当前位置: 6165.com > 现代文学 > 正文

电的本质的发现【6165.com】

时间:2019-12-12 22:03来源:现代文学
上回说到法国化学家拉瓦锡被推在断头台上,虽有许多人求情,可那把无情的大铡刀还是从空而降,这位现代化学的创始者便人头落地。自拉瓦锡死后,他开创的化学事业就和电的发现

  上回说到法国化学家拉瓦锡被推在断头台上,虽有许多人求情,可那把无情的大铡刀还是从空而降,这位现代化学的创始者便人头落地。自拉瓦锡死后,他开创的化学事业就和电的发现与研究连在一起,所以我们现在先来补讲一个电的故事。

1750年5月,英国皇家学会突然收到一篇论文,说天上的雷电和我们在实验室里摩擦产生的电是一回事,还列举了十二条相同处,如:放光、有声、能点燃易燃物、能杀伤动物等等。还说到电是通过金属的尖端释放传递的,因此为使建筑物免遭雷击,可以在屋顶上装一个尖头铁棒,再以金属线接地,电就被引入地下。那皇家学会的会员们大都是天文、力学、数学方面的专家,他们研究的是那些高深的题目,那时化学还是刚刚起步,这电学干脆就还不算一门学问呢。学会秘书看着这篇文章想,这大概又是什么江湖骗子的法术,再一看作者,是一个十分陌生的名字,寄出地址呢?美洲的宾州,秘书不看犹可,一看随即“啪”地一声扔到纸篓里去了。读者,你知道为什么这样?原来那英国当时正称霸世界,无论政治、经济、科学各方面它都不把别人看在眼里。当时的世界上根本就还没有个美国。美洲大陆原是印弟安人在这里世代居住,1492年哥伦布发现这块新大陆,英国便立即派来了控险队。1607年英国又向这里派遣了第一批移民,开始在这里霸占殖民地。就说秘书刚才看到的宾州吧,它原来哪有什么名字,不过是一块荒地。1681年英王查理二世将这块土地赐给一个叫威廉·宾的业主,由此得名。连这种半开化的地方也配向皇家学会送科学论文?这文章能进皇家学会的纸篓也就算它高攀了。 你知道这个大胆送论文的人是谁?他叫本杰明·富兰克林(1706~1790)。当时他虽然名不惊人,可后来他倒成了电学的开门鼻祖。这人聪明绝顶而又极有志气。小时因家贫不能上学,就跟着开印刷所的哥哥当学徒,这倒使他有机会读到许多最新的书。他见几个大人写稿办报,自己也就写了稿子,晚上悄悄投到哥哥的门缝里,署名却是莎伦丝·多古德夫人,有一段时间这些文章天天见报,人们天天议论这才华横溢的夫人,却不见她来领稿酬。他后来大了就独立办报、办厂,但是他的聪明还是多得无处发泄。一个冬夜他外出归来时,抱起床上的小女儿吻一吻,她那小脸蛋竟冻得冰凉!当晚他通宵未睡,天亮时竟发明出一种新式火炉,欧美那种散热率极低的老式壁炉一下就被淘汰了。到现在我们用的铁火炉基本上还是他设计的样子。一天他在家里请客,夫人在厨房里又忙又乱,还烤糊了一只鸡。第二天他就在自己厨房顶上凿了一个洞,上面装了一个小风车,用皮带连着下面的肉叉,制成了一个自动烤肉机。一次乘船,他见船速太慢,就叫水手将货物向后移船头微微抬高,果然速度大快,他由此又研究了船的快慢与它吃水多少的关系。但是只可惜这里是落后的殖民地,没有像皇家学会那样的科学团体,没有许多科学家可以相互研讨,他只是自己一人摸索。好在他极聪明,发明这些总像玩一样的轻松。 一天富兰克林的朋友洛根前来看他,一进门却把双手藏在背后神秘地说:“富兰克林,今天我让你看一件东西,叫你知道世界上还有比你更聪明的人。” “当然,世界上聪明人多得很,我算老几?不过我倒想看看你带来了什么聪明玩艺儿。” 洛根将手向前一摊,原来是一本新出的杂志,里面尽是些方格子,格里填满数字。他说“你看这是些魔方格子,那数字不管横加竖加,它们的和总是一致的。”富兰克林不看犹可,一看哈哈大笑:“这有什么了不起,我这里也有几张自制的魔方格子,你看这张,不管横竖都有八个数呢。” 表一 “你听我给你细说。只要你进了我这个魔方阵里,就总跑不出260去。第一,不管横、竖每行每列的和都是260;第二,你从下面两角的对角各数四个数,成一段折线,则这折线上的八个数的和是260,而每条与这线平行的线上的八个数也都是260;第三,你从上面的两角出发作这么几条折线,其和也是260;第四,你从左边的两角出发,这样数,其和还是260;第五,你从右边的两角出发,这样数,其和仍是260。不信你就试试,保你逃不出这260的网去。”富兰克林说。 “魔高一尺,道高一丈,你这260有什么了不起,你看这张魔方格子,是16个数的正方形,以比你多一倍。它不管横加、竖加、对角加都是2056。”洛根说着真的又翻出一张表来。 这下富兰克林可有点傻眼。不过他并不服气,说:“且慢,现在咱们点燃一支烟,在这烟燃尽前,我立即再给你设计一张也是十六个数的魔方格子。”只见富兰克林抽出一支铅笔,在一张空格纸上横填竖写,如点豆种瓜一般。一会儿那支烟还未着完,他便叫:“好了!我这格子纵横相加也是2056,虽对角相加不是这个数,可是只要你在大方格内任意挖出一块16个相连的格子组成的小方格,他们的和也是2056。”(其实这表里有两组数是错的,读者如有心可以找一找,但这已是极不易了。)洛根这时方更佩服富兰克林的才智。 表二 暂时不说富兰克林与朋友拼方格斗智,却说1745年11月科学史上出了一件值得纪念的大事。荷兰莱顿大学的教授穆申布勒克和他的朋友阿利曼特·库诺伊斯做了一个有趣的实验。他们先用摩擦机产生电,再用金属丝把电引入玻璃瓶内,可以看见闪电的火花。于是这二人就想,能不能将电储存起来呢?他们将瓶内灌满水,接通导线,再继续摇动摩擦机,却看不见一个火花。这时库诺伊斯像是要把电捞出来一样,一只手端起瓶子,另一只手到水瓶里去探措,突然他大叫一声,觉得右臂一陈麻胀,猛然缩回手来。可以说这库诺伊斯一下便占据了一个世界第一:他是世界上第一个被人工电打着的人。穆申布勒克立即由此得到启发,将玻璃瓶贴了锡箔制成了能储存电的瓶子。 真是说者无心,听者有意。穆申布勒克等人只是想实验一下摩擦生电,而富兰克林听说了这个实验,1746年到波士顿看望老母亲时,又亲眼看到了这种实验,这聪明人立即想到天上的雷电经常打死人畜,也能放出闪光,天下地下的两种电是不是一回事呢?这年富兰克林已经整整40岁了,而且已经成了当地很有名气的出版商,当上了州议员,可是在科学发现的诱惑下,他立即又像变成了一个十几岁的孩子。