五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】电的故事 -- 温暖的夜

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家园 【原创】续1,第一代闪电侠富兰克林

在序中,被伽利略称做伟大到令人嫉妒的吉尔伯特(William Gilbert,1540年-1605年)发明了起电机并提出了电的概念。而英国人格雷和法国人杜菲发现了导体和存在不同种类的电荷,对于进行真正的电实验还有许多难题要解决。其中最先解决的是电的存储问题。

由于起电机只能产生瞬间的电流,于是许多人对如何储存电荷产生了极大的兴趣。

1745年普鲁士的一位副主教克莱斯特(Ewald Georg von Kleist,1700-1748)在实验中利用导线将起电机发出的电引向装有铁钉的玻璃瓶。当他用手触及铁钉时,受到猛烈的一击,由此发现了放电现象。

1746年,荷兰莱顿大学的物理学教授马森布罗克(Pieter von Musschen,1692~1761)总结出了把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来。他和他的律师朋友先后被带电的玻璃瓶电击,他写信给巴黎学会说,这是一个可怕的实验,我提醒你们千万别去尝试,不过为了法兰西帝国,还是再试一次吧。

这种可以保存电的莱顿瓶在当时引起极大的轰动,人们用莱顿瓶进行了大规模的实验。有用来电杀老鼠的,有用来点酒精和火药。其中规模最壮观的一次示范表演是法国人诺莱特在巴黎圣母院前作的。诺莱特邀请了法王路易十五的皇室成员临场观看表演。他调来了七百个修道士,让他们手拉手排成一行,全长达900英尺,约275米,队伍十分壮观。让排头的修道士用手拿住莱顿瓶,排尾的修道士手握莱顿瓶的引线,接着让莱顿瓶起电,结果七百个修道士因受电击几乎同时跳了起来,在场的人无不为之目瞪口呆。

在18世纪中叶,欧洲正在就莱顿瓶的用途和为什么能存储点产生激烈的辩论,这股风潮同样吹到北美。一位英国学者向富兰克林邮寄了一只莱顿瓶。是的,就是那个benjamin.Franklin,拥有传奇的一生,因为他的卓越贡献,美国人曾通过全民表决奖励了他100美元。自从获得了莱顿瓶,富兰克林立即沉迷了。富兰克林创造出了电蜘蛛(黑色蜘蛛,处于电场中会转圈跳起来),电鱼(水平举着,当你松手时它会快速飘向导体,就像在游),魔画(画中的英国国王戴着王冠,试图拿走皇冠的人都会受到重重的电击)等消遣之物,但他并未发现电的其他用途。他写信给他在英国的朋友道:“就算电的发现没有其他用途,他也起码可以让自负的人变得自卑。”富兰克林和大多数人一样,相信没有不同类型的电,只有带有正负极的电流。他懊恼的是,没有创造出任何证明电对人类有用的东西。

富兰克林在河边举行了一个盛大的宴会。“有只倒霉的火鸡将被电死,然后电烤叉将会用来做我们的晚餐,火是用电瓶点燃的,所有来自欧洲的著名电学家们,都举起从起电器里放出来的带电美酒。”富兰克林如是说。结果是倒霉的富兰克林在电火鸡的时候自己晕倒了,电全方位,从头到尾,贯穿了他,使他麻木,一直到第二天清晨才恢复。

1952年,富兰克林进行了著名的引雷实验。将用十字架和丝带做成的风筝在雷雨天放飞,一开始,并未出现他所期待的闪电。正当他感到失望时,雷声轰隆,松弛的麻绳不断向上紧绷,被电击过的富兰克林小心翼翼去触碰麻绳的末端,结果看到清晰的电火花。幸运的富兰克林逃过一劫,因为闪电并未直接击中他的风筝。而另一位喝伏特加的朋友就没有这么幸运了,根据富兰克林在书中的记载,住在圣彼得堡的瑞典科学家Georg Richman重复了一个实验,不幸的是,他受到电击,当场死亡。

大难不死的富兰克林名声鹊起,很快成为欧洲名人,被人们称为18世纪的普罗米修斯。早有欧洲学者偶然发现莱顿放电的声音有点类似闪电声,富兰克林的实验证明闪电只是云层放电的电火花而已,只是比较激烈。富兰克林提出假说:电是一种在平常条件下以一定比例存在于一切物质中的要素。他还发现,电可以从一个物体转移到另一个物体,在任一绝缘体中,总电量是不发生变化的。这一结论就是近代电学中所谓的电荷守恒定律。他还第一次用数学上的正负概念来说明两种电荷的性质,说明了电的来源和在物质中存在的情况,说明了一些电介质的特性。

富兰克林根据雷电的性质发明了避雷针,只是当时被雷击还被视为是上天的惩罚,直后来,在装有避雷针的建筑完好无损,而周围的建筑被毁灭,科学才战胜了愚昧。

benjamin.Franklin,一位宣扬诚实和节欲的清教主义者,在政治,哲学等领域有不错的成就,居然还能在电学上占有如此重要的地位。“诚实和勤勉,应该成为你永久的伴侣。”,富兰克林给人类留下了许多科学财富的同时,他的自传也给后人留下了精神财富。出身平民的富兰克林,在工作繁忙的同时,利用个人努力,造就了一个传奇。

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