| Michael Faraday | |
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Faraday, por volta da década de 1850 | |
| Conhecido(a) por | Motor homopolar (1821) Descoberta do benzeno (1825) Indução eletromagnética (1831) Leis da eletrólise (1833) Experimento do balde de gelo (1843) Efeito Faraday (1845) |
| Nascimento | 22 de setembro de 1791 Newington Butts, Surrey, Inglaterra |
| Morte | 25 de agosto de 1867 (75 anos) Hampton, Middlesex, Inglaterra |
| Local de sepultamento | Cemitério de Highgate, Londres |
| Nacionalidade | britânico |
| Cônjuge | Sarah Barnard (casados em 1821) |
| Ocupação | químico físico |
| Prêmios | Medalha Copley (1832 e 1838) Medalha Real (1835 e 1846) Medalha Rumford (1846) Medalha e Conferência Bakerianas (1829, 1832, 1849, 1851 e 1857) Medalha Albert (1866) |
| Empregador | Royal Institution (1821–1867) |
| Cargo | Professor fulleriano de química (1833–1867) |
| Assinatura | |
Michael Faraday (22 de setembro de 1791 – 25 de agosto de 1867) foi um químico e físico inglês que trabalhou com eletroquímica e eletromagnetismo. Entre suas descobertas estão os princípios da indução eletromagnética, do diamagnetismo e da eletrólise. Recebeu pouca educação formal e aprendeu grande parte do que sabia por conta própria. Ao investigar o campo magnético em torno de um condutor elétrico percorrido por corrente contínua, ajudou a estabelecer o conceito de campo eletromagnético. Também descobriu que o magnetismo podia alterar a luz. Seus dispositivos de rotação eletromagnética abriram caminho para o motor elétrico e para o uso técnico da eletricidade. O farad, unidade de capacitância do Sistema Internacional de Unidades, recebeu seu nome.
Na química, Faraday descobriu o benzeno e o tetracloreto de carbono, estudou o hidrato de clatrato de cloro, criou uma forma inicial do bico de Bunsen e um sistema de números de oxidação. Popularizou termos como "ânodo", "cátodo", "eletrodo" e "íon". Foi o primeiro professor fulleriano de química da Royal Institution, cargo vitalício.
Faraday era um experimentalista. Explicava suas ideias em linguagem clara e pensava nos fenômenos físicos de maneira visual. Seus conhecimentos matemáticos se limitavam à álgebra elementar e não chegavam à trigonometria. James Clerk Maxwell reuniu o trabalho de Faraday e de outros pesquisadores nas equações de Maxwell, que fundamentam as teorias dos fenômenos eletromagnéticos. Ao comentar as linhas de força, Maxwell escreveu que elas mostravam Faraday como "um matemático de ordem muito elevada, de quem os matemáticos do futuro poderão extrair métodos valiosos e fecundos".
Faraday dedicou parte de seu tempo ao serviço público. Trabalhou na melhoria de farols e na proteção de navios contra a corrosão. Com Charles Lyell, investigou em 1844 a explosão de uma mina de carvão em Haswell, relacionando a gravidade do acidente ao pó de carvão e mostrando como a ventilação poderia tê-lo evitado. Examinou a poluição industrial em Swansea e a poluição do ar na Royal Mint. Em 1855, escreveu ao The Times sobre as águas sujas do rio Tâmisa. Recusou, por razões éticas, colaborar no desenvolvimento de armas químicas para a Guerra da Crimeia. Ao recusar uma proposta de publicar suas palestras sem as experiências ao vivo, escreveu em resposta: "Sempre amei a ciência mais que o dinheiro e, como minha ocupação é quase inteiramente pessoal, não posso me dar ao luxo de enriquecer".
Albert Einstein mantinha em seu escritório um retrato de Faraday ao lado dos de Isaac Newton e Maxwell. Ernest Rutherford afirmou: "Quando consideramos a magnitude e a extensão de suas descobertas e sua influência sobre o progresso da ciência e da indústria, não há homenagem grande demais para a memória de Faraday, um dos maiores descobridores científicos de todos os tempos". Faraday criou as conferências das noites de sexta-feira da Royal Institution e foi o principal divulgador de suas palestras de Natal.
Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 em Newington Butts, então parte de Surrey e hoje pertencente ao borough londrino de Southwark. Sua família tinha poucos recursos. O pai, James, pertencia aos glasitas, uma denominação cristã. James Faraday mudou-se com a esposa, Margaret, nascida Hastwell, e dois filhos de Outhgill, em Westmorland, para Londres no inverno de 1790. Em Outhgill, fora aprendiz do ferreiro local. Michael nasceu no outono seguinte, o terceiro de quatro filhos. Com apenas a educação escolar mais básica, teve de estudar por conta própria.
Aos 14 anos, tornou-se aprendiz do encadernador e livreiro George Riebau, na Blandford Street. Nos sete anos de aprendizado, leu muitos livros, entre eles The Improvement of the Mind, de Isaac Watts, cujas orientações procurou pôr em prática. Na City Philosophical Society, discutia ciência com outros participantes e assistia a conferências sobre diferentes assuntos. Seu interesse pela eletricidade cresceu nessa época. O livro Conversations on Chemistry, de Jane Marcet, despertou-lhe especial entusiasmo.
| Artigos sobre |
| Eletromagnetismo |
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Em 1812, aos 20 anos e no fim do aprendizado, Faraday assistiu a conferências do químico Humphry Davy, ligado à Royal Institution e à Royal Society, e de John Tatum, fundador da City Philosophical Society. Muitos dos ingressos vieram de William Dance, um dos fundadores da Royal Philharmonic Society. Faraday enviou a Davy um volume de 300 páginas com suas anotações das conferências. Davy respondeu de imediato e de maneira favorável. Em 1813, depois que um acidente com tricloreto de nitrogênio afetou sua visão, contratou Faraday como assistente. Um ajudante da Royal Institution, John Payne, acabara de ser dispensado e Davy recebeu a tarefa de encontrar um substituto. Faraday foi nomeado assistente de química em 1.º de março de 1813. Pouco depois, Davy o encarregou de preparar amostras de tricloreto de nitrogênio. Uma explosão da substância feriu os dois.
Faraday casou-se com Sarah Barnard (1800–1879) em 12 de junho de 1821. Os dois se conheceram por meio das famílias na igreja sandemaniana. No mês seguinte ao casamento, Faraday professou sua fé diante da congregação. O casal não teve filhos. O sandemanianismo era um ramo separado da Igreja da Escócia. Faraday foi diácono e, por dois mandatos, presbítero da congregação que frequentara na juventude. A casa de reuniões ficava em Paul's Alley, perto do Barbican. Em 1862, a congregação transferiu-se para Barnsbury Grove, em Islington, onde Faraday passou os dois anos finais de seu segundo mandato antes de renunciar. Para seus biógrafos, a ideia de unidade entre Deus e a natureza permeava sua vida e seu trabalho.
Faraday via sua fé sandemaniana como parte de sua maneira de compreender a natureza. Serviu como diácono e presbítero de sua congregação e escreveu num memorando de 1844 que "Deus tem o prazer de agir em sua criação material por meio de leis".

