마이클 패러데이는 영국 20파운드 화폐에 실려있을 정도로 존경받는 과학자입니다
모터를 발명하고 지구 자기장 가설 등 많은 업적을 세운 사람이죠
현대문명의 핵심인 전자기학의 아버지라고 볼수 있는 인물이기도 합니다
아인슈타인은 그를 매우 존경하여 그의 사진을 연구실에 맥스웰 뉴턴과 함께 걸어놓기도 했다고 합니다
그가 남긴 업적만 해도
광학 유리의 제작
다양한 기체의 발견
전자기력에 의한 회전
전자기 유도
패러데이 새장
전기 분해 법칙
자기력선과 자기장
자성체의 성질
자기와 빛의 관계
패러데이 새장
자기와 빛의 관계
등등 아주 많은 업적을 남겼습니다
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패러데이는 14살 때 어느 서점에서 책을 제본하는 수습공으로 일하게 됩니다. 그곳에서 페러데이는 인쇄기에서 나오는 종이를 모아 실로 꿰매고 다듬어서 손으로 만든 가죽 겉장을 씌우는 일을 했는데, 어는 날 브리태니커 백과사전을 꿰매면서 전기에 관한 항목에 매료됨으로 인해 그의 인생이 바뀌게 됩니다.
그 후 패러데이는 왕립연구소 회원인 윌리엄 댄스의 책을 제본하는데, 댄스는 패러데이의 솜씨와 학구열에 감탄하여 험프리 데이비의 연속 강연에 참석할 수 있는 수강증을 줍니다. 그 강연 시리즈를 마지막으로 험프리 데이비는 더 이상 대중 강연을 하지 않는다는 이야기가 들리기에, 패러데이에게 데이비의 마지막 강연은 더 없이 소중했습니다.
데이비의 강연에 큰 감명을 받은 패러데이는 그의 강연 내용을 수백페이지에 걸쳐 필기한 것과 동봉해서 데이비의 조수가 되길 희망한다는 편지를 보냅니다. 그때 데이비는 실험 중 폭발 사고로 부상을 입어 치료기간 동안 자신의 실험을 기록하며 보조해 줄 사람이 필요했기에 패러데이를 채용합니다.
임시직이었으나 곧 정식 조수로 전환됐으며, 처음에는 패러데이에게 실험실의 병 닦는 일만 주어졌으나, 꼼꼼하고 성실하게 일을 처리하는 모습을 지켜본 데이비는 점차 패러데이에게 연구 과제를 주기 시작했고 패러데이는 당대의 거장인 데이비의 개인지도를 받습니다.
패러데이가 가장 눈부신 업적을 남긴 분야는 전자기학입니다. 1821년에 패러데이는 전자기 회전을 발견하고 이를 이용해 최초의 전기모터를 발명합니다. 그리고 10년 후에는 실험의 결실이 맺어져 전기와 자기 사이의 관계의 본질을 수립합니다.
“움직이는 전하는 항상 자기력을 생성하며, 움직이는 자석은 항상 전기력을 생성한다.”
“자기력이 증가하거나 감소할 때마다 자기력은 전기를 유도한다. 자기력의 증감 속도가 빠를수록 많은 전기기 만들어진다.”
이 두 가지 발견은 발전기와 전동기의 기본 원리로 이용됩니다. 발전기는 단순히 자석을 회전시킴으로써 변화하는 자기장을 만들어내고 이에 따라 연속적인 전기의 흐름이 유도됩니다. 발전기의 자석에 날개를 달고 날개에 물을 떨어뜨림으로써 자석을 돌리는 것이 수력발전이고, 물을 끓여 이로부터 나오는 수증기를 이용하여 자석에 부착되어 있는 날개를 돌리는 방식을 사용하는 것이 화력 발전 및 원자력 발전입니다.
패러데이가 발전기 효과를 발견한 직후인 1831년에 영국 수상 로버트 필(Robert Peel)이 왕립연구소를 방문해서 발전기가 실제로 움직이는 것을 봤습니다. 과학사에서 가장 널리 인용되는 이 대화에서 그는 패러데이에게 그 발견이 어디에 활용되는지 묻습니다.
“지금은 모릅니다. 하지만 언젠가 영국 정부가 이 장치에 세금을 물릴 수 있을 것입니다.”
그리고 실제로 그의 장치는 영국 정부에게 막대한 세금 수입을 가져다줍니다.
패러데이가 전기력과 자기력의 통합이라는 놀라운 업적을 남길 수 있었던 것은 전기가 유체라는 생각 대신에 역선이 존재하는 장으로 시각화했기 때문입니다. 패러데이는 자연의 힘은 어떤 식으로도 통합돼 있을 거라는 것을 믿은 플라톤주의 자였습니다.
그는 빛과 중력이 전자기와 어떤 관계에 있는지 연구하여 1845년 ‘패러데이 효과’를 발견했고, 이로서 자석이 편광에 영향을 줄 수 있음을 보였습니다. 훗날 제임스 클락 맥스웰은 빛이 전자기 복사의 한 형태라는 것을 밝혀내며, 패러데이의 전자기유도법칙을 아래의 수학 방정식으로 설명합니다.
