮し、最終的には放電線上で消滅します。これは、類似の電流の引力と同一の効果ではないでしょうか?つまり、静電気から電流への変化、そして誘導力線の横方向の張力から類似の放電線の横方向の引力への変化は、同じ関係と依存関係を持ち、互いに平行に走っているのではないでしょうか?
回想録の第14シリーズは、電気力の性質と電気力と磁気力の関係についてであり、電気力と磁気力の関係の可能性についての結論の出ない探求を含んでいる。166 結晶質誘電体の比誘電率と結晶化軸の関係は、後にフォン・ボルツマンによって実証されるより前にマクスウェルによって正しいと仮定された関係である。この回想録にも、単純だが効果的な誘導平衡の説明がある。次に彼は、空気や硫黄などの絶縁体を磁力が変化する場所に置いたときに何が起こるかを尋ねる。彼の考えでは、金属や導体に電流を生じさせる状態に対応する何らかの状態または条件を、またさらにその状態は張力の状態であるはずだ。「私は」と彼は言う。「磁極の近くで非伝導体を回転させ、さらに磁極の近くで極を回転させ、また絶縁体の周囲にさまざまな方向で強力な電流を突然発生させたり停止させたりすることで、そのような状態を感知できるように努めたが、成功しなかった。」つまり、彼はマクスウェルが「変位電流」と呼んだものの存在の直接的な証拠を探していたのだ。この証拠は後にマクスウェルとレントゲンによって独立に発見された。そして再び、電流の増大あるいは消滅の際に周囲の媒質に課せられるものとして、彼の初期の研究を悩ませてきたあの電気緊張状態という認識が彼の心に浮かび上がってきた。
絶え間ない活動。
この時期(1835年から1838年)も、ファラデーは講義に精力的に取り組んでいた。1835年には金曜講演を4回、5月と6月には王立研究所で金属に関する午後の講義を8回行った。また、セントジョージ病院の医学生向けに電気に関する講義を14回行った。167 病院。1836年、彼は『哲学雑誌』誌に金属の磁性に関する論文を発表した。この論文には、すべての金属は十分に低い温度に冷却されれば鉄と同じように磁性を帯びるという、当時まだ検証されていない仮説が含まれていることで有名である。また、鉄の「不動態」状態に関するものを含む3本の論文も発表した。彼は熱に関する金曜講演を4回、午後の講義を6回行った。1837年も金曜夜の講演を4回、午後の講義を6回行った。1838年には電気に関する金曜講演を3回、午後の講義を8回行い、6月に「力」(すなわちエネルギー)の変換とその不滅性に関する明確な説を述べたことで締めくくられた。これは、彼がこの方面で精力的に活動していたことの証左である。同時に、彼はトリニティ・ハウスの灯台に関する科学的助言も行っていた。
1838年3月から8月にかけての実験ノートには、比誘電率と結晶構造の関係について、ほぼ100ページにも及ぶ長大な研究内容が記されている。続いて、ロイヤル・アデレード・ギャラリーで行われた電気ウナギを用いた実験がいくつか記録されており、電気ウナギが放出する電流の水中分布を示した未発表のスケッチもいくつかある。彼は、電気ウナギが放出する電流が磁気効果、火花、そして化学分解を引き起こす可能性があることを、大きな満足感をもって証明した。これらの観察結果は、第15集の回顧録にまとめられている。
1838年4月5日の実験ノートの1つの記述は、彼がどのようにして新しい発見の可能性について考えていたかを示す興味深いものです。168 光学現象と電気現象の関連性:「電荷を帯びた結晶性誘電体に偏光光を当ててみる必要がある。非結晶性誘電体が何の影響も及ぼさない理由は、おそらく今や明らかである。」
ファラデーは長年の研究の重圧を痛感し、1839年の秋まで研究をほとんど行わなかった。その後、ボルタ電池の起電力の起源という問題に再び取り組み、年末までにこの難問に関する2本の長編論文を完成させた。これらは第16集と第17集を構成し、この第二期の記録を締めくくるものとなった。
電気の接触理論。
1834年4月に完成した第8集「ボルタ電池の電気」において、ファラデーは当時激しい論争を巻き起こしていた、電池の起電力の起源という問題を取り上げました。化学反応について何も知らなかったボルタは、異種金属の接触が起電力の起源であると考えましたが、ウォラストン、ベクレル、そしてド・ラ・リーヴは化学反応の結果であると考えました。この論争は科学界にとってもはや関心の対象ではなくなりました。エネルギー保存則の認識により、単なる接触だけでは継続的なエネルギー供給は不可能であることが明らかになったからです。もし科学界で最も尊敬されるベテランの一人が接触理論を信じ続けていなければ、この論争は今や完全に終焉を迎えていたでしょう。しかし、1834年から1840年にかけては、この論争は人々の心を掴むものでした。ファラデーの研究は、古い理論を支えていた支柱を静かに取り除き、古い理論は崩壊した。彼は169 電池内の化学的作用と電気的作用は互いに比例し、不可分であることを発見した。彼は金属接点を一切持たない電池の作り方を発見し、化学反応がなければ電流は発生しないことを示した。しかし、彼の研究結果は当分の間無視された。6年後、ファラデーはこの問題を再び取り上げた。ここでも、ティンダル教授の見事な要約が以下の説明に引用されている。
1834年に出版された「ボルタ電池の電気」に関する回想録は、接触理論の支持者たちにほとんど影響を与えなかったようだ。彼らは理論を軽々しく取り上げたり放棄したりするには、あまりにも知的で洞察力に富んだ人々だった。そこでファラデーは、1840年2月6日と3月19日に王立協会に提出した2本の論文で攻撃を再開した。これらの論文の中で、彼は数々の不利な実験によって反対派を妨害した。彼は接触理論に次々と難題を突きつけ、彼の攻撃から逃れようとする中で、接触理論は性質を一変させ、ボルタが提唱した理論とは全く異なるものになってしまった。しかし、粘り強く擁護すればするほど、接触理論は自然真理というよりは弁証法的な技巧の痕跡を帯びた、策略の寄せ集めであることがより明らかになった。
結論として、ファラデーは、当時その重みと趣旨が完全に理解されていたならば、論争を即座に決着させたであろう議論を提起した。「接触理論は」と彼は主張した。「例えば、電流が流れる導体(良導体か悪導体かは問わない)の抵抗や、物体が電気分解によって分解されるような強力な抵抗を克服できる力は、何もないところから生じ得ると仮定している。作用する物質に何の変化も、発電力の消費もなしに、電流が発生し、その電流は170 永遠に一定の抵抗に抗して進み続けるか、ボルタ電池のトラフのように、その作用によって自らの進路で積み上げた廃墟によってのみ停止するかである。これは確かに力の創造であり、自然界の他のいかなる力とも異なる。力の形態を変化させ、見かけ上一方から他方への変換が起こる過程は数多く存在する。したがって、化学的な力を電流に、あるいは電流を化学的な力に変えることができる。ゼーベックとペルティエの素晴らしい実験は熱と電気の変換可能性を示しており、エルステッドと私による他の実験は電気と磁気の変換可能性を示している。しかしいかなる場合も、ジムノトゥスやトルピードの場合でさえ、それを供給する何かの対応する枯渇なしには、純粋な力の創造や生産は存在しない。」
1839年、ファラデーは金曜講演を5回、午後に非金属元素に関する8回の講義を行った。1840年には金曜講演を3回、化学親和力に関する7回の講義を行った。しかし、75ページで触れているように、夏に深刻な衰弱に見舞われた。9月14日以降、彼は実験を行わず、実に2年近くも研究を行わなかった。その時も、アームストロング氏(後のアームストロング卿)の注目すべき実験で蒸気によって生じる帯電の原因を調査するため、一時的に研究に戻ったに過ぎなかった。アームストロング氏はそれが摩擦によるものであることを証明した。この証明が終わると、彼は1844年半ばまで研究を休養したが、王立研究所で少しだけ講義を行った。1841年には少年向け講演を行った。1842年には金曜講演を2回行い、そのうち1回は避雷針の横方向放電についてであった。また、電気に関するクリスマス講演も行った。
2 番目のアクティブ期間の終了。
1843年に彼は3回の金曜講演を行った。171 そのうちの一つは蒸気噴流による発電に関するもので、1838年に午後に行った8回の講義を繰り返した。1844年には熱に関する8回の講義と2回の金曜講演を行った。また、気体の凝縮に関する研究を再開し、酸素と水素の液化を試みたが失敗に終わった。ただし、アンモニアと亜酸化窒素の液化には成功した。
この休養期間中、彼はトリニティ ハウスで、主に灯台とその換気に関する仕事も少し行いました。
172
第5章
科学研究:第3期。
ファラデーの中期の実り多き10年間を通して、彼の心の中には二つの重要な概念がゆっくりと育まれていった。日々の活動の対象となるものについて思考を巡らせると、これらの概念は、新たに思いついたどんな概念にも及ばないほど彼を支配し、支配した。それは、自然界の力の相関関係と相互変換性、そして磁気と電気の光学的関係であった。
1839年から1844年にかけての強制的な休養期間中も、これらの考えは常に彼と共にあった。静かに思索に耽っている時でさえ、彼の精神は止まることなく前進し続けた。沈黙の中で、彼の思考は次の活動期に備えて整えられ、再開した作品は、先の思索期に比べてより実り豊かなものとなった。
光学分析。
1845年8月30日、ファラデーはこれまで幾度となく探し求め、大胆に推測してきた光と電気の関連性を探るため、6度目の研究に着手した。彼はまず、電気分解中の液体に偏光を通すことで、偏光に何らかの影響が生じるかどうかを探ることから始めた。彼が具体的にどのような影響を観測しようとしていたのかは、次の通りである。173 未知。もしそのようなことが起こったら、どんな効果も察知できるほどの偏見を持っていたに違いない。世紀の初めには、アラゴ、ビオ、ブリュースターらによって、偏光現象が数々の美しい現象を通して詳細に解明されていた。そして彼らの発見は、この物質が透明物質において、そうでなければ全く見えなかったであろう構造の詳細を明らかにする能力があることを示していた。2枚のニコルプリズム、または2枚のトルマリンの薄片の間に、それぞれ「偏光子」と「検光子」として透明な結晶(亜セレナイトまたは雲母)の薄いシートを挟み込み、それらが最大の弾性軸を有しているという事実を明らかにした。検光子と偏光子を「交差」位置に設定し、一方が他方が透過する光振動をすべて遮断すると、その間の空間に、振動の一部を斜め方向に分解するか、振動面を右または左に回転させるという、2つの特性のいずれかを備えた物質を配置しない限り、観察者には光が見えなくなります。どちらか一方が配置されていれば、検光子を通して光が現れます。こうして、角質やデンプン粒の構造が観察されます。こうして、圧縮ガラス片の歪みが可視化されます。こうして、結晶構造全般を研究することができます。こうして、光の偏光面をねじったり回転させたりする奇妙な特性を持つ物質、すなわち水晶、砂糖や特定のアルカロイドの溶液、そしてその他の物質が発見されました。174テレピン油のような液体。ファラデーは、電気力が透明物質に構造に 似た性質を付与するかどうかを検出するために、このような物質の使用を提案した 。
メモは次の言葉で始まります:—
「私は長さ24インチ、幅1インチ、深さ約1.5インチのガラス容器を作りました。その中で電解質を分解し、分解中にさまざまな条件で光線を通過させて、後で検査することができます。」
彼はこのトラフに2つの白金電極と硫酸ソーダ溶液を入れたが、何の効果も見られなかった。ノートの8ページは、すべて否定的な結果につながる詳細でいっぱいである。彼は10日間、液体電解質を用いてこれらの実験に取り組んだ。使用された物質は、蒸留水、砂糖溶液、希硫酸、硫酸ソーダ溶液(白金電極を使用)、硫酸銅溶液(銅電極を使用)であった。電流は光線に沿って、また光線に垂直な互いに直角の2方向に流された。偏光子(この場合は適切な角度の黒ガラス鏡)の位置を変えることによって光線を回転させ、偏光面を変化させた。電流は、連続電流、急速に断続する電流、急速に交流する誘導電流として使用されたが、いずれの場合も作用の痕跡は認められなかった。
難しい研究。
その後、彼は固体誘電体に着目し、電気的負荷によって光学効果が生じるかどうかを調べました。彼は1838年には、ガラス立方体の2つの反対側の面にコーティングを施す実験を行っていました。175 金属箔板に強力な電気機械で通電したが、実験には成果がなかった。そこで彼は、この実験を20種類もの複雑なバリエーションで繰り返し、結晶質と非結晶質の両方の誘電体を試した。水晶、アイスランド石、フリントガラス、重ガラス、テレピン油、そして空気に偏光光線を通し、同時にコーティング、ライデン瓶、そして電気機械を用いて「静電張力線」をこれらの物体に、偏光光線に平行にも横切る方向にも、偏光面内と横切る方向にも向けてみたが、やはり目に見える効果はなかった。次に彼は同じ物体と水に、高速で交流する誘導電流の「張力」をかけて試したが、やはり結果は同じだった。ティンダル教授は、ファラデーとその忠実な助手アンダーソンとの会話から、この予備的で一見無益な研究に費やされた労力は膨大だったと推測したと述べた。それは実験ノートの多くのページを占めている。 32年後、カー博士がファラデーが探し求めていた静電歪の光学効果を発見することに成功したことは、ファラデーの観察力のなさを示すものではありません。ファラデーがいなかったら、カー博士の発見もなかったに違いありません。
これまでの探求は、透明な物質に電流を流すか、あるいは単なる静電気力を用いて行われ、丸2週間が経過したが成果はなかった。今、別の道を歩み始め、それが成功へと直結する。彼は電気力の代わりに磁力を用いるのだ。
176
磁気光学的発見。
「1845年9月13日」
図15.
「今日は磁力線を扱い、異なる方向に透明な異なる物体に磁力線を通すと同時に、偏光光線をそれらに通し、その後、ニコルの接眼レンズなどの手段でその光線を調べた。磁石は電磁石で、一つは大型の円筒型電磁石、もう一つはフレームの螺旋に仮の鉄心を入れたものだった。こちらは前者ほど強力ではなかった。グローブ電池5セル分の電流を両方の螺旋に同時に流し、電流を流したり止めたりすることで磁石を作ったり消したりした。」空気、フリントガラス、水晶、石灰質のスパーを調べたが、効果はなかった。こうして彼は午前中ずっと作業を続け、まず一つの標本、次に別の標本を試し、磁石の極の方向を変えたり、極性を反転させたり、光学装置の位置を変えたり、磁化電流の電池出力を上げた。そのとき彼は、彼の最初の時期に4年近くもの貴重な労働を費やした「重いガラス」、つまり鉛のホウケイ酸塩を思い出した。177 科学的な生活。ノートの記述が特徴的です。
図16.
2インチ×1.8インチ、厚さ0.5インチの鉛の珪素ホウ酸塩である重いガラス片を用いて実験が行われた。同磁極または逆 磁極が(偏光光線の進路に関して)反対側にある場合、また定電流または断続電流のいずれにおいても同磁極が同じ側にある場合、何ら効果は見られなかった。しかし、逆磁極が同じ側にある場合、偏光光線に効果が生じ、磁力と光が相互に関連していることが証明された。この事実は、自然力の条件を研究する上で、非常に有益で価値あるものとなるだろう。
「その効果はこのようなものでした。このガラスは、私が以前光学ガラスについて行った実験の結果であり、178 非常に良く焼きなまし処理されていたため、偏光には全く影響がありませんでした。2 つの磁極は水平面にあり、ガラス片はそれらに対して平らに置かれていたため、偏光はガラスの端を通過し、ニコルの接眼レンズで目で確認できました。ガラスは自然な状態では偏光に何ら影響を与えませんでしたが、電池に接触してコアを瞬時に N 磁石と S 磁石にすると、ガラスは光線を脱分極するある程度の力を獲得し、コアが磁石である限りこの力は安定していましたが、電流が止まるとすぐに失われました。したがって、この状態は永続的であり、断続的な電流では顕著に現れないことが予想されました。
図17.
「この効果は、ジョギングの動きやガラスへの手の適度な圧力によって影響を受けませんでした。
「この重いガラスの両面にはアルミホイルのコーティングが施されていましたが、これを剥がしても効果は全く同じままでした。
「重いガラスの外側に柔らかい鉄の塊を置くと、効果は大幅に減少しました(図17を参照)。
「このすべては、偏光光線が磁気誘導線と平行に 通過するときに179 あるいはむしろ、ガラスが光線に影響を及ぼす力を発揮するのは、磁化曲線の方向である。つまり、磁化された状態の重いガラスは水晶の立方体に対応し、ガラス片の磁化曲線の方向は水晶の光軸の方向に対応する(実験研究1689~1698を参照)。
図18.
「非常に強力な大型リング電磁石を使用しました。もちろん、磁極は正しい位置に配置されていますが、磁極間の距離は0.5インチ(約1.2cm)以内と非常に近いです。重いガラスをこのリング電磁石に当てると、これまでよりも優れた効果が得られました。…」
今日はこれで十分です。
「今日はもう十分だ。」
彼が「研究」の中で発表した最初の成功した実験の説明は次のとおりです。
「このガラス片は、平らで磨かれた縁を持ち、約2インチ四方、厚さ0.5インチで、反磁性47として、180 ガラスは(電流によってまだ磁化されていない)極に配置され、偏光がその全長を通過できるようにしました。ガラスは空気、水、またはその他の無関係な物質と同じように機能しました。接眼レンズ(つまり検光子)が偏光が消える、またはむしろそれによって生成される像が見えなくなるような位置に事前に設定されていた場合、このガラスを導入してもその点では変化はありませんでした。この状況で、コイルに電流を流すことによって電磁石の力が発揮され、すぐにランプの炎の像が見え、配置が磁化されている限りその状態が続きました。電流を止めて磁力がなくなると、光は即座に消えました。これらの現象はいつでも、いつでも、どんな時でも、自由に再現することができ、原因と結果の完全な依存関係を示しています。
彼は、より強力な電磁石を入手するために 4 日間研究を中断した。彼が観察した効果は極めてわずかだったからである。「この現象を初めて探す人は、弱い磁石ではそれを見ることができないだろう。」
ノートの記述はまた始まります:—
「1845年9月18日」
「ウーリッジマグネットを借りて受け取りました。」
181
素晴らしい一日の仕事でした。
これは研究所のものよりも強力な電磁石だった。彼はこれを使って精力的に研究に取り組み、実験ノートは1日で12ページ分が埋まった。5日間で彼の思考は成熟し、彼は次々と点を追って急速に研究を進めた。ウーリッジの電磁石を使った最初の実験で、彼は別の点に気づき、その重要性をすぐに理解した。
「ヘビーグラス(オリジナル、または174 48)をこのように配置すると、非常に優れた効果が得られました。像の明るさは瞬時にではなく徐々に上昇しました。これは、鉄心が一度に最大の磁気強度状態になるのではなく、時間を要するためであり、その結果、磁気曲線の強度が上昇するからです。このようにして、この効果は電磁石の光学的な検査を可能にし、必要な時間を明確に示すことができます。」
次に彼は、この現象が回転偏光現象であることを断定する。つまり、磁石の作用は、磁石の強さと励起電流の方向に応じて、偏光面を一定の角度でねじり回転させることである。彼は回転方向を見つけ出し、テレピン油と砂糖溶液によって生じる通常の光学的回転と比較することでそれを検証し、次のように結論づける。
「素晴らしい一日の仕事でした。」
彼は4日間にわたって証拠を積み重ね続け、そして今まさにその物質で成功した。182 9月26日、彼は磁場と電場の結合効果を試した。また、磁石を作動させながら透明な液体に電流を流す効果も試した。結果は磁石のみによるものと思われるものだけだった。10月には6日間実験が続けられた。彼は念願だった透明な鉄酸化物に注目した。「ある程度の好奇心と希望を抱いて」彼は「磁力線に金箔を置いたが、効果は感じられなかった」。彼は本能的に、後にクントが鉄の薄い透明膜の特性として発見する現象を探していた。彼はノートに書き留めた推測の中に、「この[磁力]力は鉄と鉄酸化物を透明にする傾向があるのだろうか?」という疑問を記した。10月3日、彼は磁場中に置かれた金属の表面からの反射光に関する実験を試みた。磨かれた鋼鉄ボタンの表面での反射によって確かに旋光が得られたが、表面の不完全さのために決定的な結果は得られなかった。この効果を再発見し、さらに研究を進めるのはカー博士に委ねられた。10月6日、彼は磁石の極の間に置かれた重いガラス片とガラス球の中の液体に機械的および磁気的効果を及ぼすかどうかを調べたが、何も見つからなかった。また、磁気と光の作用を同時に受けながら反磁性体に急速な運動を与えた場合の効果も調べたが、何も見つからなかった。
満たされない期待。
10月11日、彼は液体の実験中に新たな事実を発見したと考えている。183 長いガラス管に記録され、その記録は3ページにも及んだ。しかし2日後、彼はそれが周囲の磁化コイルから液体への熱伝導による不快な効果に過ぎないことに気づいた。彼はこの新事実を失ったことを残念に思っているようだが、こう付け加えた。「もう一つの円偏光現象については、一定で明瞭で美しい結果が得られました。」
そして、常に頭の中にあった力の相関関係という概念とともに、磁気や電流が光線に影響を与えるならば、何らかの逆の現象が存在するはずであり、光は何らかの方法で人を帯電させたり磁化させたりできるはずだという考えが彼の心に蘇る。31年前、デイビーと共にローマを訪れた際、彼はモリキーニによる紫色光の磁気効果に関する実験を目撃したが、納得できなかった。彼自身の考えは全く異なる。そして10月14日、晴天で日差しが降り注ぐ日だったので、彼は実験を試みる。非常に感度の高い検流計を選び、直径1インチ、長さ4.2インチ、56回巻きの螺旋状の電線に接続し、その軸に沿って太陽光線を照射する。外側を覆った状態でコイルに光線を通し、内側を日陰にした状態で外側に沿って光線を通すという、交互に光線を通すようにした。しかし、それでも効果はなかった。次に彼は磁化されていない鋼棒をコイルの中に挿入し、太陽光線に当てながら回転させた。それでも効果はなく、またしても期待は叶わなかったが、日が沈む。もし彼が生きていて、メイヒューが発見したセレンの電気抵抗に光が及ぼす影響を知っていたら、184 ベクレルが発見した光電流、ヘルツが発見した紫外線の放電作用、ビッドウェルが発見した最近消磁された鉄に対する光の再生効果など、彼が探し求めていたものとは異なるものの、他の相関関係が見つかれば喜んだであろう。11月3日、彼は新しい馬蹄形磁石を受け取り、空気やその他の気体に対する何らかの光学的効果を見つけようとしたが、やはり成果はなかった。地磁気が実際に天空の光の偏光面を回転させることを発見したのは、1878年という遅い時期だった。
「研究し、完成させ、出版する」という自らの格言に忠実に従い、ファラデーはすぐに研究成果を書き上げた。11月6日に王立協会に発表されたが、主要な成果は11月3日の王立協会の月例会議で口頭で言及され、1845年11月8日付の『 アセナウム』誌に報告された。
しかし、この記録が世に発表される前に、既にもう一つの発見がありました。11月4日、彼は新しい磁石を用いて、1ヶ月前には成果のなかった実験を繰り返したのです。この新たな出来事にすっかり気を取られていた彼は、11月20日に開催された王立協会の会合にさえ出席しませんでした。そこでは「磁石の光に対する作用」に関する論文が発表されたのです。その新発見が何であったかは、ファラデー自身が12月4日にA・ドゥ・ラ・リヴ教授に送った手紙の中で、よく語られています。
185
新たな磁気の発見。
[ファラデーからオーギュスト・ド・ラ・リヴ教授へ]
ブライトン、1845年12月4日。
親愛なる友よ、** * * あなたは私の成功を喜ぶ自由な心を持つ方だと私は信じており、そのことに深く感謝しています。あなたの最後の手紙に返事をしようと思いながら、数週間前から机の上に置いていましたが、どうしても返事ができませんでした。最近は研究室に閉じこもり、他のことは一切せずに仕事に没頭していたからです。後から聞いたのですが、あなたの弟さんも最近訪ねてきたのに、返事をもらえなかったそうです。
さて、この結果の一部は皆さんもご存知のとおりです。私の論文は王立協会で発表されたのは確か先週の木曜日だったと思います。私は出席していませんが。また、アテネウムにも発表があったと聞いていますが、見る時間がなかったので、どのように掲載されているのか分かりません。ただ、先週の土曜日(11月29日)のタイムズ紙に、この論文の非常に優れた概要が掲載されていますので、ご参照ください。誰が掲載したのかは分かりませんが、簡潔ながらもよくまとまっています。ですから、この点についてご説明いたします。
というのも、私はまだ発見に没頭していて、食事をする時間もほとんどなく、リフレッシュと頭の整理のためにブライトンに来ているのです。ここにいて、注意を払っていなければ、研究を続けられなかったでしょう。その結果、先週の月曜日に王立研究所の会員の皆様に新たな発見を発表しました。その要点を簡単にご説明します。この論文は来週王立協会に提出され、おそらく都合がつき次第、すぐに発表されるでしょう。
何年も前に私は光学ガラスの研究をし、シリカ、ホウ酸、鉛からなるガラス質の化合物を作りました。今ではこれを重ガラスと呼んでいますが、アミチは顕微鏡のいくつかにこれを使っています。この物質のおかげで、私は初めて光に磁力と電気力で作用させることができました。さて、この物質でできた厚さ約1.5cm、長さ約5cmの角棒を、強力な馬蹄形電磁石の極の間に自由に吊るすと、磁力が発揮されるとすぐに棒は向きを変えますが、186 磁極から極へ、しかし赤道上または磁力線を横切る方向、すなわちN極とS極に関しては東西方向に。この位置から動かすと元の位置に戻り、磁力が作用している限りこの状態が続く。この効果は、実験で明らかになるものよりもさらに単純な磁石の棒への作用の結果であり、単一の磁極で得られる。立方体または円形のガラス片を6フィートまたは8フィートの細い糸で吊るし、強力な磁電極(まだ活性化されていない)のすぐ近くに吊るすと、磁極を磁化するとガラスは反発し、磁力がなくなるまで反発し続ける。私はこの効果または力について、そのさまざまな形態と奇妙な結果を通して解明しており、それらは「実験的研究」の2つのシリーズを占める。この効果は例外なくすべての物質(鉄のように磁性を持たないもの)に属し、したがってすべての物質は磁性体または反磁性体のどちらかのクラスに属する。作用の法則を簡潔に言えば、物質は磁力の強い点から弱い点へと移動する傾向があり、その際に物質は磁気曲線に沿ってどちらの方向にも、あるいは曲線を横切ってどちらの方向にも移動するということです。金属の中に、おそらく他のどの物質にも劣らずこの性質を持つ物質があるというのは興味深いことです。実際、この点で最も顕著なのは重ガラスか、ビスマスか、リンか、今のところ私には分かりません。もしあなたが、磁性がないことを注意深く検査したビスマスを使い、長さ1.5インチ、幅1/3インチか1/4インチの棒を作るなら、赤道方向への指向と反発という主要な事実を検証できるほど強力な電磁石をお持ちであることはほぼ間違いないでしょう。しかしながら、この事実を2、3週間秘密にし、この手紙の日付を記録として保管しておいていただけると幸いです。王立協会への敬意を保つためにも、論文が届くか、あるいはそこで読まれるまでは、誰にも説明を書かないようにすべきです。3週間か1ヶ月後には、私の権利を守っていただけると思います。187 親愛なる友よ、さて、この話はこれで終わりにして、また仕事に戻らなければなりません。しかしまずはマダム・ド・ラ・リヴに心からの敬意を表し、お兄様の訪問にも深く感謝いたします。
いつもあなたの従順で愛情深い友人、
M. ファラデー。
磁気実験。
ファラデーがこのように発表した反磁性の発見は、それ自体が注目すべき業績であった。ティンダルが指摘するように、この発見自体は、おそらくファラデーが、実験のいかなる否定的な結果も、自らの手中に収め得る最も強力な手段を駆使するまでは最終的なものとは見なさないという習性によるものであった。彼は真鍮や銅など、一般的に非磁性とみなされる物質に対する通常の磁石の効果を試していた。しかし、磁気と光の関係に関する先行研究のために、意図的に異常な強さの電磁石を入手した際、彼は再び非磁性物質に対するそれらの効果を試した。長い繭糸の端に吊るした筆記用紙の鐙に、重いガラス片を極近くに吊るしたところ、電流を流して磁石を刺激すると、強い機械的作用が生じることを発見した。彼の詳細な記述は、彼の 特徴的なものである。
磁場を横切る2つの主要な位置について言及する機会が頻繁にあるため、ここでは回りくどい表現を避けるため、条件付きで用語をいくつか使用させていただきたいと思います。1つは磁極から磁極へ、つまり磁力線に沿った方向で、ここでは軸方向と呼ぶことにします。もう1つはこれに垂直で、磁力線を横切る方向です。188 そして、両極間の空間に関しては、私はそれを 赤道方向と呼ぶことにします。
上記の文章で「磁場」という用語が初めて登場することに注目してください。ファラデーによるこの発見の説明は次のように続きます。
磁力が初めて光線に効果的に作用する物質として既に述べた、長さ2インチ、幅と厚さ約0.5インチのケイ酸ホウ酸塩鉛または重ガラスの棒を磁極間の中央に吊り下げ、ねじりの効果がなくなるまで放置した。次に、ボルタ電池に接触させて磁石を作動させた。棒は直ちに吊り下げ点を中心に回転し、磁力曲線または磁力線を横切る位置に移動し、数回の振動の後、そこで静止した。この位置から手で動かすと、元の位置に戻り、これが何度も繰り返された。
図19.
