??珠(zhu)宝与电有什么关系??这个故事(shi)线中包含有上帝、?绵羊、?闪(shan)电死神、?变成大树的女人、?为了治病进行放血(xue)、?巨大的宝石、?指南针工作原理、?创造性的(de)侮辱等。?下面让我们听听 Kathy 老师讲讲这里面的趣事(shi)。
??让我们从珠(zhu)宝谈起。假设你有一个琥珀(po)宝石,在一块毛皮上摩擦,可以(yi)使得琥珀能够吸起羽毛或者绒毛(mao),看起来很神奇,是吧? ?我们(men)称这为静电现象,或者魔术。?在1600年前,静电现象激发了米利(li)都的一位希腊哲学家泰利斯的想象(xiang),他曾说过,“一切事物都包含有上(shang)帝。”
??那么(me)泰利斯如何知道琥珀的静电现象的??由于他的所有著作都没有(you)流传,所以我们也无法弄清(qing)事实。?大部分com关于泰利(li)斯的传说都是从亚(ya)里士多德的著作(zuo)中获得的,而亚里士多德的书籍也大多(duo)失传了。?所以上面(mian)的故事仅仅是用于教育的猜想。?很多人把泰利斯想象成一位勇敢(gan)的科学家,对待周围的事物进行研究(jiu)。?一段卡通视频展示泰利斯在村庄周(zhou)围到处寻找绵羊(yang),使用琥珀在羊身上进行(xing)摩擦。
▲ 图1.1 琥珀珠宝摩擦产生静电
??泰利(li)斯不是科学家,他是一位哲学家(jia),来对世界进行解释。以(yi)他的名义我们做一个(ge)思想实验。?一位珠宝商(shang)人把珠宝隐藏在皮革衣服里面,一(yi)天他注意到琥珀居然能够吸引(yin)小的绒毛,?并把(ba)这个性质包装成一段古希腊(la)神话,根据诗人奥维德记录传颂下来。
??太阳神有很多孩子,其中(zhong)一位叫做法厄同。?有一天法厄同把他(ta)父亲的双马飞车(che)偷来骑乘,在天上横冲直撞。?天神丘(qiu)比特,不是木星那个丘比特,使用(yong)闪电将其击落马下(xia)。?他从马车上跌了到河里。 法厄同的姐姐(jie)因他弟弟掉落到河里(li)没日没夜的哭泣,后(hou)来上帝将她变成了一棵大树,她的(de)泪水形成了琥珀。?实际上琥(hu)珀就是由树木的汁(zhi)液形成的化石。?虽然这个神话传说中的法厄同和(he)他姐姐的遭遇令(ling)人同情,但对于宝石商人来说则是一(yi)件大好事。?这个传说可(ke)以增加宝石的价格,因为(wei)它们不仅仅是宝石(shi),还是神灵的组成部分。
▲ 图1.2 琥珀来自与树木汁液所形成的(de)的化石
??不关琥珀是如何被发现的(de),直到2000年之后人们才发(fa)现它与电有关系。?一位在伊丽莎白时期行医的英国医生,名叫威廉·吉尔伯特,?在1600年(nian),吉尔伯特写了一本关于磁现象的书籍(ji),非常流行。?为何吉尔伯特的(de)书记这么流行,很令人不解。?从他(ta)的油彩画像上我们看到他长得并不(bu)好看,通过他的书籍可(ke)以了解到他的脾气暴躁,令人生厌(yan)。?比如在他的书中称他的(de)同时代的人中充满了(le)一些有学问的小丑(chou)、舞文弄墨诡辩家、信口开河的喷子们、不(bu)长脑子的乌合之众。这些人应该被(bei)撕碎、被痛斥。
▲ 图1.3 吉尔伯特的画像
??他的精湛医术为其积(ji)累了最初的荣誉。?很难想想公元1600年时期的医术给人看病,仅(jin)仅就是给人放血,或者吃一(yi)些略带毒性的药物。 ?吉尔伯(bo)特显然对此很在行,所到之处掌声无数(shu),?他甚至成为伊丽莎白的私人医(yi)生。伊丽莎白很精明,她(ta)不让任何人包括吉(ji)尔伯特触碰她。?不(bu)管怎样,就像很多文(wen)艺复兴时期的男人(被(bei)称为文艺复兴男人)都有一项(xiang)爱好一样,?威廉·吉尔伯特(te)也有自己的爱好,他喜(xi)欢研究磁铁。
▲ 图1.4 16实际医生的(de)服装
??很多年前中(zhong)国人就发明了指南针,?将(jiang)一小块磁石放在一个支点上自(zi)由转动,它的一端(duan)指向北方。?威廉·吉(ji)尔伯特是第一个提出,正如当今我们所知(zhi)道的那样,之所以(yi)指南针能够定向北方,是因为地球(qiu)就是一个巨大的磁石。
??在吉尔(er)伯特18年的磁石研究经历中(zhong),他也对琥珀静电效应进行研究,?似(si)乎琥珀现象也是一种(zhong)特别的磁石现象。?通过仔细研究之后(hou),吉尔伯特发现,尽快静(jing)电在某些方向与磁石吸引作用有点相(xiang)似,但还是有很多的不同。?不同一,就是(shi)磁石的磁性是永久的,但静电需要摩(mo)擦才能够产生;?不同二,磁石(shi)无论是在干燥天气、潮湿天气甚至在水(shui)里面都可以表现很好,但静(jing)电则在潮湿天气中表现不好,水里面(mian)更是无法吸引;?不同三,磁(ci)石只能对一些种类的金属吸引,但(dan)静电可以吸引任何物体。
??吉尔伯特在1600年对所有地球(qiu)上能够找到的物体进行(xing)摩擦,从石蜡到巨大的金刚石,?找(zhao)到所有能够摩擦起电从而能(neng)够吸引绒毛的物品名单。?由于静电与(yu)此时不同,也是因为最初是从琥珀摩(mo)擦中发现的,?他使用希(xi)腊语中琥珀的单词来命名电,electron,他将其拉丁语化,称其为静电力,?对应现在英语中的电(dian)力,这是 电的名称由来。
??在吉尔伯(bo)特所有重要的研究中,他(ta)犯了一个重大错误。?他知道磁力包含有吸引力和(he)排斥力两种现象(xiang),?比如磁铁的北极和南极(ji)之间存在吸引力,北极与北极,或者南极与南极之间是排斥力(li),?但他不知道静电中也(ye)存在排斥力。?实际(ji)上,直到70年之后,一(yi)位古怪的德国科学家(jia)证明了吉尔伯特是错(cuo)误的。