Michael Faraday, từ cậu bé thất học trở thành nhà bác học thiên tài

Ngày tôi học lớp 10 cách nay hơn 50 năm, trong giờ giảng môn Vật lý, thầy giáo dạy về định luật cảm ứng điện từ của nhà bác học Michael Faraday người Anh. Hôm ấy, trong lớp có một học sinh không chú ý nghe giảng, bị thầy nhắc: Này anh, tôi đang giảng về Pha ra đây, còn anh thì có vẻ như đang "phờ ra đấy" hả. 

Câu nói đùa của thầy khiến chúng  tôi nhớ mãi tên tuổi của nhà bác học thiên tài. Ông là một nhà vật lí thực nghiệm, cho đến cuối đời, ông đã thực hiện được 16041 thí nghiệm trong cả lĩnh vực vật lí và hóa học.

Từ cậu bé đóng sách nghèo ham học

Michael Faraday (1791-1867) sinh ra trong một gia đình bình dân nghèo ở ngoại ô London. Bố ông là thợ rèn, gia cảnh chẳng khấm khá gì.

Từ nhỏ, cậu bé Faraday đã tỏ ra thông minh và ham học hỏi nhưng phải sớm nghỉ học để phụ giúp gia đình.

Năm 1804, do cuộc sống của gia đình ngày càng khó khăn, Faraday đến xin làm việc tại "Hiệu bán sách và đóng sách Rito" ở London khi mới 13 tuổi. Faraday vừa học nghề đóng sách, vừa tự học qua việc đọc sách. Cậu đặc biệt quan tâm các cuốn sách về khoa học và còn tự làm thí nghiệm đơn giản để kiểm nghiệm lại những điều khẳng định trong sách. Cứ thế, trong thời gian rảnh rỗi, Faraday lại say mê cùng những điều lý thú của khoa học, nhất là lĩnh vực điện năng.

Một ngày năm 1812, anh thợ đóng sách 20 tuổi háo hức tham dự các buổi thuyết giảng của nhà hóa học nổi tiếng người Anh Humphry Davy (thuộc Học viện Hoàng Gia và Hội Hoàng gia London) và của John Tatum (người sáng lập Hội Triết học Thành phố) nhằm trau dồi kiến thức, bù lại khoảng thời gian không được cắp sách đến trường.

Là người ham học, đêm nào Faraday cũng đọc sách tới khuya khiến nhiều lần ngủ gật trong giờ làm việc. Sau đó, Faraday gửi cho giáo sư Davy cuốn sách với tựa đề "Ghi chép về buổi diễn thuyết của giáo sư Humphry Davy" và một bức thư tự tiến cử gửi tới vị giáo sư này. Nội dung ghi chép cùng những kiến giải riêng của Faraday trong quyển sách đã khiến giáo sư Davy hết sức ấn tượng.

Tháng 10/1812, Faraday được nhận làm giúp việc tại phòng thí nghiệm của giáo sư Davy. Dù chỉ nhận được số lương ít ỏi nhưng Faraday vẫn hăng hái làm việc. Faraday không những ghi chép rất chính xác các ý tưởng khoa học của Davy mà còn đóng góp ý kiến, phân tích các số liệu thực nghiệm, nhận xét các kết luận khái quát của nhà bác học.

Ngày 1/3/1813, Faraday đã được bổ nhiệm làm trợ lý khoa học. Từ đó, trong các chuyến đi đến Pháp, Ý của giáo sư Davy, Faraday đều được đi cùng và có cơ hội gặp gỡ, học hỏi từ nhiều nhà bác học như Ampère, De la Rive... Ông đã rất chịu khó ghi chép và tích lũy kiến thức trong suốt hành trình.

Đến nhà bác học thiên tài không bằng cấp

Năm 1816, lần đầu tiên Faraday viết một luận văn khoa học dưới sự hướng dẫn của giáo sư Davy. Chỉ trong hai năm sau đó, ông tiếp tục có tới 17 bài luận văn phân tích Hóa học. Từ năm 1818 đến năm 1823, trong quá trình nghiên cứu để phục chế thép, Faraday đã sáng tạo ra phương pháp phân tích kim loại.

Năm 1821, Faraday cưới Sarah Barnard. Mặc dù đã lập gia đình, người phụ tá của giáo sư Davy vẫn cần cù ngày hai buổi tới chuẩn bị bài giảng cho các giáo sư của Hội Khoa học Hoàng gia, và nhiều buổi trưa, buổi tối anh vẫn cặm cụi ở lại phòng thí nghiệm đọc nốt một chương sách hay làm nốt một thí nghiệm dở dang.

Năm 1824, Faraday được bầu làm hội viên Hội Khoa học Hoàng gia London và bắt đầu giảng dạy tại Học viện Hoàng gia Anh.