棒の両端は、軸線のどちら側にも同じように動いた。決定的な状況は、実験開始時に棒が軸線に対してどちらかの方向に傾いていたことだけだった。磁石を作動させた際に、棒の特定の端、あるいは印のついた端が磁力線または軸線の一方側にあった場合、その端はさらに外側に移動し、棒は赤道位置に達した…。
ここでは、北極と南極に対して東と西を指す、つまり磁力線に対して垂直を指す磁気棒があります…
189
反磁性の法則。
磁気曲線を横切るように指を向ける効果を生み出すには、重いガラスの形状が長くなければなりません。立方体や、形状が円形に近い破片は指を向けませんが、長い破片は指を向けます。丸い破片や立方体を2~3個、紙製のトレーに並べて長方形の塊を形成すると、これも指を向けます。
しかし、どんな形であれ、その部分は反発し合います。例えば、二つの部分が同時に軸線上に、それぞれの極の近くに吊り下げられている場合、それらはそれぞれの極によって反発され、互いに引き合うかのように近づきます。また、二つの部分が同時に赤道上に、軸の両側に吊り下げられている場合、それらは両方とも軸から遠ざかり、互いに反発し合うかのように近づきます。
ここまで述べてきたことからも、棒の動きは、重いガラスに磁力が及ぼす複雑な力の結果を示していることが明らかです。そして、立方体や球体を用いると、その効果をはるかに簡単に示すことができます。したがって、このように両極に立方体を用いた場合、効果は両極からの反発または後退、そして両側の磁軸からの後退でした。
したがって、指示粒子は磁気曲線に沿って、または磁気曲線を横切って動き、一方向または他の方向に動きます。唯一の不変の点は、その傾向が磁力の強い場所から弱い場所へ動くことです。
この現象は、磁極が1つの場合の方がはるかに単純でした。なぜなら、その場合、指示立方体または球体は磁力線の方向へ外側へ移動する傾向があったからです。その様子は、弱い電気反発の場合と非常によく似ていました。
棒状の物体、あるいは重いガラスが長方形に配置されている理由が今や明らかになった。それは単に、粒子が外側へ、あるいは磁力の最も弱い位置へ移動する傾向の結果である。
重いガラスの棒を両極の間の容器に入れられた水、アルコール、またはエーテルに浸すと、190 前述の効果が発生します。つまり、バーは指し、立方体は空中とまったく同じように後退します。
この効果は、木、石、土、銅、鉛、銀、または反磁性のクラスに属するあらゆる物質でできた容器でも同様に発生します。
私は、良質な一般的な鋼鉄製馬蹄形磁石を使用することで、先ほど説明したのと同じ重いガラス棒の赤道方向と動きを、非常に弱い程度ではあるが実現しました。
次に彼は、結晶、粉末、液体、酸、油、そして蝋、オリーブ油、木材、牛肉(生および乾燥)、血液、リンゴ、パンといった有機物など、あらゆる種類の物体を列挙し、これらはすべて反磁性を持つことがわかった。これについて彼は次のように述べている。
物体が突如としてこのような驚くべき性質を示すリストを見るのは興味深い。木片、牛肉、リンゴが磁石に従順であったり反発したりするのを見るのも不思議だ。もし人間をデュファイのやり方で十分に繊細に吊り下げ、磁場の中に置くことができれば、彼は赤道方向を向くだろう。なぜなら、血液を含め、人間を構成するすべての物質がこの性質を持っているからだ。
磁気ブレーキ。
紙、封蝋、陶墨、アスベスト、蛍石、過酸化鉛、トルマリン、石墨、木炭など、いくつかの物質が弱い磁性を示すことがわかった。金属に関しては、鉄、コバルト、ニッケルが別個のグループに属することを発見した。白金、パラジウム、チタンの弱い磁性は、これらに含まれる微量の鉄によるものと考えられた。ビスマスは最も強い反磁性を示すことが判明し、特に研究された。ビスマスと磁石の反発作用は、それ以前の歴史において二度偶然に観察されていた。191 ファラデーは、まずブルグマンス、次いでル・バイリフによって、磁石によるビスマスの反発が以前に観察されていたという「漠然とした印象」を持っていたと述べていますが、執筆当時は参考文献を思い出せませんでした。しかし、彼自身の実験はあらゆる物質に及び、この磁性が程度の差はあれ普遍的に存在することを証明しました。ビスマスと重ガラス、そして銅(いずれも反磁性体である)の挙動にはいくつかの違いが見られ、ファラデーは銅と銀に生じる擬似反磁性効果のいくつかに注目し、記述しました。重ガラスとビスマスは導電性が低いため、渦電流の影響を比較的受けません。彼は、電磁石の極間で回転する銅の円筒に励磁電流を流すことで回転を止めるという、美しく、今では古典的な実験について記述しました。
ファラデーはこの最新の研究分野を追求し続け、1845年12月末には王立協会に新たな記録(実験研究第21集)を提出した。彼は鉄の塩を調べ、鉄を基本成分とするあらゆる塩や化合物は、固体でも液体でも磁性を持つことを発見した。紺碧や緑色の瓶のガラスさえも磁性を示した。鉄の塩の溶液は特に重要であった。なぜなら、それらは当時としては画期的な磁石を作る手段を提供したからである。192 ファラデーは、磁場が物体に及ぼす影響について、その物理法則を研究した。 彼は、磁場が物体に及ぼす影響について、その物理法則が物体の磁気的性質にどのような影響を与えるかを検討した。 ファラデーは、磁場が物体に及ぼす影響について、その物理法則を研究した。 彼は、磁場が物体に及ぼす影響について研究した。ファラデーは、磁場が物体に及ぼす影響について、その物理法則を研究した。 彼は、磁場が物体に及ぼす影響について研究した。彼は確かに、これらの現象は、ある種の反磁性極性、つまり磁気誘導が通常の磁性物質とは逆の状態を引き起こすという仮定のもとで説明できるかもしれないと、あえて示唆している。しかし、彼自身の実験はこの見解を裏付けることはできず、ウェーバーとティンダルに反対して、彼は後に反磁性作用の非極性性を主張した。
1846年、ファラデーはこれらの磁気研究について、金曜夜の講演を2回行った。1回は水の凝集力について、もう1回はホイートストンの電磁クロノスコープについてである。講演の最後に、193 最後に挙げたように、彼は、光、熱、化学線などの放射エネルギーが空間を通してその力を伝達する振動は、単なるエーテルの振動ではなく、彼の見解では異なる質量を結びつける力線の振動ではないかという、長い間心に強く抱いていた推測を口にせざるを得なくなったと述べた。そのため、彼は自らの言葉を借りれば「エーテルを退けたい」と思った。別の講演では、彼は「おそらく将来的には光から磁性を得ることができるだろう」と示唆した。
光線の振動についての考察。
上記の推測は、過去10年間の発展を鑑みると、極めて本質的な重要性を帯びており、更なる注目を呼ぶものである。ファラデー自身もリチャード・フィリップス宛の手紙の中でこの推測をさらに展開し、 1846年5月号の『哲学雑誌』に「光線振動に関する考察」という題名で掲載された。この明らかに推測的な論文で、ファラデーは自身の科学的著作における最高峰に触れ、試行錯誤的で断片的ではあるものの、彼の想像力が幻のように捉えていたもの、すなわち現在光電磁気理論として知られる理論の輝かしいヒントを提示した。ファラデーの初期の伝記が出版された当時、この理論もこの論文も、その重要性に見合う評価を受けていなかった。ティンダルはこれを「科学者が発した最も特異な推測の一つ」として退けている。ベンス・ジョーンズは半行で言及するのみである。グラッドストン博士はこれに触れていない。したがって、ここで手紙自体からの抜粋をいくつか示すのが適切と思われます。
194
光線振動についての考察。
リチャード・フィリップス様
拝啓、ご要望に応じて、先週の金曜日の夜の会合の終わりに私があえて発言しようとした内容について、あなたにお伝えできるよう努めます。しかし、最初から最後まで、私が漠然とした印象を憶測のために述べたに過ぎないことをご理解ください。十分に検討した結果、または確固たる確信、あるいは私が到達した可能性のある結論として、私は何も述べなかったからです。
聴衆に検討してもらうために提示しようとした点は、ある理論では放射や輻射現象を説明すると考えられている振動が、物質の粒子、ひいては質量を結び付ける力の線で発生する可能性がないかどうかであり、この概念は、認められる限り、別の見方ではこれらの振動が発生する媒体であると考えられているエーテルを排除するものである。
物質と放射線の両方に関する仮説的見解に付随するもう一つの考察は、放射作用と物質の特定の力が伝達される速度の比較から生じる。宇宙における光の速度は秒速約19万49マイルである。ホイートストンの実験によれば、電気の速度はこれと同等か、あるいはそれ以上であることが証明されている。光は、いわば重力を持たず、無限の弾性を持つエーテルを振動によって伝達されると考えられている。電気は細い金属線を伝わり、しばしば振動によっても伝達されると考えられる。電気の伝達が金属線に含まれる物質の力や力に依存することは、以下の点を考慮すればほとんど疑う余地がない。195 我々は、様々な金属やその他の物体の導電性の違い、熱や冷気による導電性への影響、導電性物体が結合によって非導電性物質の構成に加わる仕組み、そしてその逆の現象、そして一つの基本物体(炭素)が導電性と非導電性の両方の状態で実際に存在することを考察する。電気伝導の力は、光速に等しい力の伝達であり、物質の性質に結びつき、それに依存しているように思われ、いわば物質の中に存在している。
横方向の振動。
図20.
実験哲学では、提示された現象から、様々な種類の力線を認識することができます。例えば、重力線、静電誘導線、磁気作用線などがあり、その他、動的な性質を持つものも含まれるかもしれません。電気作用線と磁気作用線は、重力線と同様に空間を伝わると考えられています。私自身は、介在する物質粒子(それ自体は力の中心に過ぎない)が存在する場合、それらは力線を伝わる役割を果たしますが、介在しない場合は力線は空間を伝わると考えています。これらの力線に関してどのような見解が採用されるにせよ、いずれにせよ、これらの力線に、揺れや横方向の振動の性質を持つと考えられるような方法で影響を与えることができます。例えば、互いに離れた二つの物体Aと Bが相互作用していると仮定すると、 50であり、したがって196 力の線で結ばれており、空間に関して不変の方向を持つ力の合力の一つに着目すると、物体の一つが少しでも右か左に動いたり、その力が質量内で瞬間的に変化したりする場合(AまたはB が電磁気体であれば、どちらの場合も認識するのは難しくありません)、注目している合力に横方向の擾乱に相当する効果が発生します。なぜなら、隣接する合力が減少する一方でその合力は増加するか、隣接する合力が増加する一方でその合力は減少するからです。
したがって、私があえて提唱する見解は、放射線を、物質の粒子、さらには塊を結びつけることが知られている力線における高次の振動の一種とみなすものである。この見解はエーテルを否定しようとするが、振動を否定するものではない。私が信じるに、分極という素晴らしく、多様で、美しい現象を説明できる唯一の振動は、擾乱された水面や気体や液体中の音波とは異なる。なぜなら、これらの場合の振動は直接的、つまり作用中心に向かって、あるいは作用中心から離れて行われるのに対し、前者は横方向の振動だからである。二つ以上の力線の合力は、その作用に適した条件にあり、それは横方向の振動と同等とみなせるように私には思える。一方、エーテルのような均一な媒体は、空気や水よりも適しているようには見えないし、あるいはより適しているようにも見えない。
磁力線の一方の端に変化が生じると、他方の端にも変化が生じることは容易に示唆される。光の伝播、ひいてはおそらくあらゆる放射作用は時間を要する。磁力線の振動が放射現象を説明するには、そのような振動もまた時間を要する必要がある。
憶測の影。
さて、親愛なるフィリップス、私はここで話を終えなければなりません。もし私が、その夜の出来事によって、予期せず、また事前に検討することなしに導かれていなかったら、私はこれらの考えを決して忘れることはなかったでしょう。197 私は突然現れ、他人の代わりを務めなければなりませんでした。今となっては、これらのことを紙に書き留めておきながら、もっと長く研究、検討、そしておそらくは最終的な却下のために留めておくべきだったと感じています。そして、あの晩の発言の結果、これらのことが何らかの形で広まることは確実であるからこそ、あなたの質問へのこの回答で、形を与えることができたのです。確かなことは、満足のいくものとして受け入れられ、あるいは保持されるであろう放射線に関する仮説的見解は、もはや特定の光現象のみを包含するのではなく、熱や化学線の影響、さらには顕熱とそれらによって生じる化学エネルギーの複合現象さえも包含しなければならないということです。この点において、ある程度物質の通常の力に基づいた見解は、今後おそらく生じるであろう他の見解の中で、多少なりとも考慮されるかもしれません。これまでのページでは、おそらく多くの誤りを犯したと思います。この点に関する私の考えは、私自身にとっても、単なる思索の影、あるいは思考と研究の指針として一時的に許容される、心に刻まれた印象の一つに過ぎないからです。実験的探究に携わる者なら、こうした誤りがどれほど多く、そしてそれらの見かけ上の妥当性と美しさが、真の自然真理の進歩と発展の前にどれほどしばしば消え去ってしまうかを知っています。
親愛なるフィリップス、いつも心からあなたのものです
、
M. ファラデー。
王立研究所、
1846年4月15日。
著者自身が「投機の影」としか主張していない文書に、ここで過大な価値が設定されていると思われるならば、その価値は198 18年後、電磁波伝播の数学的理論で世界を豊かにした故クラーク・マクスウェル教授の口から出た言葉である。1864年、彼は『哲学論文集』に「電磁場の力学的理論」を発表したが、そこには次のような一節 がある。
したがって、光と熱の現象から、空間を満たし、物体に浸透するエーテル媒体が存在すると信じる根拠がある。この媒体は運動を生じさせ、その運動を物質に伝えて加熱し、様々な影響を与えることができる。…したがって、この媒体の各部分は、ある部分の運動が他の部分の運動に何らかの形で依存するように連結されている必要がある。同時に、これらの連結はある種の弾性変形を可能にする必要がある。なぜなら、運動の伝達は瞬時ではなく時間を要するからである。したがって、この媒体は2種類のエネルギー、すなわち、各部分の運動に依存する「実際の」エネルギーと、媒体がその弾性によって変位から回復する際に行う仕事からなる「潜在的」エネルギーを受け取り、蓄積することができる。
波動の伝播は、これらのエネルギー形態の 1 つが交互に他の形態に継続的に変換されることで実現され、どの瞬間においても、媒体全体のエネルギー量は均等に分割され、半分は運動エネルギーで、残りの半分は弾性回復力となります。
これらの結果を記号計算で表すために、私はそれらを電磁場の一般的な方程式の形で表現します。
次に、これらの一般的な方程式を非伝導場を通して伝播する磁気擾乱の場合に適用し、このように伝播できる擾乱は方向に対して横方向のものだけであることを示す。199 伝播速度は、ウェーバーなどの実験から得られる速度vであり、これは1つの電磁気単位に含まれる静電単位の数を表します。この速度は光速に非常に近いため、光自体(放射熱やその他の放射線を含む場合)は、電磁気法則に従って電磁場を伝播する波の形をとる電磁擾乱であると結論付ける強い根拠があるように思われます。…導電性媒体はこのような放射線を急速に吸収するため、一般的に不透明であることが示されています。
光の電磁気理論。
横方向磁気擾乱が通常の擾乱を排除して伝播するという概念は、ファラデー教授の著書「光線振動に関する考察」の中で明確に述べられています。 彼が提唱した光の電磁気理論は、私が本論文で展開し始めた理論と実質的に同じですが、1846年には伝播速度を計算するためのデータがなかったという点が異なります。
この年(1846年)の残りと翌年にかけて、ファラデーはほとんど研究をしなかったが、王立研究所での講演とトリニティ・ハウスへの報告書の提出は続けた。1847年の報告書の中には、白金線を螺旋状に巻き付けた白熱電球でブイを照らすという提案に関するものもあった。しかし、脳の不調、めまい、記憶喪失が再発したため、休養を余儀なくされた。しかしながら、ベンス・ジョーンズの以下の抜粋が示すように、国内外で多くの栄誉を授かり続けた。
1846年、彼は二つの偉大な発見により、ランフォード勲章とロイヤル勲章の両方を授与されました。この二重の栄誉は、おそらく歴史上唯一無二のものとなるでしょう。200 王立協会の会員。彼は以前、実験的発見によりコプリー・メダルとロイヤル・メダルを受賞していた。メダルが増えるにつれ、卒業証書、科学者の肖像画や手紙など、あらゆるものを完璧に整頓していたにもかかわらず、最も貴重な勲章をほとんど大切にしていないことが顕著になった。勲章は箱にしまい込まれ、古びた鉄と見紛うほどだった。おそらく彼は、後世の人々がそうしたように、勲章の価値が知られれば紛失するかもしれないと考えていたのだろう。
クリスタルフォース。
「実験的研究」の第21回と第22回の間には、ほぼ3年が経過しました。1848年秋、調査対象となったのは、磁場中におけるビスマスの特異な挙動でした。いくつかの異常が観察され、最終的に金属の結晶性に起因することが判明しました。結晶状態にあるとき、結晶自体は(現代の言葉を借りれば)劈開面に垂直な方向の透磁率が、劈開面に平行な方向の透磁率よりも高くなるように見えたからです。したがって、結晶片を均一磁場(磁場の強い領域から弱い領域へ移動する反磁性の傾向が排除される)に吊るすと、特定の方向を向く傾向がありました。ファラデーは、結晶構造がある種の「軸性」を示していると表現し、これらの効果を「磁気結晶力」の証拠とみなした。作用法則は、磁気結晶力の線または軸が、結晶が置かれている磁場の線と平行になる傾向があるというものであった。ヒ素、アンチモン、その他の結晶性金属は、201 同様に検討された。この主題は複雑なものであり、現象を説明するために暫定的に採用された表現にはしばしば不明瞭な点がある。ある箇所でファラデーは、自身の数学的知識の不完全さをむしろ哀れにも嘆いている。これは、ポアソンの解析的推論を理解できなかったことの反映のように思われる。ポアソンは、物体の粒子内部で運動可能な「磁性流体」という仮説から出発し、これらの粒子が非球形で対称的に配置されていると仮定し、そのような物質の一部を磁石の近くに持ってきた場合、その中心の周りを回転させる位置によって異なる挙動を示すと予測していた(1827年)。しかし、ポアソンの洗練された解析を追うことができないというこの事実こそが、ファラデーの思考に新たな方向性を与え、方向によって透磁率が異なるという概念を思いつくきっかけとなった。この概念は、ウィリアム・トムソン卿(現ケルビン卿)が1851年に示したように、適切な記号を用いた数学的処理によっても同様に可能である。ケルビン卿はまた、この件について次のように述べている(前掲書、484ページ)。「202 「ファラデーは『数学者』ではなかったが、実験研究と深遠な物理的思索を伴う数学的鋭敏さを示しており、それは彼が『磁気媒体の磁力線の伝導力』という表現を使ったことで顕著に表れている。」ティンダルはこれらの研究の簡潔な要約を示しており、彼自身もその一部であるが、その抜粋を以下に引用すれば十分であろう。
そして、ここには、力全般に関するファラデーの考えを特徴づける表現の一つが続く。「磁力と結晶粒子同士の相互作用以外に、この結果を想像することは不可能に思える。」彼は、この力の作用が分子レベルではあるものの、遠隔作用であることを証明している。ビスマス結晶が、自由に吊り下げられた磁針をその磁気結晶軸と平行にさせることができることを示している。このような結果を得ることの難しさ、あるいはその達成に必要な繊細さを知っている人間はほとんどいない。「しかし、このように遠隔作用する力の性質を帯びるとはいえ、それは粒子を規則的に凝集させ、塊に結晶の集合体を与える力によるものであり、しばしば「感知できない距離で作用する」と言われる力である。」このように、彼はこの新しい力について熟考し、あらゆる観点から考察する。思考が思考に続くように、実験は実験に続く。彼は、このテーマにさらなる光を当てる希望がある限り、決して諦めようとはしない。実験が導き出した結論の異常性を彼は十分に理解している。しかし、彼にとって実験は最終的なものであり、彼はその結論にひるむことはない。「この力は」と彼は言う。「私にはその性質において非常に奇妙で驚くべきものに思えます。それは極性を持たない。なぜなら、引力も斥力もないからです。」そして、まるで自分の発言に驚いたかのように、彼は問いかける。「結晶を回転させ、磁石に作用させる力学的な力の性質とは何でしょうか?」…「私には分かりません。」203 「これまで、今回のような力の場合、つまり引力や反発力なしに物体が所定の位置に置かれたケースを思い出してください」と彼は続けます。
すでに述べた著名な幾何学者プリュッカーは、長年にわたり並外れた献身と成功を収めて実験物理学を追求し、当時ファラデーを訪ね、磁気光学作用に関する自身の素晴らしい実験をファラデーの前で繰り返した。ファラデーはプリュッカーの観察を繰り返し検証し、当初は疑っていたものの、プリュッカーの結果と磁気結晶作用は同じ起源を持つという結論に至った。
磁性と結晶化。
論文の最後、研究の軌跡を最後に振り返り、未来へと目を向けるファラデーの言葉は、科学的な逃避であると同時に、感情的なものでもある。「磁気結晶作用に関する最初の論文の最後に、彼はこう述べている。『分子力に関する知識がいかに急速に蓄積され、あらゆる研究がいかにその重要性と研究対象としての極度の魅力をますます際立たせているかを述べずに、この一連の研究を終えることはできない。数年前までは、磁気は私たちにとって神秘的な力であり、わずかな物体にしか影響を与えなかった。しかし今では、磁気はあらゆる物体に影響を与え、電気、熱、化学反応、光、結晶化、そしてそれを通して凝集に関わる力と極めて密接な関係にあることが分かっている。そして、現状において、磁気を重力そのものと結びつけるという希望に励まされ、研究を続ける意欲が湧くのも無理はないだろう。』」
1848年、ファラデーは金曜夜の講演を5回行い、そのうち3回は「炎と気体の反磁性状態」についてでした。1849年には2回講演を行い、そのうち1回はプリュッカーの研究についてでした。1850年には2回講演を行い、1回は空気の電気について、もう1回は凍結水の特定の状態についてでした。その間もファラデーは磁気の研究を続けていました。第23回講演では、204 磁力計は、磁場が磁極と直交する方向に向いているかどうかを調べるために、磁場の向きを変えることによって、磁場の向きを変えることができる。この論文は、磁場が反磁性であると仮定した。この論文では、磁場を横切る銅の塊によって磁場に生じる歪みについても論じた。第 24 シリーズは、重力と電気の関係の可能性についてであった。この論文は、「これで当面の私の試みは終了する。結果は否定的である。重力と電気の間に関係があるという私の強い思いを揺るがすものではないが、そのような関係が存在するという証拠は示していない」という言葉で締めくくられている。次のシリーズ (第 25 シリーズ) は、「磁力による気体の非膨張」と「[彼が非常に磁性が高いことを発見した] 酸素、窒素、および空間の磁性」であった。彼は、磁性物質は磁場内で鉄および軸方向を向く物質、あるいはビスマスおよび赤道方向を向く物質のいずれかに分類する必要があることを発見した。彼は、得られる最良の真空をこれらのテストのゼロとみなした。しかし、それをそのまま採用する前に、彼は実験によって、真空中でも磁性体は磁場の弱い場所から強い場所へと向かうのに対し、反磁性体は強い場所から弱い場所へと向かうことを確認した。そして彼は、物質的な実体から自由な空間の磁気的性質と関係性を考慮しなければならないと述べている。「たとえエーテルの仮説に最大限の自由度が与えられたとしても、単なる空間は物質のようには作用できない」。そして彼は次のように続ける。
もっと新しい単語。
真の零点が得られ、多種多様な物質が二つの一般的なクラスにうまく分類された今、混乱を避けるために、磁気クラスに別の名前をつける必要があるように思われます。205 磁性は一般的な概念であり、その力によって生じるあらゆる現象と効果を含むべきである。しかし、反磁性のクラスに対抗する下位区分を表す言葉が必要である。この科学分野の用語は近いうちに一般的かつ慎重な変更が必要になるかもしれないので、親切な友人の助けを借りて、特に注意を払って選んだわけではない言葉が暫定的に有用かもしれないと考えた。鉄、ニッケル、コバルトの磁性は磁場中においては地球全体の磁性と似ており、活性化すると磁力線または磁力線と平行になるので、私はそれらと類似の物質(酸素も含む)を常磁性体と呼び、次のように分類する。
{ 常磁性
磁性 {
{ 反磁性。
ここで言及されている「親切な友人」とは、次の手紙が示すように、ヒューウェルのことである。
[ W. ヒューウェル牧師から M. ファラデーへ]
1850年7月。
私は、あなたが新しい言葉を求めていることを聞くといつもうれしく思います。なぜなら、その欲求はあなたが新しい考えを追い求めていることを示しており、あなたの新しい考えには価値があるからです。しかし、私はまた、思考の流れを追い求めていない者が適切な言葉を提案することがいかに難しいかを常に感じています。新しい発見には非常に多くの関係が関係しており、言葉はそれらのどれかに明らかに違反してはいけません。純粋主義者は、ferro とdiaの関係に対称性がないという理由だけでなく、一方がラテン語で他方がギリシャ語であるという理由から、強磁性と反磁性の対立または協調に間違いなく反対するでしょう…。したがって、磁性体には、長さが地球の磁力線に平行または一致するものと、長さがそのような線に直交するものの2つのクラスがあるようです。後者には前置詞diaを残しておけば、前者には前置詞paraまたはanaを使用できます。おそらくparaが最適でしょう。parallelという単語が関係しており、それが技術的な記憶となるからです。206 新たな発見の扉が開かれたと聞いて、嬉しく思います。あなたにそのような光が開かれる時、私はいつもその光に歓喜します。
第26回研究シリーズは、磁気の「伝導力」、あるいは今日で言うところの透磁率の考察から始まり、その後、大気の磁気に関する長々とした議論へと展開した。この主題は第27回シリーズまで続き、1850年11月に完了した。その要点は、シェーンバインに宛てた手紙の一通に要約されている。
王立研究所、1850 年 11 月 19 日。