Em junho de 1832, a Universidade de Oxford concedeu a Faraday um doutorado honorário em direito civil. Disse publicamente mais de uma vez que não aceitaria um título de cavaleiro, mas não há evidência de que tal título lhe tenha sido oferecido. Eleito membro da Royal Society em 1824, recusou duas vezes sua presidência. Em 1833, tornou-se o primeiro professor fulleriano de química da Royal Institution.
Em 1832, Faraday tornou-se membro honorário estrangeiro da Academia Americana de Artes e Ciências. Foi eleito membro estrangeiro da Academia Real das Ciências da Suécia em 1838 e da Sociedade Filosófica Americana em 1840. Em 1844, foi um dos oito estrangeiros eleitos para a Academia de Ciências da França. Tornou-se membro associado do Instituto Real dos Países Baixos em 1849 e, depois que a instituição passou a chamar-se Academia Real das Artes e Ciências dos Países Baixos, foi nomeado membro estrangeiro.
Faraday sofreu um colapso nervoso em 1839, mas voltou a pesquisar o eletromagnetismo. Em 1858, por intervenção do príncipe consorte Alberto, recebeu da rainha uma casa em Hampton Court, em Middlesex, sem custos de moradia ou manutenção. Era a casa do mestre pedreiro, chamada depois de Faraday House e situada no atual número 37 da Hampton Court Road, onde viveu até morrer.

