邁克爾法拉第先生是我知道的最美好的人，雖然我從來沒有見過他，我們之間相距的不止是北京到倫敦的距離，還有一個多世紀的時光，但我還是要說，法拉第先生是我知道的品德最美好的人。

每當我讀論文讀不下去時，總會拿出法拉第的傳記來讀，他具有科學家的一切美德，他憑借著好奇心和勤勉的工作，生生把人類帶入到了新的時代。他出生于貧苦的鐵匠之家，沒有接受過正規的教育，他受到過導師的嫉妒，同行的嘲諷，從事過多年毫無興趣的工作，老年飽受失憶和抑郁癥的折磨，但是他仍然做出了世界級的發現，感受到了“sense of beauty”，享受過不止一次“happist moment”（“sense of beauty”和“happist moment”，圖靈獎得主姚期智院士認為這是科研帶給研究者的兩個禮物）。我從他的人生經歷中，獲得了極大的鼓舞。

對聲音、相片和視頻中的信息提取，成為當今計算機學科中非常重要的研究領域。我們希望無人汽車能“讀懂”交通路況，我們希望語音助手可以聽懂我們所說，幫我們完成一些瑣碎的事情，最近有些科學家提出了高考機器人計劃，希望在2020年之前，能讓機器參加高考，通過一本線。

回顧計算機出現以來的歷史，信息時代提高了人與人之間的交流能力。木心老人寫的《從前慢》：“從前日子過得慢，車馬郵件都慢，一生只夠愛一個人?！敝辽偃缃裎覀冎离娮余]件可以幾秒內就從世界的一頭奔向世界的另一頭了，一天之內，我們就可以從地球的一邊飛到另一邊。當我們享受著這樣的福利時，無疑我們走在了別人為我們搭建好的“高速公路”上。在本文中，我想回顧一下，這樣的“高速公路”是如何建立起來的。

對于古人來講，當今的信息傳播速度顯然像是魔法，從前信息傳播的速度取決于馬車的速度，郵差的速度，船舶的速度。而現代社會信息傳播的速度是光速，是已知世界里最快的速度，這一切是如何達成的？

這一切要從牛頓說起，牛頓發現了平方反比定律后，仍然很迷惑，太陽是如何不通過接觸就可以對地球施加力，這種不接觸的神秘作用也是愛因斯坦的革命性發現的基礎。貫穿這兩個階段的，是一位和牛頓，愛因斯坦同樣偉大的物理學家，他的發現徹底改變了整個世界。

邁克爾法拉第（Michael Faraday, 1791.09.22-1867.08.25），出生于倫敦郊區的一個貧民之家，僅僅上過小學，1831年，他做出了關于電力場的關鍵性突破，徹底改變了人類文明?？v觀他的一生，做出了數次極其重大的發現，包括發動機和電動機，把人類引入了電氣時代。

但是法拉第從小并沒有顯示出成為一名偉大的物理學家的天分，他的童年生活十分凄苦，但是他十分好學，抓住了一切機會學習知識，這樣的精神打動了一位他工作所在書店的一名老主顧，老主顧給了他一張門票，是當時倫敦頗為流行的活動——科普講座，那次的主講人是化學家戴維，戴維剛剛發現了幾種新的化學元素，在英國科學界名聲斐然。那時，人們對電還沒有多少認識，因為當時的電由化學電池產生，所以研究電的多是化學家。

法拉第利用自己在書店學來的技能，整理了那次講座的筆記，他把筆記送給了戴維，這個在倫敦打拼的窮小子，希望這個筆記可以打開他仰慕已久的科學的大門。也不知道是不是老天眷顧，在不久之后的實驗中，戴維傷到了自己的面部，無法工作，他想起了那個筆記整理得特別漂亮的窮小子，他讓法拉第為他工作，由他口述，法拉第來整理。自此，法拉第進入了科學的大門。

The first happiest moment

1821年，法拉第完成了第一個重大的電發明，在此之前，丹麥的奧斯特發現了在通電的線圈周圍會產生磁場偏移的現象。戴維和沃拉斯頓等據此進行了研究，但是并沒有得到什么成果。法拉第得到了啟發，認定假如磁鐵固定，線圈可能會運動，根據這種假設，他發明了人類歷史上第一個電動機，這個發明的重大意義在于奧斯特只發現了使得指南針旋轉的力的存在，法拉第卻實現了長久的旋轉運動。那時的電還只是新奇的玩具，法拉第的發明讓利用電能成為了可能。

但是這并沒有為法拉第帶來榮譽，在學術圈里，有人評價他的工作剽竊了沃拉斯頓的成果，事實上，沃拉斯頓也認為法拉第的工作和他完全不一樣。人們的眼光放在了法拉第的老師戴維的身上。只要這位科學巨擘為法拉第說句公道話，這些指責很快會煙消云散。但是戴維陷入了可怕的沉默，這比惡毒的謠言更可怕。對法拉第才能的嫉妒，讓戴維保持了沉默。