Năm 1825, Faraday bắt tay vào việc nghiên cứu loại khí dùng để chiếu sáng cho thành phố London. Loại khí này được đặt tên là khí Clo. Cũng trong năm này, Faraday được giao chỉ đạo phòng thí nghiệm.

Giai đoạn năm 1830-1839 là thời kỳ mà Faraday đạt được nhiều thành quả khoa học nhất. Ông bắt đầu nghiên cứu vật lý mà cơ bản là phần điện học hiện đại.

Năm 1831, ông phát hiện ra rằng nếu một nam châm chuyển động ngang qua một vòng dây điện khép kín thì một dòng điện sẽ chạy trong dây trong thời gian nam châm chuyển động qua. Hiệu ứng này gọi là cảm ứng điện từ. Và sự khám phá ra định luật tạo ra hiệu ứng này (Định luật Faraday) được công nhận là thành tựu cá nhân vĩ đại nhất của Faraday.

Ông còn khám phá ra rằng, nếu ánh sáng phân cực đi qua một từ trường, độ phân cực của nó sẽ thay đổi. Đây là sự định hướng đầu tiên chỉ ra rằng có mối quan hệ giữa ánh sáng và điện từ. Ông vinh dự được mời giữ chức Chủ tịch Hội Khoa học Hoàng gia nhưng đã từ chối để chuyên tâm theo đuổi các nghiên cứu khoa học.

Năm 1833, Faraday được cử làm giáo sư hóa học ở Học viện Hoàng gia thay thế giáo sư Davy. Cũng chính năm này Faraday đưa ra lý thuyết và hiện tượng điện phân, đặt cơ sở lý luận cho các ngành công nghiệp điện - hóa. Ông phát biểu về các định luật định tính, định lượng. Chính các từ "điện phân", "điện cực", "Ion" là do ông đặt ra.

Năm 1838, Faraday tiếp tục nêu ra hai khái niệm: từ trường điện, đường sức.

Năm 1843, Faraday đưa ra lý thuyết về sự nhiễm điện bằng cảm ứng.

Năm 1844, Faraday được Viện Hàn lâm Khoa học Paris công nhận là người kế tục Dalton trong số tám thành viên nước ngoài của Viện.

Năm 1846, ông khám phá ra rằng năng lượng tĩnh điện được định vị trong các chất điện môi. Khám phá này là tiền đề cho sự xuất hiện lý thuyết điện tử của Maxwell sau này. Cùng với khám phá đó, Faraday đã tìm ra "hằng số điện môi". Để thưởng công lao cho ông, Nữ hoàng Victoria đã tặng ông ngôi nhà ở Hampton Court và phong cho chức Hầu tước, tuy nhiên ông chỉ nhận nhà với sự biết ơn, và từ chối tước vị.

Ngoài thời gian dành cho khoa học, Faraday còn là người thầy xuất sắc. Ông có trách nhiệm cao và rất quan tâm đến phương pháp giảng dạy thực nghiệm để xây dựng hình tượng trực quan. Ngày nay, Học viện Hoàng gia Anh vẫn duy trì những nguyên tắc giảng dạy mà Faraday đã đề ra bằng kinh nghiệm và lòng tận tâm với công việc của ông.

Những năm cuối cuộc đời

Ngày 20/3/1862 là ngày cuối cùng đánh dấu công việc nghiên cứu của Faraday. Trong cuốn sổ ghi kết quả nghiên cứu của ông, người ta đọc được con số thí nghiệm cuối cùng của ông: 16041.

Mùa hè năm 1867, Faraday ốm nặng, ông bị điếc và mất trí nhớ, nhưng nhìn ông, người ta vẫn cảm thấy ông đang suy tưởng như cả đời ông chưa bao giờ ngừng suy tưởng. Trong những dòng nhật kí cuối cùng của ông, có những lời sau: "…Tôi thật sự thấy luyến tiếc những năm sống đầy hạnh phúc, trong niềm say mê làm việc và trong ước mơ tìm đến những phát minh. Thật đáng buồn khi tôi biết mình sắp từ giã cõi đời, và sẽ không bao giờ được trở lại những ngày sôi nổi… Đối với các bạn trẻ, tôi chỉ có một lời khuyên để lại, rút ra từ kinh nghiệm cuộc sống: hãy làm việc và suy nghĩ đi, ngay cả khi chưa nhìn thấy một tia sáng nhỏ bé, vì dù sao, như vậy vẫn còn hơn là ngồi không!…".

Ngày 25-8-1867, nhà bác học vĩ đại Faraday từ giã cõi đời. Ông ra đi để lại cho  nhân loại một phát minh bất tử, một phát minh mang tính bản lề cho mọi phát minh của loài người sau này. Nhà khoa học Helmholtz ngưòi Đức đã nói: "Chừng nào loài người còn sử dụng đến điện, chừng đó mọi người còn ghi nhớ công lao của Michael Faraday".