自从波士顿探亲回来后,他的妻子就成天抱怨她的厨房里再也不得安宁了。盐钵、醋罐常会不翼而飞,被富兰克林拿去“生电”。这还不算,富兰克林每天还冥思苦想着,怎样在打雷下雨时把天上的电引下来,好亲眼看看,亲手试试。可是在当时,雷电是天火啊,谁敢这样去想?妻子听说富兰克林竟敢有这样的狂想,一边桌前枕边地苦劝他不要去冒犯上帝,一边又在背后虔诚祷告,求上帝千万原谅自己的丈夫。 1752年6月,终于盼来了一个大雷雨的天气。这天下午富兰克林正在家里摆弄着这些瓶瓶罐罐,金属导线,突然一阵风扑来,窗户被摇得嘎嘎直响,窗帘飞起如一面狂舞的大旗。他探头一看,见西边天上的乌云像泼了一天墨汁,如浪如涛般地压了过来。他不觉喜上心头,忙叫一声:“威廉,准备行动。”一会儿就领着儿子,架着一架用丝绸制成的大风筝迎着狂风向野外奔去。 富兰克林选了一块广阔的草地,将风筝向天空徐徐放去。渐渐地一张桌面大的风筝已变成一本书似的一个小点,又像是升向云海里的一叶小舟,被颠着、摇着,在远处怯生生地回望着自己的主人。突然一道闪电劈开云层,在天空划了一个“之”字,接着嘎嘣一声脆雷,那如铜钱般的雨点就瓢洒盆泼般地倾了下来。富兰克林转身一看,草地上正有一间牧人用过的旧房,忙招呼儿子站到房门里,让他拉紧风筝线,这样靠近手的一节线就不会因淋湿而导电。这一切都是精心设计好的,风筝是绸子制的,不怕雨淋,线是麻绳很结实,靠手的一节又换成绸带,不导电,麻绳与绸带间用金属线挂一把铜钥匙。富兰克林站在屋檐下紧张地注视着西边的天空,只见电光闪过一道又是一道,雷声一声更比一声响亮。他想,这些云海里的“天火”今天不知肯不肯乘我的这个风筝小船来到人间作一回客。多少年来人们与它要不就是隔天遥望,要不就是被它的震怒吓得关门闭户,还从没有过一次促膝相见,握手言欢呢。他正这样想着,突然威廉大叫:“爸爸,快看!”他顺着儿子的手指一看,那拉紧的麻绳,本来是光溜溜的,怎么现在突然怒发冲冠,那些细纤维一根一根都直竖起来。富兰克林到底聪明,他眼睛一转,突然高兴地喊道:“天电引来了!”因为毛皮摩擦带电时细毛也会竖起,这说明风筝线上已有电了。他一边嘱咐儿子小心,一边用手握成拳头慢慢接近那把铜钥匙。突然他像被谁推了一把,跌倒在地上,浑身发麻,他顾不得疼痛,也不知道害怕,喊着:“是他来了,他乘着风筝下来了!我们握手了6165.com,!”(还算富兰克林幸运,第二年一个叫李赫曼的俄国人也学着富兰克林做这个实验,当场就被电打死了。)富兰克林从地上一骨碌爬起来,将带来的莱顿瓶接在钥匙上,果然这瓶里储存了电,而且这电也有火花,可以点燃酒精灯,可以用它做各种电气实验。天电、地电原来一个样!一会儿雨停云散,富兰克林收了风筝,和儿子抱着藏有天电的莱顿瓶,就像钓到一条大鱼一样高高兴兴地回家去了。 且不说富兰克林回家后妻子怎样地埋怨,怎样诉说她在家里担惊受怕。他一回家就爬上房顶竖起一根数丈长的铁棒,下面连上铜线,一直伸到土里。这便是世界上第一个避雷针。聪明的富兰克林,从风筝引电想到在房顶上用铁棒引电,再直接导入地内,房屋自然不会遭雷击了。于是这个小小的避雷针立即风靡一时,传到英国、法国、德国,传遍欧州、美洲。凡高一点的房子都安上了这个装置。这根小针不知救了多少人的命。面对这一事实,1756年,那个当初对他的论文连看都不愿看一眼的英国皇家学会,在富兰克林没有办申请手续的情况下,就主动授予他皇家学会正式会员的称号。 富兰克林因是无名小辈,向皇家学会投稿被掷之纸篓。后来他从天上引来了雷电,皇家学会又主动上门来请他。真是店大欺客,客大欺店。学者慕名求学会,学会慕名求学者。许多青年学生以考入名牌大学为荣,而许多名牌大学为加重自身的名声又到处重金聘请名教授。这名气是什么,是宝塔上辉煌的塔尖,是大树参天的树冠。但塔尖下是一寸一寸叠起的砖石,树冠下是粗壮的树干和穿石破土的根须。所谓功成名就,就是一步步地去干,名气也就如塔生尖,如树长叶一样自然而生了。有的人刻意求名,自封为什么“著名”、“资深”,人们却不知他名下有何物,还是记不住他的名字,有的人埋头苦干,捧贡献于社会,人们得益之后就很自然地要缘物寻人,因此就牢牢地记住了他们的名字。这部书里所记载的这一百多位科学家,无不都是这样本无心求名而得大名,本无心传世而永彪青史。 富兰克林发明的那根通天小针传到世界各地我们且不细说,单说它传到英国却又引出一段奇怪的故事。前面我们说过,那美洲本是英国的殖民地,英国对美洲人民只知掠夺、压迫,哪顾他们的什么利益。所以美洲的一些州就联合起来向英国抗争,并且派富兰克林作为代表去伦敦谈判。这种谈判拖了很长时间毫无结果。1776年干脆爆发了一场独立战争,富兰克林也是独立宣言的五位签字者之一。那英王眼见美洲十三个州联合起来,用武力将自己的势力一天天的挤了出来,成立了美利坚合众国。可是,隔着一个大西洋,鞭长莫及,气得又是咬牙,又是跺脚,想方设法要出这口恶气。一天,英王乔治三世在宫前草坪上散步,正生着闷气,一抬头看到克攸王宫顶上那根尖尖的避雷针,不由又想起富兰克林这个闹独立的罪魁,便立即把大臣们召来发狠道:“富兰克林带领美洲人造反了,我们还用他发明的避雷针,真是不顾国耻,你们难道就能咽下这口气?我命令,明天开始把全国的避雷针都拆掉!” “陛下,这避雷针可真的是一件有用的东西,自从装上它,全国的雷击事件就基本绝迹了。你忘了,我们的火药库还是您亲自组织人装针保护的。”几个开明些的大臣连忙据理解释。“那就把针的尖头改成圆球形的。反正不能照富兰克林那个样子。自古以来,圆就表示完美无缺!”“可是圆的不如尖的能引电啊!”“我是国王,我说圆的好,就是圆的好!”大臣中有那不懂科学的,就极力奉承,有那知道个中利害的,就连忙去英国皇家学会,请他们赶快出面说句话。这时皇家学会的会长正是普林格尔,他一听这事真是哭笑不得,连忙进宫来见英王说:“陛下,许多事情都得听您的,可是这事涉及自然规律,实在不能照您的话去办啊。”国王一听更是暴跳如雷:“在别国我可以不管,只要在英国,自然规律也要听我的!想不到你身为皇家学会的会长,竟不顾国家荣誉,也替富兰克林说话!现在有两条路由你选择,要么以你的名义发表声明,说避雷针制成球形最合理,要么我就撤掉你这个会长的职!” 后来普林格尔被撤职,但是这避雷针始终是尖的,并没有改成圆的。

