什么是电:大型室内游戏?
1600年,吉尔伯特在《磁学》一书中区分了磁和电。磁性是磁铁吸附铁的能力,电是琥珀(以及他发现的其他物质,如黑玉、硫磺)被摩擦后吸引物体的能力。他首先指出,这种特性不是琥珀、黑玉和硫磺所固有的,而是一种流体,是通过摩擦产生或转移的。但他对电谈得不多,因为他觉得这种现象不值一提。
很长一段时间,打电话被认为是无足轻重的。17世纪的爱尔兰科学家波义耳,像当时任何人一样,享受着愉快的娱乐。他是这样描述的:
"...一绺假发,干到一定程度,会被吸引到人的四肢。我让两个美女穿就证明了。有时我观察到他们无法阻止假发飘到脸颊上或粘在脸颊上,尽管他们没有使用胭脂。”
波义耳的同时代人,萨克森马德堡的格里克(1602-1686)以旋转的硫球为启动器,开始了电学实验。他将熔化的硫磺和其他矿物质注入一个玻璃球作为模具,然后取出玻璃球。这个乐器“像婴儿的头一样大”。为了让它绕着轴旋转,Gerik在中心打了一个洞,插入了一根带手柄的铁棒。然后一只手握住硫磺球,另一只手转动它。摩擦力使球带电,所以它能吸引其他物体。格里克发现他可以向其他物体发送电报,比如另一个硫磺球。他还注意到另一个有趣的事情:原本吸引硫球的物体,一旦接触到硫球,就会被硫球排斥。
18世纪,带电玻璃球和玻璃棒成为欧洲流行的娱乐用具。晚会上,嘉宾们用电击、吸引羽毛等轻物、让对方毛骨悚然等方式逗乐对方。
当然,科学家对这一现象背后的原因感兴趣。他们怀疑这可能是另一种“失重”流体,尽管大多数已知的流体都可以归类为热和燃素,燃素是导致燃烧的物质。为了解释Gerik注意到的吸引/排斥现象,最流行的理论是双流体理论。一种流体排斥,另一种流体吸引。用皮毛摩擦玻璃棒或玻璃球会转移一部分液体,产生电荷。而相反的流体相互吸引(就像磁铁中相反的两极相互吸引一样)。
1729迎来突破事件。Stephen gray(1666—1736)发现,当他用软木塞给一个玻璃管的两端充电时,在一个暴风雨的日子里,不仅玻璃管带电,软木塞也带电。富兰克林用风筝和金属钥匙证明了闪电是电的一种形式。幸运的是,他活着记录了实验结果。其他实验者就没这么幸运了。是的。他发现了导电现象。还有一种装置叫莱顿瓶,以荷兰莱顿命名。它的出现带来了更丰硕的实验。1745左右,荷兰和博美犬的发明家分别发明了这种莱顿瓶。这是一个玻璃瓶,内层和外层分别覆盖着金属,本质上是一个储存装置[半个世纪后被亚历山德罗·伏打(1745-1827)称为“电容器”),可以储存大量摩擦产生的静电荷。如果你想给充电的莱顿瓶放电,你只需要把手放在它的中央杆附近。在早期的电学研究中,许多研究人员遭受了猛烈的电击。当一块金属靠近莱顿瓶时,只会在接合处迸出火花,并伴有爆裂声。
像玻璃球和玻璃棒一样,莱顿瓶也成为社交聚会上的热门话题。但它的发明也标志着对电的本质和特征进行认真研究的开始。