電的故事(1)：靜電、導體、絕緣體
本文將帶大家壹步步回顧電的歷史和趣聞，故事將先從我們身邊的靜電開始。
1703年，牛頓在成為英國皇家物理學會會長後，將自己人安排在關鍵職位上，負責演示實驗的是35歲的弗朗西斯霍克斯比。
霍克斯比每周絞盡腦汁用引人註目的實驗來打動上司。他想出了這個實驗，用旋轉的玻璃球，並用壹種新機器抽掉了球中的空氣，轉動玻璃球，當屋裏的蠟燭都熄滅時，霍克斯比將手放在玻璃球上。玻璃球內有壹種奇特的縹緲的光開始形成並圍繞著他的手，並不斷跳動。在場的人從來沒見過這種光，這種現象在當時被視為上帝的傑作。
霍克斯比從來沒有意識到他的實驗有多重大的意義，他對這個奇妙的發光球體失去了興趣，轉而去研究其他實驗去驗證牛頓的其他理論，而他也萬萬沒有想到，隨著歐洲啟蒙運動的開始，這個實驗在無意間開啟了壹場電氣革命。
但具有諷刺意味的是，霍克斯比的新機器並沒有被大多數知識分子所接受，反而對了魔術師和街頭藝人的胃口，這些對電有興趣的人自稱為電學家。
在壹次宴請奧地利伯爵的晚宴上，電學家把壹些羽毛放在桌子上，用絲綢手帕摩擦玻璃棒，隨後用玻璃棒提起羽毛，客人們驚訝不已。接著他用霍克斯比的設備使自己帶上電，給客人來了個點擊，大概是為了興奮的尖叫，最後是他的得意之作，他把壹杯白蘭地放在桌子中間，再次使自己帶上電，用手指尖逬出的火花點燃了白蘭地。
實際霍克斯比的實驗產生的是靜電荷，而遠在在古希臘鼎盛階段的早期，這種難以分辨又轉瞬即逝的神秘的靜電現象就已經被記載，成了壹種被記載的特殊研究對象。公元前600年，傑出的哲學家和天文學家塞勒斯（Thales）在米利都繁榮的伊奧尼亞港觀察到壹種罕見的、在硬度和透明度上如寶石壹樣的橘黃色琥珀。塞勒斯發現，當他用壹塊布快速地摩擦琥珀時，它似乎變活了，同時有那些輕微的物體，如羽毛、稻草或葉子向它飛來、粘住，然後又輕輕地離開、飄走。
回到霍克斯比所在時代，電狂熱席卷歐洲，演出場面越來越大，伴隨著歐洲啟蒙運動，電學家開始思考更深層的問題，不僅是怎麽樣使表演更精彩，還有如何才能控制這種神奇的力量。更有人開始思考如何用理性來解釋現象，這種現象除了娛樂神奇的火花還有什麽作用。
倫敦市中心的卡爾特濟貧院，壹個破產的絲綢染色工，發現了電可以傳導的特性，確定了絕緣體與導體的概念。
斯蒂芬·格雷，生於英國坎特伯雷的壹個手工藝家庭。接受過壹些基本的教育之後，就跟著父親當染衣學徒，後來成為了壹個非常成功的絲綢染色工。他對自然科學非常感興趣，工作時絲綢因靜電產生的火花使他非常著迷。
不幸的是，壹次嚴重的事故結束了他的職業生涯，讓他壹貧如洗，晚年寄宿在卡爾特濟貧院。這個濟貧院過去400年壹直收容年幼的孤兒和老年人，18世紀20年代，這裏成為了斯蒂芬格雷的家，開始了他的新生活。
在濟貧院清凈的生活中，格雷有充足的時間進行自己的電學實驗。
壹次，他在眾多的觀眾註視下開始他的實驗表演。斯蒂芬格雷建造了壹個大木架，在頂梁上懸掛了兩個秋千，繩子是絲綢做的，他還有壹臺霍克斯比機用來產生靜電。他讓濟貧院的壹個孤兒橫臥在兩個秋千之間，把壹些金箔放在他前面，然後他轉動霍克斯比機的手柄，通過壹根連桿使男孩帶電。這個實驗被稱為“飛翔的男孩”實驗。
男孩手靠近金箔，金箔躍上男孩的手指，又迅速彈開，有些觀眾甚至說看到了有小火花從男孩與金箔之間飛出去。表演很精彩，也很成功。
但是格雷是個具有探索精神的人，並不至沈溺於表象帶來的快樂，他認為這還有其他意義，電是可以移動的，從起電機傳到男孩的身體，再傳到男孩的雙手，但絲綢繩卻讓電停了下來。
神秘的電流能通過某些物體，卻不能通過另壹些物體，於是，格雷將物質劃分為兩類，他把他們稱為絕緣體和導體，絕緣體將電荷保留在自身，不讓它通過，比如絲綢，毛發，玻璃和樹脂，反之，導體允許電流流過，比如那個男孩和金屬。
他進壹步用其它材料放在玻管和象牙球之間做試驗，用鐵，銅線，銅幣，錫，銀等金屬試；知道，它們是傳電的，是導體。然後試非金屬，如石頭，以及壹些綠的青菜等，它們是不傳電的，是絕緣體。
這種劃分很重要，壹直延續到今天。
後來，格雷用不同長度的銅導線放在玻璃和象牙球之間做實驗，驗證電到底能夠傳導多遠的距離。他當時只有800尺長的銅線，任然可以看到電能夠傳遞的現象。就這樣他發現了電能傳導的現象。
格雷將後半生都奉獻給電的研究事業。
18世紀30年代，格雷的實驗震驚了所有觀眾，但他有壹個令人沮喪的缺點，盡管格雷試了很多次，但不能長期儲存他發的電，電從起電機傳導到男孩身上後很快就消失了人們是怎麽發現如何儲存電的，這不是發生在英國，而是在海峽對岸的歐洲大陸。
未完待續...
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