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Faraday

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MICHAEL FARADAY   (1791 - 1867)


Experimentador consumado, com uma percepção visionária sobre a unidade da Natureza, Faraday foi o primeiro a conceituar o campo eletromagnético, que mais tarde James Clerk Maxwell quantificaria. O grande número de suas conclusões e realizações lhe garante um lugar proeminente na história da física e da química, apesar da curiosidade que Faraday era ignorante em matemática, e que assim não poderia nem pensar em desenvolver uma teoria quantitativa sofisticada.

A história do início da vida de Michael Faraday tem todos os elementos de um conto de fadas situado na revolução industrial. Nasceu em 22 de setembro de 1791, em Newington Butts, Surrey, que hoje se chama Elephant and Castle, em Londres. Seu pai, James Faraday, um ferreiro doente, quase não conseguia sustentar a mulher e os quatro filhos. A família era unida e carinhosa, e a educação de Faraday, embora amorosa, era severa. Sua mãe, Margaret Hastwell, foi a figura familiar mais forte e passou a ser a única, após a morte do marido em 1809. Em 1804, com 13 anos de idade e um mínimo de educação, Michael tornou-se garoto de entrega de jornais, trabalhando para um imigrante francês, do qual, mais tarde, foi aprendiz de encadernação de livros. Nos sete anos seguintes, desenvolveu a destreza que fez dele um grande experimentador. Durante esse tempo, os livros que encadernava incitaram a curiosidade de seu intelecto. Foi particularmente influenciado pela Enciclopédia Britânica e por um texto de auto-ajuda intitulado The Improvement of the Mind (A Melhoria da Mente). Em 1810, começou a assistir às conferências locais da City Philosophical Society e, dois anos mais tarde, as da Real Institution, que tinham muito mais prestígio.

Em 1813, Faraday tornou-se assistente de sir Humphry Davy, a quem ele se havia apresentado na Royal Institution, e começou um incomum aprendizado de alta produtividade. Sir Davy, também oriundo de um ambiente pobre, era um dos cientistas de destaque da época. Faraday acompanhou Davy numa viagem para a Europa em 1813, onde conheceu vários cientistas importantes, entre eles, Alessandro Volta, André Ampère e o químico Joseph Gay-Lussac. Logo depois, começou a participar ativamente na pesquisa de Davy, ajudando a desenvolver a lâmpada de segurança para os mineiros e envolvendo-se numa física primitiva sobre baixas temperaturas. Na verdade, apesar de sir Davy ter recebido o crédito em 1823, Faraday conseguiu liquefazer alguns dos gases mais importantes, incluindo dióxido de carbono e o cloro. Um grande passo, pois não era, até então, muito evidente que o gás pudesse ser mais do que um estado físico único.

Dois anos mais tarde, Faraday isolou o benzeno do óleo de baleia, que, 40 anos mais tarde, seria a chave para o desenvolvimento da química orgânica. Trabalhou nas tentativas de melhoramento do vidro usado para fazer lentes, descobrindo o que veio a ser chamado de Efeito Faraday - a rotação do raio de luz quando passa por um campo magnético. Em resumo, as descobertas de Faraday durante a década de 1820 foram realizações extraordinárias e de importância central, e não é de surpreender que tivesse sido eleito membro da Real Sociedade em 1824.

Apesar de os fenômenos elétricos terem interessado os primeiros cientistas do século XVIII e a invenção da bateria simples por Alessandro Volta em 1799 ter sido decisiva, a grande experiência foi a demonstração de Hans Christian Oersted, em 1819, da relação entre eletricidade e magnetismo. Esse fato criou uma onda de atividade durante a década seguinte. Faraday mostrou, em 1821, que um ímã em forma de barra podia ser girado em torno de um fio que conduzisse uma carga elétrica e que, da mesma maneira, um fio suspenso, conduzindo eletricidade, giraria em volta de um ímã fixo. Nove anos mais tarde, em 1830, ao ocupar a cadeira de química que era de Davy, Faraday mudou o foco de seu interesse para a eletricidade e para o magnetismo, fazendo então suas maiores descobertas.

As demonstrações de Faraday, no outono de 1831, sobre a indução eletromagnética foram de enorme importância para o mundo atual, duas das quais podendo ser classificadas como decisivas. Na primeira, em agosto de 1831, Faraday enrolou dois pedaços diferentes de fio em volta de um núcleo de ferro; um dos fios foi passado perto de uma bússola magnética e, quando ligou o outro a uma bateria, a variação resultante da agulha da bússola, como ele escreveu, "continuou por somente um instante". Mas Faraday havia descoberto o princípio do transformador, e sua estátua na Royal Institution o mostra segurando a bobina de indução com a mão.