Depois de realizar trabalhos para o governo britânico, foi convidado a aconselhar a produção de armas químicas para a Guerra da Crimeia (1853–1856). Recusou-se por motivos éticos. Em 1859, recusou uma proposta para transcrever e publicar suas palestras de Natal, pois julgava que perderiam parte do efeito sem os experimentos ao vivo. Numa carta a William Smith, escreveu que sempre amara a ciência mais que o dinheiro e que não podia enriquecer com uma ocupação tão pessoal.
Faraday morreu em sua casa em Hampton Court em 25 de agosto de 1867, aos 75 anos. Anos antes, recusara a proposta de ser sepultado na Abadia de Westminster, onde uma placa o homenageia perto do túmulo de Newton. Foi enterrado na seção reservada aos não anglicanos do Cemitério de Highgate.

Faraday começou a trabalhar em química como assistente de Humphry Davy. No estudo do cloro, obteve dois compostos novos de cloro e carbono: hexacloroetano, produzido pela cloração do etileno, e tetracloreto de carbono, obtido pela decomposição do primeiro. Também fez experiências iniciais sobre a difusão dos gases, fenômeno antes apontado por John Dalton, cuja importância física seria examinada com mais detalhe por Thomas Graham e Joseph Loschmidt. Conseguiu liquefazer gases, investigou ligas de aço e preparou tipos de vidro para uso óptico. Um desses vidros se tornaria decisivo em seus experimentos: submetido a um campo magnético, permitiu-lhe observar a rotação do plano de polarização da luz. Faraday constatou ainda que o vidro era repelido pelos polos de um ímã.
Faraday inventou uma forma inicial do bico de Bunsen, empregado em laboratórios como fonte de calor. Descobriu o benzeno, que chamou de "bicarbureto de hidrogênio", e liquefez gases como o cloro. Esses resultados ajudaram a entender os gases como vapores de líquidos de baixo ponto de ebulição e deram apoio à ideia de agregação molecular. Em 1820, comunicou a primeira síntese de hexacloroetano e tetracloreto de carbono, compostos de carbono e cloro, publicando o estudo no ano seguinte. Determinou ainda a composição do hidrato de clatrato de cloro descoberto por Davy em 1810. Formulou as leis da eletrólise e difundiu os termos "ânodo", "cátodo", "eletrodo" e "íon", muitos deles sugeridos por William Whewell.
Em 1857, Faraday publicou um dos primeiros estudos científicos sobre o que hoje se chama nanopartículas metálicas. Verificou que as propriedades ópticas de coloides de ouro diferiam das do metal maciço, uma observação pioneira da relação entre o tamanho das partículas e suas propriedades ópticas.
O primeiro experimento de Faraday de que se tem registro foi uma pilha voltaica feita com sete moedas britânicas de meio penny, sete discos de zinco e seis pedaços de papel umedecidos com água salgada. Com ela, fez passar uma corrente elétrica por uma solução de sulfato de magnésio e decompôs o composto. Descreveu o resultado numa carta a Abbott de 12 e 13 de julho de 1812.

Em 1821, pouco depois da descoberta do eletromagnetismo pelo físico e químico dinamarquês Hans Christian Ørsted, Davy e William Hyde Wollaston tentaram construir um motor elétrico, sem sucesso. Faraday conversou com eles e construiu dois aparelhos capazes de produzir o que chamou de "rotação eletromagnética". Num deles, hoje chamado motor homopolar, um fio mergulhado em mercúrio girava em torno de um ímã ali colocado quando a corrente de uma pilha percorria o fio. As experiências estabeleceram princípios usados na tecnologia eletromagnética. Entusiasmado, Faraday publicou os resultados sem reconhecer a participação de Wollaston ou Davy nas discussões. A controvérsia na Royal Society desgastou sua relação com Davy e pode ter contribuído para sua transferência a outras tarefas, afastando-o por alguns anos das pesquisas eletromagnéticas.