親愛なるシェーンバイン様、筆記具を使うより、あなたと直接お話ができれば良いのですが。お話したいことが50もあるのですが、どれも些細なことなので書面で伝えるには難しすぎるか、あるいはあまりにも重要なので手紙で何を議論したり述べたりできるでしょうか?…ところで、私は空気中の酸素についても研究してきました。3年前、バンカラリの実験に基づく炎と気体の反磁性に関する論文の中で、酸素を磁性ガスとして区別したことを覚えていますか?今、私は地磁気の年間変動、日周変動、そして多くの不規則変動の原因を酸素の中に見出しました。ホバートン、トロント、グリニッジ、サンクトペテルブルク、ワシントン、セントヘレナ、喜望峰、そしてシンガポールで行った観測は、すべて私の仮説と一致し、それを裏付けているように思われます。ここでその詳細を説明するつもりはありません。詳細が必要になり、私はこの話題に本当にうんざりしているからです。私は王立協会に3本の長い論文を送りました。皆さんにもそのうちそのコピーが届くでしょう。
いつも、親愛なるシェーンバイン、心より、
ファラデー様。
解き放たれる書類。
王立協会に提出するこれらの研究論文を執筆している間、彼はアッパー・ノーウッドに滞在していた。207 8月末にムーア嬢に宛てて、自分自身についてこう書いた 。
私たちは丘の頂上に小さな家を借りました。そこに私は小さな部屋を一つ持っていて、ここに来て以来ずっと、魅惑的な思索に没頭しています。書き続けて書き続け、王立協会に提出する論文が3本ほぼ完成しました。そのうち2本は私の期待に応えてくれるものになれば良いと思っています。というのも、発表する前に何度も何度も批評しなければならないからです。そのことについては、金曜日の夕方に皆さんにお伝えすることになるでしょう。今のところはこれ以上は言いません。執筆が終わると、愛する妻と手をつないで夕焼けを眺めに出かけます。風景を愛する私にとって、これまで見てきたもの、そしてこれから見ることができるものの中で、天国の風景に勝るものはないからです。壮大な夕焼けは、私を喜ばせる無数の思いを運んでくれます。
彼は後にデ・ラ・リヴに次のように書いた。
[ M. ファラデーから A. デ・ラ・リヴへ]
王立研究所、1851年2月4日。
親愛なるドゥ・ラ・リーヴ様、妻と私は、あなたの悲しい訃報に接し、大変心を痛めております。あなたのお宅にお泊りになった時のことを、そしてあなたとご同行の方々が私たちを温かく迎えてくださった時のことを、鮮やかに思い出しました。こうした変化は、この世のあらゆるもののはかなさを物語っているとしか言いようがありません。あなたが再び仕事に取り組もうとする気力をお持ちで、大変嬉しく思います。このような状況下では、仕事は健全で適切な精神の働きと言えるでしょう。
私の見解と実験については、論文(「トランザクション」誌では100ページにも及ぶ)よりも短いものでは、主題をご理解いただけないと思います。なぜなら、世界のさまざまな地域での観察と実験で得られた事実、そしてそこから導き出された推論との比較に大きく依存するからです。しかし、問題の根源について少しでもご理解いただけるよう努めたいと思います。私が「208 磁力線は、磁力の存在と、それが及ぼされる(極性の)方向を表します。そして、それが伝えるアイデアによって、棒磁石の周りの力の分布、または等しい力の場を呈するほぼ平らな極の間、またはその他の場合の概念を非常にうまく、そして間違いなく得ることができます。さて、等しい力の場を呈するように状況が整えられれば(これは私が電磁石で示したように簡単に行えますが)、鉄またはニッケルの球をその場に置くと、磁力線の方向は直ちに乱されます。なぜなら、磁力線は球内に集中しているからです。しかし、磁力線は単に集中しているのではなく、歪んでいます。なぜなら、場を横切るどの断面でも力の合計は他のどの断面でも力の合計に常に等しいからです。したがって、この歪みなしに鉄またはニッケル内での磁力線の凝縮は起こり得ません。さらに、磁界を調べるのに小さな針(長さ1/10インチ)を使えば、簡単に歪みが分かります。鉄やニッケルの球を導入する前と同様に、球は常に自身と平行な位置を占めるからです。その後、球の近くのさまざまな場所で位置が変わります。このことを理解した上で、球の温度が上昇したと仮定してみましょう。ある温度に達すると、球は磁力線に影響を与える力を失い始め、最終的にはほとんど影響を与えなくなります。そのため、前述の小さな針は、磁力線内のあらゆる場所で自身と平行になります。この変化は鉄の場合、非常に高い温度で発生し、明らかに数度の範囲内で変化します。ニッケルの場合は、沸騰した油の熱の影響を受けるため、はるかに低い温度で発生します。
さて、もう一歩進んでみましょう。3年前、 1847年の『哲学雑誌』第31巻、410、415、416ページで私が示したように、酸素は窒素やその他の気体に対して磁性を持ちます。E.ベクレルは私の結果を知らずに、昨年の論文でそれを確認・拡張し、優れた測定方法を示しました。1847年の論文では、酸素(鉄やニッケルと同様に)が磁力を失い、磁力に引き寄せられる能力も失っていることも示しました。209 加熱すると磁石に引き寄せられる(417ページ)。さらに、これが起こる温度は常温の範囲内であることを示した。空気中の酸素、つまり空気全体は、零度(0° F)まで冷却されると磁力が増大するからである(406ページ)。さて、酸素の(磁気的に)非圧縮性と窒素やその他の気体の非膨張性に関する(私にとって)奇妙な結果、気体同士、あるいは同じ気体であっても希薄化度の異なるものを比較できる微分天秤の記述、磁性体と反磁性体の間の真の零点、つまり点の決定、そして磁気伝導と極性に関するある種の見解については、論文そのものを参照されたい。そこには、反磁性体と非常に弱い磁性体が、等しい力の磁場中で互いに及ぼす作用に関する、非常に繊細な実験がいくつか記述されている。磁性体は互いに反発し、反磁性体も互いに反発するが、磁性体と反磁性体は互いに引き合う。そして、これらの結果と、先ほど説明した酸素の特性を組み合わせると、酸素は鉄やニッケルと同じように、それを通過する磁力線を偏向させることができるが、その量ははるかに小さく、磁力線を偏向させる力は酸素の温度と希薄化の度合いによって変わることが私にはわかります。
大気の磁気。
次に、大気について考察します。太陽の有無によって気温が上昇したり下降したりする様子です。彼のすぐ近くにある広大な温暖な地域の位置、太陽が熱帯地方を移動するにつれて北半球と南半球で増減する二つの寒冷な地域、北半球の暖かさが南半球よりも高いことの影響、前月の活動による積雪の影響、各地点における傾斜と平均偏角の影響、極性、子午線などの磁気的および天文的条件の不一致から生じる影響、特定の場所における陸地と水の分布の結果など、これらその他多くの点については、論文を参照する必要があります。手紙でそれらを十分に説明することはできません。210 それらに関して、読者の皆様に誤解を招きかねません。しかし、実験と理論から、特定の季節と時間における大気の加熱と冷却の平均的な結果として予想される、任意の観測点における磁針の偏差を推論すると、特に季節ごとの赤緯変化の方向と量において、観測結果と概ね一致することが分かりました。これにより、これらの変化の真の物理的原因を特定し、その発生メカニズムを示すことができたという強い期待が持てます 。
さあ、親愛なるドゥ・ラ・リーヴ様、そろそろお別れです。他の用事で出かけなければなりません。書類のコピーをお送りでき次第、お送りします。ご承認いただければ幸いです。ご子息に謹んで哀悼の意を表します。
親愛なる友よ、私があなたのものであると信じてください。
M. ファラデー。
地球の磁気の変動を空気中の酸素の磁気特性で説明できるというこの希望は、結局は幻想に終わる運命にあった。当時、磁気嵐の宇宙的性質は未知であり、誰も疑っていなかった。この点に関して、ファラデー自身がティンダルに宛てた、いわゆる反磁性極性、そしてファラデー自身とウェーバー、そしてティンダルとの間の見解の対立について述べた言葉を、私たちはよく当てはめることができるだろう。「当初見解が異なっていても不思議ではない。時が徐々にそれらをふるいにかけ、形作っていくだろう。そして私は、それが10年後、20年後にどれほど重要になるかを、私たちは現時点ではほとんど理解していないと思う。」
磁力線。
1851年7月から12月にかけて、ファラデーは研究室で精力的に研究を行った。その結果は211 これらの回想録は、「実験研究」第28集と第29集(最終集)の材料となっている。これらの回想録において、彼は1831年に最初の回想録で取り上げた主題、すなわち磁石と導線の相対運動による電流の誘導を再び取り上げている。これらの回想録は、1852年1月の王立研究所での講演「磁力線について」、そして「磁力線の物理的性質について」(彼が 「思弁的かつ仮説的な性質を多く含む」として『哲学雑誌』誌に送った)と共に、物理学を学ぶすべての学生が何度も何度も読み返すべきものである。これらは「実験研究」第3巻の巻末に再録されている。
第28番目の回想録の冒頭で彼は こう述べている。
電気と磁気の関係に関する私の初期の実験以来、私は磁力線を、単に質と方向の点だけでなく、量においても、磁力の表現として考え、語らなければなりませんでした。磁石と電流の周りおよびそれらの間のこれらの線の方向は、鉄粉を普通に使用すれば、一般的な方法で簡単に表現し、理解することができます。
これらの線の定義において同様に重要な点は、それらが一定かつ不変の力の量を表しているということです。したがって、2つ以上の力の中心または源泉の間に存在する線の形状は大きく変化し、また線が描かれる空間も大きく変化する可能性がありますが、線のある部分のどの部分に含まれる力の総和は、形がどう変化しても、同じ線の他のどの部分に含まれる力の総和と正確に等しくなります。212 あるいは、第二に、どれほど収束的であろうと発散的であろうと……。さて、これらの線は磁力の性質、状態、そして相対的な量を表すのに非常に有効に利用できるように思われます。そして多くの場合、少なくとも物理学者にとっては、磁石や針の極のような作用中心に力が集中していると考える方法や、例えば、南北磁力を棒の端や粒子の間に拡散する流体とみなすような他の方法よりも優れているように思われます。これらの方法は、過度な仮定を置かない限り、忠実に適用すれば間違いなく真の結果が得られます。そして、それぞれに適用できる限りにおいて、それらはすべて同じ結果をもたらすはずです。しかし、ある方法は、その性質上、他の方法よりもはるかに広範囲に適用でき、はるかに多様な結果をもたらす可能性があります。なぜなら、幾何学と解析学のどちらを使っても特定の問題を正しく解くことができるのと同じように、一般的に言えば、どちらか一方が他方よりもはるかに強力で、より多様な結果をもたらすからです。あるいは、像の反射や音の反響といった概念が特定の物理的力や状態を表すのに用いられるのと同様に、中心の引力と斥力、磁性流体の配置、あるいは磁力線といった概念が磁気現象の考察に応用され得る。私が現在提唱したいのは、後者を時折、そしてより頻繁に用いることである。…自然真理とその慣習的な表現が最も密接に一致するとき、私たちの知識は最も進歩していると言える。放射理論とエーテル理論は、光に関してそのような例を示している。流体、あるいは2つの流体という概念は電気についても同様である。そしてそこでは、電流というさらなる概念が提起されているが、これは実に人々の心に強く訴えかけ、物理的作用の真の性質に関して科学を時折当惑させるほどであり、現在でさえ、私たちがほとんど疑わない程度に当惑させているのかもしれない。磁性流体または磁性流体の概念、または結果が極にある磁気作用中心の仮定についても同様です。
213
エーテルの機能。
磁力が物体や空間をどのように伝わるのか、私たちは知りません。重力の場合のように、単に遠隔作用によるものなのか、それとも光、熱、電流、そして私が信じているように静電気作用のように、何らかの媒介作用によるものなのか。一部の人が用いる磁性流体や磁気作用中心の概念には、後者の種類の伝達は含まれていませんが、磁力線の概念には含まれています。しかしながら、力を表す特定の方法がそのような伝達様式を含まないからといって、後者が反証されるわけではなく、その方法と調和する表現方法が自然に最も忠実なのかもしれません。哲学者たちの一般的な結論は、そのような例が圧倒的に多いということのようです。私自身としては、真空と磁力の関係、そして磁石の外部で起こる磁気現象の一般的な性質を考慮すると、力の伝達には、単に遠隔での引力と斥力による効果というよりも、磁石の外部でそのような作用があるという考えに傾いています。 このような作用はエーテルの機能である可能性がある。なぜなら、エーテルが存在するならば、単に放射線を伝達する以外の用途がある可能性も否定できないからである。55
次に彼は、回転磁石と導線のループに関する実験的証拠を列挙する。系の一部を銅導体によって磁力線が「切断」されるよう動かし、銅導体を低周期の検流計に接続して生じる誘導を調べるという従来の手法を踏襲し、「磁力の大きさ」(今日では磁束と呼ぶべき)は、磁力が発揮される点または面が磁石からどれだけ離れていても、同じ磁力線に対して一定であることを発見した。磁力線の収束または発散は、それ自体では何ら影響を与えない。214 磁力線の量に違いがある。同じ磁力線が切断される限り、交差の傾斜は違いを生じない。電線が等強度の磁場中を等速で動いている場合、発生する電流は運動速度に比例する。「電流に投入される電気量」は、他の条件が同じであれば、「交差する曲線の数に正比例する」。磁石の内部には、その物質を貫通して、外部のものと性質が同じで、 量が外部のものと正確に等しく、実際、それらと連続している磁力線が存在する 。論理的に、すべての磁力線は閉回路であるという結論に至る。
こうして磁気電気誘導の正確な定量的法則を確立した後、彼は誘導電流を磁力の存在、方向、そして量を調べる手段として、言い換えれば磁場の探究と測定に利用しようと試みました。彼は、地球の磁力を誘導的に測定するために、単純な整流子を備えた回転する長方形とリングを製作しました。次に、誘導電流を用いて、磁石を他の磁石に近づけて、その磁力に影響を与える可能性のある方法で配置した場合の磁石の安定性を試験しました。次に、2つ以上の関連する磁石の磁力場を考察し、共通の磁気回路の一部を構成するように配置した場合に、それらの磁力線がどのように合体するかを指摘しました。第29シリーズの最後は、鉄粉を用いて磁力線を描く実験的方法についての考察で締めくくられています。
エレクトロトニック状態。
「物理的特性」に関する論文215 「磁力線」は、第29回「研究」シリーズで確立された点を要約し、磁力線の伝播には時間が必要であるという論理的必然性を強調している。磁場における物理的効果、すなわち磁力線が自ら短縮し、横方向に反発する傾向と等価なものが考察され、平行電流の効果と対比されている。電流の方向とその周囲の磁力線の方向との相互関係について言及しながら、彼はそれらがエーテルの張力状態にあるかどうかという疑問を提起する。「何度も何度も、電気緊張状態という考えが私の心に突きつけられた」と彼は述べている。「そのような状態は、物理的な磁力線を構成するものと一致し、同一視されるだろう。」次に彼は、磁力線の「スフォンディロイド」(紡錘形磁場)を持つ磁石と、水中に沈められたボルタ電池(循環電流の凹角線を持つ)との類似性を論じる。ちなみに、磁気回路の原理を論じる中で、磁石の極に軟鉄の塊を取り付けると、磁石はそれらがない場合よりも高い磁荷を受け取り、保持できることを指摘する。「これらの塊は物理的な磁力線を運び、それを周囲の空間に伝える。その空間は磁力線と交差する方向に広がり、したがって増加するか、磁力線に平行な方向に短くなるか、あるいはその両方である。そして、どちらの状況も極から極への伝導を促進する。」
216
ファラデーの見解の斬新さ。
こうして、1853年と1854年にそれぞれ発表された「物理的電気力線」と「磁気哲学におけるいくつかの点」という二つの断片的な論文を除き、ファラデーの生涯の主要業績である「実験研究」は幕を閉じた。これらの研究が電気科学に革命をもたらした効果は、たとえゆっくりとではあったものの、確実であった。ダイナモの原理は1831年に発見・発表されたが、電灯装置が商業化されるまでにはほぼ40年を要した。これらの「研究」において、電磁誘導作用と静電誘導作用の両方が介在媒体の特性に依存することが実証され、詳述されたにもかかわらず、電気学者たちは長年にわたり、この基本的な事実を無視した理論を唱え続けた。フランスとドイツの著述家たちは、古代の遠隔作用説や仮想の電気流体・磁性流体の理論に基づく論文を次々と発表した。科学界の第一線で活躍した典型的なドイツ人、フォン・ボルツマンは、ファラデーが生きていた時代にイギリスから反対の学説が直接もたらされるまで、「私たち(ドイツとフランス)は、磁気流体と電気流体が直接遠く作用するという概念を母乳で多かれ少なかれ吸収していた」と述べている。また、「マクスウェルの理論」、つまりマクスウェルによって数学的な形にされたファラデーの理論は、「私たちにとって慣習となっている概念とあまりにも正反対であるため、その扉を開く前に、まず電気力の性質と作用に関するこれまでの見解をすべて捨て去らなければならない」とも述べている。ファラデーとファラデーの見解の相違は、217 大陸の電気技師たちについて、ファラデーの偉大な解釈者マクスウェルが1873年に「電気と磁気に関する論文」に付けた弁明文ほど明確に述べている箇所はない。その中でマクスウェルは、この論文と最近ドイツで出版された論文との違いについて次のように書いている。
その理由の一つは、私が電気の研究を始める前に、ファラデーの『電気に関する実験的研究』をまず読み終えるまでは、この分野に関する数学書は読まないと決意していたからです。ファラデーと数学者たちの間には現象の捉え方に違いがあるはずだと、私は知っていました。そのため、ファラデーも数学者たちも、互いの言語に満足していませんでした。また、この食い違いはどちらかが間違っているから生じるのではないという確信もありました。このことに最初に気付かせてくれたのは、ウィリアム・トムソン卿(ケルビン卿)でした。彼の助言と援助、そして彼の発表した論文のおかげで、私はこの分野に関する多くの知識を身につけました。
ファラデーの研究を進めるにつれ、私は、彼の現象を捉える方法もまた、数学的な記号という従来の形式には表れていないものの、数学的なものであることに気づきました。また、これらの方法は通常の数学形式で表現可能であり、自称数学者たちの手法と比較できることも分かりました。
例えば、ファラデーは、数学者たちが遠く離れた場所に引力の中心があると見ていたのに対し、心の中では力線が空間全体を横切るのを見ていた。数学者たちが距離しか見ていなかったところに、ファラデーは媒質を見ていたのだ。ファラデーは、媒質内で実際に起こっている作用の中に現象の根源を求め、それを電気流体に印加された遠隔作用力の中に見出したと確信した。
私がファラデーの考えだと思っていたものを数学的な形に翻訳したとき、私は一般的に2つの方法の結果が一致し、同じ現象が説明され、同じ作用法則が説明されることを発見した。218 両方の方法によって推論されますが、ファラデーの方法は、全体から始めて分析によって部分に到達する方法に似ており、通常の数学的方法は部分から始めて総合によって全体を構築するという原理に基づいています。
また、数学者によって発見された最も有意義な研究方法のいくつかは、元の形式よりもファラデーから派生したアイデアで表現したほうがずっとよいこともわかりました。
たとえば、ある偏微分方程式を満たす量として考えられる電位の理論全体は、本質的には私がファラデーと呼んだ方法に属します…
私がここに書いたことで、ファラデーの思考様式や表現様式を理解する学生の助けになることができれば、それは私の主な目的の一つ、つまりファラデーの「研究」を読んで私自身が感じたのと同じ喜びを他の人に伝えるという目的の達成とみなします。
クラーク・マクスウェルはまた、ファラデーの研究によって「電気流体」という用語が新聞の科学の闇に追いやられたという発言をしたともいえる。
灯台の電灯。
ファラデーはトリニティ・ハウスでの研究を、この研究活動の晩年も続けていました。彼は鉛白の混入、不純な油、チャンスのレンズ、灯台の換気、霧信号といったテーマについて報告しました。灯台用の電気アーク照明の2つのシステム(ワトソンによる電池式とホームズによる磁電機式)は1853年と1854年に調査されましたが、ファラデーの報告は否定的なものでした。「事前に確立されていないものを灯台に設置することはできない。実験的な段階に過ぎない」と彼は述べました。1856年には5つの報告書、1857年には6つの報告書、1858年には12の報告書を作成しました。219 トリニティ・ハウスに報告書を提出し、その一つはサウス・フォアランドの電灯に関するものであった。1859年にはデュボスクのランプが使われた更なる試験について報告した。1860年には磁気電気照明の実用性と有用性について最終報告書を提出し、現在困難な点はないことからそれが適用されるであろうとの希望を表明した。1861年にはダンジネス灯台に設置された機械を視察した。1862年にはダンジネス、グリズネズ、サウス・フォアランドを訪れ、17件もの報告書を提出した。1863年には再びダンジネスを訪れた。1864年には12件の報告書を提出し、ポートランドの電灯設置に関する図面と見積りを検討した。最後の報告書は1865年のセント・ビーズ灯台に関するもので、その後この職から引退した。
彼の金曜夜の講演はこの間も続けられた。1855年には「ルームコルフの誘導コイル」について講演した。1856年にはガラスの銀メッキ法と微粒子金について講演した。後者のテーマ、すなわち沈殿した金の光学的性質は、その年のベーカー記念講演のテーマとなり、王立協会への彼の最後の貢献となった。彼は1857年にも同じテーマで講演し、また力の保存則についても講演した。1856年、水の結晶化を研究していた際に、氷の再凝固現象を発見した。この性質により、周囲の気温が氷点以上であっても、圧力をかけると2つの氷がしっかりと固まる。この発見は、一方では220 一方で氷河の運動の説明、他方で熱力学理論の重要な成果について講演した。1859年にはオゾンとリン光および蛍光に関する2つの講演を行った。1860年にも電灯による灯台の照明と電気絹織機についてそれぞれ2つの講演を行った。1861年にはプラチナとド・ラ・リューの日食写真について講演した。金曜夜の最後の講演は1862年6月20日であった。それはシーメンスのガス炉についてであった。スウォンジーで稼働中のガス炉を観察していた彼は、ここでその原理を説明しようとした。それはかなり悲しい出来事であった。というのも、彼の能力が急速に衰えていることは明らかだったからである。その日の夕方早く、彼は不運にも準備していたメモを燃やしてしまい、混乱状態に陥った。彼は最後に、歳をとるにつれて記憶力が衰えてきたこと、そして他の人々のためにも引退するのが自分の義務だと感じていることを感動的に説明した。
彼は時折、研究に取り組もうとした。1860年には電気と重力の関係に関する論文を王立協会に提出したが、ストークス教授(後のジョージ卿)の助言により撤回された。また、磁気の伝播に必要な時間に関する実験も検討し、複雑な装置の製作を開始したが、完成することはなかった。
仮説と実験。
実験ノートに記録された彼の最後の実験は、彼の精神がまだ現象の可能性の境界領域を探求し続けていたことを示すものとして、非常に興味深い。それは1862年3月12日のことである。彼は、221 ファラデーは、光の屈折性に変化が生じるかどうかを確かめるため、分光器を用いて光線に磁場を作用させた。その実験の結論は「偏光光線にも非偏光光線にも、わずかな影響は観察されなかった」である。この実験は磁気光学において極めて興味深い。ファラデーが1862年に探し求めたが見つからなかったこの効果は、1897年にゼーマンによって発見された。ファラデーが磁気と光の間にこの曖昧な関係が存在することを予見していたという事実は、彼がどれほど鋭敏な洞察力を発揮したかを如実に物語っている。実験室の設備に囲まれて生活し、現象をめぐって自由に思考を巡らせ、事実を説明する仮説を絶えず構築し、実験という試金石によって絶えず仮説を検証し、実験によって示唆された考えが、たとえそれが一般的な思考様式からどれほど大きく逸脱しているように見えても、論理的な結論へと導くことを決して躊躇せず、彼は奇跡に近いほどの科学的先見性をもって研究を進めた。彼の実験は、当時は成果をもたらさず失敗に終わったと思われたものでさえ、驚くべき豊かさの宝庫であることが証明された。彼の「実験研究」集は、まさに科学の宝庫である。
222
第6章
中年期と老年期。
不連続性を避けるため、前章ではファラデーの研究の記述を 1862 年の終わりまで追ってきましたが、ここで王立研究所での活動が頂点に達していた彼の生涯の中期に戻らなければなりません。
健康状態の崩壊。
1839年末にファラデーの健康状態が深刻に悪化したことは既に述べた。めまいの発作についてファラデーが診察を受けたラサム医師はブランデに次のように書いている。
グロブナー ストリート、
1839 年 12 月 1 日。
親愛なるブランデ様、ここ二、三日、友人のファラデーと面会し、健康を気遣っております。心身ともに休めば治る程度の病気ではないかと存じます。しかし、休息は彼にとって絶対に必要です。実際、今のところ再び講義をするのは賢明ではないと思います。彼は自分の仕事に誇りを持っているようですが、実のところ体調が優れず、無理をすると突然倒れてしまうのです。お会いした際に、この件についてお話ししましょう。
敬具、
P. M. レイサム
そのアドバイスは受け入れられた。彼はほぼ全ての研究を諦めたが、金曜の夜は研究を続けようとした。223 1840年には講演や午後の講義をほとんど行わなくなった。その後、より深刻な衰弱に陥り、1841年のクリスマス講演と1842年と1843年の数回の金曜講演を除いて、ほぼ4年間休養を余儀なくされた。この病気は、主に医師たちが自分の病状を理解していないという考えから、彼に大きな精神的苦痛を与えた。このような状態にあるとき、彼は時折、感情を紛らわすために紙切れに鉛筆でメモを取った。その一つが次のものだ。
ところが、真の世渡り上手タレーランの言葉によれば、言葉を使うのは考えを隠すためであり、つまり、今の場合、私が「あまり話すことに耐えられない」と言うとき、それは本当に、誤解や二重表現、間接的な意味、含意、ごまかし、省略なく、私ができないことを意味している、つまり、現在頭が弱っていて、もう働くことができない、ということを言っている、ということを宣言しているのである。
