Truyện Michael Faraday Giới Thiệu PHẦN 1 THỜI NIÊN THIỀU- Chương 1 Chương 2 Chương 3 e; suy nghĩ, nếu như dòng điện có thể sinh ra từ lực như một nam châm thì lẽ nào lại không thể dùng nam châm để tạo ra dòng điện? Một năm sau, anh đặc biệt chú ý đến thí nghiệm của nhà bác học Pháp A-ra-gô. Nhà vật lý này đã nhận xét rất sắc sảo rằng: một kim nam châm đặt trên một cái đế bằng gỗ lắc lư tới vài trăm lần rồi mới dừng lại ở vị trí Nam Bắc. Nhưng nếu đặt nó trên một cái đế bằng đồng thì kim nam châm chỉ lắc lư vài ba cái là dừng ngay lại. Dù cho đã chọn thứ đồng thật nguyên chất để làm đế cũng vẫn thấy hiện tương đó. Thế mà đồng thì không chịu tác dụng của nam châm. Vậy thì bí mật của hiện tượng là ở đâu? Xa-ra gật đầu: - Hiện tượng ấy đúng là bí mật. Nhưng nó có liên quan gi tới cái ống dây đồng mà cứ chốc chốc anh lại lấy ra xem? Nhà bác học cười: - Ống dây này là một mô hình nam châm điện. Khi cho dòng điện của pin Vôn-ta chạy qua dây thì ống dây cũng tác dụng như một nam châm. Sở dĩ anh cứ quan sát ống dây là vì nhà bác học Am-pe đã cho rằng trong thí nghiệm của A-ra-gô có hiện tượng cảm ứng giống như hiện tượng cảm ứng điện ở các đám mây dông. Anh đang suy nghĩ xem có cách nào bố trí mội thí nghiệm chứng thực dự đoán của Am-pe hay không? Xa-ra tò mò hỏi: - Hiện tượng cảm ứng điện ở các đám mây dông như thế nào nhi? - Các đám mây dông mang điện âm. Khi bay ngang qua các vật ở trên mặt đất như cây cối, mái nhà v. V... Thì xảy ra hiện tượng cảm ứng điện: các vật ở mặt đất liền tích điện dương. Khi điện đã tích lại khá nhiều sẽ có sự phóng điện từ đám mây dông xuống đất, gây ra sét. Xa-ra ngẫm nghĩ một chút rồi hỏi: - Nếu cũng có hiện tượng cảm ứng giống như ở các đám mây dông, thì cứ đặt một nam châm bên cạnh một cuộn dây đồng là dây đồng cũng biến thành nam châm hay sao.? Nhà bác học Pha-ra-đây cười, lắc đầu: - Đâu có đơn giản như thế! Dù có đặt một thanh nam châm vĩnh cửu hằng ngày hay hằng tháng bên cạnh một cuộn dây đồng thì cũng chẳng bao giờ biến được cuộn dây thành nam châm, bởi vì không tạo ra được dòng điện trong cuộn dây. Do nam châm vĩnh cửu không chứng thực được điều dự đoán của Am-pe mà anh cho là có cơ sở cho nên anh mới suy nghĩ đến việc dùng nam châm điện. Xa-ra cũng cười: - Thế thì cứ việc đặt ống dây đống có dòng điện bên cạnh một ống dây thứ hai để biến ống này thành một nam châm! - Anh cũng đã thử làm như thế. Nhưng vẫn không tạo được ra dòng điện ở ống dây thứ hai. Hôm qua trao đổi với ngài Vôn-la-xtơn, anh đã nói rằng có lẽ nam châm điện của anh còn yếu quá. Thế mà cho đến nay người ta vẫn chưa biết cách nào làm cho nam châm điện mạnh lên! Nhà bác học Pha-ra-đây vừa nói vừa đi đi lại lại trong phòng. Phút chốc ông lại đắm mình vào dòng suy nghĩ và dường như quên bẵng sự có mặt của người vợ. Xa-ra hiểu rằng đã đến lúc cẩn để cho chồng yên tĩnh. Bà nhẹ nhàng đứng lên xuống bếp chuẩn bị một món ăn nhẹ cho chồng. Nhưng khi bà mang đĩa thức ăn lên thì trong nhà đã vắng ngắt. Nhà bác học đã trở lại phòng thí nghiệm từ lúc nào không rõ.