  话说1750年5月,英国皇家学会突然收到一篇论文,说天上的雷电和我们在实验室里摩擦生成的电是一回事,还列举了十二条相同处,如:放光、有声、能点燃易燃物、能杀伤动物等等。还说到电是通过金属的尖端释放传递的,因此为使建筑物免遭雷理,可以在屋顶上装一个尖铁棒,再以金属线接地,电就被引入地下。那皇家学会的会员们大都是天文、力学、数学方面的专家,他们研究的是那些高深的题目,但是化学却是刚刚起步,这电学乾脆就还不算一门学问呢。学会秘书看看这篇文章想,这大概又是什么江湖骗子的法术,再一看作者,是一个十分陌生的名字,寄出地址呢?美洲的宾州,秘书不看犹可,一看随即就啪地一声扔到纸篓里去了。读者,你知道为什么这样?原来那英国当时正称霸世界,无论政冶、经济、科学各方面它都不把别人看在眼里。当时的世界上根本我还没有个美国。美洲大陆原是印第安人在这里世代居住,1492年哥伦布发现这块新大陆,英国便立即派来了探险队。1607年英国又向这里派遣了第一批移民,开始在这里霸占殖民地。就说秘书刚才看到的宾州吧,它原来哪有什么名字,不过是一块荒地。1681年英王查理二世将这块土地赐给一个叫威廉•宾的业主,这样便由此得名了。连这种半开化的地方也配向皇家学会送科学论文?这文章能进皇家学会的纸篓也就算是高攀了。