こうした強制的な無為の日々の間、彼はゲームや書類仕事、劇場や動物園への訪問などで楽しんでいた。ファラデー夫人は次のような メモを残している。
マイケルは動物学会の初期の会員の一人で、庭園は彼にとって、過労や精神の衰弱に悩まされた時に大きな支えとなりました。動物たちは彼の絶え間ない関心の源であり、私たち、というか私は、いつか玄関から歩いて行ける距離に家が買えるようになったらどんなにいいだろうとよく話していました 。というのも、私は彼が時間と思考を絶えず奪われる学会に住み続けられるだろうかとひどく心配していたからです。しかし、彼はいつもR.I.から離れて暮らすという考えに尻込みしていました。
彼の姪のリードさんは、彼が曲芸師や宙返り、小人や巨人を見るのが大好きだったと語りました。224 パンチとジュディのショーは尽きることのない喜びの源だった。ファラデー夫人と彼女の弟で画家のジョージ・バーナードに同行してスイスを何度か旅したが、その際、彼は日記をつけており、そこには彼の素朴な喜びと情熱が表れている。滝や雪崩に魅了され、牛飼いが牛を集めている様子や、羊飼いが羊を呼んで自分の後をついていき、ヤギを散らかしている様子を眺めていた。ある旅行(1841年)では、日曜日に妻と離れられないように、ロイカーバートからゲンミを越えてトゥーンまでの全行程(45マイル)を一日で歩いた。インターラーケンでは、地場産業として釘作りが行われているのを見て、「私は鍛冶屋や鍛冶に関するものすべてが大好きだ。私の父は鍛冶屋だった」と書いた。
リービッヒの印象。
1844年、彼はヨークで開催された英国協会の会合に出席できるほど体調が回復した。同じく出席していたリービッヒは、3ヶ月後に回想録を添えて彼に手紙を送った。彼が最も感銘を受けたのは、イギリスではより純粋に科学的な著作が無視され、「実用的」な意味を持つものだけが評価される傾向があった。「ドイツでは全く逆だ。ここでは、科学者の目には、実用的成果には全く価値が置かれず、少なくともわずかな価値しか見出されない。科学の発展だけが注目に値すると考えられているのだ。」リービッヒはさらに、ヨークでの会合に不満を表明した。彼は多くの著名な人々と知り合いになることに興味を持っていたが、厳密に言えば、それは「地質学者のための祝宴であり、他の科学はただの役に立たない」ものだった。225 テーブルを飾るためです。」その後、より個人的な メモが続きました。
イギリスで過ごした日々を、私はしばしば思い返します。数々の楽しい時間の中でも、あなたとあなたの愛すべき奥様と過ごした思い出は、私にとっていつも最も愛しく、心地よいものです。ヨークの植物園を奥様と散歩した時のことを、この上ない喜びとともに思い出します。その時、奥様の豊かな知性を垣間見ることができました。あなたは奥様の中に、なんと貴重な宝をお持ちなのでしょう!スノー・ハリスとグラハムと小さな家で朝食を共にしたこと、そしてビショップスソープで一緒に過ごしたことは、今も鮮明に記憶に残っています。
リービッヒが科学の有用な応用を軽視する傾向があったとしても、ファラデーは決してそうではありませんでした。彼自身の研究は科学の進歩という唯一の目的のために進められ、金銭を生みそうな分野の研究には決して手を出さなかったにもかかわらず、彼は常に他人の発明を研究し、さらには講義さえも喜んで行いました。金曜夜の講演では、人造石、ペン製造機械、石版印刷、ルームコルフの誘導コイル、鏡の銀メッキ法、電灯による灯台の照明など、あらゆる話題を取り上げました。彼の最後の講演はジーメンスのガス炉に関するものでした。彼は他人の発明にも、自身の発見にも同じように熱狂しました。ルームコルフコイルに関するファラデーの講演に関して、ティンダルはファラデーについて興味深い記述を残しています。それは、後にティンダルがファラデーほど尊敬していなかった別の偉人にも用いられた称号です。
226
今ではまったく取るに足らないものとみなされるような出来事によって、あの偉大な老人が陶然とし、驚いていたことを私はよく覚えている。
ベンス・ジョーンズはこう言う:—
彼が聴衆の前に他人の発見を紹介したとき、彼の言動のすべてを決定づけていたのはただ一つの目的、ただ一つの目的だけだったようで、それは「賞賛も非難もせずに」発見者のためにできる限りのことをすることだった。
これほど完璧な人物なら、何か欠点がなければ素晴らしいだろう。スタージョンを頑なに無視し、電磁石の発明をモルとヘンリー(彼らの研究は明らかにスタージョンの研究に基づいていた)のせいにしたことは、全く説明がつかない。彼はダルトンの偉大さを理解できず、彼を過大評価されていると考えていた。
個人的特徴。
溢れんばかりの優しさの中にも、ファラデーには目立たない性格の特徴がいくつかあった。不正や卑劣な行為は、ほとんど火山のような怒りの爆発を引き起こした。激しい怒りの爆発や、激しい憤りの瞬間は決して珍しいことではなかった。しかし、彼は実に見事な自制心を発揮し、常に精神を鍛錬して怒りを抑えていた。怠惰な、あるいは不誠実な使用人に対しては、冷酷で威圧的、そして時には厳しい態度を見せることもあった。彼を愛し、称賛する者だけでなく、恐れる者もいた。グラッドストン博士はファラデーについて、「あらゆる美徳の模範」ではなく、恐ろしく退屈で、平穏な完璧さを手の届かないところにあると感じている人々にとって落胆させる存在だったと述べている。「彼の内面生活は、傷と闘争であった。227 「また、彼は非常に用心深く、道徳的に悪を嫌悪していたため、道を誤った仲間を立て直そうとするよりも、嫌悪感を抱いてその仲間から離れていく傾向が強かったのも事実である」と彼は付け加えている。
ファラデーは30年間、ロンドンにおける科学講師の第一人者でした。サー・ロデリック・マーチソンの記述によれば、1823年、王立研究所(当時は地下の実験室で開催されていました)でブランデ教授の朝の講義を突然代役として招かれたときから、1862年に最後に講師として登場するまで、自然科学の提唱者として彼に並ぶ者はいませんでした。
天性の才能と適切な訓練の両方を持たずにこのような地位を獲得し、維持することはできないので、彼の中に幸運にも備わっていた天性や訓練とは何であったのかを問うのは適切である。
私は(彼は言った)とても活発で想像力豊かな人間で、『アラビアンナイト』も百科事典と同じくらい簡単に信じることができましたが、事実は私にとって重要であり、私を救ってくれました。事実を信じることができ、常に主張を検証しました。
ファラデーは最初から、公開講演のあり方を理解していました。1812年4月に行われたデイビーの第4回講演のメモに、彼はこう記しています。
こうした観察の間中、彼の話し方は穏やかで、言葉遣いは優雅で、声色は良く、そして感情は崇高であった。
彼自身の最初の講義はアボットの家の台所で、自家製の装置を載せて行われた。228 台所のテーブルで。王立研究所で数週間の経験を積んだアボットに宛てて、彼は講義と講師に関する手紙を書いた。これは15ページで言及されている。これらの手紙は、成功に必要な物質的および精神的な要素について、非常に的確な認識を示している。その3番目と4番目から、以下の抜粋が引用されている。
講師の資格。
講師にとって最も重要な要件は、必ずしも最も重要ではないかもしれませんが、優れた話し方です。真の哲学者にとって、科学と自然はどんな装いにも数え切れないほどの魅力を持つでしょう。しかし残念ながら、一般の人々は、道に花が散らばっていなければ、私たちとほんの一時間も付き合うことはできないでしょう。ですから、聴衆の注意を引くためには(そして、講演者にとって注意の欠如ほど不快なものはあるでしょうか?)、表現方法にいくらか注意を払う必要があります。講演は早口で慌ただしく、結果として理解不能になるのではなく、ゆっくりと慎重に、講演者の考えをスムーズに伝え、聴衆の心に明快かつ明快に浸透させるべきです。講演者は、あらゆる手段を講じて、自分の考えやアイデアを滑らかで調和のとれた、そして同時に簡潔で分かりやすい言葉で表現する力を身につけるよう努めるべきです。
講演者の行動に関しては、他の弁論分野ほど重要ではないものの、ある程度の動きが必須です。(神学を除いて)これほど動きを必要としない講演法は他に知りませんが、講演者が机に釘付けになったり床にネジ止めされたりすることは絶対に望んでいません。講演者は周囲のものから明確に分離した、独立した存在として、周囲のものとは異なる動きを持たなければなりません。
講師は、落ち着いて冷静沈着で、ひるむことなく、無頓着で、自分のことについて考え、主題について熟考し、説明するために明晰で自由な心構えでいるように見せるべきである。その動作は性急で激しいものではなく、ゆっくりと、穏やかで、229 自然な振る舞いとは、主に姿勢の変化にとどまらず、堅苦しさや画一的な印象を与えないようにすることです。そうしなければ避けられないでしょう。聴衆への敬意を示す振る舞いは、聴衆に常に向けられ、決して彼らの前にいることを忘れてはなりません。聴衆の都合を妨げないような出来事は、彼の平静を乱したり、態度に変化をもたらしたりしてはなりません。可能であれば、聴衆に背を向けることなく、自分の全能力が彼らの喜びと指導のために発揮されていることを、聴衆に十分に信じさせるように努めるべきです。
講師の中には、頭に浮かんだ考えを即興で述べる人もいれば、事前に整理して紙に書き出す人もいます。しかし、私は講師が自分の考えを書き出すことは認めますが、それを引用や抜粋のように読み上げることは認めません。
講演者は、聴衆の心と注意を完全に引きつけ、そして論題の最後まで自分の考えに引き込ませるよう、最大限の努力を払うべきである。講演の冒頭で聴衆の関心を高め、聴衆に気づかれないように、徐々に興味を喚起させ、論題が要求する限り、その関心を持続させるよう努めるべきである。冒頭で灯された炎は、最後まで絶え間ない輝きで燃え続けなければならない。この理由から、私は講演中の休憩を強く反対し、どうしても避けられるのであれば、決して休憩を設けるべきではない。…同じ理由、すなわち聴衆を飽きさせないために、私は長時間の講演も反対する。1時間は誰にとっても十分な時間である。また、1時間を超えて講演を行うことも許されるべきではない。
拍手喝采を乞うほどに低俗な態度を取る講師は、その人格の尊厳を著しく失っていると言えるでしょう。しかし、私はそのような状況に陥っている講師を見たことさえあります。その講師が、理由もなく自らの能力を非難するのを聞いたことがあります。これから行う実験に求められる細心の注意と丁寧さについて、長々と語るのを聞いたことがあります。寛大な扱いを求めていないのに、寛大な扱いを期待するのを聞いたことがあります。さらには、その実験が「…」と宣言するのを聞いたこともあります。230 今作られる作品は、その美しさ、正確さ、そしてその応用性から、必ずやすべての人の賛同を得るに違いありません。…謝罪はできる限り少なく、そして大抵は出席者に不便が及ぶ場合にのみ行われることを望みます。その後に続く謝罪によって、聴衆の圧倒的多数が誤りに気づかされるのを何度も目にしました。
講演者が機転と冷静さを持ち、どんな些細な出来事でも講演内容の例証として利用できると、それは良いことです。町中の話題になっている特別な出来事、地元の長所や短所、集まりで起こる些細な出来事など、そこから適切に引き出された例証は大きな説得力を持ち、聴衆はそれを完全に理解したと感じて大いに満足するでしょう。
適切な実験(これについては既に言及した)は、納得のいく理論によって説明されるべきである。そうでなければ、古いコートに新しい布を当てるだけになり、穴全体が悪化してしまう。納得のいく理論を提示できるのであれば、提示すべきである。もし、既に受け入れられている意見に疑問があるならば、その疑問を放置して自らの考えを肯定するのではなく、明確に述べ、反論も述べよう。もし科学界で意見が分かれているならば、問題の双方の立場を述べ、それぞれの立場における最も顕著で説得力のある状況に注目して、各人が自ら判断を下すべきである。そうして初めて、私たちは主題に正義をもたらし、聴衆を喜ばせ、そして哲学者としての名誉を満たすことができるのである。
批判の使用。
すでにこれほど高い理想を掲げた者ならば、少なくともそれを実現しようと試みないはずはなかった。1816年にシティ哲学協会で講義を始めた時、彼はB・H・スマート氏が主宰する夜間朗読講座に通い始めたが、窮乏のため必要な授業料を払うのは困難だった。また、1823年には、ブランデの研究室講義に参加する前に、231 彼はスマート氏から朗読の個人レッスンを受け、1回半ギニーの料金でレッスンを受けていた。1827年以降、劇場で定期的に講義を始めるようになると、スマート氏にしばしば同席してもらい、自分の話し方を批評してもらうようになった。
彼の原稿メモに記されていた規則の中には次のようなものがありました。
フレーズを繰り返さないこと。
決して修正に戻らないでください。
言葉に詰まったら、「チチチ」や「エエエ」と言わず、立ち止まって言葉を待ちましょう。すぐに言葉が出てくるので、悪い習慣は直り、流暢に話せるようになります。
他人から受けた訂正を決して疑わないでください。
1830年から1840年までファラデー家とともにこの研究所に住んでいた彼の姪のリード嬢は、回想録の中で次のように語っている。
マグラス氏は朝の講義に定期的に出席し、発見された話し方や発音の誤りを書き留めるという唯一の目的を持っていました。そのリストは常に感謝の意をもって受け止められました。彼の訂正が必ずしも採用されたわけではありませんでしたが、彼は全く自由に発言を続けるよう励まされました。初期の頃は、彼は常に「Slow」とはっきりと書かれたカードを前にして講義をしていました。しかし、時々彼はそれを見落とし、早口になってしまうことがありました。その場合は、アンダーソン氏がカードを前に出すように指示しました。また、講義時間が迫ると、カードに書かれた「Time」という単語を前に出すように指示されることもありました。
講師として。
優れた弁論術を習得するために様々な道具に頼っていたにもかかわらず、彼自身のスタイルは簡素で損なわれていませんでした。ベンス・ジョーンズは「彼の話し方はあまりにも自然で、講義に芸術性など考える者は誰もいなかった」と述べています。金曜日の講演では、232 彼は講演や劇場での他の定例講義のために、常に十分な準備をした。彼の扱う題材は常に豊富だった。そして、彼の実験が常に成功したとしても、それは彼の並外れた手腕だけによるものではなかった。というのも、彼は比類なき手腕者であったが、複雑で難しい実験を見せようとする場合には、必ず事前に実験室で十分にリハーサルを行なったからである。彼は小さくて単純な例え話に非常にこだわり、聴衆に実験について単に話すことはなく、それがいかに単純でよく知られたものであっても、実際に見せた。ある若い講師に、彼はかつてこう語った。「もし私が聴衆に『手を開くとこの石は地面に落ちます』と言ったら、私は手を開いて石を落とすでしょう。何事も既知のものとして当然視してはいけません。耳に伝えると同時に目にも知らせなさい。」彼は常に冒頭で、最も馴染みのある側面から主題を紹介し、それからあまり馴染みのない側面へと導くことで、聴衆との調和を築こうと努めた。聴衆が何らかの変化に気づく前に、彼らは既にこうして自分たちの理解範囲にもたらされた新しい事実を吸収し始めていた。彼は事実の提示に終始することなく、与えられた時間が終わりに近づくにつれ、ほぼ例外なく想像力を解き放った。彼と共に単純な事実とその相関関係といった低次元の話を始めた聴衆は、科学的原理のより広い意味合い、そしてそれらが哲学、人生、倫理とどのように関係しているかについて考えるよう促された。彼は決して結論を強要したり、過去の著書からの引用を長々と持ち出したりすることはなかったが、233 詩人たちは、ファラデー自身の科学的インスピレーションが、将来の発見に向けた広範な思索や示唆を概説する際に、その適切な結末を十分に提供したと述べている。彼のアイデアの奔流は時としてジャングルを突き進むようなものと例えられるかもしれないが、少なくとも説教臭くなることは決してなかった。そして、彼が体調を崩している時を除いて、聴衆の熱狂的な反応をかき立てることに失敗したことはなかった。「熱心に耳を傾けた聴衆は、ファラデーの講義を終えた後、必ず精神的な視野の限界が拡大されたり、単なる物理的事実の表現を超えた何かへと想像力が刺激されたと感じたりした」とクロス夫人は述べている。
彼は幻想に浸るような人間ではなかった。うまくいった時は、そのことをはっきりと自覚し、ささやかな満足感を味わった。たとえ全力を尽くして失敗したとしても、そのことを自覚していた。脳の障害が深刻化していく中で、他の講義を全て意図的に放棄し、クリスマス講義だけは未成年者向けに残していたという行動は、まさに彼の特徴であった。1832年頃の初期の講義について、彼自身が次のような記述を残している。
1828年4月に王立研究所で行われた実験室の運営に関する8回の講義は、私の心に響きませんでした。ある原理や特定の応用を述べる際に生じる、明確で一貫性があり、かつ一貫した論理的展開によって聴衆の注意を引きつけるような、そのような機会がそこにはないように思われます。…実験室の運営を講義で有益かつ人気のあるものにできるとは思えません。
しかし、これらの講義の内容は、彼の化学操作に関する本の基礎となった。234 1827年に出版され、3版を重ね、アメリカでも再版された。しかし1838年、彼はこの作品が時代遅れだと考え、新版の発行を拒否した。
ファラデー写本から引用した上記の注記の他に、次のような記述もある。
1827 年のクリスマスに行われた 6 回の青少年向け講演は、内容と形式の両方においてまさに期待どおりのものでした。しかし、同じ精神でさらに長い講座を行うのは不十分でした。
ファラデーはクリスマス講演を19回行いました。「ろうそくの化学」に関する講演は複数回行われ、1860年に行われたのが最後の講演でした。これらの講演は「自然の力」に関する講演と同様に出版されています。「金属」に関する講演は出版を勧められましたが、彼は以下の 理由で断りました。
王立研究所、1859年1月3日。
拝啓、あなたとベントレー氏には深く感謝申し上げます。マレー氏は何年も前にベントレー氏と同じように、私に無制限の申し出をしてくださいましたが、これから述べる理由により、私はそのご厚意をお断りせざるを得ませんでした。彼は速記で講義をすれば私の手間が省けるとおっしゃいましたが、私はそれが完全に無駄になることは分かっていました。たとえ原稿の修正に時間を割くつもりだったとしても、実験や生き生きとした話し方のない講義では、講義室での講義に比べて効果ははるかに劣ってしまうでしょう。そして、私は講義に時間を割きたくありません。なぜなら、お金は私にとって誘惑ではないからです。実際、私は常にお金よりも科学を愛してきました。私の仕事はほぼ完全に個人的なものなので、裕福になる余裕はありません。改めてあなたとベントレー氏に感謝申し上げます。
敬具、
M.ファラデー
235
インスピレーションを受けた子供。
彼の講義についてポロック夫人は次のように書いている。
彼は時折、自分のテーマに手を出すこともあったが、それは非常に繊細で、その遊びは聴衆の注意を惹きつけるのにちょうど良い程度だった。彼は決して実験に心を奪われては、自分のテーマから逸らされることはなかった。彼の手の動き一つ一つが、彼の議論を真に物語っていた。…しかし、彼の真意は、時として、彼が語りかける人々の理解を超えることもあった。しかし、子供たちに講義をするときは、彼は常に明確に話すよう気を配り、自分の考えが彼らの知性を超えてしまうようなことは決してしなかった。彼は子供たちと話すことを大いに楽しみ、容易に彼らの信頼を勝ち取った。彼の生き生きとした態度と表情、そして心地よい笑い声、そして彼の全体的な態度の率直さは、子供たちを彼に惹きつけた。彼らはまるで彼が自分たちの仲間であるかのように感じ、実際、彼は喜びに満ちた熱狂の中で、時には霊感を受けた子供のように見えた。
…彼の素早い共感は、彼を子供と非常に親密に結びつけ、まるで初めて見るかのように、少年の新たな驚きと共にその物を見て、そしておそらく一瞬、その物を感じた。素早い感情、素早い動き、素早い思考、そして表情と知覚の鮮明さは、彼ならではのものだった。彼は閃光のようにあなたに出会い、その光の一部をあなたに残していくようだった。彼の存在は常に刺激的だった。—セントポールズ・マガジン、1870年6月号
英国クォータリー・レビュー誌 の記者はこう述べている。
彼には哲学を魅力的に伝える技術があったが、これは彼が白髪の知恵と驚くほど少年のような精神を融合させていたことに少なからず起因していた。… 彼は時折滑稽な少年のような振る舞いをすることがあり、彼をよく知る人たちは、クリスマスに少年のような講演をしている時ほど彼が落ち着いていて、嬉しそうに見えることはなかったことを知っていた。
キャロライン・フォックスは(「旧友の思い出」の中で)1851年6月13日の日記にこう書いている。
236
ファラデーの「オゾン」に関する講演会に行きました。彼はシェーンバインが既に我が家の台所で行っていた様々なオゾン生成法を試し、見事に成功させました。聴衆にも化学実験装置にも、すっかりリラックスした様子でした。
H.クラッブ・ロビンソンの日記には、ファラデーに対する興味深い評価が記されている。
1840年5月8日…カーライルの第二回講演に出席。並外れた発想と並外れた活気に満ちた講演で、大変満足した。…夜にはファラデーの講演を聴いた。カーライルとは実に対照的だ!彼は完璧な実験家で、非常に明晰な知性を持っていた。彼の領域には、人間同士の競争相手がいた。
ファラデーの講義への言及は、サー・リチャード・オーウェンの伝記(1894年出版)に数多く見られるが、主にオーウェン夫人の日記から抜粋されている。ここでは2、3の抜粋で十分だろう。
1839年1月8日。午後8時、Rと共に王立研究所へ。ファラデーの電気、ガルバニ効果、電気ウナギに関する講演を聴くため。ファラデーは人気講演家の理想の姿だった。
1845年1月31日。王立研究所でのファラデー講演会へ。これまで見た中で最大の聴衆だった。多くの紳士は他の席が取れず、女性専用席に座らざるを得なかった。非常に興味深い講演の後、ファラデーは研究所の新しい改革法についていくつか発言したいと述べた。この発言は見事で、女性専用席を埋め尽くし、特に最前列に座るなどして女性を不快にさせた紳士たちへの直接的な批判ではあったが、不快感を覚える者はいなかった。図書館で帽子をかぶるのは、また職務上最後に入館しなければならない館長席に座るのも、しばしば見られた行為の一つだった。237 ファラデーはまた、講義が終わるとすぐに女性の友人を迎えに階段を駆け上がる紳士たちによって二つの電流が作られ、階下から降りてくる人々の気分を害するだろうとも指摘した。全てはうまくいった。
王立研究所講演会。
1849年5月28日。R氏と共に王立研究所へ。3時少し前に到着したが、いつものように聴衆はファラデーの講演を聞こうと満員だった。哀れなファラデー氏は入場し、演説しようとしたが、喉頭の炎症か過度の刺激に苦しんでいた。苦痛に耐えながら何とか話そうとしたが、傍聴席から「延期しろ」という叫び声が上がり、どうやら権力者らしい人物が短いスピーチをした。ファラデー氏は、講演時間内に馬車などを戻すのが困難であることは重々承知している、と言いながら、なんとか声を絞り出そうとした。一部の人々は落胆したに違いない、と付け加えたが、叫び声は刻一刻と大きくなった。「だめだ、だめだ。あなたは貴重な存在だから、怪我をさせるわけにはいかない。延期しろ、延期しろ」。哀れなファラデーは完全に打ちのめされた。
中断された講義は2週間の間隔を置いて再開され、彼は2回の追加講演を行って講義の全回数を補った。そのうちの1回には皇太子妃も出席していた。
(1856年の)別の講演で、ファラデーは磁石とその引力の強さについて説明しました。彼は私たち全員を心から笑わせました。そして、石炭を詰めた石炭入れ、火かき棒、そして火ばさみを巨大な磁石に投げつけ、それらが磁石にくっつくと、劇場は歓声で笑いに包まれました。
友人のデ・ラ・リーヴは、ファラデーの演説力について印象的な言葉で証言した。
彼がこれらの即興講義に与えた魅力は、何ものにも表せない。彼は生き生きとした、しばしば雄弁な言語と、実験における判断力と芸術性を組み合わせる方法を熟知しており、それが講義の魅力をさらに高めていた。238 彼の説明は明快で優雅だった。聴衆は彼の言葉に魅了され、科学の神秘を解き明かした後、いつものように物質、空間、時間をはるかに超えた領域へと昇華して講義を終えると、彼が経験した感動は聴衆にも伝わり、彼らの熱狂はもはや際限なく高まった。
ファラデーは生涯を通じて、他の講演者を鋭く観察し続けました。1845年にフランスを訪れた際、アラゴの天文学に関する講演を聴きに行きました。「彼は満員の聴衆を前に、見事な講演ぶりでした」と彼は評しました。
1846 年に夜間の講義について相談に来た協会の事務局長に対して、彼は次のように言った。
適切な講師が見つかるのであれば、夜間の講義に反対する人はいないと思います。一般向けの講義(それは同時に尊敬され、健全であるべきです)となると、これほど見つけにくいものはありません。本当に教える講義は決して人気が出ないでしょうし、人気のある講義が本当に教えることは決してありません。科学は ABC より簡単に教えたり学んだりできると考える人たちは、その事柄についてほとんど理解していません。しかし、苦労せずに ABC を習得した人がいるでしょうか? それでも、講義は(一般的に)心を啓発し、注意深い人に本当に学ばなければならないことを示すことができ、その意味では、特に一般の人々にとって非常に有用です。たとえ、自分自身の真剣な学習意欲から判断して講義を高く評価する人たちにしか答えを提供しなかったとしても、講義は今の私たちにとって有用であると思います。農業化学については、確かに優れた人気のある科目ですが、それをほとんど知らない人たちは、それについてほとんど知られていると思っているのではないかと私はむしろ疑っています。
モデルとカードの使用。
講義の中で難解な点をモデルを使って説明するのが好きだったことは、何度も言及されている。彼は木や紙、239 彼は針金、あるいはカブやジャガイモから、非常に器用な手つきで様々なものを作り出した。1826年頃に書かれた未発表の原稿の一つには、当時まだ発見されたばかりだった電磁気現象について書かれた次のような記述がある。
説明には、針がワイヤー上で取る一定の位置のモデルを使用するのが最適です。これで完了です (図 21 )。
図21.
