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在伏打发明电堆后,一位青年化学家的预测竟然在20年成真了

 堪寻 2021-02-18

最早观察摩擦起电现象的泰勒斯就曾把电和磁误作一回事,直到吉尔伯特才纠正了这个错误,明确指出电和磁是两种不同的现象

吉尔伯特在《论磁》中说:

1、磁是磁石本身的性质,而电需要用摩擦方法产生;

2、磁石只对磁化物体有力的作用,而带电体可以吸引任何轻小的物体;

3、纸片与亚麻布等物体,不会影响磁石之间的磁力,却会影响带电体之间的吸引力;

4、磁力有吸引力和排斥力,而电力只有吸引力。

从此以后,在科学家的眼里,电与磁又成了毫不相干的两样东西。

发现电荷作用规律的库仑就曾断言:“电和磁两者之间没有关系,也不可能互相转换。”

但是电与磁之间真的毫无联系吗?

1681年7月,一艘航行在大西洋的商船遭到雷击,结果船上的3个罗盘全部失灵。其中两个退磁了,另一个指针的南北指向颠倒。还有一次,意大利的一家五金商店被闪电击中,事后发现被击毁的盒子里,有的刀叉被烧熔,有的被磁化了。

这些现象说明,闪电既能使钢失去磁性,又能让钢带上磁性。

甚至富兰克林在一次做莱顿瓶放电实验时,也曾意外地发现,钢针被磁化了。

这些现象仿佛又说明,电与磁并非泾渭分明,看来它们之间还有很多不为人知的秘密。

1820年,一位开路先锋上阵了,第一次吹开了笼罩科学天空的电磁迷雾,他就是丹麦物理学家奥斯特。 

奥斯特家境贫寒,他的父亲是一位制药匠。奥斯特12岁就帮父亲制药,迷上了化学,17岁考入哥本哈根大学,攻读理化和药物学,同时对哲学产生浓厚的兴趣,22岁获哲学博士学位。1804年在哥本哈根大学任自然哲学教授。

奥斯特相信自然界的各种力是统一的,光、电、磁、化学亲合力等在一定条件下可以互相转化。

早在1807年,他一直试图寻找电力与磁力之间的联系,试图通过实验观察电流对磁针的作用。但是信念是坚定的,道路是曲折的,传统观念束缚他的脚步。

他当时以为电流对磁极的作用是纵向的,于是一次又一次地把通电导线垂直地放在磁针的上方,但是始终没有观察到期待的运动。

就这样,春去秋来,不知不觉到了1820年。

据说1800年伏打发明电堆时,一位青年化学家作过一个半真半谑的预测。

这位化学家说:下一个划时代的发现,将在“1819又三分之二年,或1820年”实现。

1819年过去了,这个预言会在1820年成为现实吗?

1820年4月的一天,奥斯特在讲完课后,发现电池的电力还很强,一个奇怪的想法突然迸了出来,他说:“现在,当电池还是很强的时候,让我们试做一次导线和磁针平行放置的实验。”

当他按照这个方式做时候,奇迹出现出,小磁针竟然摆动了。

幸福来得太突然了,以至于让他十分迷惑和震惊。

他又说:“让我们现在掉转电流的方向。”

结果小磁针也偏向了相反的方向。


据说他当时高兴的在讲台上跌了一跤。

奥斯特按捺住自己激动的心情,没有急于发表实验结果。

他又经过3个月深入地研究,终于确信在通电导线的周围存在磁场,而这也正是他一直在苦苦寻找的结果。

1920年7月21日,奥斯特终于公布了他的实验结果论文是用拉丁文写的,题为《关于磁针上电流冲击的实验》。这是一篇划时代的论文只有薄薄的四页,没有任何数学公式,也没有示意图,但它以简洁和精练的文字向全世界宣告:人类第一次找到了电和磁的转换关系。


电和磁,这两条古老的河流在奥斯特这里汇合了!

奥斯特的发现轰动了全欧洲的物理学界法拉第对此评价说:“它猛然打开了一个科学领域的大门,那里过去是一片漆黑的,如今充满了光明。”

奥斯特成功地打开近代电磁学的大门,接下来一个又一个的科学家粉墨登场。

接下来登场的耀眼明星会是谁呢?

让我们试目以待!

明天再见!

最后,把一条物语献给奥斯特:

抱着再试一试的心情,奥斯特发现电真的可以产生磁。这不是幸运,而是千百次寻觅等来的一次迟来的邂逅。人生就是这样,认准的路就要走下去,你期待的那个惊喜往往隐藏在千百次的失败之后。

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