Depois da descoberta de 1821, Faraday prosseguiu com os experimentos e o estudo das propriedades eletromagnéticas dos materiais. Em 1824, montou um circuito para saber se um campo magnético poderia controlar a corrente num fio próximo, mas não observou esse efeito. Uma experiência anterior com luz e ímãs dera resultado semelhante. Nos sete anos seguintes, dedicou muito tempo à preparação de um vidro óptico pesado, de borossilicato de chumbo, que utilizaria nos estudos sobre luz e magnetismo. Também publicava trabalhos sobre óptica e eletromagnetismo e mantinha correspondência com pesquisadores europeus conhecidos durante suas viagens com Davy. Em 1831, dois anos após a morte de Davy, começou a série de experiências que o levaria à indução eletromagnética. No diário de laboratório, anotou em 28 de outubro que estava "fazendo muitas experiências com o grande ímã da Royal Society".

Faraday enrolou dois fios isolados ao redor de um anel de ferro e constatou que, ao fazer passar corrente por uma bobina, surgia uma corrente momentânea na outra. O fenômeno é chamado indutância mútua. O aparelho permanece exposto na Royal Institution. Em outras experiências, Faraday observou que mover um ímã através de uma espira de fio produzia corrente elétrica. O mesmo acontecia ao mover a espira sobre um ímã imóvel. Demonstrou assim que um campo magnético variável produz um campo elétrico, relação que Maxwell formularia matematicamente como lei da indução de Faraday. Ela passaria a integrar as quatro equações de Maxwell e a teoria dos campos. Faraday usou esses princípios para construir um dínamo, antecessor dos geradores elétricos modernos.

Em 1832, uma série de experiências buscou esclarecer a natureza da eletricidade. Faraday usou eletricidade estática, pilhas e a chamada "eletricidade animal" para produzir atração eletrostática, eletrólise e magnetismo. Concluiu que a divisão então aceita entre diferentes "tipos" de eletricidade não correspondia a fenômenos fundamentalmente distintos. Haveria uma única eletricidade, capaz de produzir efeitos diferentes conforme a quantidade e a intensidade, isto é, a corrente e a tensão.
Perto do fim da carreira, propôs que as forças eletromagnéticas se estendiam pelo espaço vazio em torno de um condutor. Seus contemporâneos rejeitaram a ideia, cuja aceitação ele não chegou a testemunhar. Décadas depois, o Savoy Theatre, no West End de Londres, foi apresentado como o primeiro edifício público inteiramente iluminado por eletricidade, com lâmpadas incandescentes desenvolvidas por Joseph Swan. A Royal Institution observa que quase meio século separou o gerador construído por Faraday, em 1831, do uso corrente das tecnologias necessárias à iluminação elétrica daquele teatro.

Em 1845, Faraday descobriu que muitos materiais sofrem uma fraca repulsão num campo magnético e deu ao fenômeno o nome de diamagnetismo. Verificou ainda que um campo magnético externo alinhado à direção de propagação da luz podia girar o plano da luz polarizada linearmente. O fenômeno recebeu o nome de efeito Faraday. Em setembro de 1845, anotou: "Finalmente consegui iluminar uma curva magnética ou linha de força e magnetizar um raio de luz".
Em 1862, procurou com um espectroscópio outra possível alteração da luz, uma mudança nas linhas espectrais causada por um campo magnético. Seu equipamento não permitiu determinar o efeito com segurança. Pieter Zeeman estudou o fenômeno com aparelhos mais aperfeiçoados, publicou os resultados em 1897 e recebeu por eles o Prêmio Nobel de Física de 1902. Zeeman mencionou o trabalho de Faraday tanto em seu artigo de 1897 quanto na conferência que pronunciou ao receber o Nobel.
No experimento do balde de gelo, realizado em 1843, Faraday mostrou que, ao introduzir uma esfera eletrizada num recipiente condutor sem tocá-lo, surgiam cargas induzidas em suas superfícies interna e externa. Quando a esfera tocava o recipiente, a carga ficava na superfície externa. O experimento demonstrou a indução eletrostática e ajudou a explicar a blindagem usada na gaiola de Faraday. Em janeiro de 1836, Faraday construiu uma estrutura quadrada de madeira com cerca de 3,66 m de lado, apoiada em quatro suportes de vidro, e acrescentou paredes de papel e uma rede metálica. Entrou nela e a eletrizou. A experiência confrontou a concepção da eletricidade como um fluido imponderável.