4 Khi anh phụ tá En-đéc-xơn đẩy cửa bước vào phòng thí nghiệm thì anh đã thấy Pha-ra-đây đang lúi húi bên các dụng cụ thí nghiệm ở trên chiếc bàn đá từ lúc nào rồi. En-đéc-xơn lắc đầu tiên lại gần và hỏi, giọng có vẻ trách móc: - Kính chào giáo sư! Chắc ngài lại thức suốt đêm qua? Mai-cơn ngẩng đầu lên, nhìn anh phụ tá và mỉm cười: - Biết làm thế nào khác được, En-đéc-xơn! Tôi chưa giải xong bài toán “Biến từ thành điện” thì tôi chưa thể nào làm việc điều độ như anh mong muốn được.. En-đéc-xơn vừa chuẩn bị bếp đèn đun nước sôi pha cà phê cho giáo sư Mai-Cơn vừa nói: - Bài toán đó ngài đã giải trong suốt mười năm chưa xong. Không biết đến khi nào thì ngài mới trở thành người điều độ được? Giáo sư Pha-ra-đấy ngả người vào chiếc ghế dựa, nheo cặp mắt nhìn những giọt cà phê đặc sánh chậm chạp rỏ qua cái phin xuống chiếc cốc thủy tinh:. - Thất bại là mẹ thành công, En-đéc-xơn ạ! Tôi không hề tiếc công sức của mười năm thất bại đã qua, bởi vì tôi vẫn linh cảm thấy rằng minh đang đi đúng hướng. - Nhưng, thưa giáo sư tôi vẫn chưa hiểu tại sao ngài cứ nhất định theo đuổi cái bài toán hóc búa đó? -inh ra ở trong các đường hầm lò than cứ luôn luôn gây ra những vụ nổ làm sập hầm, đem đau thương tang tóc đến cho bao gia đình nghèo khổ. Nhưng những người phụ mỏ vẫn cứ phải chui xuống hầm lò, bởi vì họ không còn có cách nào khác nuôi sống được bản thân và vợ con họ. Mai-cơn thông cảm sâu sắc nỗi mong chờ của những người phụ mỏ. Cho nên khi nhà bác học Đê-vi nhận đơn đặt hàng của Liên hiệp công ty than Đại Anh quốc nghiên cứu về chiếc đèn mỏ an toàn thì Mai-Cơn hết sức sốt sắng tạo mọi điều kiện thuận lợi để giáo sư Đê-vi nghiên cứu nhanh chóng nhất. Có khi nửa đêm anh cũng vui vẻ vùng dậy khi Đê-vi gọi anh đi chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm nhằm kiểm tra một ý nghĩ nào đó mới nảy ra trong đầu óc ông. Và kết quả của những ngày đêm làm việc căng thẳng là bây giờ nhà bác học đã rút ra được kết luận về nguyên tắc cấu tạo của chiếc đèn mỏ an toàn! Đê-vi nói với người phụ tá: - Các khí nổ chỉ nổ khi gặp nhiệt độ cao thích hợp. Muốn khống chế các vụ nổ trong hầm lò thì các cây đèn an toàn phải không tạo ra nhiệt độ cao nguy hiểm đó. Bản thân ngọn lửa đèn vốn có nhiệt độ cao hàng ngàn độ. Tôi nghĩ rằng phải làm cách nào “giam kín” được nhiệt độ cao đó lại. Những thí nghiệm của chúng ta với các mạng lưới kim loại cho phép ta làm được việc đó. Tôi quyết định đùng mạng