【科學哪裡來】 飛行男孩 格雷發現電傳導

文/怪醫鳥博士 |2021.10.26
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如果要你描述「電」,你會怎麼形容?現代生活裡,到處需要電,如果沒有電,人類文明可能就此消失99%吧。但是電到底是什麼?又是怎樣被發現,為人類所應用呢?圖/怪醫鳥博士

文/怪醫鳥博士

如果要你描述「電」,你會怎麼形容?現代生活裡,到處需要電,如果沒有電,人類文明可能就此消失99%吧。但是電到底是什麼?又是怎樣被發現,為人類所應用呢?

早在五千年前,人類就從自然界觀察到電的存在,像會放電的魚類、雷雨時的閃電。但是電,感覺得到卻看不到,難以捉摸!西元前約600年的希臘人描述了琥珀和毛皮摩擦後,會產生「吸力」,但當時人們以為這和天然磁石會吸鐵,一樣道理,進而認為毛皮摩擦使琥珀帶有磁性。

直到西元1600年英國女王的御醫吉爾伯特(William Gilbert),才確立了電和磁的不同!他發現摩擦的電會吸引各種重量輕的物體。能摩擦生電的不只琥珀,玻璃、藍寶石也都會,他還自創個新詞「electrica」(源自琥珀的字根)來形容電。

同性相斥 異性相吸



吉爾伯特的敘述引起他人興趣,更有人進一步發明了用硫磺球摩擦生電的「靜電起電機」。從此,電從虛無飄渺的「觀察」,變成隨時可以製造出來研究的「現象」。

此時有人發現,電有個奇怪現象:被吸引的物體,如果接觸到硫黃球,就會從「相吸」變成「相斥」!人們一直無法解釋它的原理,直到英國的史蒂芬·格雷(Stephen Gray)在偶然間發現,原來電是會傳導的,而且可以沿著細繩傳導到很遠的距離,並進一步發現有些物質容易導電,有些不易。

格雷的實驗引起其他多位科學家的注意,其中一位科學家也發現:摩擦琥珀和玻璃兩者物體,會導致它們相吸,但是琥珀跟琥珀、玻璃和玻璃卻會彼此相斥。

格雷他們認為電有兩種,它們會同性相斥,並會因為接觸,使得原來的「電」流過去,讓兩種電成同性質──相吸就成了相斥,所以將它們命名為「琥珀電」和「玻璃電」。

隔空感應 引人入勝



格雷甚至發現帶電物體可以讓靠近,但沒有接觸的物體也帶著電,因而和朋友設計了一個科學表演──「飛行男孩」。他們把一個男孩用絲線懸空吊著,再把靜電傳給這個男孩,這男孩可以凌空用手指吸引擺放著的羽毛、紙片各種輕物體,甚至可以隔空翻書!此表演轟動歐洲,吸引了更多科學家投入電學研究。

值得一提的是,格雷本來只是染坊工人,憑著對科學的高度興趣,雖然又老又窮,晚年只能住進修道院,但他卻在修道院時靠自己的實驗發現了電的特性,最後還獲頒英國皇家學會第一面科普利獎章,肯定他偉大的貢獻! (待續)

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