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化学传记:法拉第不为人知的一面(二):从装订工变成大学者
2020-06-19
连结:化学传记:法拉第不为人知的一面(一)

戴维与玛西夫人
从报童变成学徒
麦可法拉第(注1)出生于1791年9月22日,是住在雪瑞郡(Surrey)纽英顿巴兹小村(Newington Butts)(注2) 的法拉第夫妇(注3)生的第三个孩子。随后一家人搬到伦敦。当时正值工业革命,很多人都为了能找到更好的工作而从乡下迁到大都市。法拉第的父亲虽然是铁匠,但是身体并不好,无法常常上工,因此全家只能过着贫穷的日子。
法拉第在童年仅受过读书和写字的初等教育,在那个阶级制度分明的时代,就一个劳工家庭孩子所受的教育而言也仅能如此。1804年法拉第13岁的时候成为兼营装订事业的书商,黎堡 (Riebau)(注4)书店中不支薪的跑腿工。在成为一个科学家之前,法拉第受过幸运之神几次的眷顾,而其中最初的幸运当属被黎堡雇用。黎堡是为了躲避革命而逃难到英国的法国人,而且还是个仁慈有爱心的老闆。
当时每份报纸是让很多人轮流租阅的。少年法拉第的工作就是收送报纸,也就是先将报纸送去给甲客人看,等租阅的时间到了,就将报纸收回,然后送去给乙客人…,每天如此。在法拉第这样的工作了一年之后,老闆黎堡很欣赏他的工作态度,就在1805年不收学费(注5)把他升做学徒(apprentice)。因为以法拉第家经济的窘况,是没有办法支付学费的,所以能不用缴交学费就当学徒,可真是莫大的幸运。通常一个学徒工作七年之后就可以升为职人,职员累积更多工作经验之后,有可能变成师傅。换言之,只要作学徒的习艺年限期满,以当时的制度来说,将来是可以变成职人甚至是师傅的。

图1 Riebau的店 转贴自 Bence Johnes 着, “The Life and Letters of Michael Faraday, vol. 1,” Longmans, Green & Co, London (1870), p.9
从学徒变成职人
对法拉第而言,能够在兼作装订业务的书店里工作又是另一个幸运。与今日出版业务不同的是,当时市面上买得到的书是简单装订好的散册,读者将书买来之后会将书本送到装订店里依照自己的喜好装订。也就是说,在装订店里会有各种送来装订的书,而且那些书都会在店里放好几天。求知若渴一心向学的法拉第就有机会读到那些书。
在这段期间里,法拉第开始对偶然读到的科学书籍产生了兴趣。这些书当中特别令他着迷的,当属刚成为独立学科而且方兴未艾的「化学」和「电学」。电学相关知识的进展,尤其是 1800年义大利物理学家伏打(注6)发明的电池原型—伏打堆,很受到世人的关注。法拉第特别把『大英百科全书』(注7)中有关电学的记载读了又读。法拉第在装订工作之余所读的『大英百科全书』是第三版,里面和电学有关的文章是由悌特尔(注8)执笔,篇幅一百好几十页的长篇大作。从出版的日期看来,法拉第初阅此书时应该还不知道伏打的发现,他的电学知识也应只局限于静电的範畴。即使如此,以他区区一介学徒的身分,既能阅读送来装订的书,又能在厨房里面试作实验,黎堡无疑是相当疼爱认真又好学的法拉第。
1812年10月17日法拉第的学徒习艺期间结束。他离开黎堡转往罗雀(Roche)(注9)的书店担任装订职人(注10)。这位新老闆的为人据说不像黎堡那样宽厚,但是法拉第面临的并不是老闆为人如何那幺单纯的问题,而是他已经不想以装订职人为业,他无论如何都想走上科学这条道路。
在现代,对于以科学为职志的人们来说,有一条规划得很好的道路可走。那就是大学的时候念适当的科系,之后从事相关的工作。只要肯努力通常能实现梦想。但是在法拉第那个时代并非如此。就拿英国来说好了,除却戴维(Davy),称得上是职业化学家的又有几人呢?