Faraday manteve uma longa relação com a Royal Institution. Em 1821, foi nomeado superintendente assistente da instituição. Tornou-se membro da Royal Society em 1824 e diretor do laboratório da Royal Institution em 1825. Em 1833, recebeu a primeira cátedra fulleriana de química, criada para ele por John Fuller. Era um posto vitalício, sem obrigação de dar aulas. William Odling sucedeu-o na cátedra.
Além das pesquisas em química, eletricidade e magnetismo, trabalhou para empresas privadas e para o governo britânico. Investigou explosões em minas, atuou como perito judicial e, com dois engenheiros da Chance Brothers, preparou por volta de 1853 vidro óptico de alta qualidade para faróis. Em 1844, com Charles Lyell, escreveu um extenso relatório sobre a explosão de uma mina em Haswell, na qual morreram 95 mineiros. A investigação relacionou pela primeira vez o pó de carvão à violência da explosão. Faraday demonstrou numa conferência que uma ventilação adequada poderia evitá-la. O risco continuou a ser desconsiderado por proprietários de minas durante mais de 60 anos, até o desastre da mina de Senghenydd, em 1913.

Faraday trabalhou também na construção e operação de farols e na proteção de cascos de navios contra a corrosão. Sua oficina ainda existe no Trinity Buoy Wharf, sobre o antigo depósito de correntes e boias, junto ao único farol de Londres. Ali realizou as primeiras experiências de iluminação elétrica para faróis.
Investigou a poluição industrial em Swansea e foi consultado sobre a poluição do ar na Royal Mint. Em julho de 1855, escreveu ao The Times sobre o mau estado das águas do Tâmisa. A carta deu origem a uma caricatura muito reproduzida em Punch.

Faraday ajudou a planejar e avaliar as exposições da Grande Exposição de 1851, no Hyde Park. Aconselhou a National Gallery sobre a limpeza e conservação de suas obras e participou em 1857 de uma comissão encarregada de estudar a sede da galeria. Falou sobre educação na Royal Institution em 1854 e prestou depoimento a uma comissão sobre escolas públicas em 1862. Criticou o interesse por mesas girantes, o mesmerismo e as sessões espíritas, censurando tanto o público quanto o sistema de ensino.
Entre 1816 e 1818, antes de suas conhecidas palestras de Natal, Faraday deu conferências de química na City Philosophical Society para aprimorar sua maneira de ensinar. Posteriormente, também ensinou química na Real Academia Militar de Woolwich entre 1830 e 1851.

Entre 1827 e 1860, Faraday apresentou na Royal Institution dezenove séries de palestras de Natal destinadas aos jovens. A série ainda existe. As conferências procuravam despertar o interesse pela ciência e também trazer recursos à instituição. Em 1825, ele criara as conferências das noites de sexta-feira, nas quais pesquisadores apresentavam trabalhos recentes aos membros. As duas séries passaram a fazer parte do calendário social da elite londrina. Em cartas ao amigo Benjamin Abbott, Faraday expôs suas ideias sobre a arte de falar em público: "Uma chama deve ser acesa no início e mantida com brilho constante até o fim". Nas palestras, enchia bolhas de sabão com diferentes gases para testar suas propriedades magnéticas e convidava o público a pensar nos fenômenos observados: "Vocês sabem muito bem que o gelo flutua na água... Por que o gelo flutua? Pensem nisso e filosofem". Falou de química e eletricidade em séries como The Rudiments of Chemistry (1841), First Principles of Electricity (1843), The Chemical History of a Candle (1848), Attractive Forces (1851), Voltaic Electricity (1853), The Chemistry of Combustion (1854), The Distinctive Properties of the Common Metals (1855), Static Electricity (1857), The Metallic Properties (1858) e The Various Forces of Matter and their Relations to Each Other (1859).

