作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會(huì)一封信,信封上寫有“現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)檔案館里的一些新觀點(diǎn)”。那時(shí)的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動(dòng)的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念,同時(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的超距作用說(shuō)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:“一個(gè)物體可以穿過(guò)真空超距地作用于另一個(gè)物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,這種說(shuō)法對(duì)我來(lái)說(shuō),尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會(huì)陷人這種謬論之中”。他開始向長(zhǎng)期盤踞在物理學(xué)陣地的超距說(shuō)宣戰(zhàn)。與此同時(shí),他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)——流體說(shuō)進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時(shí)所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動(dòng)物電等五種不同來(lái)源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過(guò)酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語(yǔ)沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對(duì)靜電過(guò)程的影響,提出了以近距“鄰接”作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了“電和磁作用通過(guò)中間介質(zhì)、從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想?!庇谑牵橘|(zhì)成了“場(chǎng)”的場(chǎng)所,場(chǎng)這個(gè)概念正是來(lái)源于法拉第。正如愛因斯坦所說(shuō),引入場(chǎng)的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說(shuō)法拉第是電磁場(chǎng)學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場(chǎng)理論比當(dāng)時(shí)流行的超距作用電動(dòng)力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅(jiān)信:“物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個(gè)共同的起源”,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。 1822年,他曾使光沿電流方向通過(guò)電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒(méi)有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在 1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報(bào)信號(hào)遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。