图2 法拉第出生地Newington Butts的位置 因为这是1800年的地图,所以法拉第真的是在地图所绘当时的伦敦度过童年时光。地图出处: Wikipedia。
法拉第的自我钻研
法拉第是如此醉心于科学,又想以科学为职志,他自己更是做足了该有的準备。他对于自己的未来并非只存幻想,就算明知理想不可能实现,他还是做好该做的準备,不断努力。或许在他心中也有「有朝一日我必能为科学世界做出贡献」的自负在萌芽吧。
前文已经提过法拉第会将送来装订的书籍读了又读。其中讚美歌诗人瓦特斯(Watts)(注11) 的『悟性提升』对于总是靠自修提高自己能力的法拉第而言,正是指引了他一条明路。这本书鼓励读者透过书信往返,磨练自我表达的技巧。从此法拉第和好友阿伯特(Abbott)开启了一段维持很久的书信往来关係。他们在信中互相报告和讨论看过的书,听过的演讲,和做过的实验,互为砥砺。
至于对化学知识的学习,法拉第则受到玛西夫人(注12)的『化学对话』(注13)一书莫大的启发。玛西夫人是个有名的作家,写过各种领域的入门书。她在 1817年出版的第5版『化学对话』中加入她自己听过的戴维演讲内容,及时反映了当时最新的化学进展。法拉第从1810年开始阅读此书。据闻,他还将书中记载的实验尽可能亲自试做。

图2『大英百科全书』初版封面
但是真正让法拉第受益最多的当属加入都市哲学会(注14)和参加他们的活动。法拉第和阿伯特也是在在都市哲学会认识的。此学会的前身是银匠沓图(Tatum)(注15)在自己家中开设的私塾。来上课时需要付费。而开设的目的则是要让职人和学徒也有机会获得科学知识。法拉第的哥哥罗伯特为他支付每堂课一先令的学费,让他能从1810年起到都市哲学会听课。
学会的会员每星期三就会到位于朵赛街(Dorset Street) 53 号的沓图家集合,然后轮流由沓图进行化学教学,以及会员自己选定题材的发表会。在工业革命盛行的那个年代,有许多职人和学徒期望着学习科学知识之后能找到更好的工作,因此在伦敦各处有许多这样的读书团体应运而生。此外当时认为学习科学能改善精神和道德心,这也是法拉第投身科学的一个要因。

图3 Tatum家的教室(法拉第自己画的素描) (皇家研究所提供)
迈向皇家研究所之路
黎堡的老主顾里有一位有名的音乐老师当斯(Dance) (注16),他是皇家研究院的会员。而且他也注意到法拉第这个小伙子了。有一天当斯送了四张当时伦敦有名的戴维(注17)演讲会的入场券给法拉第。这四场演讲会的日期分别是1812年2月29日、3月8日、4月8日、和4月10日。
现在我们可能无法想像,但是在当时皇家研究院对一般听众开放的演讲会,是上流社会当红的社交活动,而且入场券又很昂贵。对于只是学徒的法拉第来说简直是高不可攀。收到当斯赠送的门票,欣喜若狂的法拉第并不只是忘我地在台下听演讲而已,他还写了详细的笔记。连同实验装置的素描,做成完整的记录。最后再将这份厚厚的纪录,用他拿手的装订技术做成一本精美的书。