隨后這種沖突到達了極點，戴維讓法拉第轉向光學儀器性能改良的研究，這并不是法拉第擅長的領域?！胺ɡ诘奶觳牛趹每茖W方面，實在沒有充分發展。他的特長要到了知的境界即是光明和黑暗接觸著的地帶，才能充分表現出來，他長于發現而不是發明家?！钡欠ɡ谌匀磺趭^地工作著，直到戴維去世，他才回到電磁領域繼續研究，他保存了一塊玻璃來作為自己失敗的紀念品。

The second happiest moment

人們知道靜止的磁鐵不會使附近的線路內產生電流，但是法拉第在發明電動機后，就一直有“磁產生電”的想法。1831年法拉第發現了電磁感應效應，即當一個運動的磁鐵穿過線圈時，會產生電流，這也是公認的法拉第最偉大的發現，發電機的出現徹底改變了我們的生活，人類終于掌控了電，這個意義不亞于人類第一次掌控火。

與此同時，法拉第熱心于科普工作，他發起了英國皇家學會圣誕節少年科學講座，向青少年們展示科學的迷人之處，這個講座成為了英國科學界的一個傳統，赫胥黎來此講過進化論，卡爾薩根來此講過宇宙、黑洞等等。他堅守一個科學家的職責，拒絕為克里米亞戰爭制造化學武器。他的導師戴維獲得爵士頭銜后，熱衷到處用爵士銜簽名，法拉第卻婉拒了英國皇家學會會長的提名和爵士稱號的授予。

但是法拉第仍然勤勉地工作，在他60歲時，他將迎來人生中最偉大的發現。

Sense of Beauty

晚年的法拉第飽受失憶癥和抑郁癥的干擾，但是他仍然孜孜不倦地思考著終極問題，牛頓的疑問：“太陽是如何不通過接觸行星，來讓行星圍繞它旋轉的？”他精心設計了實驗，希望能發現磁場和光的關系。他測試了無數的材料，溶液，物質，始終沒有結果，他決定嘗試一下上一次失敗的紀念品，在那段被戴維束縛的歲月里，失敗的紀念品——玻璃，他成功了。

法拉第發現如果偏振光通過磁場，其偏振作用就會發生變化，這證明了光和磁的某種關系。法拉第解決了牛頓的疑問，太陽是如何不通過接觸行星，來讓行星圍繞它旋轉的，事實上，太陽還是接觸了行星的，用“場”的方式。那時，人們已經發現鐵屑在磁場中會產生有趣的形狀，法拉第細致地研究了磁鐵和通電線圈中，鐵屑的分布，提出了自己的理論——場。電磁力不僅存在于導體中，還可以延伸到導體周圍的空間里。

同時代的科學家尊重他天才的實驗能力，卻不肯相信他關于光和引力的洞見，那是因為牛頓的超距作用深入人心，還有一部分原因是法拉第自身的原因，法拉第童年教育的缺憾比任何時候都顯示出來，他無法用嚴格的數學語言來描述他的理論，同時代的物理學家們認為法拉第已經過時了。

幸好，童年接受過良好教育的麥克斯韋幫助了他，麥克斯韋的《電磁學通論》用數學語言描述了法拉第的理論，赫茲的實驗證實了法拉第和麥克斯韋的想法，從此揭開了物理學新時代的大門。值得一提的是麥克斯韋英年早逝，他去世的那一年，下一位偉大的物理學家——阿爾伯特愛因斯坦出生。

Simplicity comes to complexity， but solution is simple.

這是今年的諾貝爾生理或醫學獎得主坎貝爾在頒獎典禮上分享的一句話，歷來的科學發現，直觀上總是簡潔而優美的，作為研究人員，我們能夠體驗這種美麗。法拉第的理論同樣如此。

在他之前，人類不知道磁場的存在，但是不知不覺中使用了很久，指南針，信鴿，都是對磁場的使用。為什么地球會有磁場？因為電流產生了磁場，地球內核里，高溫下的液態鐵圍繞著地核旋轉，形成了地球的磁場。磁場保護了我們不受到宇宙射線的傷害，形成了一個相對穩定的生態環境。磁場的存在造就了地球上最壯麗的景色——極光。

簡潔的理論，卻揭開了更多復雜自然現象的面紗，這是法拉第帶給人類的最后一件禮物。

最后，我引用諾貝爾獎得主哈羅德尤里的一句話，來銘記這位偉大的物理學家：

“我們要消滅眾生的困苦和匱乏，帶給他們愉悅和美麗?！?/p>