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选自《文明之光》
在富兰克林证实了雷电和静电是一回事后,依然没有人能够把几乎用之不竭的雷电拿来做实验,而单单靠莱顿瓶里那点静电,做起实验来一下子就用光了,因此如何获得稳定的电力是一个问题。解决了这个问题的是意大利物理学家伏特(AlessandroVolta,也翻译成伏打,1745-1827),他发明了电池。
伏特发明电池的过程并非误打误撞。他由非常好的化学功底,并且长期做实验。当时的通信并不发达,而且科学家们之间鲜有联系。1791年,伏特读到了另一名意大利科学家伽伐尼20年前的一项研究论文----“电流在肌肉运动中所起的作用”。伽伐尼在解剖青蛙时发现一种现象,当金属的手术刀碰到青蛙腿时,青蛙腿会抽搐。伽伐尼于是得出结论,青蛙有生物电,能发电。伏特则从另一个角度来思考这个问题,他认为电不来自青蛙本身,而是外部。那么是外部什么地方呢,伏特发现在解剖青蛙时,使用的刀具和托盘是两种金属做成的,每种金属电的多少不一样,就产生了电压差。
图 5.12 发明电池的伏特
为了证实自己的假设,他把两种金属放到自己舌头上,会有微微麻的感觉,这说明金属的电压差是存在的。伏特把锌板和铜板浸泡在盐水中,两个金属板之间就产生了0.7伏左右的电压,这么低的电压做不了太多事情,于是他把六个这样的单元串联在一起,就获得了超过四伏的电压。虽然这在今天看起来算不上什么,但是相比在此之前莱顿瓶中储存的那一点可怜的电量,伏特电池已经可以为科学实验提供了足够的电能,它保证了电气研究的起步。1792年,已经是法国大革命爆发后,伏特到德国、法国和英国游学,他有幸见到了大名鼎鼎的拉普拉斯和拉瓦锡,如果他再晚去两年,就见不到拉瓦锡了。也就是在那次旅行中,他被英国皇家学会授予通信会员的荣誉,也就是今天的外籍院士。
后来意大利大部分领土被纳入拿破仑帝国,1800年拿破仑在巴黎接见了伏特,为了表彰他对科学所作出的贡献,封他为伯爵,而且奖励了他一大笔奖金。后来“伏特”也被作为电压的单位,沿用至今。
伏特发明电池,是对金属电位差理论的应用。而这个理论,又是在否定前人结论基础上创立起来的。科学其实就是一个不断地被证伪的过程,遗憾的是,我们的教育,喜欢提倡证实二字,特别怕证伪二字。