Uma estátua de Faraday está instalada em Savoy Place, à margem do Tâmisa, diante da Institution of Engineering and Technology. O Memorial Michael Faraday, projetado pelo arquiteto brutalista Rodney Gordon e concluído em 1961, fica no entroncamento de Elephant & Castle, perto de seu local de nascimento. No Trinity Buoy Wharf funcionam uma escola com seu nome e a antiga oficina, sobre o depósito de correntes e boias, ao lado do único farol de Londres. Faraday Gardens é um pequeno parque em Walworth, nas proximidades de Newington Butts. A região integra uma divisão administrativa chamada Faraday, no borough de Southwark. Em Walworth, no Aylesbury Estate, fica a Michael Faraday Primary School.
Um edifício da London South Bank University que abriga departamentos de engenharia elétrica chama-se Faraday Wing. Uma residência estudantil da Universidade de Loughborough recebeu seu nome em 1960. Perto da entrada do refeitório há uma peça de bronze com a representação de um transformador elétrico, e dentro do edifício há um retrato seu. Levam seu nome também um prédio de oito andares da Universidade de Edimburgo, uma residência da Universidade de Brunel, o edifício principal de engenharia da Universidade de Swansea e um prédio de ensino e pesquisa em física da Universidade do Norte de Illinois. A antiga estação britânica Faraday, na Antártida, recebeu o nome em sua homenagem.
Numa fala sobre liberdade intelectual no Royal Albert Hall, em Londres, em 3 de outubro de 1933, depois de deixar a Alemanha nazista, Einstein afirmou: "Sem essa liberdade, não teria havido Shakespeare, Goethe, Newton, Faraday, Pasteur nem Lister".
Há ruas chamadas Faraday em cidades britânicas como Londres, Glenrothes, Swindon, Basingstoke, Nottingham, Whitby, Kirkby, Crawley, Newbury, Swansea, Aylesbury e Stevenage. O nome também aparece em vias de Paris, Berlim-Dahlem e Hermsdorf, nas cidades canadenses de Quebec, Deep River e Ottawa, no Bronx e em Reston, além de Penang, Kuala Lumpur, Carlton e Hawke's Bay.

Uma placa azul da Royal Society of Arts, inaugurada em 1876, assinala o número 48 da Blandford Street, no bairro londrino de Marylebone, onde Faraday foi aprendiz. De 1991 a 2001, seu retrato apareceu no verso das notas de 20 libras da série E do Banco da Inglaterra. A gravura o mostrava numa palestra na Royal Institution com um aparelho de faísca magnetoelétrica. Em 2002, ficou em 22.º lugar numa lista da BBC dos cem maiores britânicos, definida por votação no Reino Unido.
Faraday apareceu em selos emitidos pelo Royal Mail. Em 1991, a série sobre realizações científicas o reuniu a Charles Babbage, Frank Whittle e Robert Watson-Watt, relacionados respectivamente à computação, ao motor a jato e ao radar. Em 1999, apareceu na série World Changers, ao lado de Charles Darwin, Edward Jenner e Alan Turing.
O Faraday Institute for Science and Religion recebeu seu nome em referência à relação que ele via entre a fé e sua pesquisa. Seu logotipo também se baseia nas descobertas de Faraday. O instituto foi criado em 2006 com uma subvenção de dois milhões de dólares da John Templeton Foundation para pesquisas e atividades públicas sobre ciência e religião. A Faraday Institution, fundada em 2017, também recebeu o nome do cientista. É um instituto britânico dedicado à pesquisa em armazenamento de energia, baterias, educação e estudos de mercado.
A vida de Faraday e suas pesquisas em eletromagnetismo foram o tema central de "The Electric Boy", décimo episódio da série documental norte-americana Cosmos: A Spacetime Odyssey, exibida em 2014 pela Fox e pelo National Geographic Channel. Em A Night in Pietramala, Aldous Huxley escreveu sobre ele: "Ele é sempre o filósofo natural. Descobrir a verdade é seu único objetivo e interesse... Mesmo que eu pudesse ser Shakespeare, creio que ainda escolheria ser Faraday". Numa fala à Royal Society, Margaret Thatcher chamou Faraday de seu "herói" e declarou: "O valor de seu trabalho deve ser maior que a capitalização de todas as ações da Bolsa de Valores!". Ela tomou emprestado seu busto da Royal Institution e o colocou na entrada do 10 Downing Street.
Instituições criaram as seguintes distinções com seu nome:

Com exceção de Chemical Manipulation, os livros publicados em vida por Faraday reuniam artigos científicos ou transcrições de palestras. Após sua morte, foram publicados seus diários, volumes de cartas e o relato da viagem que fez pela Europa com Davy entre 1813 e 1815.