Nový svět 

Začaly se hledat souvislosti mezi elektřinou a magnetismem. Zde přispěl mimo jiné i André-Marie Ampère, pospal, že chování síl mezi permanentními magnety a cívkami, kterými teče proud, je shodné. To ho vedlo k důmyslné domněce, že i permanentních magnetech se točí nějaký proud. Hodnotu této myšlenky možná více oceníme, že několik dalších desítek let nikdo neměl ani ponětí o existenci atomu, natož pak elektronu. Dalším známým vztahem, který popisuje spojitost mezi elektřinou a magnetismem je Ampérovo pravidlo pravé ruky, tehdy známé jako pravidlo plavce.

Faraday a dechberoucí intuice

Jedním z největších jmen v novém světě elektřiny je Michael Faraday, a to přesto že nepocházel z bohaté rodiny a měl pouze základní vzdělání, což tehdy nebylo u vědců zvykem. Mladý Faraday začal jako vazač knih, přes den knihy vázal a v noci ty odborné četl. Fascinován byl především pokusy s tehdy tajemnou elektřinou. Na Faradaye se usmálo štěstí, když mu jeden zákazník knihkupectví věnoval lístky na vědecko-popularizační přednášky v královském institutu v Londýně. Jedním z přednášejících byl Humphry Davy. Faraday byl Davyho přednáškami natolik nadšený, že přednášky sepsal, svázal a Davymu věnoval. Díky tomu získal Faraday pozici pomocníka v laboratoři právě pod Davym. 

Přesto, že Faraday byl pouhý pomocník, povedl jsem mu už velmi brzy první průlomový experiment. Jednalo se o skleněnou nádobu, ve které stál permanentní magnet, magnet byl zalitý rtutí. Nad magnetem byl volně zavěšený drát. Rtuť jednak uzavírala elektrický obvod a zároveň umožňovala vodiči se volně pohybovat. Pokud vodič připojil na Voltův sloup a začal ním téct proud, vodič se začal opravdu pohybovat a to otáčivým pohybem kolem magnetu. Tento experiment je předchůdcem úplně prvního elektromotoru. 

Předchozí eperiment byl důkazem, že elektrický proud vodičem je schopen tvořit magnetické pole kolem vodiče, Faraday se nyní pokusil naopak pomocí magnetů vytvořit elektřinu. Jako příklad si uveďme jednodušší pokus, kdy na cívku připojil měřík elektřiny nebo-li galvanometr a nad cívkou pohyboval s permanentním magnetem. Faraday nejen že pozoroval pohyb střelky galvanometru, když pohyboval magnetem nad cívkou, také si všiml, že velikost proudu a jeho směr je dán podle toho, jak rychle s magnetem pohybuje, jak silný magnet má a jaký směrem se od cívky pohybuje. Tyto poznatky shrnuje Faradayův indukční zákon, na kterém dnes pracují všechny elektrické motory, generátory, transformátory, ale i indukční plotýnky v kuchyni.  

Maxwell a geniální matematická mysl

Faraday pronikl i do hlubší podstaty magnetických a elektrických jevů. Představte si, že na papír položíte magnet a kolem něj rozsypete kovové piliny. Piliny se uspořádají do určitých obrazců. Faraday předpokládal, že je to dáno magnetickým polem, které je kolem každého magnetu nebo dokonce vodiče, kterým protéká proud. Faraday také předpokládal, že těmito poli se magnetické vzruchy šíří. Tyto hypotézy byly proti duchu tehdejší doby, existence polí, které jsou mimo lidské smysly natož pak nějaké šíření znělo tehdy směšně. Od Faradaye bylo požadováno ať své úvahy podloží alespoň matematicky, jenže zde Faradaye dohnaly jeho prosté vzdělání.

Naštěstí zde nastupuje na scénu skotský matematik a fyzik James Clerk Maxwell. Ten ve svém mladém věku podloží Faradayovy úvahy matematikou ve své právi „o Faradayových siločarách“ z roku 1855. Maxwellovi se také podaří sjednotit tehdejší vědění o elektřině a magnetismu do dvaceti rovnic. Ty později Oliver Heaviside upraví do dnes známe formy. Maxwell, ale také přidá něco svého, rozpoznal, že pro správnou funkci rovnic, je nutné současné poznání doplnit. Kvůli náročnosti tématu nemá smysl se pouštět do podrobností, pro nás je však podstatné, že z Maxwellova dodatku vyplývá to co Faraday předpokládal, elktromagnetiké vlny se šíří prostorem jako vodní vlny na hladině jezera. 

Hertz a důmyslný experiment 

Maxwellovy rovnice posunuly Faradayovy úvahy na hmatatelnější úroveň, ale pořád tyto pole a siločáry byly jen na papíře, bez důkazu nemůže úvahám příslušet titul teorie. A zde přichází německý fyzik Heinrich Herz, který se pokusí Maxwellovy vlny vytvořit a zachytit. Vlny vytváří pomocí jisker a chytá je pomocí senzoru, který nijak vodivě není ke generátoru jisker připojený. Aparatura není dokonalá, ale přesto Hertze čeká zdárný výsledek. Dokázal na svém senzoru zachytit signál, který se z jiskřiště šířil vzduchem.

Závěr: Světlo je rychlejší než kůň

Sám Hertz tvrdil, že Maxwellovy vlny nebudou mít využití, naštěstí se i géniové pletou a teorie elektromagnetického pole umožnila přesedlat z pošťáků a koní, na komunikaci s rychlostí světla. Od rádia až k satelitní komunikaci. To je nový svět, který začal s objevem Voltova sloupu, před pouhými 200 lety.