Para que uma corrente elétrica de forma continuada pudesse existir - sua segunda experiência -, Faraday reconheceu a necessidade do movimento num campo elétrico, constituído de "tubos de força", como ele descreveu, conseguindo logo depois desenvolver um gerador de disco. Para tanto, ligou um fio fixo no centro de um disco de cobre e outro, deslizando ao longo da beirada. Ligando os fios a uma pilha e colocando o disco entre as pernas de um ímã do tipo ferradura, conseguiu gerar uma corrente constante. Da mesma forma como, em 1821, mostrou que era possível transformar energia elétrica em energia mecânica, demonstrou então, em 1831, o inverso. Foi a primeira demonstração de um dínamo, ou gerador, que cerca de meio século depois seria o principal meio para o fornecimento de corrente elétrica ao mundo moderno. Faraday continuou e construiu dínamos primitivos e motores para suas experiências. Conta-se que, quando o primeiro-ministro visitou seu laboratorio e perguntou qual seria o propósito de um de seus geradores, Faraday respondeu: "Não sei, mas aposto que algum dia seu governo vai colocar um imposto sobre ele."

A descoberta da indução eletromagnética levou Faraday a fazer uma vasta quantidade de experiências, preparando as bases que serviriam para muitas formas de investigação no magnetismo e na eletricidade. Em 1832, Faraday efetivamente fundou a eletroquímica, um processo em que a corrente elétrica é usada para quebrar os compostos químicos. Desenvolveu então as leis que governam a eletrólise, que têm seu nome, mostrando a ligação fundamental entre a eletricidade e a composição dos elementos. Faraday também desenvolveu, junto com William Whewell, a linguagem básica da eletricidade: eletrólito, elétrodo, ânodo, cátodo, íon e muitos outros termos derivados de suas pesquisas. O trabalho de Faraday, intitulado Pesquisas Experimentais em Eletricidade, 1839-1855, foi editado em três volumes e acrescido pelo Pesquisas Experimentais em Química e Física, publicado em 1859.

Tão significativas quanto as demonstrações experimentais de Faraday sobre a indução elétrica e as leis da eletrólise são suas contribuições teóricas. Primeiro ele mostrou que os vários tipos de eletricidade, descobertos pela geração anterior - a termoquímica, a eletricidade estática, a eletricidade magnética, a volta-eletricidade -, eram iguais. A partir desse enfoque, percebeu a capacidade de o fenômeno elétrico possibilitar o surgimento de um entendimento da unidade fundamental de toda a Natureza. Virtualmente convencido disso, escreveu "que os vários aspectos sob os quais as formas da matéria se manifestam têm uma origem comum: em outras palavras, são tão diretamente relacionadas e naturalmente dependentes, que são conversíveis como tais entre si, possuindo uma equivalência de potência em suas ações". Sua obra Pensamentos sobre as Vibrações dos Raios, datada de 1846, tornou-se a pedra de toque para James Clerk Maxwell desenvolver posteriormente as leis fundamentais do eletromagnetismo.

Em 1839, Faraday contraiu uma doença seria, talvez causada por fadiga, apesar de existir uma enorme quantidade de diagnósticos para ela - da qual nunca conseguiu se recuperar inteiramente. Sofria dores de cabeça e, ao envelhecer, passou a apresentar falta de memória. Apesar disso, em seus momentos derradeiros, coberto de honras, tornou-se um consultor muito competente do governo britânico sobre vários assuntos relacionados às ciências e recebeu da rainha Vitória, cujos filhos costumavam assistir às suas conferências anuais de Natal, o direito ao uso gratuito de uma casa ("Grace and Favor Residence"). Tal era seu renome que Lady Lovelace, filha do Lorde Byron, uma vez se ofereceu para copiar suas experiências.

Faraday se casou com Sarah Barnard em 1821. Dizem que ela era agradável, alegre e que gastava seus instintos maternais com suas sobrinhas e com seu marido, pois não teve filhos. Do ponto de vista religioso, Faraday era devoto, pertencendo à seita religiosa dos sandemanianos.

Seu gosto pela simplicidade impossibilitou que fosse enterrado na Abadia de Westininster, perto de Newton e de outros grandes cientistas. Morreu a 25 de agosto de 1867, em Hampton Court, no Middlesex, e foi enterrado no cemitério de Highgate.


 

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