电的由来

01 电的发现

珠宝与电有什么关系？这个故事线中包含有上帝、绵羊、闪电死神、变成大树的女人、为了治病进行放血、巨大的宝石、指南针工作原理、创造性的侮辱等。下面让我们听听 Kathy 老师讲讲这里面的趣事。

让我们从珠宝谈起。假设你有一个琥珀宝石，在一块毛皮上摩擦，可以使得琥珀能够吸起羽毛或者绒毛，看起来很神奇，是吧？我们称这为静电现象，或者魔术。在1600年前，静电现象激发了米利都的一位希腊哲学家泰利斯的想象，他曾说过，“一切事物都包含有上帝。”

那么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流传，所以我们也无法弄清事实。大部分关于泰利斯的传说都是从亚里士多德的著作中获得的，而亚里士多德的书籍也大多失传了。所以上面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的科学家，对待周围的事物进行研究。一段卡通视频展示泰利斯在村庄周围到处寻找绵羊，使用琥珀在羊身上进行摩擦。

▲ 图1.1 琥珀珠宝摩擦产生静电

泰利斯不是科学家，他是一位哲学家，来对世界进行解释。以他的名义我们做一个思想实验。一位珠宝商人把珠宝隐藏在皮革衣服里面，一天他注意到琥珀居然能够吸引小的绒毛，并把这个性质包装成一段古希腊神话，根据诗人奥维德记录传颂下来。

太阳神有很多孩子，其中一位叫做法厄同。有一天法厄同把他父亲的双马飞车偷来骑乘，在天上横冲直撞。天神丘比特，不是木星那个丘比特，使用闪电将其击落马下。他从马车上跌了到河里。法厄同的姐姐因他弟弟掉落到河里没日没夜的哭泣，后来上帝将她变成了一棵大树，她的泪水形成了琥珀。实际上琥珀就是由树木的汁液形成的化石。虽然这个神话传说中的法厄同和他姐姐的遭遇令人同情，但对于宝石商人来说则是一件大好事。这个传说可以增加宝石的价格，因为它们不仅仅是宝石，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的化石

不关琥珀是如何被发现的，直到2000年之后人们才发现它与电有关系。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，吉尔伯特写了一本关于磁现象的书籍，非常流行。为何吉尔伯特的书记这么流行，很令人不解。从他的油彩画像上我们看到他长得并不好看，通过他的书籍可以了解到他的脾气暴躁，令人生厌。比如在他的书中称他的同时代的人中充满了一些有学问的小丑、舞文弄墨诡辩家、信口开河的喷子们、不长脑子的乌合之众。这些人应该被撕碎、被痛斥。

▲ 图1.3 吉尔伯特的画像

他的精湛医术为其积累了最初的荣誉。很难想想公元1600年时期的医术给人看病，仅仅就是给人放血，或者吃一些略带毒性的药物。吉尔伯特显然对此很在行，所到之处掌声无数，他甚至成为伊丽莎白的私人医生。伊丽莎白很精明，她不让任何人包括吉尔伯特触碰她。不管怎样，就像很多文艺复兴时期的男人（被称为文艺复兴男人）都有一项爱好一样，威廉·吉尔伯特也有自己的爱好，他喜欢研究磁铁。

▲ 图1.4 16实际医生的服装

很多年前中国人就发明了指南针，将一小块磁石放在一个支点上自由转动，它的一端指向北方。威廉·吉尔伯特是第一个提出，正如当今我们所知道的那样，之所以指南针能够定向北方，是因为地球就是一个巨大的磁石。

在吉尔伯特18年的磁石研究经历中，他也对琥珀静电效应进行研究，似乎琥珀现象也是一种特别的磁石现象。通过仔细研究之后，吉尔伯特发现，尽快静电在某些方向与磁石吸引作用有点相似，但还是有很多的不同。不同一，就是磁石的磁性是永久的，但静电需要摩擦才能够产生；不同二，磁石无论是在干燥天气、潮湿天气甚至在水里面都可以表现很好，但静电则在潮湿天气中表现不好，水里面更是无法吸引；不同三，磁石只能对一些种类的金属吸引，但静电可以吸引任何物体。

吉尔伯特在1600年对所有地球上能够找到的物体进行摩擦，从石蜡到巨大的金刚石，找到所有能够摩擦起电从而能够吸引绒毛的物品名单。由于静电与此时不同，也是因为最初是从琥珀摩擦中发现的，他使用希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力，这是电的名称由来。

在吉尔伯特所有重要的研究中，他犯了一个重大错误。他知道磁力包含有吸引力和排斥力两种现象，比如磁铁的北极和南极之间存在吸引力，北极与北极，或者南极与南极之间是排斥力，但他不知道静电中也存在排斥力。实际上，直到70年之后，一位古怪的德国科学家证明了吉尔伯特是错误的。

● 相关图表链接:

图1.1 琥珀珠宝摩擦产生静电
图1.2 琥珀来自与树木汁液所形成的的化石
图1.3 吉尔伯特的画像
图1.4 16实际医生的服装

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