彼の講義では、こうした単純なモデルが数多く用いられた。彼は記憶力の低下を補うためにそれらを頼りにしたが、それらは彼自身を助けたのと同じくらい、聴衆にも役立った。7ページでは、彼が思いついた考えを書き留めるためにカードを使っていたことが言及されている。その一つは 次のようなものだ。
一度に一つのことをすることを忘れないでください。
また、一つのことを最後までやり遂げることも。また、あまり
できないときは、少しずつやることも。
化学者における数学への強い関心、そして実験の性質を、より一般大衆にとってより良いものとして支持するという決意。これが「実験研究」というタイトルの由来です。
権威の影響。デイビーと、自立と他者への依存の間で舵取りをすることの難しさ。
240
高い目標を掲げなさい。しかし、傲慢にならないでください。
成功するように努力する、しかし成功しないと予想する。
実験によってあらゆる方法で自分自身の見解を批判し、可能であれば、他人が反論できないようにします。
ファラデーの実験研究への熱意は、時に抑えきれないほどで、常に伝染性がありました。デュマは、ファラデーが磁気が光に及ぼす作用の実験的実証をデュマに繰り返し見せてくれた様子を記しています。最後の実験に至ったファラデーは、興奮して両手をこすり合わせ、目は燃えるように輝き、生き生きとした表情は科学的真理の発見に込めた情熱を物語っていました。別の機会には、当時ロンドンを訪れていたボンのプルッカーが、自身の研究室でファラデーに真空管内の放電に磁石が及ぼす作用を見せました。「ファラデーはそれらの周りを踊り回り、動く光のアーチを見て、『ああ、いつまでもこの中に生きていたい!』と叫んだ。」かつて、ある友人がイーストボーンで激しい嵐の中、ファラデーに会いました。友人は教会の塔に落雷する幸運に恵まれ、嬉しそうに両手をこすり合わせていました。彼はかつてバーデット=クーツ男爵夫人に手紙を書き、自分の部屋でスペクトル分析の実験をいくつか見てほしいと誘ったことがある。その実験は、知的な人にしか美しく見えないだろうと彼は書いた。
ジョセフ・ヘンリーの追悼録には、もう一つの回想録が記されています。おそらく、ヘンリーがヨーロッパを訪れた1837年に関するものと思われます。
241
ヘンリーは、バチェとファラデーの交流の中で過ごした時間を、しみじみと思い出すのが大好きだった。ロンドン大学キングス・カレッジを訪れたヘンリーの話を、私は決して忘れないだろう。そこでは、ファラデー、ホイートストン、ダニエル、そして彼が集まり、熱電対列から電気火花を発生させようと試みた。それぞれが順番に試みては失敗に終わった。そしてヘンリーの番が来た。彼は、軟鉄片に巻き付けた長い極間導線の効果を発見したことで、見事に成功したのだ。ファラデーは少年のように興奮し、飛び上がって叫んだ。「ヤンキーの実験万歳!」
ファラデーの「研究用引き出し」の中にあった紙切れに、次のようなメモが見つかりました。
4つの学位。
事実の発見者。
それを既知の原則と調和させること。
和解できない事実の発見。
すべてをさらに一般的な原則に当てはめる人。
MF
推測の自由。
ファラデーの思考は非常に個性的だった。彼は決まり切った道を歩むことはせず、真理が導くところならどこへでも追い求めなければならなかった。正確な事実を求める彼の不屈の精神は、全く恐れを知らない思索を伴っていた。実験的証拠がより新しい考えを示唆するならば、彼はどんなに根深い概念でもためらうことなく投げ捨てた。彼は極の概念に疑問を抱くようになったので、原子の概念を恣意的な概念だと考えていた。彼の大胆な思索と自由な新語の創造を聞いた多くの人々は、彼の思考が曖昧で自由奔放だと考えた。これほど不正確なことはなかった。彼は事実について自由に思考し、何千もの仮説を立てた。242 事実に裏付けられていないものは無視するだけだ。「最も賢明な哲学者とは、自らの理論に多少の疑いを抱きながらも、事実を事実として、仮定を仮定として受け止め、目の前に提示された証拠の価値に応じて判断力と自信を調整できる人である。そして、可能な限り偏見の源泉から心を解放し、あるいは(理論の場合のように)それができない場合は、そのような源泉が存在することを忘れない人である」と彼は物質の性質に関する講義で述べた。
彼は後年の実験研究の一つで次のように 書いている。
実験者として、私は実験が正当化するあらゆる思考の流れに私を導いてくれると感じています。分析と同様、実験も正しく解釈すれば厳密な真実につながるはずだと確信しています。また、実験は本質的に、新しい思考の流れや自然の力の新しい条件をはるかに示唆するものだとも信じています。
なぜ後継者がいないのか。
おそらく、この思考の自由こそが、彼が研究に他者を協力者として招くことを阻んだのかもしれない。30年間彼の唯一の助手であったアンダーソン軍曹は、その絶対服従の姿勢ゆえに彼にとってまさにかけがえのない存在だった。研究室には他に助手はいなかった。どうやら彼は、自分の研究があまりにも個人的な性質のものであったため、仕事の一部を他人に委託することは許されないと感じていたようだ。他人の実験について聞かされても決して満足せず、必ず自分で実行しなければならなかった。発見は、そうでなければ失敗に終わった実験における偶然の出来事や些細な出来事から生まれることが多かった。ティンダルが強く強調した「横方向の視野」の力は、彼の成功の重要な要素であった。243 成功は数え切れないほど多かった。その力は、単なる助手に委ねられることはなかった。部外者が何度も彼に近づき、新しい事実を彼に伝えようとした。しかし、ウィリアム・ジェンキン氏が電気回路の遮断時に見られる「超電流」の火花に彼の注意を引いたという稀な例を除けば、そのような新奇な発見が真に新しいものであることが判明することはなかった。こうしてもたらされたとされる発見は、彼を悩ませるだけだった。真に新しい現象を観察する才覚を持つ者こそが、その解明に最も適任だと彼は考えていた。彼のやり方は、独りで実験に集中し、事実に馴染んで相関関係を示唆できるまで、ひたすら独りで研究を続けるというものだった。デイビーが自ら科学研究に取り組んだのに、彼は後継者として若い人材を雇って育てようとしなかったという不満が、時折彼に向けられた。彼の死後に発見された雑多なメモの一つが、このことにいくらか光を当てている。
哲学者を成功に導くものは何なのか、私には理解しがたい。勤勉さと粘り強さ、そして適度な良識と知性だろうか?控えめな自信や真剣さは必須条件ではないだろうか?純粋な知識の獲得、そして知識を得ること自体に満足した心が抱く喜びよりも、名声を得ることに目を向けるあまり、多くの人が挫折するのではないだろうか?私は、科学の探求において優れた成功を収め、高い名声を得たであろう多くの人々を見てきた。しかし、彼らが常に待ち望んでいたのは、名声と報酬、つまり世間の称賛という報酬だったのだ。そのような人々の心には、常に嫉妬や後悔の影が潜んでおり、そのような感情の中で科学における発見を成し遂げる人間を想像することはできない。天才とその力について244 そういう場合もあるでしょう。おそらくそうでしょう。私は長い間、何度も私たちの研究所にふさわしい天才を探してきましたが、いまだ見つかっていません。しかし、健全な自主的な精神修養に身を捧げていれば、実験哲学者として成功を収めていたであろう人材を数多く見てきました。
彼はベッカー博士にこう書き送った。
実際に見なければ、事実を自分のものにすることは決してできませんでした。優れた著作の記述でさえ、物事について判断を下すのに十分な知識を私の心に伝えることは全くできませんでした。新しい 事柄についても同様でした。グローブ、ホイートストン、ガシオ、あるいは他の誰かが私に新しい事実を語り、その価値や原因、あるいは何らかの主題に関してそれがもたらす証拠について私の意見を求めてきたとしても、私はその事実を見るまでは何も言えませんでした。同じ理由で、一部の教授のように学生や生徒に徹底的に研究させることもできませんでした。すべての作業は私自身で行う必要がありました。
収支。
ファラデーの南半球時代および晩年の社会生活と環境については、多くのことが書けるだろう。1831年から1836年にかけての偉大な研究の後、彼は特に海外のアカデミーや大学から、科学的な栄誉を惜しみなく与えられた。そして、彼が国内で得た名声は、もし彼がその気になれば、十分な職業上の財産と、成功した金儲け者に伴う社会のあらゆる人工的な便宜をもたらしたであろう。1831年、彼は職業上の報酬を得ることを諦め、科学の進歩に専念することを決意した時、こうした世俗的な「成功」から自らを遠ざけた。おそらく、彼が所属していた宗教団体の教義が、この決断を強いる主要な要因であっただろう。家族を養う必要性に迫られず、質素な生活に慣れていたため、245 ファラデーは、そのスタイルのおかげで、将来について不安なく考えることができた。年金、ウーリッジでの講義、トリニティ・ハウスでの職を得て、貧乏だったわけではない。もっとも、王立研究所の教授職は、60歳を過ぎるまで年間300ポンドにも満たなかったが。しかしその一方で、私的な慈善活動は数多く行っていた。収入のどれだけがそうした用途に使われたかは、知る由もない。彼の親切な行為が秘密にされていたために、記録が残らなかったからである。老人や貧乏人、病人への贈与が年間数百ポンドに上ったことは確かである。というのも、彼の長年の収入は少なくとも平均1,000ポンドから1,100ポンドで、家計の支出はその半分をはるかに超えることはなかったはずだが、彼は何も貯金しようとはしていなかったようである。また、病人を見舞うなど、親切な慈善行為に時間や体力を惜しむこともなかった。
1834年頃から、彼は晩餐会や社交会への招待を断固として断った。一部の人が主張するように、宗教的な禁欲主義からではなく、より自由に研究に打ち込むためだった。クロス夫人はこう述べている。「バベッジ、ホイートストン、グローブ、オーウェン、ティンダル、そしてその他多くの著名な科学者たちが当時の社交界でよく顔を合わせるとすれば、一人だけその不在が際立っていた。それがファラデーだった!伝記作家によると、彼は若い頃、時折デイビー夫人の晩餐会の招待に応じたという。しかし、王室の命令に従う以外で、どこかに出かけたという話は聞いたことがない。」確かに、彼は時折、サー・ロバート・ファラデーと静かに食事を共にしていた。246 ピール伯爵やラッセル伯爵など、彼が出席した数少ない公の晩餐会の中でも、最も楽しんだのは王立芸術アカデミーの年次晩餐会であった。
しかしながら、ファラデーは芸術界と直接的な関わりを持っていなかったようだ。かつてジョン・ラッセル卿から、ハンプトン・コートからナショナル・ギャラリーへのラファエロの下絵の移設について相談を受けたことがある。彼は埃の浸透力を理由に、反対の意見を述べた。彼は自分でデッサンを描くほどの優れたデッサン家であったものの、絵画の技術的な知識はほとんど、あるいは全くなかった。しかし、彼の繊細で情熱的な気質は芸術家と多くの共通点があり、音楽、特に良質の音楽を大いに楽しんだ。若い頃はフルートを演奏し、多くの歌を暗記していた。合唱では低音を担当し、正確なテンポと音程で歌っていたと言われている。彼の交友関係には、ターナー、ランドシーア、スタンフィールドといった著名な画家が数多くいた。彼の義理の兄弟で、故人となった著名な水彩画家、ジョージ・バーナード氏は、次のような 覚書を残している。
私の最初の、そしてその後の多くのスケッチ旅行は、ファラデーとその妻と一緒でした。嵐は常に彼の感嘆を呼び起こし、空を見上げることに飽きることはありませんでした。彼はかつて私にこう言いました。「君たち芸術家は空の光と色をもっと研究し、効果をもっと追求しないのは不思議だ」。ターナーの絵のこうした性質が、彼をそれほどまでに感嘆させたのだと思います。彼はハルマンデルのところでターナーと知り合い、後に彼から顔料に関する化学的情報を求める依頼をしばしば受けました。ファラデーは常にターナーや他の芸術家に、色彩の探求がいかに重要かを説き伏せていました。247 自分たちで実験し、明るい日光の下にすべての顔料のウォッシュと色を付け、半分を覆い、もう半分に光とガスの影響を観察します…
ファラデーはこれらの田舎旅行中、まったく釣りをせず、ただ地質学や植物学についてとりとめもなく話していた。
科学、文学、そして芸術。
ファラデーは若い頃、義兄と共にハルマンデルの家で芸術家、俳優、音楽家たちと語らうのを楽しんでいた。時にはハルマンデルの8櫂船で川を遡り、ジプシーのように岸辺でキャンプをし、夕食を共にし、ガルシア夫妻や娘(後にマリブラン夫人となる)の歌を楽しんだ。外食をやめると、こうした活動からもすっかり遠ざかってしまったが、オペラを聴いたり劇場へ足を運んだりするのは依然として好んでいた。不思議なことに、彼は文学者との共通点はほとんどなかったようだ。前世紀後半には、文学界の指導者と科学界の指導者の間には多くの親密な関係があった。ワット、ボールトン、ウェッジウッドを含む仲間には、プリーストリーやエラスムス・ダーウィンも含まれていた。現代では、ダーウィン、ハクスリー、フッカー、ティンダルといった名前が、テニスン、ブラウニング、ジョウェットといった名前と並んで見られる。しかし、1830年から1850年にかけての文学者や芸術家の伝記には、ファラデーに関する記述はほとんど見られない。彼は独自の世界に生きており、それは文学や芸術とは全くかけ離れた世界だった。彼の仕事の仕方はまさに芸術家そのもので、計算するよりも手探りで進み、直接的な推論ではなく、洞察力とでも言うべきものによって結論に達した。真理の発見は、248 多くの方法があります。そして、ファラデーの科学における方法は科学的というよりは芸術的なものであったとしても、それが彼が得ることができた輝かしい発見の成果によって十分に正当化されました。
よく知られているように、ファラデーは自身の発見について特許を一切取得しませんでした。実際、研究を進める中で、その発見が産業への応用によって市場価値を持ち始めると、彼はそれを放棄し、他の分野で先駆的な研究を追求しました。彼はプロセスよりも原理を、商品性のある発明よりも科学にとって新しい事実を探求しました。現代の電気工学の基礎となる磁電誘導を発見した後、彼はいくつかの実験機を製作するまで研究を進めましたが、その後、次のような忘れ難い言葉を残し、突然その研究を終えました。
しかし、私は、すでに得られた事実や関係性をさらに高めるよりも、むしろ、磁気電気誘導に依存する新たな事実や関係性を発見することを望んでいた。なぜなら、後者は今後十分に発展すると確信していたからだ。
実用的なユーティリティ。
ファラデーは、新たな科学的発見の潜在的有用性について尋ねられたとき、フランクリンの「赤ん坊に何の役に立つというのか」という返答を何度も引用したことで知られています。
ある時、トリニティハウスでの夕食会で、ウェリントン公爵と親しく会話を交わしたが、その中で公爵はファラデーに、彼の思索を「可能な限り実際的なものに」するよう、「提案」するよう助言したという。249 ファラデーは、いつもその老練な男のことを「あんな男から出た言葉は重みがあって、実に偉大だ」と喜んで話していた。しかし、ファラデーは科学の産業応用の重要性を決して軽視しなかった人物だった。王立研究所所蔵の未発表原稿には、フィンズベリーのゴールドナー氏が1848年頃に発明した肉の缶詰製造法を彼が試したという興味深い記述がある。彼はまた、ワイン造りなど、家庭内での応用にも興味を持っていた。彼は自分でノートを製本していた。紙のマーブル模様に関する本を書いたウールナフ氏に手紙を書いたファラデーは、このテーマにどれほど興味を持っているかを書き送った。「製本業をしていた頃との関連性、そして自然哲学の非常に美しい原理が含まれていることから」と。ある時、彼は自家製のブーツを作ったことさえある。科学の実用化への彼の献身は、沿岸部の灯台の改良に精力的に取り組んだことで証明されている。彼の死は、嵐の天候の中で灯台視察中にひどい風邪をひいたことが原因だと考えられている。
ファラデーは貧しい出自を決して恥じることはなかった。手紙の中では、製本業の経験や、父親の鍛冶屋で過ごした少年時代のエピソードを思い起こさせるような出来事がしばしば言及されている。しかし、自力で成功した者に付きまとう、出世に対する俗悪な自尊心は全くなかった。厳格な自己鍛錬と真の謙虚さが、幼少期の人生について、必要以上に公言したり、ぎこちなく沈黙したりすることを防いでいた。兄のロバートはガス工事士だった。250 ファラデーは、彼が仕事に就けるよう手助けすることを躊躇せず、ガスバーナーによる換気装置の完成にも科学的な援助を与えた。フランク・バーナードは次のような特徴的な逸話を語っている。
ロバートは生涯を通じて弟の温かい友人であり、尊敬する者でもあった。そして、自分が社会的地位で弟に追い抜かれても、少しも羨ましがらなかった。ある日、王立研究所で、若く有望な哲学者の講演の直前に、彼は背後で二人の紳士が講師の天賦の才と急速な出世について熱弁をふるっているのを耳にした。弟は――おそらく彼らの話の趣旨を完全に理解していなかったのだろう――そのうちの一人がファラデーの出自の卑しさを延々と語るのを、憤慨しながら聞いていた。「ええ」と、その話者は言った。「彼はかつてただの靴磨きだったはずです」ロバートはもはや我慢できず、鋭く振り返り、こう尋ねた。「あの人はあなたの靴を磨いたことがありますか?」「ええ、とんでもない、とんでもない」と紳士は答えた。突然、事実関係を尋ねられたことに、ひどく当惑していた。
霊媒師が暴露される。
1853年、ファラデーは斬新な方法で公衆の前に姿を現した。当時蔓延していたテーブル回転と霊魂叩きという詐欺行為を暴露したのだ。 7月2日付のアセナウム紙には、テーブル回転に関する彼からの長文の手紙が掲載されている。彼は、友人宅での降霊会で、3人の熟練した霊媒師が起こしたとされる現象を実験的に調査した。しかし、彼の機械的な技術は、その霊魂たちのそれとは比べものにならないほど優れていた。テーブルの周りに集まった観察者たちが、正統的な方法でテーブルの上に手を置くと、テーブルは回転した。明らかに、誰も何の努力もしていないようだった。これは、251 霊魂たちにとっては満足のいくものだった。しかしファラデーがそれぞれの手とテーブルトップの間に単純なローラー機構を介在させたところ、円陣の誰かがそれを回そうとする筋力を加えると、即座にその事実が示され、テーブルは動かなくなった。ファラデーは単に事実を記述し、試験装置が現在リージェント・ストリート122番地で公開されていると述べただけだった。そして彼はこう締めくくっている。
この長々とした記述をそろそろ終わりにしなければなりません。少し恥ずかしいのですが、今の時代、そしてこの地域においては、本来このような記述は必要ではなかったはずです。それでも、少しでもお役に立てれば幸いです。納得していただけるとは思っていない方々も少なくありません。しかし、そのような反論には答える責任は負いかねます。私は実験哲学者としての自身の信念を述べており、物質の性質、慣性、光の磁化といった科学における他の論点と同様に、この点についても議論する必要性を感じていません。これらの点については、私と他の人々の意見は異なるかもしれません。こうしたケースはすべて、遅かれ早かれ世界が判断を下すでしょう。そして今回の件も、その判断が速やかに、そして正しく下されることを私は確信しています。
この暴露は当時大きな関心を呼び、タイムズ紙には活発な投書が寄せられました。心霊術師たちは、科学者であるファラデーが真理のために果たした貢献を評価するどころか、激しく非難しました。ブラウニング夫人の洗練された高潔な精神でさえ、当時の迷信に支配され、最近出版された手紙に見られるように、彼女はファラデーを非常に辛辣な言葉で非難し、浅薄な唯物論者だと嘲笑しました。ファラデーが自身の行動によって引き起こされた騒動についてどう考えていたかは、ある手紙からよく分かります。252 彼は3週間後に友人の シェーンバインにこの手紙を書いた。
私はただ、テーブルをひっくり返す者たちにテーブルをひっくり返すことだけに取り組んできたのであり、またそうすべきでもありません。しかし、あまりにも多くの問い合わせが殺到してきたので、私の見解と考えを一斉に皆に知らせることで、押し寄せる問い合わせの洪水を食い止める方がよいと考えました。人間の精神に関して言えば、私たちの世界はなんと弱く、騙されやすく、信じにくく、不信心で、迷信深く、大胆で、怯えていて、なんと滑稽な世界なのでしょう。なんと矛盾と不合理に満ちていることでしょう。私は、最近私の前に現れた多くの精神の平均(そして神がそれぞれに授けた精神は別として)を取り、その平均を基準として一時的に受け入れるならば、私は犬のような従順さ、愛情、そして本能をはるかに好むと断言します。しかし、このことを他人にささやかないでください。上にはすべてのことに働きかけ、人間の性向や力が簡単に歪められてしまうような誤った統治の最中でも統制する方がおられる。
1855年、彼は霊媒師ホームの顕現を見るようという誘いを断り、「もうそんな事に時間を使いすぎた」と述べた。9年後、ダベンポート兄弟から、彼らの内閣による「顕現」を見るよう誘われた。彼は再び断り、こう付け加えた。「霊たちがどうやって私の注意を引くかは、彼ら自身に任せよう。もう彼らにはうんざりだ。」
この年、彼はタイムズ紙にテムズ川の不衛生で不名誉な状況を嘆く手紙を書いた。翌週のパンチ紙には、ファラデーが老テムズ川の父に名刺を差し出す様子を描いた漫画が掲載された。父は悪臭を避けるために鼻をつまんで立ち上がった。
記憶障害。
年齢を重ねるにつれて、253 記憶の喪失がますます深刻になってきた。彼は手紙の中でこのことに頻繁に言及している。ある友人が手紙に返事をしなかったことを優しく叱責すると、「私が忘れていることを覚えているかい?」と言い、別の友人には「withhold(保留)」や「successful(成功)」といった単語の綴りを忘れつつあると述べている。1849年、マッテウチ宛ての手紙では、ある実験に6週間取り組んだ後、メモを見返してみたら、8、9ヶ月前に同じ結果をすべて確認していたのに、すっかり忘れてしまっていたと嘆いている。同年、 パーシー博士にこう書いている。
委員会には入れません。そういう類のものはすべて避けて、頭を少しでもクリアにしておきたいんです。委員会にいて仕事をしないというのは、もっとひどいことです。
1859年、姪のディーコン夫人に宛てた、主に宗教的な思いに満ちた手紙の中で、彼はこう述べている。「私の世俗的な能力は日に日に失われつつあります。真の善がそこに存在しないことは、私たち皆にとって幸いなことです。」
ウォルター・ホワイトの日記には、 1858年12月22日付の次のような逸話が記されている。
ファラデー氏が訪ねてきて、サー・ウォルター・トレベリアン卿の依頼で、グリーンランドでの気象観測に関する論文の原稿が受け入れられるかどうか尋ねた。質問に答えて、私は彼が元気そうで何よりだと喜び、王立協会に論文を書いているのかと尋ねた。彼は首を横に振った。「いいえ。私は年を取りすぎています」「年を取りすぎている?年齢を重ねると知恵が出てくるものです」「ええ、しかし、知恵を失ってしまうこともあるでしょう」「知恵が尽きた、ということではないのですか?」「そういうことです。記憶力が失われているんです。実験をしても、12時間も経たないうちに結果が良かったのか悪かったのか忘れてしまいます。それで論文を書けるでしょうか?」254 そうでしょうか?いいえ、私は子供たちに講義をすることで満足しなければなりません。」
別の資料から、かつて王立造幣局で助手をしていたジョセフ・ニュートン氏に起こった、これまで記録に残されていない出来事を知ることができます。ブランデ教授による造幣局と鋳造業務に関する講義に先立ち、王立研究所の講義台に貴重な資料を並べていたニュートン氏は、年老いて痩せこけ、ごく地味な服装をした人物が自分の動きをじっと見ていることに気づきました。この人物が王立研究所の上級使節だと思い込んだニュートン氏は、金貨の鋳造に関する情報を自ら提供しました。「王立研究所にはもう何年もいらっしゃるのですか?」と造幣局職員は尋ねました。「ええ、ええ、かなり長いです」と老け込んだ男は答えました。「かなり寛大に扱ってもらえるといいのですが。つまり、ちゃんとした『セックス』をしてくれるといいのですが。それが肝心なのですから」「ああ、その通りですね。労働者は賃金に値すると思いますし、もう少し良い給料をもらっても構いませんよ」ニュートン氏が夕方に王立研究所に戻ったとき、つい最近まで自分が贔屓にしていた人物が、高名だが謙虚なマイケル・ファラデーに他ならないことを知ってどれほど驚いたかは、言葉で説明するよりも想像する方がよいでしょう。
病気のため長い間不在だったファラデーが王立研究所の講義室のいつもの席に戻ったとき、ファラデーの存在が呼び起こした感情について、ポロック夫人の権威による、次のような興味深い例が記録されている。
255
彼がいると分かると、聴衆全員が一斉に立ち上がり、大声で長い歓迎の言葉を自然発生的に発した。ファラデーはこの熱烈な挨拶に応えて、立派な頭を少し下げた。すると、彼の顔つきにいつも見受けられるネルソン提督の肖像や胸像との類似性が、はっきりと見て取れた。髪は白く長くなり、顔は長くなり、動きの俊敏さは失われていた。目はもはや魂の炎で燃えていたわけではなかったが、それでも優しい思考を放ち、消えることのない知的な力とエネルギーの線が彼の顔に刻まれていた。
授与された栄誉と辞退された栄誉。
1857年、彼は王立協会の会長職を打診された。王立協会の部屋に保管されている絵画には、ロッテスリー卿、グローブ卿、ガシオット卿が評議会の代表として彼を訪ね、科学が提供できる最高の地位を受け入れるよう迫った場面が描かれている。彼はためらい、ついに辞退した。数年前にナイト爵位の提案を断ったのと全く同じである。「ティンダル」と彼は後継者に密かに言った。「私は最後までマイケル・ファラデーであり続けなければならない。そして今言おう、王立協会が私に授けたいと望んでいる栄誉を受け入れるなら、私は一年たりとも自分の知性の誠実さを保証できないだろう」。彼は50年間務めた王立協会の会長職も辞退した。彼の唯一の望みは休息だった。「友人たちの敬虔な愛情は、彼にとって公職におけるあらゆる栄誉よりもはるかに貴重だった」とティンダルは言った。
ファラデーが妻に対して抱いていた優しく紳士的な愛情については既に触れた。1849年と1863年にそれぞれ書かれた二通の手紙の抜粋を引用すれば、物語は完結するだろう。
256
バーミンガム、パーシー博士の病院:
1849 年 9 月 13 日木曜日の夜。
最愛の妻へ――パーシー博士の温かいもてなしのテーブルをたった今退席し、愛するあなたに近況をお伝えするために手紙を書いたところです。少し顔に痛みがある以外は、とても元気です。こちらでもとても親切にしていただいています。皆があなたの来訪を心待ちにしており、パーシー夫人も博士もあなたが来てくれることを切望しています。私たちが見たものがあなたを喜ばせるであろうことは分かっていますが、私たちのようにあなたが忙しく動き回れるかどうかは疑問です。時間があれば楽しめるとは思いますが、一日か二日に押し付けるのは失敗でしょう。それに、結局のところ、家庭の静かな楽しみに勝るものはありませんし、ここでも――ここでさえも――テーブルを離れた瞬間から、静かにあなたと一緒にいられたらいいのにと思います。ああ、なんて幸せなことでしょう。こうして世間に飛び出すことで、その幸せを一層大切に思うのです。土曜日の夜には家にいるつもりですが、遅くなるかもしれませんので驚かないでください。もしできるなら、ダドリーの洞窟への遠足に行きたいのですが、それには一日かかります…。
手紙を書いてください、愛しい人よ。土曜日の朝か、もしかしたらそれ以前に届くでしょう。
父とマージェリーとジェニーに愛を、そしてあなた自身に千の愛を、最愛の人よ、
あなたの愛情深い夫、M. ファラデーより
。
グラスゴー、クレアモント ガーデン 5:
1863 年 8 月 14 日、月曜日。
最愛のあなたへ、あなたと別れてから丸2週間が経ちました。故郷への帰り道が胸に重くのしかかってきます。大切な友人たちに見捨てられたり、見捨てられたりしているわけではありません。ただ、私たち自身の隠居生活がどうなるかは別として。皆さんは皆、親切にしてくれましたが、あなたは私との経験を通して、彼らの態度や願いをよくご存知でしょう。257 愛しいあなた、あなたに会って、一緒に色々なことを語り合い、これまで受けてきた親切を一つ一つ思い出したい。頭も心もいっぱいなのに、一緒に部屋にいる友人のことさえ、思い出がどんどん薄れていく。あなたは、私の心の枕、安らぎ、そして幸せを与えてくれる妻という、以前の役割に戻ってください。
愛しいメアリーへ。二人が一緒にいることを期待していますが、どうなるかは予測できません。
ジーニーと私の愛、そしてシャーロットの愛、そして私が思い出せないほどたくさんの愛。
最愛の人、私はあなたと一緒にいても、別々であっても、あなたに会い、あなたと一緒にいることを切望しています。
あなたの夫、とても愛情深い、
M.ファラデー
妻と女王。
1858年、ファラデーの才能を高く評価していたアルバート公の提案を受け、女王はハンプトン・コート近くの緑地にある快適な家を終身彼に提供しました。ファラデーがこの申し出を受け入れるにあたり、唯一ためらったのは、必要な修理費用を負担できるかどうかという不安でした。このことが女王に伝わると、女王は直ちに家の内外を徹底的に修理するよう指示しました。ファラデーはその後も王立研究所に部屋を持ち続け、時折そこに住んでいました。
加齢とともに衰弱が進むにつれ、妻への不安だけが彼の心の平穏を蝕む唯一の悩みとなっていたようだった。ポロック夫人の記述には、次のような詳細が記されている。
妻が身寄りを失ってしまうこと、希望と心配の伴侶を失ってしまうことを思うと、彼は時々気が滅入ることもあった。彼女は彼の熱烈な魂の最初の恋人であり、最後の恋人でもあった。彼女は彼の青春時代の最も輝かしい夢であり、彼の時代における最も大切な慰めであった。彼は決して妻のことを思いやることを止めなかった。258 彼女と一緒にいると幸せを感じるのが一瞬で、一瞬たりとも彼女の幸せを願わなかった。だから、彼が彼女のことを心配していたのも無理はなかった。しかし、彼は深い信仰心でそんな苦悩から立ち直り、潤んだ瞳で彼女を見つめながらこう言ったものだ。「恐れることはない。妻よ、あなたは大切にされる。大切にされる。」
足が不自由だった彼女を、王立研究所の席まで彼がどれほど優しく導いてくれたか、どれほど丁寧に支えてくれたか、どれほど彼女の歩みを注意深く見守ってくれたかを覚えている人もいる。彼の献身的な姿を見て、彼がどんな人物だったのか、そしてどんな人だったのかを思うと、胸が締め付けられる思いがした。
図22. —ハンプトン コートにあるファラデーの家。
科学者としてのキャリアの終わり。
彼の力は徐々に衰え、1860年のクリスマスに最後の青少年向け講義を行い、1861年10月、70歳になった彼は辞任した。259 研究所の監督職はそのままに、教授職も辞任した。「この世のあらゆる事柄において、科学的な発見や発展を成し遂げ、それによって理事会が私をここに留任させたいと望む理由を正当化すること以上に私を幸福にするものはありません」と彼は研究所長に書き送った。研究所での最後の研究は1862年3月12日に行われた。6月20日、彼は最後の金曜夜の講演を行った。講演はシーメンスのガス炉についてであった。彼のメモが示すように、彼は既に引退を発表する決意を固めており、講演は悲しくも感動的な出来事となった。というのも、彼の能力の衰えは痛ましいほど明らかだったからである。彼はその後2年間、驚くほど精力的に、トリニティ・ハウスで電灯による灯台の照明に関する研究を続け、1865年にこれらの職務をティンダル博士に譲った。1864年にはサンデマン派教会の長老職を辞任した。 1865年3月、彼は王立研究所の住宅と研究室の監督の職を辞任した。金曜夜の会合には引き続き出席したが、彼の心身の衰えは誰の目にも明らかだった。1865年から1866年の冬にかけて、彼はひどく衰弱した。しかし、ワイルド氏が彼の新型磁電機械について語る内容には興味を抱き続けた。彼が科学的な事柄に抱く喜びは、ホルツの誘導起電力機械の長い火花を見る時が、ほとんど最後の喜びだった。夕焼けや嵐を眺めるのは、今でも楽しんでいた。1866年の夏と秋、そして1867年の春にかけて、彼の体力は衰えていく。妻と献身的な姪のジェーン・バーナードは、彼を忠実に、そして愛情深く見守った。彼はほとんど動くことができず、260 しかし、彼の心は周囲の人々の愛情深い配慮で「溢れかえって」いた。次第に無気力状態となり、何も言わず、何事にもほとんど注意を払わなくなった。書斎の椅子に座り、1867年8月26日、安らかに、苦痛もなく息を引き取った。8月30日、ハイゲート墓地に静かに埋葬された。遺体は、彼が所属していた宗教団体の慣例に従い、完全な静寂の中で土に埋められた。参列者は親しい友人のみで、葬儀は彼自身の口述と書面による遺志に基づき、厳粛かつ内密に執り行われた。簡素な墓石が、マイケル・ファラデーの永眠の地を示している。
261
第7章
科学の追求と教育についての見解。
ファラデーと当時の科学者たちの間には、実に様々な関係が存在した。講師として、また実験研究者として彼が及ぼした影響力は比類のあるものであったが、そうした影響力を除けば、関係は主に個人的な友情に限られていた。科学組織との関わりは比較的少なかった。彼が王立協会会員の栄誉をどれほど高く評価していたかは既に述べたとおりである。また、ヨーロッパのほぼすべてのアカデミーや大学から授与された科学上の栄誉をどれほど喜んで受け入れていたかについても、語るべきことがある。しかし、彼は科学協会の活動そのものにはほとんど関与していなかった。王立協会会員に選出されてから4年後、彼は評議会の委員を務め、1831年までその職にとどまった。1833年と1835年にも再び委員を務めた。しかし、彼は王立協会の運営方法、そして当時の会員資格が、科学に実質的な権利を持たず、影響力によって推薦された人々に与えられていたことに満足していなかった。この反響262 フェローたちの不満は、当時のモル、バベッジ、サウスその他による様々なパンフレットに見受けられる。ファラデーはモルの「科学の衰退」に関するパンフレットを編集し、その作成にさらに大きな役割を果たしたと考えられている。1830年、フェローの中でも真に科学的な人々は、ジョン・ハーシェル卿を会長に就任させることを望んだ。一方、科学にあまり詳しくない人々はサセックス公爵を希望した。ファラデーは異例にもこの問題について発言し、科学における卓越性のみが会長の唯一の資格であるべきだという原則を主張した。同じ会議で、ハーシェルが動議を提出し、ファラデーが賛成して、評議会を選出するためのフェロー50名を指名する評議会改革案が提出された。彼らはその案を採用し、ファラデーもそのようにして選出された会員の中に名を連ねた。しかし、会長選挙は119票対110票でサセックス公爵が勝利した。 1835年以降、ファラデーは評議会に再び就任することはなかった。1843年、彼はマッテウチに次のように書いた。
ご存知かと思いますが、ここ数年、私は王立協会の会議にも理事会にも出席していません。健康上の理由に加え、現在の協会の体制に不満があり、会員を科学者に限定したいという思いもあります。私の意見は受け入れられないため、協会の運営から一切身を引きました(ただし、何か価値のある発見があれば、引き続き科学的な情報発信は行っています)。当然のことながら、これにより私は協会での権限を失います。
王立協会の改革。
2か月前、彼は当時長く必要とされていた改革を実行していたグローブに手紙を書き、同情は示しつつも協力は断った。
263
王立研究所、
1842 年 12 月 21 日。
親愛なるグローブ様、王立協会についてですが、ご存じの通り、私のこれまでの思いは、これまでの協会のあり方に対するものであり、これからもそうあり続けることを願っています。現在の協会の状態は健全とは言えません。ご存じの通り、私は評議会のメンバーではなく、長年メンバーではなく、長年会合にも出席していません。しかし、今後状況が改善することを願っています。あなたのお気持ちは理解できます。私が言いたかったのは、協会の現状と性格が改善され、真に科学的な科学者が再び集う、望ましい場所となることを願うばかりです。磁気観測が示すように、協会は科学のいくつかの分野で多大な貢献をしてきましたし、今もなお多大な貢献をしています。そして、いつか完全に健全な状態に戻ることを願っています。
いつも、親愛なるグローブより、敬具、
M. ファラデーより。
彼は1860年まで王立協会に研究論文を送り続けたが、学会にはほとんど出席しなかった。56 1845年11月、磁石の光に対する作用に関する論文発表会にも出席しなかった。1857年には、評議会の全会一致の意向にもかかわらず、会長職を辞退した(225ページ参照)。
彼は活動的な人生の絶頂期に264 1831年の英国協会設立には加わらなかったが、1832年のオックスフォード会議には出席し、その際にDCLの名誉学位を受けるために選ばれた4人の科学者の1人となった ( p. 65 )。また、1833年にケンブリッジで開催されたBA会議で電気化学的分解に関する論文を提出した。1837年のリバプールと1846年のサウサンプトンでは協会化学部の会長を務め、1844年のヨーク ( p. 224 )、1849年のバーミンガム ( p. 256 )、1853年のハルでは協会の副会長に選ばれた。1847年にはオックスフォードで磁気と反磁性の現象について、1849年にはバーミンガムでガッシオット氏の電池について夜間講演を行った。彼はまた、1851 年のイプスウィッチでの会議と 1854 年のリバプールでの会議の議事録にも貢献しました。
彼が科学組織から比較的距離を置いていたのは、おそらく彼自身の研究が極めて個人的な性質を帯びていたためだろう(この点については242ページで言及されている)。同情心の欠如から生じたのではない。彼は科学における協力を妬んではいなかった。1850年、当時マールブルクにいたティンダルに宛てた手紙の中で、結晶の磁気的性質に関する研究が他者によって進められていることを喜んだ。「異なる人々が同じテーマに取り組むことで、これほど多くの優れた成果が得られるとは驚くべきことだ。それぞれが他の研究者に新しい見解やアイデアを与えてくれる。科学が共和国であるとき、それは利益をもたらす。私は他の事柄では共和主義者ではないが、この分野ではそうである」と彼は述べている。彼の孤立を助長した他の要因も確かにあった。265 彼らの中には、王立協会の会員の一部が抱いていた、今ではすっかり消え去った王立協会に対する古くからの嫉妬心もあった。おそらく何よりも、論争を嫌悪していたのだろう。
科学的発見における優先性。
公表優先。
科学的発見における優先権は、科学の開拓に生涯を捧げた者にとって、深く関わる問題であった。自分と他の研究者との間の科学的優先権に関するあらゆる問題に対して、彼は非常に敏感であった。これは、自然知識の発展という唯一の目的のために、自ら財産を手放し、高収入の専門職から引退した者にとって、当然のことである。彼のひたむきで繊細な性格は、あらゆる問題において彼を特に慎重なものにし、幼少期の経験が、彼の洞察力の鋭敏さをさらに高めていたに違いない。1823年、まだデイビーの助手に過ぎなかったにもかかわらず、電磁回転の発見の独創性に関してウォラストン博士との間に深刻な誤解が生じ、さらに液体塩素の発見をきっかけに師匠との深刻な不和に見舞われたという二重の重荷を背負わされた。この不和は、王立協会への選出を無期限に延期させる危機に瀕した。そのため、晩年は自身の研究の日付の記載と出版に特に細心の注意を払った。 1831年、彼の偉大な磁気誘導の発見に関して奇妙な誤解が生じました。すでに述べたように、彼の発見は9月と10月に行われました。彼はその成果をまとめ、素晴らしい回顧録――「電気に関する実験的研究」シリーズの第1巻――にまとめました。これは、266 ファラデーは11月24日に王立協会で講演した。5日後にフィリップスに宛てて書いた研究の概要は、 114~117ページに掲載されている。2週間後、彼は同じようにして、パリの友人アシェット氏に短く急いで書いた手紙を書いた。ファラデーは、その後の結果を考えて、この手紙を「不幸」と呼んだ。アシェット氏は1週間後、12月26日にアカデミー・デ・サイエンスにファラデーの手紙を伝えた。それは12月28日のル・タン紙に掲載された。その時点では、王立協会で朗読された完全な回顧録はまだ印刷も配布もされていなかった。その結果、2人のイタリア人物理学者、ノビリとアンティノリという2人がこの短い手紙を読んで、「この主題は一般的な研究のために哲学界に委ねられていると考え」、ファラデーの研究全体を知らないまま、すぐに磁電誘導の研究を開始した。彼らはその成果を論文にまとめ、「イギリスの哲学者の研究結果を検証し、拡張し、そしておそらくは修正した」と主張し、実験と理論の両方で誤りを犯し、アラゴの回転に関する彼の発言に関してさえも誠実さを欠いていたと非難した。この論文は1832年1月31日付であったが、1831年11月号の『アントロジア』に遅れて掲載された。この論文はファラデーが『フィロソフィカル・トランザクションズ』に最初に掲載した論文よりも明らかに早い日付で掲載されたため 、多くの大陸の読者は、ノビリとアンティノリの研究がファラデーの研究に先行していたと推測した。1832年6月、ファラデーは『フィロソフィカル・マガジン』にノビリの回想録の翻訳を掲載し、自身の著書『ファラデーの回想録』を出版した。267 ファラデーは、自身の注釈を記し、その年の後半にはゲイ・リュサックにノビリとアンティノリの誤りについて長文の手紙を書いた。彼は、誤解を解こうと努力したにもかかわらず、また数ヶ月前にノビリとアンティノリに原論文のコピーを送っていたにもかかわらず、彼らから訂正も撤回もされなかったことを示した。そして、避けられたはずのことを急いで書いたと誰も言うべきではないと、威厳ある抗議で締めくくった。現在認められている科学論文の優先権に関する規則、すなわち発見者が公認学会に正式に報告した日から遡るという規則は、ファラデーの例によって事実上確立されたと言えるだろう。 1845年にドゥ・ラ・リヴに反磁性の発見を伝える手紙を書いたファラデーは、このことを秘密にしてほしいと懇願し、「(王立協会への敬意を保つために)論文が届くか、あるいはそこで読まれるまでは、誰にも説明を書いてはならない」と付け加えたことは記憶に新しいだろう。若い研究者たちには、研究の恩恵を受けるためには、研究を適切に迅速に発表する必要性を教え込んだ。当時、新進気鋭の若手化学者だったウィリアム・クルックス卿には、「研究し、仕上げ、出版せよ」と諭した。1853年、ファラデーは、優先権をめぐって論争を繰り広げたデュ・ボア・レーモンドに著書を献呈させたことで憤慨していたマッテウチ教授に宛てた手紙の中で、「自分の研究成果について他人が書いたほのめかしや誤解を、その時代に我慢しなくて済む人はいないだろう。268 今の不正義は、往々にして故意ではなく、衝動的な感情から生じ、彼の名声と人格を同時代人や未来の人々の判断に委ねることになるのでしょうか?…「あなたを動かしているのは、私が最も動かされるもの、すなわち、誠実さの欠如という非難であることは承知しています。そして、そのような不当な非難を受けた人には心から同情します。私には、論争する価値があるのは、ほとんどこのようなケースだけのように思われます。」…「科学界におけるこうした論争は非常に残念なものです。科学的真実という美しい建造物に大きな汚点を残しています。それらは避けられないものなのでしょうか?」
宗教であれ科学であれ、論争は彼にとって等しく忌まわしいものだった。彼は政治には一切関与しなかった。1855年の英国協会の会合でティンダルから白熱した議論があったことを聞かされた後に書いた手紙(「発見者としてのファラデー」39ページ参照)には、彼が忍耐しようと努めていたことが記されている。彼はこう述べている。
これらの素晴らしい会合は、全体として非常に素晴らしいと思いますが、主に科学者たちを集め、互いに知り合い、友情を育むことで科学を進歩させています。そして、その成果がすべての面で実を結ばないのだとしたら、私は残念に思います。……真の真実は、最終的には必ず明らかになるものです。……党派心の結末には目をつぶり、善意を素早く見抜く方が良いのです。平和につながる事柄に従おうと努める方が、より幸福です。私が、不当かつ傲慢な考えで反対され、内心どれほど激怒したか、あなたには想像もつかないでしょう。それでも私は、同じような反論を抑えるよう努力し、そしておそらく成功してきました。そして、私はそれによって一度も損をしたことはありません。
269
論争を嫌う。
灯台照明のためのライバル発明家たちの装置を研究していた頃、彼はそれらが誰それ氏の電灯と呼ばれるのを平然と聞いていた。同時に、電灯の機械的生成を可能にしたのは、彼自身の磁電誘導の発見であることを常に知っていた。しかし、誰かが安全ランプの発明をめぐるデイビーとスティーブンソンの優先権争いを蒸し返そうとすると、彼は激怒した。「不名誉な問題だ」と彼は自ら評した。避雷針の設計をめぐるスノー・ハリスとの論争(現在ではスノー・ハリスが正しかったことが分かっている)においても、曲線の磁力線をめぐるエアリーとの論争においても、ヘアの電柱とベクレルの磁気観測に関する些細な論争においても、彼ほど簡潔に自分の立場を主張することも、ライバルの権利をこれほど率直に認めることもできなかった。
彼はヘアにこう書いた。
しかしながら、ヘア氏の手紙に長々と答えるのは、いくつかの理由からお許しいただきたいと思います。第一に、私は論争を非常に嫌うので、私たちの手紙がそのような性格を持つことは決して望んでいません。論争が大きな害を及ぼすのを何度も見てきましたが、自然科学においては、それが誤りを正したり真実を推し進めたりするのに大きく役立った例はほとんど思い当たりません。一方、批判には大きな価値があります。
ファラデーの実験研究の大部分が自然界の様々な力の関係を確立することに費やされていたことを思い起こすと、1846年にサー・ウィリアム・グローブが『力と力の相関』を出版した時、ファラデーは複雑な感情を抱いていたに違いないと考えずにはいられません。270 力。彼は1834年6月、化学現象と電気現象の相互関係に関する一連の講義を行い、その中で化学エネルギーと電気エネルギーの熱への変換を扱い、これらの相互関係に重力が関与している可能性について考察した。1853年、ファラデーはこれらの講義の古い講義ノートに自身のイニシャルを記し、「物理的力の相関関係」と署名した。おそらく、グローブが20年間彼自身が熟知していた概念を普及させる仕事を引き受けたことを、ファラデー以上に喜んだ者はいなかっただろう。しかし、彼は不当な評価を強く嫌っていた。それは、『実験研究』第2巻229ページに再掲載された、ジョン・デイビー博士の『サー・ハンフリーの生涯』に関するリチャード・フィリップスへの手紙に表れている。
ファラデー自身も記録に残している(10ページ)。彼がデイビーに手紙を書いて自分の雇用を求めた動機は、「残酷で利己的だと考えていた商売から逃れ、科学の道に進むこと。科学は、その探求者を愛想良く寛大にしてくれるだろうと想像したからだ」というものだった。デイビーはこの少年のような考えに微笑み、数年の経験を積めば考えは改まるだろうと言った。数年後、彼はアンドリュー・クロス夫人とのインタビューでこの件について語り、彼女はそれを次のように記録している。
充実した実験研究設備を見学し、その科学的な雰囲気に深く感銘を受けた後、私は振り返ってこう言いました。「ファラデーさん、あなたはきっと、日常生活の卑しい側面や低次の目的から完全に脱却できるあなたの地位と追求に、とても満足されていることでしょう。」
271
彼は首を振り、彼特有の素晴らしい表情の躍動感で、喜びの表情が深い悲しみに変わり、こう答えた。「私が仕事を辞めて科学の道に進んだとき、人間の道徳的進歩を妨げるつまらない意地悪や嫉妬はすべて捨て去ったと思っていました。しかし、別の世界に引き上げられたとき、貧しい人間の本性はどこに行っても変わらないことに気づきました。どれほど知性が高くても、同じ弱点や同じ利己主義に陥るのです。」
これらは私が覚えている限りの彼の言葉です。そして、その善良で偉大な人を見て、これほどまでに完全に世俗を離れた特徴を印象づける顔を私は見たことがないと思いました。
栄誉と称号。
ファラデーほど多くの科学上の栄誉を受けた人物はおそらく稀だろう。1823年にパリ科学アカデミーの通信会員、そしてケンブリッジ哲学協会の名誉会員に選出されたことに始まり、彼が授与した学位と栄誉のリストは97にのぼり、1864年にナポリ王立科学アカデミーの準会員に選出されたことで終了した。このリストには、ヨーロッパのほぼすべてのアカデミーと大学からの栄誉が含まれていた。ファラデーはこれらの栄誉を非常に高く評価し、数々の金メダルを単なる木箱に収めた一方で、学位は専用の学位記帳に収められ、細心の注意を払って保管されていた。学位記帳には、学位記が添えられ、索引が付けられていた。 1838年にスプリング・ライス氏から称号のリストを求められたとき、彼はリストを同封して返答し、次のように付け加えた。「FRSの称号だけは、求めて金を支払ったものです。残りはすべて、親切と善意から自発的に提供されたものです。272 数年後、彼はロッテスリー卿から、イギリスにおける科学、あるいは科学の担い手の地位をどのように向上させることができるかについて政府に助言するよう依頼された。その手紙は非常に特徴的なので、省略することはできない。
王立研究所: 1854 年 3 月 10 日。
閣下、我が国における科学とその研究者の地位向上を政府が切望するならば、どのような方針を取るのが賢明か、私は熟考して意見を述べる資格はないと感じております。私の人生、そしてそれを幸福なものにしている境遇は、社会の慣習や習慣に従う人々のものではありません。陛下をはじめとする皆様のご厚意により、私は必要なものをすべて得ることができました。また、科学者として、外国や君主の皆様から、ごく限られた、選りすぐりの栄誉を賜りましたが、それらは私自身が授与できるいかなるものよりも、はるかに上回るものと考えております。
そうした名誉をこれまで一度も重んじなかったとは言えません。むしろ、非常に高く評価しています。しかし、そのために努力したり、求めたりしたことはありません。たとえ今ここでそのような名誉が創出されたとしても、私にとってそれらが魅力を持つ時代は過ぎ去っています…。
優れた科学者や、努力に刺激されて優れた人物となるかもしれない人々の心にどのような影響を与えるかはさておき、政府は自らの利益のために、国に栄誉と奉仕をもたらす人々を称えるべきだと私は考えています。ここで私が言及しているのは栄誉のみであり、有益な報酬については言及していません。そのような栄誉は、私には全く存在しないように思われます。ナイト爵や準男爵は、そのような意図で授与されることがありますが、私はそれらは全くその目的にふさわしくないと考えています。栄誉を与えるどころか、20人、あるいは50人のうちの1人である人物を、他の何百人もの人物と混同させてしまうのです。それらは、特別な知性を社会の平凡なものへと貶めてしまうため、その人物を高めるどころか、むしろ落胆させるのです。知的な国273 国民の中に科学者を一つの階級として認めるべきである。もし法曹界や軍人界など、いかなる階級においても名声を博した者に栄誉が与えられるならば、この階級にも栄誉が与えられるべきである。貴族階級は、賤民や高貴な生まれ、富裕な者や貧しい者といった区別とは異なる区別を持つべきであるが、それは君主と国家が喜んで敬意を表するにふさわしいものでなければならない。そして、生まれによって貴族の目に非常に魅力的で、羨望の的となるべき存在である以上、科学界以外では到達不可能であるべきである。政府と国家は、そのような区別に値すると考えられる人々のためよりも、自らと科学の利益のために、この程度のことをすべきだと私は考える。後者は、社会全体がそれを認めるかどうかに関わらず、既に相応しい地位に達しているのだ…。
主君、私はあなたの忠実な僕であることを光栄に思います。
M. ファラデー。
科学はいかにして尊重されるか。
1843年に彼はアンドリュース教授に同じような調子で手紙を書いた。
私は、知的努力に対して報酬を与えることは品位を落とす行為だと常々感じてきました。そして、社会や学会、さらには国王や皇帝でさえもこの問題に関与したとしても、その品位が下がることはないのです。なぜなら、傷つけられた感情は彼らの立場よりはるかに上であり、人が自分自身に負うべき敬意に属するものだからです。…それでも、報酬や名誉は適切に分配されれば良いと思います。しかし、それらは人が行ったことに対して与えられるべきであり、これから行うことに対して与えられるべきではありません。
友人が、彼がナイトの称号を授与されたという噂を聞いて彼に手紙を書いたところ、数年後にロンドン・レビュー紙に掲載された彼の返事はこうだった。「私はサー(貴族)ではないことを幸せに思っており、(もし私にかかっているとしても)サーになるつもりはありません。プロイセンの274 騎士の爵位57については私は光栄に思います。しかし、他の点ではそうではありません。」
ある時、彼は英国政府が他の文明国と比べて科学の進歩への援助に消極的であることを皮肉たっぷりに批判した。この不満は今日でも同様に正当なものだ。英国が王室天文学者(明らかに非常に高い科学的資質を持つ人物であるはず)に支払っている給与が、植民地省や外務省の5人の次官補よりも低く、国会議事堂の武装警官よりも低く、陸軍省の衣料局長に任命された人物よりも低いことは、多くの人にとって目新しいことかもしれない。まさに啓蒙された英国!