  你道这个大胆送论文的人是谁?他叫本杰明•富兰克林(1706-1790)。当时他虽然名不惊人,可后来他倒成了电学的开门鼻祖。这人聪明绝顶而又极有志气。小时因家贫不能上学,就跟着开印刷所的哥哥当学徒,这倒使他有机会读到许多最新的书。他见几个大人写稿办报,自己也写了稿子,晚上悄悄投到哥哥的门缝里,署名却是莎伦丝•多吉德夫人,有一段时间这些文章天天见报,人们天天议论这才华横溢的夫人,却不见她来领稿酬。他后来大了就独立办报•办厂,但是位那聪明还是多得无处发泄。一个冬夜他外出归来时,抱起床上的小女儿吻一吻,她那小脸蛋竟冻得冰凉!当晚他通宵末睡,天亮时竟发明出一种新式火炉,欧美那种散热率极低的老式壁炉一下就被淘汰了。到现在我们用的铁火炉基本上还是他设计的样子。一天他在家里请客,夫人在厨房里又忙又乱,还烤糊了一只鸡。第二天他就在自己厨房顶上凿了一个洞,上面装了一个小风车,用皮带连着下面的肉叉,制成了一个自动烤肉机。一次乘船,他见船速太慢,就叫水手将货物向后移,船头微微抬高,果然速度大快,他由此又研究了船的快慢与它吃水多少的关系。但是只可惜这里是落后的殖民地,没有像皇家学会那样的科学团体,没有许多科学家可以相互研讨,他只是自己一人摸索。好在他极聪明,发明这些总像玩一样的轻松。