图4 戴维的演讲会笔记(皇家研究所提供)
就在这段期间,法拉第和黎堡的合约在1812年10月7日到期。他由学徒转为职人,踏出做为装订工人的第一步。法拉第和他下一个老闆罗雀据说并不契合。但是就如前文所述,法拉第此时所想的已不是要做装订工人,而是无论如何都要走上科学这条路,所以当然不可能和老闆合作愉快。
由于当时并没有一条可供立志成为科学工作者的人遵循的管道,法拉第于是寄了封信给皇家研究院的院长,声誉良好的邦克(Bank)爵士(注18)。邦克没有回信给法拉第,但是因为当时是阶级社会,所以这也不能不说是个必然的结果。
正当法拉第感到沮丧时当斯给了他一个建议。因为送了法拉第演讲的入场券,当斯或许对于自己这样做正好更加刺激法拉第去追求科学的道路而感到几分自责。他告诉法拉第该去找的不是 邦克而是戴维,还建议他把演讲会的笔记寄去,并且应把自己的想法传达给戴维知道。
当然,这也不代表法拉第就会有更多的可能性能达成心愿。但是此时幸运之神又再度眷顾法拉第。1812年10月的某一天,戴维在做实验的时候发生爆炸,伤到眼睛。他需要有个研究助理帮他做一个紧急实验的记录。此时戴维的脑海里浮现出那个寄来精美演讲会笔记的年轻人。就这样,法拉第在1812的年终做了几天戴维的研究助理。
能够当戴维几天研究助理已经是很难得的了,但法拉第的幸运还不仅如此。1813年2月19日,有一个在皇家研究院当研究助理的男子因为和同事发生争执而被解雇。戴维肯定法拉第的工作能力,于是就毫不犹豫地推荐他为继任人选。很快地,法拉第就在3月1日获得录用。薪水和前任助理一样都是週薪25先令(年薪57镑),再加上研究院内宿舍的煤炭与蜡烛的配给。当时职人的年薪为50镑左右,因此对于年轻的法拉第来说皇家研究院开出的条件应该是相当不错。如果问我历史上对科学发展最有贡献的一次争吵是什幺,我一定会选这个令法拉第得到英国皇家研究院工作的争吵事件。
法拉第虽然受到幸运之神的眷顾而获得研究助理职位。但是半年之后,他却不得不辞去这个工作。因为戴维要到欧洲旅行(注19),而且要求法拉第随行。起初戴维打算旅行三年以上,所以他辞去皇家研究院的教授职,当然法拉第也只好辞职。一行人1813年10月13日从伦敦出发,只旅行一年半,就在1815年4月23日回到英国。这趟旅行虽然带给法拉第许多收穫,但是回国后却没有了工作。还好皇家研究院以比之前稍高的薪水再次聘用了法拉第。
有相当一段时间,法拉第的工作内容是维持和管理实验室,还有就是担任在戴维辞职后续任的布兰德(注20)教授上课时的助理。但充其量也就只是个名符其实的助理,直到若干年后才被认可为一位独立研究者。这段期间,他的研究成果包括在1821年提出的电磁转动现象的报告。1824年他开始分担布兰德的课,以及在1825年发现苯等等。就在1825年,法拉第获聘为实验室主任,年薪100镑。隔年1826年起,他以研究院长的身分主导成立延续至今的星期五演讲和圣诞节演讲会。
但是研究院的化学教授一职直到1854年为止都为布兰德所佔。(有点意外但是)法拉第是在1833年皇家研究院赞助人富勒(注21)捐款指定成立富勒讲座教授职(注22)的时候才成为教授,并以此为终身职。1864年已步入晚年的法拉第被邀请担任皇家研究院的院长,但是他以健康和宗教的理由婉拒了。
总之,法拉第和英国皇家研究院有超过半个世纪的渊源,要说法拉第的故事是不能不提到英国皇家研究院的。
连结:化学传记:法拉第不为人知的一面(三)
注解:
*1 Michael Faraday (1791 – 1867): 英国化学家,物理学家。本篇连载的主人翁。
*2 Newington Butts。从地图上看来当时应是交通要冲。
*3 James Faraday (1761 – 1810) , Margaret Faraday (1761 – 1838) 。
*4 George Riebau (生卒年不详): 法国来的移民。书商。装订商。
*5 premium: 当时学徒预付给指导他学艺的师傅的谢礼。
*6 Alessandro Volta (1745 – 1827): 义大利科学家。1800年发明伏打堆。
*7 “Encyclopedia Britannica 3rd ed.,” 1788 – 1797。
*8 James Tytler (1745 – 1804): 英国医学家。“Encyclopedia Britannica” 第2版的编辑者。
*9 Henry De La Roche (生卒年不详): 法国来的的移民。书商。装订商。
*10 journeyman: 做为一个学徒的习艺期间已经结束但是还不能成为师傅的一个工人身分。
*11 Isaac Watts (1674 – 1748): 英国牧师,讚美歌诗人。他作词的’ When I Survey the Wondrous Cross (台译”奇妙十架”) ’是英国四大讚美诗歌之一。
*12 Jane Haldimand Marcet (1769 – 1858): 英国作家。她的『对话系列』直到19世纪末都是最畅销的入门书。
*13 “Conversations on Chemistry”,1807年初版 (译注:应是1805年)。书中也有记载戴维的发现。1817年出版的第五版现在很容易取得其复刻版。
*14 City Philosophical Society
*15 John Tatum (1772 – 1858): 英国科学家,银匠。
*16 William Dance (1755 – 1840): 英国音乐家。据说是Royal Philharmonic Orchestra 的创立人之一。(译注: RPO是1946由 Sir Thomas Beecham创立, Dance 参与创立的是RPS 即Royal Philharmonic Society)
*17 Sir Humphry Davy (1778 – 1829): 英国化学家。成功利用电解分离出钠和钾。
*18 Sir Joseph Banks, 1st Baronet (1743 – 1820): 1778 – 1820 年皇家研究院院长。
*19 对法拉第来说,就相当于当时英国上流社会富家子弟的学业结束后的壮游。
*20 William Thomas Brande (1788 – 1866): 1823 – 1854 皇家研究院教授。
*21 John Fuller (1757 – 1834): 英国政治家。皇家研究院的大金主。
*22 Fullerian Professor of Chemistry: 在法拉第之后,James Dawer (真空保温瓶的发明人) ,Bragg父子等等许多着名学者都曾担任这个职位。
原文出处:连载于『化学』,68(5),22(2013)(化学同人社)
作者:竹内・敬人 Takeuchi Yoshito,东京大学名誉教授,神奈川大学名誉教授。 1962年取得东京大学大学院理学院研究所博士学位。
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