ファラデーは、科学の追求が、彼が「専門職」と呼んだもの、すなわち専門的な仕事と必ずしも両立しないと考えていたわけではない。研究に専念するためにすべての職務を放棄する日まで、彼はこの収入源から相当な収入を得ており、その収入は増加の一途をたどっていた。しかし、彼はこの仕事が、彼が党派的な見解を持っていないことを理解しない弁護士たちから受ける侮辱に反発していた。彼は反対尋問を行う弁護士の威圧に耐えることができなかった。故カードウェル卿は、かつて彼を脅迫しようとした弁護士に対し、彼が優しくも痛烈な叱責を与えたのを目撃している。ブリティッシュ・クォータリー・レビュー紙の記者はこう記している。275 彼は、ある特定の事件が専門家としての仕事を辞める決意につながったと考えている。
かつて彼はある裁判で証言を行ったが、与えられた前提から出発する科学的証言があまりにも多岐に渡っていたため、裁判長は結論を出す際に科学的証人に対する非難めいた発言をした。「今日、科学は輝かなかった」というのが裁判長の発言だった。それ以来、ファラデーを法廷における科学的証人とみなす者は誰もいなくなった。
理系の大学学位。
ファラデーが受けた栄誉の中には、1838年に彼がこれまで受けたどの栄誉にも劣らないと感じた栄誉があった。それは、1836年に国王から指名されたロンドン大学評議会議員の地位である。彼は27年間評議会議員を務め、1859年に科学の学位制度創設計画が進行中だった際には、評議会への報告書と試験制度を策定する委員会の委員を務めた。この件について、彼はジョン・バーロウ牧師に次のように手紙を書いている。
大学評議会は科学学位委員会の報告書を受理し、承認しました。この報告書は(政府が承認すれば)前進し、来年から施行される予定です。この報告書をご覧になった皆様には大変ご満足いただけたようですが、このテーマには多くの困難が伴います。科学の深さと広さを考慮し、学位を取得する資格を得るために必要な知識量を推定したところ、その語彙量は膨大で、学生にそれを要求することにためらいを感じました。DS(科学修士)では、科学全体にわたる優れた一般知識よりも、ある分野における卓越性を主張することができますが、BS(学士)は段階的に進歩する学位であるため、より広範な、しかしより表面的な知識が求められるように思われます。実際、このテーマは非常に新しく、理解できるものはほとんどありません。276 これらの学位の創設と編成においては、これまでの経験が役立ち、実践と経験が蓄積されるにつれて、全体の取り組みが自然に形づくられるようになるまで放置する必要がある。
1863年、彼は衰弱のためこの職を辞任せざるを得なくなり、カーペンター博士に次のように書き送った。
上院議員の地位は、活動的な人間を排除して、活動的でない者が就くべきではありません。大学の発展、そしてその影響力と力による教育の発展を目の当たりにすることは、私にとって喜びであり、命ある限りこの喜びを持ち続けたいと願っています。
彼は教科書通りの科学にも、単なる試験にもほとんど共感を示さなかった。「私は、ある事柄についてただ語るだけの6人よりも、精神的にも肉体的にも取り組む一人の人間にはるかに信頼を置いている」と彼は書いた。誤りを正すと同時に知識を絶対的に進歩させる実験ほど優れたものはない。別の箇所ではこう書いている。「想像力を解き放ち、判断力と原則によってそれを守り、実験によってそれを抑制し、方向づけよ」。実験事実を除けば、教科書で学んだ化学や単なる化学理論に対して、彼はあからさまな軽蔑を抱いていた。ポートロック将軍に化学教育について書いた手紙の中で、彼はロンドン大学の評議会の一員として、特に最良の試験方法を検討するために任命されたと述べている。彼らは口頭試問を伴う論文試験を決定した。「我々は、質問に数値的な価値を付与することはできないと考えている。すべては質問への回答方法にかかっているからだ」と彼は付け加えた。そして、ウーリッジでの教えについて、彼はこう言います。「私の教えは常に277 「講義だけでは、この最も広範な科学分野について、一般的な考え以上のものを与えることは期待できません。また、化学の講義をせいぜい50回聞いただけの若者が、紙に出された質問に文章で効果的に答えられるようになることを期待するのは、あまりにも期待しすぎです。なぜなら、3か月間、毎日8時間の実践的な研究室での作業では、そのような能力を身につけるのにそれほど役立たないことを経験的に知っているからです。」
科学と大学。
彼は以前、大学の試験官への任命を辞退していた。さらにそれ以前には、ユニバーシティ・カレッジの化学教授職も辞退し、エディンバラ大学の化学講座の教授職も辞退していた。しかし、これは大学の仕事への共感の欠如や、学問の場としての大学の理想を理解していなかったからではない。1851年、トロントの別の大学についてティンダルに宛てた手紙の中で、彼はこう述べている。「私は、この大学が科学者であり真の哲学者を求める場所であり、その見返りとして、そのような人物が自然知識を発展させたいという願望に応じて養われ、大切にされる場所であると信じています。」
同時に、教授職の候補者に資格を証明する「推薦状」の提出を求める慣習に、彼は強い嫌悪感を抱いていた。親友のリチャード・フィリップスが、ファラデーがユニバーシティ・カレッジで辞退したまさにその教授職の候補者となったとき、ファラデーは原則として推薦状を提出することを断った。「確かに、彼の人柄は…」と彼は付け加えた。278 証明書によって確立されるよりもむしろ低下するほどであることが知られています。」
同様に、1851年、当時トロント大学の物理学教授職に応募していたティンダルに対し、彼は長年にわたり、候補者の応募について一切の回答を拒否してきたと述べた。「しかしながら」と彼は付け加えた。「候補者の選考や任命権を持つ者から候補者について尋ねられた場合、私は決して回答を拒否しません。」
教育における科学。
一般教育に関して、ファラデーの思想は時代をはるかに先取りしていました。若い頃、シティ哲学協会で知識獲得の方法と精神的惰性について講演した頃から、晩年に至るまで、彼は一貫して実験的手法の涵養と、科学を能力訓練の手段として用いることを主張しました。彼の見解は、1854年に皇太子妃の前で行った「精神教育」と題する講演に簡潔にまとめられています。この講演では、判断力の欠如を矯正する手段として、科学的研究と実験による自己啓発の訓練を推奨しています。この講演では、判断力の維持と、適切な判断力の涵養の重要性が力強く訴えられています。1862年、彼は公立学校に関する王立委員会による長時間の尋問を受けました。そこで彼は、学校教育課程への科学の導入を強く訴えました。そして、何歳から科学教育を始めるのが効果的かと尋ねられたとき、彼はこう答えた。「数年経験してみなければ、それはなかなか分からないと思います。私が言えるのは、クリスマスの時期に私が子供たちに講義をするときに、279 私が話したことを知的に理解できないほど幼すぎる子供は一度もいませんでした。彼らはその後、自分の能力を証明する質問を私に持ちかけてきました。」
1858年に行われた講義の終わりの一節は、「科学が人間に提供する教育の種類」に対する優れた評価として記録する価値がある。
それは、我々に何事も軽視せず、 小さな始まりを蔑ろにしないことを教える。それらは必然的に全ての偉大な事に先立つものだからである。それは、小さなものと大きなものを絶えず比較すること、そして差異の下にはほとんど無限に近いものがあることを教える。というのは、小さなものは原理的に大きなものをしばしば包含し、大きなものは小さなものを包含するのと同じぐらい頻繁に存在するからである。こうして精神は包括的になる。それは、原理を注意深く演繹し、それをしっかりと保持するか、あるいは判断を保留し、法則を発見して従うこと、そしてそれによって我々が最も小さなものについて知っていることを最も大きなものに大胆に適用することを教える。それは、まず教師と書物によって、既に他者に知られていることを学び、次に科学に属する光と方法によって、自分自身と他者のために学ぶことを教える。こうして、我々が過去の人々から得たものを、未来の人類に有益に還元することを教えるのである。ベーコンは、その指導の中で、科学を学ぶ者は、単に収集する蟻や自分の腸から糸を紡ぐ蜘蛛のようではなく、むしろ収集と生産の両方を行う蜂のようであるべきだと教えています。
これらはすべて、物理科学のあらゆる分野が提供する教育に当てはまります。電気はしばしば素晴らしく、美しいと言われますが、それは他の自然力と共通しているだけです。電気やその他の力の美しさは、その力が神秘的で予期せずあらゆる感覚に次々と触れるからではなく、それが法則の下にあり、教えられた知性が今でもそれを十分に制御できるところにあります。人間の精神は法則の下ではなく上に置かれており、このような観点から、科学によって提供される精神教育は、尊厳、実用性、有用性において卓越したものとなっています。なぜなら、法則を通じて精神が自然の力を応用できるようにすることで、科学は神の賜物を人間に伝えるからです。
280
数学について。
ファラデーの数学研究に対する姿勢には、特筆すべき点がある。教区の公立学校以外で教育を受けたことのない彼は、記号推論の習得においても、最も単純な代数学を超えることはできなかった。『実験研究』の中で、彼は幾度となく「私の数学的知識の不完全さ」を嘆いている。ポアソンの磁気理論については、「私には判断を下す資格は全くない」と述べた。スコファーン博士は、ファラデーがある時、生涯で一度だけ数学的な計算を――バベッジの計算機のハンドルを回した時に――行ったことがあると自慢したという冗談を引用している。彼がその壮大な研究全体を通して、正弦や余弦、あるいは単純な三則よりも難解なものを一度も用いなかったことは確かである。彼は、デュボア・レーモンドへの手紙の中で「科学と知識の言語」と呼んだドイツ語に不慣れなため、「オームズ」教授の著作を読むことができなかったことについても、同様の遺憾の意を表した。しかしながら、彼は他者の数学的能力を高く評価し、ティンダルに実験結果を「数学者たちがそれを研究できるように」と助言した。しかし、実験的研究の方向に進むことへのこだわりは決して緩めなかった。数学に対する彼の憤慨に関する奇妙な一節(239ページ)は非常に重要であり、また、フィリップスへの手紙(117ページ)の中で、純粋実験が数学に匹敵し、これまで数学の努力で解明できなかった謎を解くことができることを発見したことに対する歓喜の記述も重要である。281ポアソンとアラゴの理論。彼自身は、記号的推論に自信が持てないのは記憶力のせいだと考えていた。1851年、ティンダルに科学に関する回顧録 のコピーを贈られた際の感謝の手紙の中で、彼は次のように書いている。
あなたのような論文を読むと、自分が受けてきた記憶力の喪失をこれまで以上に痛感します。なぜなら、そのような欠乏症の下では、論文を読むことも、少なくとも議論を覚えることもできないからです。
数学の公式は、何よりも、使用される記号の真の値を理解し、保持する迅速さと確実性を求めます。HやAやBの意味を理解するために、毎回論文の冒頭に戻らなければならないとなると、抜け道はありません。とはいえ、一連の推論全体を一度に記憶することはできませんが、あなたが導き出した結論の価値は十分に理解できます。そして、それらは非常に確立されており、非常に重要な意味を持つように思われます。これらの基本的な作用法則は、磁力のように私たちにとってまだ未知の力の性質を発展させる上で、非常に重要な意味を持っています。
1857年に再びクラーク・マクスウェルに宛てて、彼は次のように書いた。
一つお伺いしたいことがあります。物理的な作用と結果を研究する数学者が独自の結論に達したとき、それを数式で表現するのと同じくらい、日常の言葉で十分に、明確に、そして明確に表現できないでしょうか?もしそうなら、それを象形文字から翻訳し、実験によって検証できるようにすることは、私たちのような者にとって大きな恩恵ではないでしょうか?私はそうに違いないと思っています。なぜなら、あなたはいつも、あなたの結論を完璧に明確に私に伝えてくださるからです。その結論は、あなたのプロセスの手順を完全に理解することはできないかもしれませんが、真実から逸脱することも、真実から逸脱することもなく、その性質が非常に明確であるため、それに基づいて考え、作業を進めることができます。
もしこれが可能ならば、数学者がこれらの主題について執筆し、その成果を私たちに提供してくれるのは良いことではないでしょうか。282 この人気のある有用な作業状態と、彼ら自身の適切な作業状態とを結び付ける結果となるのでしょうか?
ファラデーが電磁気法則の表現方法を発見したことは、象徴的ではないものの、単純で正確であり、当時の数学を先取りしていたが、その功績は217ページで触れられている。リービッヒは「帰納法と演繹法」の講演の中で、ファラデーについて次のように述べている。
数理物理学者たちが、ファラデーの研究記録は読みにくく理解しにくく、まるで日記の抄録のようだと嘆くのを聞いたことがある。しかし、それはファラデーのせいではなく、彼らのせいだった。化学の道から物理学に近づいた物理学者たちにとって、ファラデーの回想録は、見事に美しい音楽のように響くのだ。
マクスウェルとフォン・ヘルムホルツ。
フォン・ヘルムホルツも 1881 年のファラデー講演でこの点について触れています。
ファラデーの電気と磁気の力の性質に関する概念がクラーク・マクスウェルによって数学的に解釈された今、ファラデーの同時代人には曖昧で不明瞭に見えた言葉の背後に、実際にはどれほどの正確さと精密さが隠されていたかが分かります。また、ファラデーが数式をひとつも使わずに、一種の直感と本能の安心感によって、方法論的な推論に数学的分析の最高の能力を必要とする数多くの一般定理を発見したことは、極めて驚くべきことです。
フォン・ヘルムホルツの他の2つの文章も追加する価値があります。
そして今、ファラデーは実に驚くべき洞察力と知的な正確さで、数式を一つも使わずに偉大な数学者の仕事を頭の中で実行したのです。283 彼は心の目で、磁化物体と誘電物体は磁力線の方向に収縮し、磁力線に垂直な方向には膨張する性質を持つはずであり、帯電物体、磁石、あるいは電流を流す導線を取り囲む空間におけるこれらの張力と圧力のシステムによって、静電気、磁気、電磁気による引力、斥力、誘導といったあらゆる現象を、直接遠くに作用する力に全く依存することなく説明できることを理解した。これは彼の歩みの中で、ごく少数の者が後に続くことのできた部分であった。ファラデーが心に描き、同時代の人々にその姿を現そうと試みた壮大な建造物を、通常の科学的手法で再現するには、おそらくクラーク・マクスウェルのような、彼と同等の力と独立した知性を持つ第二の人物が必要だったであろう。
ファラデーによって考案され、マクスウェルによって発展させられたこの新しい電気と磁気の理論は、それ自体はすべての既知の経験的事実と完全に正確に一致しており、これまですべての自然科学の基本的真理と考えられてきた力学の一般公理のいずれとも矛盾しないことを誰も否定できない。なぜなら、これらの公理は、例外なく、すべての既知の自然過程において有効であることがわかっているからである。
そして、ファラデーが論じた現象を扱った後、フォン・ヘルムホルツは次の意味深い 言葉を付け加えている。
しかしながら、ファラデーがこれらの高く評価される発見に至った根本概念は、十分な考察を受けていない。それらは科学理論の従来の道筋から大きく逸脱しており、同時代の人々にとってむしろ驚くべきものであった。彼の主な目的は、仮説的な物質や力を可能な限り用いず、新しい概念において事実のみを表現することであった。これは真に一般的な科学的手法における進歩であり、形而上学の最後の残滓から科学を浄化することを目的としたものであった。ファラデーは最初の人物でも唯一の人物でもなかった。284 この方向で研究した人はいたが、おそらく当時これほど根本的に研究した人は他にいなかった。
事務員マクスウェルは彼についてこう語った。
ファラデーが電気誘導現象を調整するために彼の力線を利用した方法は、彼が高度な数学者であり、将来の数学者が貴重で実りある方法を引き出す可能性のある人物であったことを示しています。
物理学の数学的側面におけるファラデーの立場を考察するにあたり、ヘルツの『電磁波』の英語版序文からケルビン卿の言葉を引用するのは適切だろう。
ファラデーは、電気力線の曲線と、空気および液体と固体の絶縁体の誘電効率により、一見遠くで作用する引力や反発力が、通過するだけでなく、通過することによって伝達される媒体という概念を復活させました。
18世紀前半の長きにわたる論争は、重力機構に用いられる媒体の問題だけでなく、ニュートンの万有引力の法則が、どのような説明であれ、事実として正しいかどうかという問題でもあった。19世紀におけるこの論争は非常に短期間で終わり、ファラデーの媒体による電気力の伝達という概念は、クーロンの力と距離の関係に関する法則に反しないだけでなく、もしそれが真実であるならば、その法則を徹底的に説明するものでなければならないことがすぐに明らかになった。しかし、ファラデーが絶縁体の種類によって異なる比誘電率を発見してから、この概念がヨーロッパ大陸で広く受け入れられるまでには20年を要した。しかし、1867年に亡くなる前に、彼は、電気力はエーテルと呼ばれる媒体によって伝達されるという、信仰に近いものを科学界の若い世代に植え付けることに成功した。エーテルは、40年間科学界全体で信じられていた。285 光と放射熱は横振動である。ファラデー自身は、この電気理論だけに頼ってはいなかった。私が王立研究所で彼を研究しているのを最後に見たのは、彼が邪魔されない場所として選んだ地下室だった。彼は、電磁石から何メートルも離れた空気中を伝わって光を反射するように磨かれた細い鋼鉄の針まで磁力が伝わる時間を測る実験を準備していたが、その実験からは成果は得られなかった。ほぼ同じ頃、あるいはそのすぐ後、研究期間が終了する少し前、彼は(確かサリー州側のウォータールー橋近くのショット・タワーで)重力と磁気の関係を発見する研究に取り組んでいたが、これも成果にはつながらなかった。
ケルビンの感謝。
ファラデーの考えが数学的表現と矛盾しないことを最初に認識し、クラーク・マクスウェルをはじめとする人々にこの見解を導いたケルビン卿は、1854年に力線の概念に数学的な裏付けを与えてファラデーを喜ばせた。1857年、ケルビン卿はファラデーに論文の一つのコピーを送り、その返事として温かい励ましの手紙を受け取ったが、その手紙は保存されていないようだ。ケルビン卿の返信は、それ自体が最良の解説となっている。
あなたからこのような言葉をいただけたら、私が科学の分野でやろうとしているどんな仕事に対しても、十分すぎるほどの報酬になるでしょう。私は、それに値するようなことをほとんどしていないと痛感していますが、それでも、あなたが示してくださった方向を見ようと努力し続けるという、これまで以上に強い動機を与えてくれるでしょう。自然へのより深い洞察を求めるには、まさにその方向こそが目指すべきだと、私はずっと以前から信じてきました。
286
第8章
宗教的見解。
グラス派あるいはサンデマン派という名称は、1730年頃、ジョン・グラス牧師の指導の下、スコットランド長老派教会から分離したキリスト教徒の小宗派に与えられたものである。イングランドに出現した会衆のほとんどは、グラスの義理の息子で後継者であるロバート・サンデマンの著作の普及と説教の結果として形成された。そのため、この二つの名称がつけられている。ロンドンのサンデマン教会は1760年頃に設立された。同教会は今でもバーンズベリーに礼拝堂を構えているが、宗派全体としては決して多数ではなかったものの、現在はわずかに残っているだけになっている。58 1851年の国勢調査では、イングランドに6つ、スコットランドに6つの会衆しか示されていない。この教会は布教活動を行ったことがなかったため、その日以降規模が縮小したと考えられる。ジョン・グラスは1728年に長老派教会の裁判所によってスコットランド教会の牧師の地位から解任された。287 教会はキリストとその使徒たちの教義によってのみ統治されるべきであり、いかなる同盟や契約にも従うべきではないと彼は主張した。いかなる国家であれ、公言する宗教を正式に樹立することは原始キリスト教の転覆であると彼は主張した。キリストは世俗的な権威を確立するために来たのではなく、キリスト自身の主権的意志によって選んだ民に永遠の命の希望を与えるために来たのである。「聖書」だけが、人間によって付け加えられたり、削除されたりすることなく、すべての個人にとって常に、すべての状況において唯一かつ十分な指針である。キリストの神性と御業への信仰は神の賜物であり、この信仰の証拠はキリストの戒めへの服従であると彼は主張した。
サンデマン信条。
グラスの教義はいくぶん難解で、神秘的な言葉で表現されている。それは、教会員を一つの組織として結びつける精神的な結合を規定しており、いかなる外面的な教会組織にも代表されることはない。グラスは1773年に亡くなった。人生の大半をこの教義の説教に費やしたサンデマンも、ほぼ同時期にニューイングランドで亡くなった。彼は墓碑銘に「イエス・キリストの死は、人間の行為や思考によらず、罪人のかしらを神の前に汚れのない者として差し出すのに十分であるという、古来の信仰を大胆に主張した」と刻ませた。
原始的な教会。
サンデマン派は、現代の状況が許す限り、使徒時代のキリスト教会の慣習に倣おうと努めている。彼らは礼拝堂で「パンを裂き」、288 毎週主日の午前中に聖餐を取り、朝と午後の礼拝の間の共通の食事とし、くじ引きで席を確保した。そして毎週、午後の礼拝の終わりに聖餐を簡素に執り行う際、聖餐を受ける前に、貧しい人々への支援と生活費のために献金を集めた。場所によっては、礼拝堂ではなく互いの家で共に食事をした。「彼らはくじ引きを神聖なものとみなしている。足を洗う儀式も残っている。特別な機会に行うわけではないようだが、『兄弟への親切としてそうすることができるときはいつでも』沐浴を行う。この修道会のもう一つの特徴は、再婚に反対していることである。」59 信者は、午後の礼拝で公に罪の告白と信仰告白をすることによって教会に受け入れられる。新信者を受け入れる際には、愛の接吻を行う。彼らは金銭を貯めることは間違っていると考えている。「主が備えてくださる」は信仰の不可欠な要素だからである。この奇妙な宿命論の痕跡は、ファラデーが妻に宛てた手紙の一通(52ページ)に見出すことができる。彼は常に余剰収入を慈善事業に費やしていたようだ。サンデマン派には聖職者も有給の説教者もいない。しかし、各会衆には選ばれた長老(長老または司教)がおり、彼らは常に複数でなければならず、戒律の執行には少なくとも二人が出席しなければならない。長老たちは交代で礼拝を司り、会衆の全員一致で選出される。唯一の289 この職務(無償)の資格は、使徒時代に司教や長老の職に求められたような、目的への真摯な姿勢と誠実な生活です。意見の相違は許されず、破門の対象となります。婚姻によって結ばれた家族の間では、破門は多くの不幸をもたらします。なぜなら、彼らは使徒の戒め「そのような者とは食事を共にしてはならない」を固守するからです。
読者がファラデーとこの団体との関係を理解するためには、上記の要約が必要です。彼の父と祖父はこの宗派に属していました。1763年には、カークビー・スティーブン(ファラデーの母の故郷)に約30名の信徒が集まり、クラパムには礼拝堂(現在は納屋として使われています)があったようです。ファラデー一族は、その前の世代を通して強い信仰心を育んできました。ジェームズ・ファラデーはロンドンに移り住み、そこでサンデマン派の信徒に加わりました。当時、この信徒はバービカンのセント・ポールズ・アレーにある小さな礼拝堂で集会を開いていましたが、この礼拝堂は後に取り壊されました。1762年に設立されたこの信徒たちは、最初の集会をグローバーズ・カンパニーのホールで、後にブル・アンド・マウス・ストリートで1778年まで開催していました。ジェームズ・ファラデーの妻であり、マイケル・ファラデーの母である彼女は、サンデマン派教会に定期的に通っていましたが、正式には入信しませんでした。マイケル・ファラデーは、この簡素な礼拝に出席する習慣と、原始的な宗教的信仰の雰囲気の中で育った少年でした。こうした環境が彼の精神と人格に形成的な影響を与えたことは疑いありません。布教の試みを遠慮する姿勢は、290 教会の教えの精神は、ファラデーがごく親しい友人以外に対しては、信仰について口を閉ざすという彼の習慣的な沈黙に反映されている。ティンダル教授はこう述べている。「15年間の親密な関係の中で、私がその話題を持ち出した時以外は、彼は一度も私に宗教について触れなかった。その時は、ためらいもなく、ためらいもなく話してくれた。『場を良くしよう』という明らかな意図ではなく、私が求めていた情報を提供してくれたのだ。彼は、人間の心は科学や論理では到底及ばない力によって動かされると信じていた。そして、正しいか間違っているかは別として、他者の信仰を完全に許容するこの信仰は、彼の人生を強くし、輝かせたのである。」
彼の信仰告白。
結婚に至るまでの彼の精神史については、ほとんど何も知られていない。なぜなら、それ以前に信仰を告白していなかったからである。真理に非常に慎重で、人生のあらゆる関係において一途であった彼が、その主張の正しさについて良心を納得させることなく、父祖の宗教的信仰を受け入れるとは考えられない。しかし、その時期の彼の手紙や著作には、あらゆる人が時折経験するあの魂の緊張の痕跡が全く見られない。291 誠実で真摯な真理の探求者は、拠り所を見つける前に必ず通過しなければならない。彼が育った小さな自己完結的な宗派に、温かい愛着を抱いていたことは確かである。その宗派の影響は、宗派外のあらゆるキリスト教的交わりや活動を排除し、他のキリスト教団体が重んじる多くのものから彼を切り離すことで彼の活動を制限したが、世俗的な夢から彼を効果的に守り、彼の科学的探求に最も不可欠な超然とした境地を与えた。結婚から一ヶ月後、彼はサンデマン派教会で罪の告白と信仰告白を行った。それは謙遜の行為であったが、彼が非常に深く愛し、既に教会員でもあった妻に何の相談もせずに行われたという点で、より印象的であった。妻が、なぜこれからしようとしていることを言わないのかと尋ねると、彼はこう答えた。「それは私と私の神との間の問題です。」
1844年に彼はラブレス夫人に次のように書き送った。