  一天富兰克林的朋友洛根前来看他,一进门却把双手藏在背后神秘地说:“富兰克林,今天我让你看一件东西,叫你知道世界上还有比你更聪明的人。”

  “当然,世界上聪明人多得很,我算老几?不过我倒想看看你带来了什么聪明玩艺儿。”

  洛根将手向前一摊,原来是一本新出的杂志,里面尽是些方格子,格里填满数字。他说:“你看这是魔方格子,那数字不管横加竖加,它们的和总是一致的。”富兰克林不看犹可,一看哈哈大笑:“这有什么了不起,我这里也有几张自制的魔方格子,你看这张,不管横竖都有八个数呢。”附表一:

52 61  4 13 20 29 36 45
14  3 62 51 46 35 30 19
53 60  5 12 21 28 37 44
11  6 59 54 43 38 27 22
55 58  7 10 23 26 39 42
9  8 57 56 41 40 25 24
50 63  2 15 18 31 34 47
16  1 64 49 48 33 32 17

  “你听我给你细说。只要你进了我这个魔方阵里,就总跑不出260去。第一,不管横、竖每行每列的和都是260;第二,你从下面两角的对角各数四个数,成一段折线,则这折线上的八个数的和是260,而每条与这线平行的线上的八个数也都是260;第三,你从上面的两角出发作这么几条折线,其和也是260;第四,你从左边的两角出发,这样数,其和还是260;第五,你从右边的两角出发,这样数,其和仍是260。不信你就试试,保你逃不出这260的网去。”富兰克林说。

  “魔高一尺,道高一丈,你这260有什么了不起,你看这张魔方格子,是16个数的正方形,又比你多一倍。它不管横加、竖加、对角加都是2056。”洛根说着真的又翻出一张表来。

