【科學大人物】法拉第不為人知的一面(二):從裝訂工變成大學者

■在英國十九世紀階級制度分明的時代,出身鐵匠家庭的法拉第幾乎不可能以科學為業。他是怎麼樣實現自己的夢想呢?他夠努力,但是他的夢想則是有欠考慮,幸好有意想不到的幸運拉他一把。感謝竹內教授同意授權CASE將日文翻譯為中文,並於CASE PRESS上刊登,之後連載也會陸續刊出,敬請期待!

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戴維與瑪西夫人

作者|竹内敬人(東京大學名譽教授,神奈川大學名譽教授)
編譯|黃郁珊(東京大學理學博士)

從報童變成學徒
麥可法拉第(註1)出生於1791年9月22日,是住在雪瑞郡(Surrey)紐英頓巴茲小村(Newington Butts)(註2) 的法拉第夫婦(註3)生的第三個孩子。隨後一家人搬到倫敦。當時正值工業革命,很多人都為了能找到更好的工作而從鄉下遷到大都市。法拉第的父親雖然是鐵匠,但是身體並不好,無法常常上工,因此全家只能過著貧窮的日子。

法拉第在童年僅受過讀書和寫字的初等教育,在那個階級制度分明的時代,就一個勞工家庭孩子所受的教育而言也僅能如此。1804年法拉第13歲的時候成為兼營裝訂事業的書商,黎堡 (Riebau)(註4)店中不支薪的跑腿工。在成為一個科學家之前,法拉第受過幸運之神幾次的眷顧,而其中最初的幸運當屬被黎堡雇用。黎堡是為了躲避革命而逃難到英國的法國人,而且還是個仁慈有愛心的老闆。

當時每份報紙是讓很多人輪流租閱的。少年法拉第的工作就是收送報紙,也就是先將報紙送去給甲客人看,等租閱的時間到了,就將報紙收回,然後送去給乙客人…,每天如此。在法拉第這樣的工作了一年之後,老闆黎堡很欣賞他的工作態度,就在1805年不收學費(註5)把他升做學徒(apprentice)。因為以法拉第家經濟的窘況,是沒有辦法支付學費的,所以能不用繳交學費就當學徒,可真是莫大的幸運。通常一個學徒工作七年之後就可以升為職人,職員累積更多工作經驗之後,有可能變成師傅。換言之,只要作學徒的習藝年限期滿,以當時的制度來說,將來是可以變成職人甚至是師傅的。

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圖1 Riebau的店 轉貼自 Bence Johnes 著, “The Life and Letters of Michael Faraday, vol. 1,” Longmans, Green & Co, London (1870), p.9

從學徒變成職人
對法拉第而言,能夠在兼作裝訂業務的書店裡工作又是另一個幸運。與今日出版業務不同的是,當時市面上買得到的書是簡單裝訂好的散冊,讀者將書買來之後會將書本送到裝訂店裡依照自己的喜好裝訂。也就是說,在裝訂店裡會有各種送來裝訂的書,而且那些書都會在店裡放好幾天。求知若渴一心向學的法拉第就有機會讀到那些書。

在這段期間裡,法拉第開始對偶然讀到的科學書籍產生了興趣。這些書當中特別令他著迷的,當屬剛成為獨立學科而且方興未艾的「化學」和「電學」。電學相關知識的進展,尤其是 1800年義大利物理學家伏打(註6)發明的電池原型—伏打堆,很受到世人的關注。法拉第特別把『大英百科全書』(註7)中有關電學的記載讀了又讀。法拉第在裝訂工作之餘所讀的『大英百科全書』是第三版,裡面和電學有關的文章是由悌特爾(註8)執筆,篇幅一百好幾十頁的長篇大作。從出版的日期看來,法拉第初閱此書時應該還不知道伏打的發現,他的電學知識也應只局限於靜電的範疇。即使如此,以他區區一介學徒的身分,既能閱讀送來裝訂的書,又能在廚房裡面試作實驗,黎堡無疑是相當疼愛認真又好學的法拉第。

1812年10月17日法拉第的學徒習藝期間結束。他離開黎堡轉往羅雀(Roche)(註9)的書店擔任裝訂職人(註10)。這位新老闆的為人據說不像黎堡那樣寬厚,但是法拉第面臨的並不是老闆為人如何那麼單純的問題,而是他已經不想以裝訂職人為業,他無論如何都想走上科學這條道路。

在現代,對於以科學為職志的人們來說,有一條規劃得很好的道路可走。那就是大學的時候念適當的科系,之後從事相關的工作。只要肯努力通常能實現夢想。但是在法拉第那個時代並非如此。就拿英國來說好了,除卻戴維(Davy),稱得上是職業化學家的又有幾人呢?

 

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圖2 法拉第出生地Newington Butts的位置 因為這是1800年的地圖,所以法拉第真的是在地圖所繪當時的倫敦度過童年時光。地圖出處: Wikipedia。(點擊可看大圖)
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圖2『大英百科全書』初版封面

法拉第的自我鑽研
法拉第是如此醉心於科學,又想以科學為職志,他自己更是做足了該有的準備。他對於自己的未來並非只存幻想,就算明知理想不可能實現,他還是做好該做的準備,不斷努力。或許在他心中也有「有朝一日我必能為科學世界做出貢獻」的自負在萌芽吧。

前文已經提過法拉第會將送來裝訂的書籍讀了又讀。其中讚美歌詩人瓦特斯(Watts)(註11) 的『悟性提升』對於總是靠自修提高自己能力的法拉第而言,正是指引了他一條明路。這本書鼓勵讀者透過書信往返,磨練自我表達的技巧。從此法拉第和好友阿伯特(Abbott)開啟了一段維持很久的書信往來關係。他們在信中互相報告和討論看過的書,聽過的演講,和做過的實驗,互為砥礪。

至於對化學知識的學習,法拉第則受到瑪西夫人(註12)的『化學對話』(註13)一書莫大的啟發。瑪西夫人是個有名的作家,寫過各種領域的入門書。她在 1817年出版的第5版『化學對話』中加入她自己聽過的戴維演講內容,及時反映了當時最新的化學進展。法拉第從1810年開始閱讀此書。據聞,他還將書中記載的實驗盡可能親自試做。

但是真正讓法拉第受益最多的當屬加入都市哲學會(註14)和參加他們的活動。法拉第和阿伯特也是在在都市哲學會認識的。此學會的前身是銀匠沓圖(Tatum)(註15)在自己家中開設的私塾。來上課時需要付費。而開設的目的則是要讓職人和學徒也有機會獲得科學知識。法拉第的哥哥羅伯特為他支付每堂課一先令的學費,讓他能從1810年起到都市哲學會聽課。

學會的會員每星期三就會到位於朵賽街(Dorset Street) 53 號的沓圖家集合,然後輪流由沓圖進行化學教學,以及會員自己選定題材的發表會。在工業革命盛行的那個年代,有許多職人和學徒期望著學習科學知識之後能找到更好的工作,因此在倫敦各處有許多這樣的讀書團體應運而生。此外當時認為學習科學能改善精神和道德心,這也是法拉第投身科學的一個要因。

 邁向皇家研究所之路
黎堡的老主顧裡有一位有名的音樂老師當斯(Dance) (註16),他是皇家研究院的會員。而且他也注意到法拉第這個小伙子了。有一天當斯送了四張當時倫敦有名的戴維(註17)演講會的入場券給法拉第。這四場演講會的日期分別是1812年2月29日、3月8日、4月8日、和4月10日。

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圖3 Tatum家的教室(法拉第自己畫的素描) (皇家研究所提供)

現在我們可能無法想像,但是在當時皇家研究院對一般聽眾開放的演講會,是上流社會當紅的社交活動,而且入場券又很昂貴。對於只是學徒的法拉第來說簡直是高不可攀。收到當斯贈送的門票,欣喜若狂的法拉第並不只是忘我地在台下聽演講而已,他還寫了詳細的筆記。連同實驗裝置的素描,做成完整的記錄。最後再將這份厚厚的紀錄,用他拿手的裝訂技術做成一本精美的書。

就在這段期間,法拉第和黎堡的合約在1812年10月7日到期。他由學徒轉為職人,踏出做為裝訂工人的第一步。法拉第和他下一個老闆羅雀據說並不契合。但是就如前文所述,法拉第此時所想的已不是要做裝訂工人,而是無論如何都要走上科學這條路,所以當然不可能和老闆合作愉快。

由於當時並沒有一條可供立志成為科學工作者的人遵循的管道,法拉第於是寄了封信給皇家研究院的院長,聲譽良好的邦克(Bank)爵士(註18)。邦克沒有回信給法拉第,但是因為當時是階級社會,所以這也不能不說是個必然的結果。

正當法拉第感到沮喪時當斯給了他一個建議。因為送了法拉第演講的入場券,當斯或許對於自己這樣做正好更加刺激法拉第去追求科學的道路而感到幾分自責。他告訴法拉第該去找的不是 邦克而是戴維,還建議他把演講會的筆記寄去,並且應把自己的想法傳達給戴維知道。

當然,這也不代表法拉第就會有更多的可能性能達成心願。但是此時幸運之神又再度眷顧法拉第。1812年10月的某一天,戴維在做實驗的時候發生爆炸,傷到眼睛。他需要有個研究助理幫他做一個緊急實驗的記錄。此時戴維的腦海裡浮現出那個寄來精美演講會筆記的年輕人。就這樣,法拉第在1812的年終做了幾天戴維的研究助理。

能夠當戴維幾天研究助理已經是很難得的了,但法拉第的幸運還不僅如此。1813年2月19日,有一個在皇家研究院當研究助理的男子因為和同事發生爭執而被解雇。戴維肯定法拉第的工作能力,於是就毫不猶豫地推薦他為繼任人選。很快地,法拉第就在3月1日獲得錄用。薪水和前任助理一樣都是週薪25先令(年薪57鎊),再加上研究院內宿舍的煤炭與蠟燭的配給。當時職人的年薪為50鎊左右,因此對於年輕的法拉第來說皇家研究院開出的條件應該是相當不錯。如果問我歷史上對科學發展最有貢獻的一次爭吵是什麼,我一定會選這個令法拉第得到英國皇家研究院工作的爭吵事件。

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圖4 戴維的演講會筆記(皇家研究所提供)

   法拉第雖然受到幸運之神的眷顧而獲得研究助理職位。但是半年之後,他卻不得不辭去這個工作。因為戴維要到歐洲旅行(註19),而且要求法拉第隨行。起初戴維打算旅行三年以上,所以他辭去皇家研究院的教授職,當然法拉第也只好辭職。一行人1813年10月13日從倫敦出發,只旅行一年半,就在1815年4月23日回到英國。這趟旅行雖然帶給法拉第許多收穫,但是回國後卻沒有了工作。還好皇家研究院以比之前稍高的薪水再次聘用了法拉第。

有相當一段時間,法拉第的工作內容是維持和管理實驗室,還有就是擔任在戴維辭職後續任的布蘭德(註20)教授上課時的助理。但充其量也就只是個名符其實的助理,直到若干年後才被認可為一位獨立研究者。這段期間,他的研究成果包括在1821年提出的電磁轉動現象的報告。1824年他開始分擔布蘭德的課,以及在1825年發現苯等等。就在1825年,法拉第獲聘為實驗室主任,年薪100鎊。隔年1826年起,他以研究院長的身分主導成立延續至今的星期五演講和聖誕節演講會。

但是研究院的化學教授一職直到1854年為止都為布蘭德所佔。(有點意外但是)法拉第是在1833年皇家研究院贊助人富勒(註21)捐款指定成立富勒講座教授職(註22)的時候才成為教授,並以此為終身職。1864年已步入晚年的法拉第被邀請擔任皇家研究院的院長,但是他以健康和宗教的理由婉拒了。

總之,法拉第和英國皇家研究院有超過半個世紀的淵源,要說法拉第的故事是不能不提到英國皇家研究院的。

 

★下回預告「皇家研究院與法拉第」。

 

 

註解:
*1 Michael Faraday (1791 - 1867): 英國化學家,物理學家。本篇連載的主人翁。
*2 Newington Butts。從地圖上看來當時應是交通要衝。
*3 James Faraday (1761 - 1810) , Margaret Faraday (1761 - 1838) 。
*4 George Riebau (生卒年不詳): 法國來的移民。書商。裝訂商。
*5 premium: 當時學徒預付給指導他學藝的師傅的謝禮。
*6 Alessandro Volta (1745 - 1827): 義大利科學家。1800年發明伏打堆。
*7 “Encyclopedia Britannica 3rd ed.,” 1788 - 1797。
*8 James Tytler (1745 - 1804): 英國醫學家。“Encyclopedia Britannica” 第2版的編輯者。
*9 Henry De La Roche (生卒年不詳): 法國來的的移民。書商。裝訂商。
*10 journeyman: 做為一個學徒的習藝期間已經結束但是還不能成為師傅的一個工人身分。
*11 Isaac Watts (1674 - 1748): 英國牧師,讚美歌詩人。他作詞的’ When I Survey the Wondrous Cross (台譯”奇妙十架”) ’是英國四大讚美詩歌之一。
*12 Jane Haldimand Marcet (1769 - 1858): 英國作家。她的『對話系列』直到19世紀末都是最暢銷的入門書。
*13 “Conversations on Chemistry”,1807年初版 (譯註:應是1805年)。書中也有記載戴維的發現。1817年出版的第五版現在很容易取得其復刻版。
*14 City Philosophical Society
*15 John Tatum (1772 - 1858): 英國科學家,銀匠。
*16 William Dance (1755 - 1840): 英國音樂家。據說是Royal Philharmonic Orchestra 的創立人之一。(譯註: RPO是1946由 Sir Thomas Beecham創立, Dance 參與創立的是RPS 即Royal Philharmonic Society)
*17 Sir Humphry Davy (1778 - 1829): 英國化學家。成功利用電解分離出鈉和鉀。
*18 Sir Joseph Banks, 1st Baronet (1743 - 1820): 1778 – 1820 年皇家研究院院長。
*19 對法拉第來說,就相當於當時英國上流社會富家子弟的學業結束後的壯遊。
*20 William Thomas Brande (1788 - 1866): 1823 – 1854 皇家研究院教授。
*21 John Fuller (1757 - 1834): 英國政治家。皇家研究院的大金主。
*22 Fullerian Professor of Chemistry: 在法拉第之後,James Dawer (真空保溫瓶的發明人) ,Bragg父子等等許多著名學者都曾擔任這個職位。

 

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原文出處:連載於『化学』,68(5),22(2013)(化学同人社)

作者:竹內・敬人 Takeuchi Yoshito,東京大學名譽教授,神奈川大學名譽教授。 1962年取得東京大學大學院理學院研究所博士學位。
責任編輯:陳竹亭,臺大科教中心主任、化學系教授。

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