「あなたは宗教について語るが、ここであなたは私にひどく失望するだろう。おそらく、私がこの点におけるあなたの傾向を、それほど遠くないところで察知していたことを覚えておられるだろう。あなたが私を信頼してくださったおかげで、私もあなたに信頼を寄せる必要がある。実際、私はしかるべき機会に信頼を寄せることに何の躊躇もない。しかし、そのような機会はごくわずかだと思う。というのも、私にとって宗教的な会話は大抵無駄だからだ。私の宗教には哲学はない。私は、もし知られているとしてもサンデマン派として知られる、ごく少数で軽蔑されているキリスト教徒の宗派に属しており、私たちの希望はキリストへの信仰に基づいている。しかし、292 神の自然的営みは、いかなる可能性においても、私たちの来世に属するより高次のものと矛盾することはなく、神に関するすべてのものによって常に神を讃えなければならないが、それでも私は自然科学の研究と宗教を結びつける必要などまったくないと思うし、私の同胞との交流において、宗教的なものと哲学的なものとは常に二つの異なるものであった。」
彼自身の見解は、1854年に精神教育に関する講義の冒頭で彼自身が述べたものである。
人間は周囲の生き物よりも高い位置にいますが、その視野にはさらに高く、はるかに崇高な位置が存在します。そして、来世への恐れ、希望、期待について思いを巡らせる方法は無限にあります。私は、来世の真理は、たとえどれほど崇高な精神力を持っていたとしても、その力の行使によって知ることができるものではないと信じています。それは、自分自身の教え以外の教えによって知らされ、与えられた証言を単純に信じることによってのみ得られるのです。私がこれから推奨する、この世の事柄に関する自己啓発が、私たちの前に置かれた希望に関する考察にまで及ぶなどと、一瞬たりとも考えてはいけません。まるで人間が理性によって神を見つけ出せるかのように。ここでこの主題についてこれ以上踏み込むのは不適切でしょう。宗教的信仰と日常的信仰の間に絶対的な区別があると主張する以上のことは。私は、高尚な事柄に関して良いと考える精神活動を、最も崇高な事柄に適用することを拒否するという弱さを非難されるでしょう。しかし、私はその非難を喜んで受け入れます。
彼の友人の一人はこう書いている。「彼は集会所に入ると科学を後にし、宗派の中で最も無学な兄弟の祈りと勧告に耳を傾けていた。293 それは、彼が誰から来たものであろうと、真理の言葉をどれほど愛していたかを示す注目でした。」
長老として、また説教者として。
ベンス・ジョーンズ博士は、「1840年の彼の生涯で最も注目すべき出来事は、サンデマン派教会の長老に選ばれたことだ」と述べている。「ロンドンに滞在していた当時、彼は隔週の日曜日に説教をしていた」。これは全く新しい任務ではなかった。1821年の入会以来、長老たちから時折、平日の夕べの集会で兄弟たちを励ましたり、会衆の中で聖書を朗読したりするよう求められていたからだ。ベンス・ジョーンズは、ファラデーのような講義はできないとしても、もっと効果的な説教はできるだろうと述べている。講義室の熱心で活気に満ちた雰囲気は、全く対照的な敬虔な真剣さへと変わった。彼の説教は、旧約聖書と新約聖書から素早く引用された聖句の寄せ集めと評され、常に即興で行われたが、彼は事前にカードに綿密なメモを取っていた。これらの内容は、ベンス・ジョーンズの『生涯と手紙』に抜粋されている。長老としての最初の説教はマタイ11章28-30節で、キリストの人格と模範について詳しく述べました。「わたしに学びなさい。」キリスト教徒の謙遜の根拠は、彼らと彼らの模範との間にある限りない距離にあるはずです。彼はヨハネ第一2章6節、ペトロ第一2章21節、フィリピ3章17節、コリント第一11章1節、そしてコリント第一14章1節を引用しました。
ファラデーが教会の長老であったという非常に鮮明な見解は、1886年に故C.C.ウォーカー氏によって示されました。ウォーカー氏自身もかつて教会の会員でした。294 ロンドンのサンデマン派教会。その教会には、彫刻家のコーネリアス・ヴァーリーや水彩画家のジョージ・バーナードなど、多くの著名人が所属していた。
ファラデーの礼拝堂には、長老が司式を務め、他の長老たちもその席に座り、礼拝堂の端に二列の座席が設けられていた。座席は上下に分かれていた。一階には古風な背の高い長老席が並び、その上には両側に同じく長老席のある回廊があった。ファラデーは一階のほぼ中央の長老席に座っていた。長老席の前の床には大きなテーブルが置かれていた。司式長老は通常、説教を行った。ファラデーが礼拝していた場所は、狭く汚い中庭の端に位置し、極貧層の汚らしい家々に囲まれていました。その場所はあまり知られておらず、私はその地区全体の通り、小道、路地、そして礼拝堂があるこの路地の奥まで知っていたにもかかわらず、35年ほど前に、世界的に有名なファラデーが通っていただけでなく説教もしていた礼拝堂があることを知るまで、集会所の存在を知りませんでした。それがきっかけで私は探し回り、大変な苦労をしながらも、大変喜んで見つけました。近所は汚かったものの、礼拝堂の内部も、テーブルや礼拝堂のある食堂も、汚れひとつありませんでした。
ファラデーの父は鍛冶屋で、ここで礼拝を行っていました。父は家族を敬虔に育て、ファラデーも幼い頃から礼拝堂に通っていました。ここで彼は将来の妻となるバーナード嬢と出会いました。バーナード氏は立派な「現役の銀細工師」でした。当時、銀細工師はそう呼ばれていました。当時も今も、自らを「銀細工師」と称する店主たちと区別するためです。しかし、店主たちは実際には販売する商品を実際には何も作っていないことが多かったのです。彼の工房は、パターノスター・ロウのアメン・コートにしばらくありましたが、その後、エンジェル・ストリートの中央郵便局近くに会社が建てた大きな建物に移転し、それ以来、息子たちと孫たちが事業を継承しています。
295
祭祀。
バーナード氏とその家族はサンデマン派礼拝堂で礼拝を行っていました。ファラデーは幼い頃から毎週日曜日の朝にこの礼拝堂まで歩いて通っていました。馬車を所有したことはなく、宗教的な戒律により、主の日曜日にはタクシーや乗合馬車を借りることもありませんでした。62
礼拝は午前11時に始まり、午後1時頃まで続き、その後、会員たちは互いに「兄弟姉妹」と呼び合いながら、すでに述べた礼拝堂付属の部屋で昼食を「共同で」摂りました。午後の礼拝は、聖餐を受けて通常午後5時頃に終わりました。礼拝は会衆派教会のものと非常によく似ており、即興の祈り、賛美歌、聖書朗読、そして通常は議長長老による説教で構成されていました。ファラデーは長年長老を務め、かなりの期間議長長老を務めていたため説教も行っていましたが、この間その職を退きました。礼拝には一つ変わった点がありました。聖書は議長長老によって朗読されるのではなく、会員の一人に朗読を依頼するのです。ファラデーがそこにいるとき――ロンドンにいるときはいつもそうだった――「マイケル・ファラデー兄弟」という名の司会長が席を立ち、通路を通り、礼拝堂を出て後ろの階段を上り、司会長の席の後ろに再び現れた。司会長はすでに目の前に大きな聖書を開いており、朗読すべき章を指差していた。ファラデーが聖書を朗読するのを聞くことができたのは、私にとって最も貴重な喜びの一つだった。朗読者は、朗読する章が選ばれるまで、何を読むのか全く知らされていなかった。旧約聖書の一章が終わると、おそらく新約聖書から次の章が読まれた。通常は三章、時には四章が続けて読まれたが、もし六章でも、その朗読の完璧さ、明瞭な発音、適切な強調のおかげで、飽きることはなかっただろう。296 豊かで音楽的な声と、朗読者の完璧な魅力、そして生まれながらの敬虔さが、聴く者を喜びに満たしました。教会や礼拝堂で最高の朗読者と言われる人のほとんどを聴いたことがありますが、ファラデーに匹敵する朗読者は聞いたことがありません。
こんなに時間が経っても、彼の声はいつも私の耳に残っている。
礼拝堂の会員から聞いた話では、彼は貧しい兄弟姉妹の自宅を熱心に訪問し、悲しみや苦難にある彼らを慰め、自らの財布から援助を与えていたそうです。実際、彼は高貴な方々の客人となるよう(私たちもそう信じていいでしょう)絶えず迫られていたそうですが、できれば断り、困っている貧しい姉妹を訪ね、助け、一緒にお茶を飲み、聖書を読み、祈ることを好んだそうです。彼は宗教に深く関わっていましたが、決してそれを押し付けるようなことはしませんでした。宗教はあまりにも神聖なものだったからです。
ティンダルは、ファラデーの内面生活に関するもう一つの鮮明な思い出を記録している。それは、ファラデーが王立研究所で初めて開いた晩餐会の後に書き留めたものだ。
2時に彼は私を迎えに降りてきました。彼と姪と私の3人で集まりました。「私は夕食を振る舞うことはないんだ」と彼は言いました。「夕食の振る舞い方もわからないし、外食もしない。でも、友人たちにこれを悪意のあるものだと決めつけられたくはない。仕事の時間を確保するためで、一部の人が想像するような宗教的な動機からではないんだ」。彼は祈りを捧げました。彼の祈りを「祈り」と呼ぶのは、私にとっては恥ずかしいほどです。聖書の言葉で言えば、それは神が御子の霊を心に送り、絶対的な信頼をもって父なる神に祝福を求めた息子の願いと言えるでしょう。私たちはローストビーフとヨークシャープディングを夕食に食べました。297 ジャガイモをつまみ、シェリー酒を飲み、研究とその必要性、そして社会の雑念から身を守る習慣について語った。彼は明るく陽気な人だった。62歳になった今でも、少年のような人だった。彼の仕事は称賛に値するが、彼と接すると心が温まり、高揚する。まさに、ここに強い人がいる。私は強さを愛しているが、ファラデーの謙虚さ、優しさ、そして優しさと強さが融合した例を忘れてはならない。
モワニョ神父が語った話によると、ある日ファラデーの依頼で、彼は彼をワイズマン枢機卿に紹介したという。その後の率直な面会で、枢機卿はためらうことなく、ファラデーに、彼が正式に長老を務める小さな宗派の中に、キリスト教会、聖なる教会、カトリック教会、使徒教会のすべてが閉じ込められていると信じているのかと尋ねた。「いいえ、違います!」とファラデーは答えた。「しかし、私は心の底から、キリストが私たちと共にいると信じています。」
長老会が中断されました。
しかし、ファラデーの長老としての活動は中断された。長老には毎週日曜日に出席することが期待されていた。ある日曜日、彼は欠席した。彼の欠席はウィンザーで女王と夕食をとるよう「命じられた」ためであり、懺悔するどころか、その行動を弁明する用意があったことが発覚すると、彼の職は空席となった。彼は一般会員資格も剥奪された。しかし、彼はその後も以前と変わらず集会に出席し続けた。欠席しないようにするため、英国協会の地方集会から日曜日にロンドンに戻ることさえあった。1860年、彼は再び長老に迎えられた。298 彼は再び長老となり、その職を約3年半務めた後、1864年に辞任した。
ファラデーが、物質界の神による統治の性質や作用方法について、何らかの関連した考えをまとめようと試みたかどうかは疑わしい。彼は神による統治に全身全霊で信じていた。ニュートンはそのような試みを私たちに残した。カントも独自の方法で別の試みを提示した。ハーシェルも同様であり、現代では『見えない宇宙』の著者たちも同様である。ファラデーにとって、そのような「自然神学」はすべて空虚で無目的に思えたであろう。自然哲学の講師が、自分が扱う物理法則の背後にある究極的原因について思索することは、本来の務めではなかった。また一方で、キリスト教徒にとって、神が宇宙をどのように支配しているかを問うことは何の役にも立たなかった。神が宇宙を支配しているという事実だけで十分だったのだ。
宗教と科学。
ファラデーの精神構造は、科学と宗教の間に絶対的な壁を築くことを可能にしたが、特異なものだった。人間の精神は、ある知識の分野で真理を分析し、検証し、評価することに生涯を費やした人が、別の分野で同じ検証や探究の過程を適用することから自らを切り離せるほど、硬直した区画に構築されることは稀である。この宗派の創始者は、人間によって何も付け加えられたり、削除されたりしていない聖書だけが、魂にとって唯一にして十分な指針であると教えた。ファラデーは、聖書の印刷、編集、翻訳、校訂、あるいは構成に人間の欠陥があった可能性を決して認めなかったようである。彼は、聖書が最古の写本とどう比較されるのか、あるいは何が…なのかを知りたいとさえ思わなかったようである。299 様々な翻訳の信憑性を証明する証拠。彼は、英語聖書全体が絶対的な霊感によるものであるという自らの宗派の見解を一度受け入れると、その字義通りの権威についてその後いかなる疑問も提起されることを許さなかった。ティンダルはかつて、この心構えを彼独自の鋭い言葉で描写し、ファラデーが弁論の場の扉を開いた時、実験室の扉も閉じたと述べた。この言葉は厳しいように聞こえるかもしれないが、本質的には真実である。このような性格上の制約を受けられる人は確かに少なく、おそらく他に類を見ない存在なのかもしれない。私たちはファラデーに宿った率直でひたむきな魂の単純さを尊敬すると同時に、彼にとってどのような制約が正しかったとしても、他の人々が、神から与えられたと信じる精神力を聖書研究の領域における真理の発見に投入することを拒むならば、それは間違っていると考えることができる。しかし、彼らのうちの誰も、心の透明な誠実さ、真のキリスト教徒としての謙遜さ、優しさ、真摯さ、そして共感的な献身という美徳において、自らその自由を否定した偉大で善良な人を超えることを夢見ないであろう。
301
脚注
1 ファラデーが普段製本作業をしていた場所は、入り口の左側にある小さな部屋でした。(後年、ファラデーがティンダルと共にそこを訪れた時の話は、ティンダルの著書『ファラデー』8ページに記されています。)
2 ファラデーの学位記の中に今も保存されており、現在は王立協会が所蔵しています。
3 この機械の説明は『アルゴノート』第2巻33ページにあります。
4 「彼[ファラデー]が若く、貧しく、全く無名だった頃、マスケリエは彼に親切にしてくれた。そして偉大な人物となった今、彼はその古い友人を忘れない。」—H・クラッブ・ロビンソンの日記、第3巻、375ページ。
5 彼はいつも時計の向こうのギャラリーに座っていた。
6 パリス博士の『デイビーの生涯』第2巻2ページ、またはベンス・ジョーンズの『ファラデーの生涯と手紙』第1巻47ページを参照。
7 管理者によって定められた彼の職務は以下の通りであった。「講義の準備および講義中、講師および教授の傍らにいて補佐すること。必要な器具や装置がある場合は、模型室および実験室から講義室へ慎重に移動させ、使用後は清掃して元に戻し、修理が必要な損傷があれば管理者に報告すること。そのために彼は常に日記をつけること。週に1日は保管庫内の模型の清掃に充てること。また、ガラスケース内のすべての器具は、少なくとも月に1回は清掃し、埃を払うこと。」
8 シティ哲学協会は、ロンドンでメカニクス研究所が設立された際に解散し、テイタムはフリート・ストリートに設立されたバークベック研究所の前身となる研究所に組織を売却した。シティ哲学協会の会員の多くは芸術協会に加わった。
9 二つの節を引用しよう。「最後に、サー・Hには私以外に従者はいない…そして、その名前の方が、その物よりも私を苦しめるのだ」「帰国したら、古き良き本屋の仕事に戻るつもりだ。なぜなら、本は今もなお、何よりも私を喜ばせてくれるからだ」
10この運動が実際に始まった会議は、PRS のジョセフ・バンクス卿の議長の下、名目上は貧困者支援 のための会議として開催されました。
11 1868年版『季刊科学ジャーナル』 50ページ の筆者はこう述べている。「ファラデーを会長に推薦する証明書がリチャード・フィリップスから発行されたこと、そして彼がこの問題に取り組む前にデイビーに相談されなかったことに、デイビーが少々腹を立てていたことは、我々の知る限りである。」これは不合理である。なぜなら、王立協会の証明書集が証明しているように、会長は長年の慣例により、外国人会員以外の証明書に署名することを禁じられていたからである。
12 12ページ を参照。
13 リドン著『E・B・ピュージーの生涯』(1893年)、219ページ。
14 この情報とこの取引の多くの詳細について、私はJ.H.グラッドストーン博士、FRSに感謝する。
15 「ファラデーが30年ほど前、ハムステッドとハイゲート付近の急勾配の道を登ったり下りたりするのによく使っていたのは、おそらく四輪のベロシペードだったのだろう。この機械はファラデーが独自に製作したものとみられ、他の四輪車と同様に、レバーとクランク軸で駆動されていた。」— 『ベロシペード:その過去、現在、そして未来』 J・F・B・ファース著、ロンドン、1869年。
16 ニッケルとコバルトは常磁性金属なので除きます。
17 ハンスティーンによるエルステッドの発見の状況を生き生きと描写した記事については、ベンス・ジョーンズの『ファラデーの生涯と手紙』第2巻390ページを参照。
18 「この導体(または結合線)と周囲の空間で発生する現象を、 電気の衝突と呼ぶことにする。」…
「前述の事実から、この衝突は円を描くと結論づけることができる。なぜなら、この条件がなければ、結合ワイヤの片方の部分を磁極の下に置くと磁極を東に動かし、磁極の上に置くと西に動かすことは不可能と思われるからである。円の性質上、反対側の部分の動きは反対方向になるはずである。」— H. C. エルステッド、 『哲学会誌』 1820年10月、273~276ページ。
19 これは急いで書いたために生じた誤りです。
20 1895年6月の『哲学雑誌』 に載った著者の論文「アンペールの忘れられた実験に関するノート」を参照。
21 上記の記述はデュマ著『ミシェル・ファラデーの歴史的叙述』(33ページ)を参照のこと。アラゴ自身のアカデミーへの説明は若干 異なる。
22 ファラデーがこの指輪を手に持っている姿は、王立研究所のエントランスホールに立つフォーリー作の美しい大理石像に描かれています。指輪自体は現在も王立研究所に保管されており、ファラデーの遺品の中に含まれています。付属の切り抜き(図4)は、ファラデー自身の実験ノートに記されたスケッチからの複製です。
23 現在、この本は著者の親族であるリチャード・フィリップスの末娘ウィルソン夫人から贈られたもので、著者が所有している。
24日、 王立協会の年次総会および評議会選挙の日。
25 これは説明の誤りです。一次側に電流を流すと二次側に誘導される瞬間電流は逆になります。つまり、一次側の電流が停止すると、瞬間的な直流電流が続きます。
26 これは間違いなくケンブリッジ大学のヒューウェルを指しており、彼は命名法の問題に関してヒューウェルに相談する習慣があった。
27 なんの名声も獲得していないのに、科学界に潜り込み学者を装い、王立研究所で植物学に関する高尚な演説を行ったファッショナブルな男。
28 この用語を「生成」とは区別して、ボルタ電池、熱電対列、摩擦機械における化学的あるいは分子的作用による一次的な電流生成と、磁石の近くでの電線の運動や、電流の強度や距離が変化する際の隣接する一次電流からの二次的影響など、物質との接触や伝達を伴わない間接的な電流生成とを区別するために用いることは、極めて重要である。ファラデー自身がこの用語を用いた意味は、『実験的研究』の1ページを参照することで最もよく理解できる。
「電流の誘導について」…科学用語として受け入れられている一般的な用語である誘導 は、電流が近傍の物質に特定の状態を誘導する力を表す場合にも適切に使用できます。…私は、ボルタ電池からの電流のこの作用をボルタ電気誘導と呼ぶことにします。…しかし、言語上の区別が依然として必要なため、通常の磁石によってこのように発揮される作用を磁気電気誘導または磁電誘導と呼ぶことにします。
29 「実験研究」第25巻第85節。この銅板は現在も王立研究所に保管されている。本書の著者は、1891年4月11日に王立研究所で行った講演で、この円板の動作を実演した。図6はファラデーの実験ノートから複製したものである。
30 「実験的研究」、第135条。
31 Ib.、第155条。
32 Ib.、第158条。
33 Ib.、第219条。
34 「実験的研究」第220条第1項。
35 Ib.、第222条。
36 Ib.、iii.第3192条。
37 「Ann. Chim. Phys.」第76巻、1832年。
38 当時クリスティ氏に貸与されていた王立協会の巨大な磁石。
39 [ファラデーによる脚注] 磁気曲線とは、磁極の並置によって磁力線がどのように変化するかを意味しますが、これは鉄粉で描かれるか、または非常に小さな磁針が接線を形成するものです。
40 このような非科学的な命名法の完全な無益性と誤解を招く効果は、いまだに「フランクリン化」「ファラディ化」「ガルバニゼーション」などの専門用語に耽溺している電気生理学者や電気治療師によって十分に認識されるかもしれない。
41 現代語で言えば、これは放電の時間積分と呼ばれるでしょう。この記述は、ガルバノメータ(ファラデーのガルバノメータのように)の振動周期が比較的長い場合にのみ当てはまります。
42 ἄνωから上へ、ὁδόςから道へ、そしてκατάから下へ 、ὁδόςから道へ。cathodeとcationという単語は現在、より一般的にkathodeとkationと綴られる。ファラデーはcathionと綴ることがあり(Exp. Res. Art. 1351)、ヒューウェルも同様であった(Hist. of Ind. Sciences, vol. iii. p. 166)。
43 文字通り、旅人、出かける物。
44誘導(induction) という用語は、もともと接触や伝導とは対照的に、明らかに遠隔作用の範疇に入る効果を暗示するために用いられたようです。例えば、電荷による電荷の誘導、あるいは磁極による磁極の誘導などが挙げられます。ファラデーはこれらに加えて、電流による電流の誘導、そして動く磁石による電流の誘導も加えました。誘導(induction )という語がこのように様々に用いられている中で、プリーストリーが示唆したように、電荷による電荷の静電誘導に「影響」という明確な名称を与えることには大きな利点があります。
45 「発見者としてのファラデー」67ページ。
46 ニュートンからベントレーへの3通目の手紙。
47 ファラデーの定義は、「反磁性体とは、磁力線が通過する物体であり、その作用によって鉄や磁石が通常示す磁気状態をとらない物体のことである」というものである。したがって、この用語は、 電気力線が通過する物体を表すために使用される誘電体という用語と厳密に類似している。
48、 すなわち試料番号174。その組成は、ホウ酸、酸化鉛、シリカの重量比が等しかった。
49 その後の調査により、この数字は秒速約186,400マイル、または秒速約30,000,000,000センチメートルにまで減少しました。
50 添付の図(図20)はファラデーが示したものではない。これは20年以上前に筆者がファラデーの『実験研究』第3巻450ページの余白に鉛筆で書き加えたものである。
51 この講演はホイートストン自身が行う予定であったが、最後の瞬間に、病的なほどに悩まされていた恥ずかしさに打ち勝ち、協会を辞め、講演をファラデーに任せた。
52 ここでの強調は私によるものです。S. P. T.
53 本文中で説明されている理論によれば、磁気結晶特性に依存する磁気誘導の特異な現象の正しい説明となるはずのものが、ファラデーの第 22 次シリーズで次のように推測の形で明確に述べられていたことも付け加えておくべきだろう。「あるいは、結晶は磁気結晶軸方向では他の方向よりも磁気誘導に少し適しており、反磁性誘導には少し適していないと想定することもできる」(ウィリアム・トムソン卿、『哲学雑誌』、1851 年、または「静電気と磁気に関する論文」、476 ページ)。
54 これはまさにストークスの力の「管」の定理です。S. P. T.
55 イタリック体は私によるものです。S. P. T.
56 1848年にロス卿が会長に選出された重要な時期に、ファラデーは再び王立協会の活動に介入した。ウォルター・ホワイトの日記からの次の抜粋がその 原因を示している。
「11月25日――今週は秘密会議が何度も開かれ、あれこれと時間稼ぎばかりだった。ああ、人間の性というものは!」
11月30日。――この波乱万丈の一日、投票が始まりました。ファラデー氏が候補者リストについてコメントしました。
57 彼はプロイセン功労勲章のシュヴァリエであり、レジオンドヌール勲章のコマンダー、聖モーリス・聖ラザロ勲章のナイト・コマンダーでもあった。
58 ファラデーの甥のフランク・バーナードは 1871 年に、ロンドンの会衆には 20 人以下の男性がいて、そのほとんどは非常に貧しく、そのうち自分の事業を所有しているのは 7 人か 8 人だけであり、ファラデーはしばらくの間、同友愛会で最も裕福な人物であったと述べています。
59 C. M. デイヴィス「非正統的なロンドン」、284ページ。
60 甥のフランク・バーナードがグラッドストン博士に宛てた手紙にはこう記されている。「若い頃、彼はあの大論争にためらい、疑問を抱いた時期があったと私は信じています。重要なことはすべて調べる必要性を強く意識していた彼は、ジョアンナ・サウスコートを訪ねたと聞きました。おそらく、彼女の主張が何なのかを探るためだったのでしょう。当時、彼はまだ少年だったと思います。しかし、この時期が過ぎると、彼はもはや疑問を抱かなくなりました。自然の偉大さを目の当たりにするほど、神の偉大さを強く感じたからです。コレンソの疑念やモーセの宇宙論の現実性に関する批判に対しては、使徒の言葉を借りれば『神にとって不可能なことがあるだろうか』と答えたに違いありません…」
「かつて彼が説教壇からこう言うのを聞いたことがある。『これらの事柄に関して、私の聴衆の誰も哲学と呼ばれるものに耳を傾けないことを私は願う』」
61 マンチェスター・ガーディアン、11月27日。
62 [これは完全に正確というわけではありません。確かに、ファラデーは晩年、妻と共に礼拝堂までタクシーを雇っていました。S. P. T.]
印刷:Cassell & Company, Limited, La Belle Sauvage, London, EC
転写者のメモ
句読点、一部のハイフン、綴りについては、原書で優勢な傾向が見られた箇所については統一しましたが、それ以外は変更していません。原書では「electro」の後にハイフンが付く箇所が一貫していませんでしたが、本書でも変更していません。
単純な誤植は修正され、アンバランスな引用符は変更が明らかな場合は修正され、そうでない場合はアンバランスのままになりました。
この電子書籍の図版は、段落間および引用文の外側に配置されています。ハイパーリンクをサポートしている電子書籍のバージョンでは、図版一覧のページ参照から該当する図版にアクセスできます。
ここでは、元の書籍のページ ヘッダーが灰色の背景で表示され (網掛け背景をサポートする電子書籍リーダーの場合)、段落間や参照するトピックの近くに配置されています。
元々ページの下部にあった脚注は、単一のシーケンスに再番号付けされ、集められて、索引のすぐ上に移動されました。
索引は若干フォーマットが変更されましたが、アルファベット順やページ参照が正しいかどうか体系的にチェックされていません。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「マイケル・ファラデー、その生涯と業績」の終了 ***
《完》