  这下富兰克林可有点傻眼。不过他并不服气,说:“且慢,现在咱们点燃一支烟,在这烟燃尽前,我立即再给你设计一张也是十六个数的魔方格子。”只见富兰克林抽出支铅笔,在一张空格纸上横填竖写,如点豆种瓜一般。一会儿那支烟还未着完,他便叫:“好了!我这格子纵横相加也是2056,虽对角相加不是这个数,可是只要你在大方格内任意挖出一块16个相连的格子组成的小方格,他们的和也是2056。”(其实这表里有两组数是错的,读者如有心可以一找,但这已是极不易了。)洛根这时方更佩服富兰克林的才智。附表二:

200 217 232 249  8  25  40  57  72  89 104 121 136 153 168 181
58  39  26  7 250 231 218 199 180 167 154 135 122 103  90  71
198 219 230 251  6  27  38  59  70  91 102 123 134 155 166 187
60  37  28  5 252 229 220 197 188 165 156 133 124 101  92  69
201 216 233 248  9  24  41  56  73  88 105 120 137 152 169 184
55  42  23  10 247 234 215 202 183 170 151 138 119 106  87  74
203 214 235 246  11  22  43  54  75  86 107 118 139 150 171 182
53  44  21  12 245 236 213 204 181 172 149 140 117 108  85  76
205 212 237 244  13  20  45  52  77  84 109 116 141 148 173 180
51  46  19  14 243 238 241 206 179 174 147 142 115 110  83  78
207 210 239 242  15  18  47  50  79  82 111 114 143 146 175 178
49  48  17  16 241 240 209 208 177 176 145 144 113 112  81  80
196 221 228 253  4  29  36  61  68  93 100 125 132 157 164 189
62  35  30  3 254 227 222 195 190 163 158 131 126  99  94  67
194 223 226 255  2  31  34  63  66  95  98 127 130 159 162 191
64  33  32  1 256 225 224 193 192 161 160 129 128  97  96  65

  暂时不说富兰克林与朋友拼方格斗智,却说1745年11月科学史上出了一件值得纪念的大事。荷兰莱顿大学的教授穆申布勒克和他的朋友阿利曼特•库诺伊斯做了一个有趣的实验。他们先用摩擦机生成电,再用金属丝把电引入玻璃瓶内,可以看见闪电的火花。于是这三人就想,能不能将电保存起来呢?他们将瓶内灌满水,接通导栈,再继纽摇动摩擦机,却看不见一个火花。这时库诺伊斯像是要把电捞出来来一样,一只手端起瓶子;另一只手到水瓶里去探摸,突然他大叫一声,觉得右臂一阵麻胀,猛然缩回手来。可以说这库诺伊斯一下便占据了一个世界第一:他是世界上第一个被人工电打着的人。穆申布勒克立即由此得到启发,将玻璃瓶贴了锡箔制成了能保存电的瓶子。

  真是说者无心,听者有意。穆申布勒克等人只是想实验一下摩擦主电,而富兰克林听说了这个实验,1746年到波士顿看望老母亲时,又亲眼看到了这种实验,这聪明人立即想到天上的雷电经常打死人畜,也能放出闪光,天上地下的两种电是不是一回事呢?这年富兰克林已经整整四十岁了,而且已经成了当地恨有名气的出版商,当上了州议员,可是在科学发现的诱惑下,他立即又像变成了一个十几岁的孩子。自从波士顿探亲回来后,他的妻子就成天抱怨她的厨房里再也不得安宁了。

  盐、钵、醋罐常会不翼而飞,被富兰克林拿去“生电”。这还不算,富兰克林每天还冥思苦想着,怎样在打雷下雨时把天上的电引下来,好亲眼看看,亲手试试。可是在当时,雷电是天火啊,谁敢这样去想?妻子听说富兰克林竟敢有这样的狂想,一边桌前枕边地苦劝他不要去冒犯上帝,一边又在背后虔诚祷告,求上帝千万原谅自己的丈夫。

编辑:现代文学 本文来源:电的本质的发现【6165.com】

关键词: