从宙斯的锤子到人类的瓶子 马海宁，理科班的文科生 人类最早发现电现象，应该是每到夏季就会伴随暴风骤雨而来的雷暴。伴随着可怕的闪光、震耳欲聋的巨响，被击中的树木枯焦一片，燃起大火。他们解释不了这现象，他们中的智者告诉族人，雷电是雷公手里的槌子，是电母手里的锥子，是宙斯手里的锤子。反正不是人类能握在手里的玩意。当古希腊人摩擦琥珀，发现可以吸引极轻的羽毛的时候，他们并没有意识到，他们手里的东西，和宙斯主神手里的东西，是同一种东西。 用丝绸摩擦玻璃棒上，丝绸会带走玻璃棒上的电子。此时玻璃棒上的正电荷多于负电荷，电性为正电。毛皮摩擦胶棒上带的电，毛皮会留下电子在橡胶棒上，此时橡胶棒上负电荷多于正电荷，电性为负。古希腊人定义了正电与负电之后，就 Game Over 了。 漫长的中世纪后，1600 年，英国著名医生、物理学家、电磁学之父吉尔伯特出版了《论磁石》。这是电磁学的开山之作。这位从医学呛行到物理学的伟大人物第一次区分了静电吸引和磁现象的不同。他首次提出了带电体的概念，并且发现两个带电体之间的“电力”方向是沿着连线的直线的。 整整半个世纪之后，德国物理学家盖里克制造了世界上第一个摩擦起电机。又过了半个多世纪到 1706 年，英国科学家豪克斯比制造了玻璃球摩擦生电机。这种摩擦静电起电机经过不断改进，在后来的静电实验中起到了巨大作用。直到 19 世纪感应起电机发明后才把它送进博物馆。 不过这几年，在王中林院士的捣鼓下，摩擦发电机好像又有点从博物馆里爬出来的节奏。为什么不利用摩擦起电的原理来发电？ - FrancisQu 的回答详细的讲述了摩擦发电的内容，可以好好看看。 电学史的开头走的无比艰辛。因为电和磁都是看不见摸不着的东西。静电很难产生，更难保存。而摩擦静电起电机刚刚解决了第一个问题。第二个问题的解决，则又在四十年之后。1746 年，荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克意外发现，将带电体放进进特殊的玻璃瓶里，就可以把静电保存起来。第一个保存电荷的容器同时也是最原始的电容器就这样诞生了。不知道为什么，在无数发明发现都用发明者名字命名（比如法拉第定律、安培定则、伏打电堆、范德格拉夫起电机等等）的电学史上，穆欣布罗克却没能将这个瓶子命名为穆欣布罗克瓶，而是用莱顿大学的名字命名为莱顿瓶。莱顿瓶还有个很有趣的电震实验，传说实验者召集了七百个修道士排了三百米，然后用莱顿瓶的放电同时把这七百人电的蹦起来。看了这么多年的书，这是我所知的，最为逗逼的一个实验。绝对没有比他还要逗逼的了…… 又过了五十四年，1800 年，意大利物理学家伏打研制出第一个可以稳定输出持续电流的的电源——伏打电堆。当时人称“人工发电器”，这也是人类的第一个蓄电池。在有了伏打电堆之后，电磁学迅猛的开始进步。仅仅一百年之后，地球人就随着钨丝灯取代碳丝灯从而逐渐进入了电气化时代。而此时，距离吉尔伯特摆弄他的磁石，已经过去了三百多年。 在这三百多年里的大多数时间里，地球人都没有意识到他们手里研究的电和天上的雷电是同一种东西。直到 1752 年，美国物理学家富兰克林做了他广为人知的费城风筝实验。据说富兰克林在雷雨天将一个风筝放上天，并且将雷电装入了莱顿瓶中。回去之后，富兰克林发现莱顿瓶里的雷电与起电机发出来的电，根本没有什么不同。 如果这个实验是真的，那么确实能够证明，天神手里的锤子和人类手里的起电机没什么不同。一年之后，沙皇俄国物理学家利赫曼在试图捕捉雷电的时候，不幸触电身亡。他很可能是电学史上第一个死于电力研究与应用的人。 在利赫曼身亡的同一年里，富兰克林发现了尖端放电与静电感应现象。基于这种现象，他研制出了避雷针。这根接地良好的金属针是静电现象的最早实际应用。当天空中的乌云带有大量的电荷时，在避雷针上就会感应出大量电性相反的电荷与之中和，换句话说，雷电将通过避雷针流向大地而不是击毁房屋。 话说避雷针刚研究出来那会还被教会视为不祥之物，说是装了避雷针的房屋会引来上帝震怒招致雷击。结果几场雷雨之后嘴硬的教会就被雷劈的老实了╮（╯_╰）╭ 伏打电堆和莱顿瓶大大加速了地球人研究的速度，而避雷针则让人们看到了这些研究的意义，这无疑进一步加速了电学的发展。1777 年，法国物理学家库伦用扭秤实验发现了描述点电荷之间相互作用的库仑定律。1812 年，法国数学家、物理学家泊松发表《在导体表面的电荷分布》，静电理论趋向成熟。1813 年，德国数学家高斯导出了高斯定律，成为现代电磁理论的基本公式之一。1820 年，丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流的磁效应。1825 年，英国数学家格林提出了位势概念…… 在那个看起来是个人随便捣鼓就能有足以载入历史的重大发现的时代里，欧洲人已经成功的把雷电装进瓶子做起各种实验，寻找各种规律。别问我中国人干嘛去了。大清国在这个应该努力爬科技树的时代里，努力的加强着君主专制…… 君为袖手旁观客，我亦逢场作戏人。当时的欧洲人对大清国还很客气，这客气一直延续到 1840 年。1600 年的时候大家站在差不多同一起跑线上，到 1840 年鸦片战争的时候，欧洲人连直流电动机都已经倒腾出来两年了。╮（╯_╰）╭ ——————————————— 发自知乎专栏「皮卡丘到此一游」