lưới kim loại bọc kín lấy ngọn lửa đèn. Ánh sáng Có hai lý do, anh bạn thân mến ạ! Trước hết đó là do bản chất của con người. Khi người ta đã đọc thấy một câu hỏi của thiên nhiên thì không ai có thể làm ngơ không tìm cách trả lời. Sau nữa, đây cũng là một yêu cầu của thực tế. Từ khi chiếc pin Vôn-ta ra đời cung cấp được một dòng điện ổn định thì càng ngày người ta càng thấy rõ vai trò quan trọng của điện trong đời sống con người. Đúc điện, mạ điện, điện báo, đèn điện... Và người ta đòi hỏi phải có những nguồn điện mạnh hơn. En-đéc-xơn liền hỏi: - Xin lỗi giáo sư, chẳng lẽ dòng điện của pin Vôn-ta không đủ đáp ứng những nhu cầu đó hay sao? - Hoàn toàn không đủ đáp ứng! Pin Vôn-ta tuy cho một dòng điện ổn định, nhưng có công suất quá nhỏ, dòng điện lại nhanh chóng giảm xuống. Vả chăng ngày nay kỷ thuật còn mơ ước những động cơ chạy được bằng dòng điện. Sự phát triển nhanh chóng của môn điện từ học cho phép người ta hy vọng giải quyết được những vấn đề đó. Chẳng riêng tôi mà rất nhiều nhà bác học trên thế giới đều tập trung sức lực nghiên cứu bài toán hóc búa đó. Giáo sư Pha-ra-đây đứng dậy, đi đi lại lại trong phòng, vẻ suy nghĩ. En-đéc-xơn liếc mắt ngắm những đồ lề bày trên chiếc bàn đá. Anh để ý đến một cái vành tròn dài chừng hai cen-ti-mét và có đường kính ngoài chừng mười lăm cen-ti-mét, xung quanh có quấn dở dang nhiều vòng dây điện bọc giấy cách điện. En-đéc-xơn cầm thử lên xem thì thấy nặng nặng. Giáo sư Pha-ra-đây trông thấy thế bèn dừng bước trước chiếc bàn đá và trỏ tay vào chiếc vòng đó mà nói: - Một cái vành bằng sắt non đấy, En-đéc-xcm ạ! Trong khi suy nghĩ tìm cách làm cho nam châm điện mạnh lên, tôi đã đi đến quyết định dùng sắt non làm lõi của ống đây điện. Tôi dự định quấn một số vòng dây đồng vào một nửa vành sắt non này thành một ống dây thứ nhất. Trên nửa kia của vành sắt non sẽ quấn một số vòng dây đồng khác làm thành ống dây thứ hai. ống dây thứ nhất sẽ nối với một bộ pin Vôn-ta, còn ống dây thứ hai thì nối với một điện kế. Tôi muốn thử xem khi nam châm điện đã mạnh lên rồi thì ống dây thứ hai có trở thành một nam châm được hay không? En-đéc-xơn ngắm nghía vành sắt có các vòng dây rồi hỏi: - Tôi có thể giúp giáo sư quấn tiếp các vòng dây này hay không? Giáo sư nên nghĩ ngơi một chút thì hơn. Pha-ra-đây gật đầu: - Ống dây thứ nhất, tôi dự định dài chừng bảy trăm rưởi cen-ti-mét nữa là vừa. Còn ống dây thứ hai, anh quấn độ ngót hai mét. Anh làm giúp tôi xong xin cứ để lại trên bàn đá này. Tôi uống cốc cà phê và về nhà nghỉ cho đỡ mệt một lát rồi sẽ sang ngay. Khi nhà bác học quay trở lại phòng thí nghiệm thì các ống dây đã quấn xong xuôi. En-đéo-xơn đã cẩn thận viết lại mấy chữ báo tin anh phải theo phục vụ một giáo sư lên lớp trên phòng diễn giảng của Học viện hoàng gia. Pha-ra-đây hài lòng nhìn những vòng dây quấn rất cẩn thận của người phụ tá. Ông ngồi vào bàn, nối các mạch điện theo như dự định. Vừa đóng mạch điện ở ống dây thứ nhất, tim Mai-Cơn đã nhẩy thót lên vì sung sướng. Chiếc kim điện kế nối vớí ống dây thứ hai đột ngột chao đi rồi lại trở về vị trí ban đầu! Đợi một chút không thấy gì khác lạ, nhà bác học liền ngắt mạch điện ở ống đây thứ nhất. Lạ lùng sao! Chiếc kim điện kế ở ống dây thứ hai lại chao đi rất nhanh! Pha-ra-đây vô cùng hồi hộp. Ông làm lại thí nghiệm vài lần. Lần nào đóng mạch hay ngắt mạch điện cũng đều thấy có dòng điện xuất hiện trong ống đây thứ hai! Như thế là ông đã bắt đầu tìm ra hiện tượng cảm ứng điện từ! Hôm đó là ngày 29 tháng 8 năm 1831. Pha-ra-đây rất xúc động. Ông không thể tiếp tục ngồi lại ở phòng thí nghiệm để làm thêm. Ông quyết định đi dạo chơi trên bờ sông Têra-đơ cho đầu óc thanh thản và trở lại bình tĩnh hơn. Nhưng kết quả thí nghiệm luôn luôn ám ảnh. Trong óc ông lúc nào cũng hiện lên những câu hỏi xung quanh thí nghiệm đầu tiên đó. - Phải chăng có một mối liên quan nào đó giữa những dòng điện này với những lực tác dụng trong thí nghiệm của A-ra-gô khiến cho kim nam châm không lắc lư lâu được? Nhưng tại sao dòng điện cảm úng chỉ xuất hiện trong ông đây thứ hai khi đóng hoặc ngắt mạch điện ở ống dây thứ nhất? Những ngày sau đó, nhà bác học sống trong tình trạng rất căng thẳng về trí óc. Ông không nói chuyện với ai, kể cả vợ ông, về kết quả thí nghiệm đầu tiên. ông cũng không tiếp tục tiến hành thí nghiệm. Ông tập trung suy nghĩ để phân tích thí nghiệm và vạch ra hướng đi mới, bởi vì ông biết rõ rằng một kết luận hấp tấp trong lúc này có thể làm cho mình lạc hướng. Vấn đề dần dần sáng tỏ. Pha-ra-đây hiểu rằng, ống dây thứ nhất thực chất là một nam châm điện. Khi có dòng điện qua thì lõi sắt non của nó nhiễm từ. Và chính từ lực cửa lõi sắt đã kích thích dòng điện cảm ứng ở trong ống dây thứ hai. Một câu hỏi khác liền được đặt ra: - Nếu thay nam châm điện bằng một nam châm vĩnh cửu thì tình hình sẽ ra sao? Khi nào nam châm vĩnh cửu cũng có thể kích thích được dòng điện cảm ứng? Gần một tháng sau, ngày 24 tháng 9, nhà bác học mới lại bắt tay vào tiếp tục làm thí nghiệm với một nam châm vĩnh cửu. Chiều hôm đó ông báo tin cho vợ biết về những thí nghiệm của mình: - Xa-ra thân yêu! Có lẽ anh sắp giải quyết được vấn đề đặt ra từ năm 1831. Hai mươi hôm trước anh đã tạo ra được dòng điện cảm ứng nhờ một nam châm điện, và hông nay anh lại tạo ra được dòng điện cảm ứng nhờ một nam châm vĩnh cửu! Bà vợ của ông cũng là người đầu tiên được xem nhưng thí nghiệm phát hiện ra hiện tượng cảm ứng điện từ. Với một nam châm vĩnh cửu thì dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện trong ống dây khi nam châm chuyển động cắt mặt phẳng của các vòng dây. Lại những ngày đêm suy nghĩ. Sau hai lần thí nghiệm nửa vào ngày 1 tháng 10 và ngày 17 tháng 10, Mai-Cơn Pha-ra-đây mới khẳng định rằng ông đã khám phá ra hiện tượng cảm ứng điện từ mà Am-pe nổi tiếng đã dự đoán. Pha-ra-đây vẫn chưa chịu công bố những kết quả nghiên cứu xuất sắc của ông. Ông còn muốn giải quyết vấn đề một cách triệt để hơn: làm cách nào tạo được dòng điện cảm ứng lâu dài một cách tiện lợi, chứ không phải chỉ thu dòng điện theo kiểu ấn thanh nam châm vào trong lòng ống dây rồi lại kéo nó ra khỏi ống dây? Pha-ra-đây nhớ đến cái đĩa bằng đồng của A-ra-gô: khi quay đĩa thì một kim nam châm đặt nằm song song với mặt dưới của đĩa cũng quay theo. Ông hiểu rằng khi đĩa đồng quay gần một nam châm thì trong đĩa đã xuất hiện dòng điện cảm ứng. Đĩa đã trở thành một nam châm và hút kim nam châm kia phải quay theo nó. Vậy bây giờ muốn thu được dòng điện lâu dài thì chỉ việc cho đĩa đồng quay ngang qua một nam châm đủ mạnh! Và ngày 28 tháng 10, Mai-cơn Pha-ra-đây đã đi tới thí nghiệm xuất sắc nhất về tạo ra dòng điện cảm ứng điện từ. Khi cho một đĩa đồng quay ngang qua một nam châm vĩnh cửu hình móng ngựa thì ông thu được một dòng điện ổn định lâu dài hơn hẳn dòng điện cho của pin Vôn-ta. Bây giờ nhà bác học mới quyết định công bố phát hiện của mình. Bản báo cáo của Mai-Cơn Pha-ra-đây đọc trước Hội hoàng gia Luân Đôn ngày 24 tháng 11 năm 1831 và loạt thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ của ông đã làm chấn động dư luận giới khoa học ở tất cả các nước. Mọi người đều nhất trí đánh giá rằng phát kiến vĩ đại của Pha-ra-đây đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử điện từ học và cả trong lịch sử kỷ thuật nữa. Chiếc đĩa đồng của Pha-ra-đây thực sự là một máy phát điện đầu tiên dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Nhưng chiếc máy đó còn qua yếu: dòng điện do nó phát ra còn chưa tạo nên nổi tia lửa điện và thậm chí không làm cho chiếc đùi ếch co giật lại. Chỉ những điện kế đủ nhạy mới phát hiện được nổi dòng điện cảm ứng khi đĩa quay. Chính vì thế mà một hôm viên bộ trưởng của chính phủ Anh hoàng: Men-buốc, tới thăm phòng thí nghiệm của Học viện hoàng gia đã hỏi đùa nhà bác học: - Liệu bao giờ thì ngài có thể cho tôi đánh thuế chiếc máy điện của ngài? Pha-ra-đây cũng như nhiều người khác đều hiểu rằng, muốn cho chiếc máy phát điện cảm ứng điện từ được áp đụng vào thực tiễn, thì phải cải tiến cái đĩa đồng thô sơ kia để thu được dòng điện đủ mạnh. Ngày 26 tháng 7 năm 1832, giáo sư Pha-ra-đây trở về nhà hơi muộn. Bà Xa-ra và cô con gái nuôi Mê-ri vẫn còn ngồi đợi bên bàn ăn. Thầy chồng về, bà Xa-ra vui vẻ đứng dậy đỡ lấy chiếc áo khoác ngoài trên tay chồng và treo lên mắc áo: - Anh nghỉ ngơi một chút, đợi em hâm nóng lại vài món ăn đã nhé! Bước ra đến cửa rồi, bà Xa-ra còn quay lại bảo Mê-ri! - Mê-ri, con lấy bức thư ở ngăn kéo bên phải tủ đưa cho bố xem nhé! Bà Xa-ra từ dưới bếp mang thức ăn lên đã thấy chổng đang mặc chiếc áo khoác ngoài để chuẩn bị ra đi. Bà lấy làm lạ, hỏi: - Có chuyện gì mà anh vội đến không kịp ăn cơm như thế? Giáo sư Pha-rấ-đây giơ chiếc phong bì lên: - Vấn đề ở bức thư bí mật nhưng rất lý thú này! Em và con cứ ăn cơm trước, đừng đợi anh. Anh phải làm ngay cái mẫu máy điện mà tác giả bức thư này vừa giới thiệu. Bà Xa-ra lắc đầu nhìn theo chồng hối hả đi về phía phòng thí nghiệm. Bà biết đêm nay nhà bác học lại thức suốt sáng như biết bao đêm trước, khi gặp một vấn đề mới mẻ. Bà bèn vội vã cho con gái ăn xong bữa và thu dọn cho nó đi ngủ, rồi chuẩn bị thức ăn mang tới phòng thí nghiệm cho chồng. Còn nhà bác học Pha-ra-đây thì lúc đó đang hăm hở lắp lại mẫu chiếc máy điện theo sơ đồ của tác giả bức thư. Ông vừa làm vừa khâm phục sự thông minh của người không quen biết đó. - Một điều thật đơn giản mà chưa ai nghĩ tới! Đáng lẽ cho nam châm đứng yên thì bây giờ lắp nam châm lên một cái đĩa quay. Đáng lẽ dùng một nam châm thì thay bằng nhiều nam châm cho mạnh hơn. Thế là các đầu nam châm, lần lượt hết đầu Nam lại đầu Bắc, gắn lên mép đĩa sẽ chuyển động quay ngang qua những ống đây đặt đứng yên theo chu vi đĩa. Các dòng điện cảm ứng xuất hiện trên các ống dây sẽ được gộp lại với nhau và tăng hẳn lên so với khi chỉ có một nam châm và một sợi dây. Dòng điện khá mạnh thu được từ chiếc máy phát điện mới khiến cho Pha-ra-đây rất sung sướng. Ông muốn tìm địa chỉ tác giả thông minh của chiếc máy đó để viết một bức thư chúc mừng thành công của ông ta, nhưng cả ở trên phong bì cũng như ở cuối bức thư, ông chỉ thấy vẻn vẹn hai chữ viết tắt: R. M. Pha-ra-đây suy nghĩ miên man và bỗng thốt lên một mình:, - Thưa ngài bộ trường Men-buốc! Ngài sắp sửa được đánh thuế chiếc máy điện của nhà bác học vô danh R.M rồi đấy! Chẳng bao lâu, những chiếc máy phát điện theo kiểu máy của con người bí mật R.M dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ đo Mai-Cơn Pha-ra-đây phát hiện đã xuất hiện trên nhiều nước. Rồi nhà bác học Nga Ê-mi-li Len-xơ cũng như nhà bác học Đức Bô-rít Gia-cô-bi phát hiện ra rằng hiện tượng cảm ứng điện từ cũng là cơ sở của các động cơ điện, tức là khi cho dòng điện vào chiếc máy của Pha-ra-đây thì ta có thể tạo ra chuyển động quay. Những động cơ điện hoạt động theo nguyên tắc cảm ứng điện từ cũng nhanh chóng tràn lan ra khắp thế giới. một kỷ nguyên mới về điện bắt đầu. Tên tuổi nhà bác học vĩ đại Mai-cơn Pha-ra-đây đã được vĩnh viễn ghi vào lịch sử loài người.