Michael Faraday Kimdir? Michael Faraday Hayatı

Michael Faraday (1791-1867), İngiliz fizikçi ve kimyacıdır. Elektromanyetik teorinin kurucusu, elektrik alanındaki iki temel yasayı (Faraday yasaları) ortaya koyan ve elektrokimyanın temelini atan bilim insanıdır.

Faraday, Cambridge’de okumadı. 1813’te bir matbaacının çırağı olarak başladı, kendi kendine okuyarak yetişti. Bu, dönemin “bilim adamı olmak için üniversiteyi bitirmek” eğilimine karşı bir istisnadır ve sonuçları tarihi değiştirmiştir.

Hayatı

Faraday 1791’de Londra’da, bir zanaatkârın ailesinde doğdu. 13 yaşında bir matbaada çırak olarak çalışmaya başladı. Burada kitap okuma fırsatı buldu ve kimya kitaplarına ilgi duydu.

1812’de Londra’daki Kraliyet Enstitüsü’nün (Royal Institution) kurucusu Humphry Davy tarafından asistan olarak işe alındı. Davy, Faraday’i Avrupa’ya yaptığı bilimsel gezilerde yanında götürdü. Bu geziler sırasında Faraday, kendi araştırmalarını yürütmeye başladı.

1821’de elektrik motorunun ilk çalışan modelini tanıttı. 1823’te İngiltere’de elektroliz yöntemini kullanarak elektriğin kimyasal etkisini gösterdi. 1831’de elektromanyetik indüksiyonu keşfetti.

Yaşamının son yıllarında özel bir kurum kurdu: Christmas Lectures. 1825’ten itibaren her yıl Noel tatilinde çocuklara bilim anlatan konferanslar düzenledi. Bu gelenek hâlâ sürüyor ve İngiltere’de bilim popülerleştirmenin en eski kurumsal örneği kabul ediliyor.

1867’de Londra’da öldü. Evi, bugün “Faraday Museum” olarak ziyarete açıktır.

Faraday yasaları

Faraday’ın en büyük mirası, elektromanyetizmayı iki yasa ile tanımlamasıdır. Bu yasalar, elektrik akımı, manyetik alan ve hareket arasındaki ilişkiyi ortaya koyar.

Birinci yasa (İndüksiyon yasası): Bir manyetik alandan geçen akı değiştiğinde, bu değişimi sağlayan bir elektromotor kuvvet (elektrik gerilimi) oluşur.

Pratikte şu anlama gelir: Bir mıknatısı bir bobinin içinden geçirdiğinizde, telde akım oluşur. Mıknatısı geri çektiğinizde akım yönü tersine döner. Jeneratörün ve transformatörün çalışma prensibi budur.

İkinci yasa (Elektroliz yasası): Bir elektrolitten geçen elektrik miktarı, çözünen madde miktarıyla sabit bir orantılıdır. Yani aynı elektrik miktarı, her madde için aynı kütlesi çözer.

Bu yasanın katkısı büyüktür: Avogadro’nun molekül kavramını kurmasını sağlayan deneylerden biri budur. Elektroliz sayesinde kimyasal reaksiyonlarda çıkan madde miktarı ölçülebilir hale gelmiş ve böylece molekül sayısı hesaplanabilmiştir.

Faraday bu yasayla birlikte “Faraday sabiti” kavramını da ortaya koydu. Bir elektronun taşıdığı elektrik yükü sabit bir değerdir ve tüm elektrokimyasal süreçlerde aynıdır.

Manyetizma ve elektromanyetik alan

Faraday, manyetik kuvvetin kaynağını düşünerek açıklayan ilk bilim insanıdır. Onun fikri, 19. yüzyıl boyunca elektromanyetizmanın temeli oldu ve sonunda Maxwell tarafından matematiksel bir alan kuramına dönüştürüldü.

Faraday şu görüştedir:

1. Manyetik kuvvet, uzaktan etki değil alan etkisidir. Bir mıknatısın çevresinde görünmez bir kuvvet alanı vardır ve bu alan, alandaki demir tozlarını çeker. Bu, kuvvetin “boşlukta” taşındığı anlamına gelir.

2. Elektrik alanı da vardır. Yüklü bir cisim çevresinde elektrik alanı bulunur. Bu alan kuvvet çizgileriyle temsil edilir; Faraday bu çizgileri fiziksel olarak çizilmeye çalıştı.

3. Değişim alan üretir. Zamanla değişen elektrik alanı manyetik alan, değişen manyetik alan elektrik alanı yaratır. Bu ilke, Maxwell denklemlerinin ve dolayısıyla elektromanyetik dalgaların temelidir. Radyo, televizyon ve Wi-Fi bu ilkenin uygulamasıdır.

Elektrokimyanın kuruluşu

Faraday, elektriğin kimyasal süreçleri nasıl etkilediğini ilk kez sistematik biçimde inceleyen kişidir. Deneyleri şöyle özetlenebilir:

Su elektroliz edildiğinde cevabında hidrojen ve oksijen gazları oluşur. Faraday bu gazların hacmini ölçtü ve üretilen madde miktarının geçen elektrik miktarıyla orantılı olduğunu gösterdi. Bu, elektrokimyanın temelidir.

Elektrolizin endüstriyel kullanımı bugün çok geniştir: alüminyumun eritilmesi, krom kaplama, nikel kaplama, pil üretimi, saf altın elde etme. Metalürjinin büyük bölümü Faraday yasasına dayanır.

Örnek hayatından ders

Faraday’ın hayatı, “kurumsal eğitim olmadan bilim insanı olunamaz” inancına karşı güçlü bir kanıttır. Ancak hikâyeyi romantize etmek de doğru olmaz:

Doğru anlaşılması gerekenler: Faraday, tesadüfi olarak değil, yavaş ve istikrarlı bir çabayla öğrendi. 10 yıl boyunca kimya kitaplarını okudu, notlar tuttu, deneyleri tekrar etti. Kendi laboratuvarını kendi parasıyla kurdu ve geçimini ders vererek sağladı.

Yani hikâyenin mesajı “tembellikten vazgeç” değil, “sistematik öğrenme, erken yaşta olsa bile, işe yarar” olmalıdır. Faraday’ın ilk araştırması 1821’de, yani eğitime başlamasından yaklaşık on yıl sonra yayımlandı.

Mirası

Benzer “kurumsal eğitim olmadan başarı” örnekleri Microsoft’a Başvuru Yapan Tuvaletçi yazımızda anlatılmıştır. Bilim tarihinin dönemsel seyri Eskiçağ’da Bilim yazımızda ele alınmıştır.

Faraday yasaları — elektromanyetizmanın ve elektrokimyanın temeli, hâlâ ders kitaplarında okutulur
Elektromanyetik indüksiyon — jeneratör, transformatör, motor ve elektrikli cihazların tamamı bu keşfin uygulamasıdır
Elektroliz — metalürji ve kimya sanayinin temel süreçlerinden biri
Faraday birimi — elektrik kapasitesi SI birim sisteminde farad (F) olarak adını taşır
Christmas Lectures — bilimi popülerleştirmenin en eski kurumsal örneği

1916’da elektrik ölçü birimlerinin uluslararası sistemi (SI) kabul edildiğinde, temel birimlerden birine onun adı verildi. Bilim insanları arasında onun adını taşıyan tek büyük fizikçi olarak kabul edilir.

Sık sorulan sorular

Michael Faraday kimdir?
1791-1867 yılları arasında yaşamış İngiliz fizikçi ve kimyacıdır. Elektromanyetik teorinin kurucusu, iki temel yasayı ortaya koymuştur. Cambridge’de okumamış, matbaacı çırağı olarak başladıktan sonra kendi kendine yetişmiştir.

Faraday yasaları nedir?
İki yasadan oluşur. Birincisi, manyetik akı değiştiğinde elektromotor kuvvet oluşmasıdır (elektromanyetik indüksiyon). İkincisi, elektrolizde çözünen madde miktarının geçen elektrik miktarıyla sabit orantılı olmasıdır.

Faraday yasası nerelerde kullanılır?
Elektrik jeneratörlerinde, transformatörlerde, elektrik motorlarında, elektrikli aletlerde ve endüstriyel elektrolizde kullanılır. Modern elektriğin tamamı bu yasanın uygulamasıdır.

Faraday nasıl eğitim aldı?
Üniversitede eğitim almadı. 13 yaşında matbaacının yanında çırak olarak başladı ve okuma fırsatı bularak kimya ile ilgilendi. 1812’de Kraliyet Enstitüsü’nde Humphry Davy tarafından asistan alındı.

Faraday hangi alanda çalıştı?
Hem elektromanyetizma hem elektrokimya alanında çalıştı. Elektromanyetik indüksiyonu keşfi, elektrik üretimi ve kullanımının temelini attı; elektroliz üzerine çalışması ise elektrokimyanın kurulmasını sağladı.

Faraday neden önemlidir?
Modern elektriğin tamamı onun keşiflerine dayanır. Ayrıca elektrik kapasitesi birimi onun adını taşır ve Noel dersleri geleneğini başlatarak bilim popülerleştirmenin öncüsü olmuştur.