12 - Reading 4-L

1．公元前的琥珀和磁石

希臘七賢中有一位名叫泰勒斯的哲學(xué)家。公元前600年前后，泰勒斯看到當(dāng)明的希臘人通過摩擦琥珀吸引羽毛，用磁錢礦石吸引鐵片的現(xiàn)象，曾對其原因進(jìn)行過一番思考。據(jù)說他的解釋是：“萬物皆有靈。磁吸鐵，故磁有靈?！边@里所說的“磁”就是磁鐵礦石。
希臘人把琥珀叫做“elektron”（與英文“電”同音）。他們從波羅的海沿岸進(jìn)口琥珀，用來制作手鐲和首飾。當(dāng)時(shí)的寶石商們也知道摩擦琥珀能吸引羽毛，不過他們認(rèn)為那是神靈或者魔力的作用。
在東方，中國人民早在公元前2500年前后就已經(jīng)具有天然的磁石知識。據(jù)《呂氏春秋》一書記載，中國在公元前1000年前后就已經(jīng)有的指南針，他們在古代就已經(jīng)用磁針來辨別方向了。

2．磁，靜電

通常所說的摩擦起電，在公元前人們只知道它是一種現(xiàn)象。很長時(shí)間里，關(guān)于這一種現(xiàn)象的認(rèn)識并沒有進(jìn)展。
而羅盤則在13世經(jīng)就已經(jīng)在航海中得到了應(yīng)用。那時(shí)的羅盤是把加工成針形的磁鐵礦石放在秸稈里，使之能浮在水面上。到了14世紀(jì)初，又制成了用繩子把磁針吊起來的航海羅盤。
這種羅盤在1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸以及1519年麥哲倫發(fā)現(xiàn)環(huán)繞地球一周的航線時(shí)發(fā)揮了重要的作用。

（1）磁，靜電與吉爾伯特
英國人吉爾伯特是伊麗莎白女王的御醫(yī)，他在當(dāng)醫(yī)生的同時(shí)，也對磁進(jìn)行了研究。他總結(jié)了多年來關(guān)于磁的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，于1600年出了一本取名為《論磁學(xué)》的書。書中指出地球本身就是一塊大磁石，并且闡述了羅盤的磁傾角問題。
吉爾伯特還研究了摩擦琥珀吸引羽毛的現(xiàn)象，指出這種現(xiàn)象不僅存在于琥珀上，而且存在于硫磺，毛皮，陶瓷，火漆，紙，絲綢，金屬，橡膠等是摩擦起電物質(zhì)系列。把這個(gè)系列中的兩種物質(zhì)相互摩擦，系列中排在前面的物質(zhì)將帶正電，排在后面的物質(zhì)將帶負(fù)電。
那時(shí)候，主要的研究方法就是思考，而他主張真正的研究應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，他提出這種主張并付諸實(shí)踐，在這點(diǎn)上，可以說吉爾伯特是近代科學(xué)研究方法的開創(chuàng)者。

（2）雷和靜電
在公元前的中國，打雷被認(rèn)為是神的行為。說是有五位司雷電的神仙，其長者稱為雷祖，雷祖之下是雷公和電母。打雷就是雷公在天上敲大鼓，閃電就是電母用兩面鏡子把光射向下界。
到了亞里斯多德時(shí)代就已經(jīng)比較科學(xué)了。認(rèn)為雷的發(fā)生是由于大地上的水蒸氣上升，形成雷雨云，雷雨云遇到冷空氣凝縮而變成雷雨，同時(shí)伴隨出現(xiàn)強(qiáng)光。
認(rèn)為雷是靜電而產(chǎn)生的是英國人沃爾，那是1708年的事。1748年，富蘭克林基于同樣的認(rèn)識設(shè)計(jì)了避雷針。
能不能用什么辦法把這種靜電收集起來？這個(gè)問題很多科學(xué)家都考慮過。1746年，萊頓大學(xué)教授繆森布魯克發(fā)明了一種存貯靜電的瓶子，這就是后來很有名的“萊頓瓶”。
繆森布魯克本來想像往瓶子里裝水那樣把電裝進(jìn)瓶子里，他首先在瓶子里灌上水，然后用一根金屬絲把摩擦玻璃棒能到水里。就在他的手接觸到瓶子和棒的一瞬間，他被重重地“電擊”了一下。據(jù)說他曾這樣說過：“就算是國王命令，我也不想再做這種可怕的實(shí)驗(yàn)了”。
富蘭克林聯(lián)想到往萊頓瓶里蓄電的事，于1752年6月做了一個(gè)把風(fēng)箏放到雷雨云里去的實(shí)驗(yàn)。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了雷雨云有時(shí)帶正電有時(shí)帶負(fù)電的現(xiàn)象。這個(gè)風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)很有名，許多科學(xué)家都很感興趣，也跟著做。1753年7月，俄羅斯科學(xué)家利赫曼在實(shí)驗(yàn)中不幸遭電擊身亡。
通過用各種金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，意大利帕維亞大學(xué)教授伏打證明了鋅，鉛，錫，鐵，銅，銀，金，石墨是個(gè)金屬電壓系列，當(dāng)這個(gè)系列中的兩種金屬相互接觸時(shí)，系列中排在前面的金屬帶正電，排在后面的金屬帶負(fù)電。他把銅和鋅做為兩個(gè)電極置于稀硫酸中，從而發(fā)明了伏打電池。電壓的單位“伏特”就是以他的名字命名的。
19世紀(jì)初，正是法國大革命后進(jìn)入拿破侖時(shí)代。拿破侖從意大利歸來，在1801年把伏打召到巴黎，讓他做電實(shí)驗(yàn)，伏打也因此獲得了拿破侖授予的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)潞腿R吉諾-多諾爾勛章。