闪电是创造性过程中最伟大的隐喻之一

闪电是创造性过程的一个伟大隐喻——天才突然被一道灿烂的闪光击中——这火花改变了一切。它最吸引人的地方是“晴天霹雳”。但现实几乎从未如此诗意。

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来源:©大众科学月刊,1892年5月

伏打

亚历山德罗·沃尔特出生在意大利风景如画的科莫镇。他四岁时还不会说话,这让他的父母(当地的贵族)断定他是个笨蛋。然而,当他的父亲三年后去世时,他的叔叔把他送到耶稣会去训练。他学习修辞学和哲学,并对诗歌产生了热爱。他的一位老师吉罗拉莫·博内西试图说服他进入教堂,而他的叔叔则倾向于法律。但是沃尔特拒绝了,因为他对哲学的兴趣不断增强。他广泛阅读,尤其是丹尼斯·狄德罗(Denis Diderot)的革命百科全书,然后开始对电进行实验——这一主题后来成为他的痴迷。

他17岁离开学校,第二年在意大利建造了第一个避雷针。他开始与米兰著名的哲学科学家塞萨雷·贝卡利亚和法国巴黎的让-安托万·诺莱通信,诺莱是电学方面的权威。沃尔特很快就用拉丁文写了他的第一篇科学论文,独立的电力现象的吸引力(关于电火的吸引力及相关现象)。这篇论文引起了不小的轰动,并使他被任命为当地中学的实验物理老师。

这个约会让他有时间玩电。作为一个实验主义者,他在1774年发明了他所谓的“永久电极”,这种装置可以让他通过在琥珀或木盘上摩擦绝缘金属板来积累静电。通过这种方法,他可以将足够的电荷从一个地方转移到另一个地方,以进行进一步的静电和导电性实验。

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科莫的沃尔特雕像(带桩)

伏特的名声很快就超过了他的职位,1778年他在帕维亚大学担任实验物理学教授。1791年,博洛尼亚大学的一名医生路易吉·伽伐尼(Luigi Galvani)向伏特提交了一份报告,报告中描述了新解剖的青蛙腿在雷暴和电实验中如何抽搐,尤其是在与金属接触时。伽伐尼相信他发现了“动物电液”,他把它等同于生命力。

沃尔特不服气。他用他的电泳仪观察到,通过摩擦金属可以给不同的金属充电,他展示了青蛙的腿在接触两种不同的金属时是如何抽搐的。对沃尔特来说,青蛙腿只是一个导体。伽伐尼和沃尔特进行了热烈而有力的辩论,并进行了更多的实验来支持他们的观点。

到1800年,伏特确信动物成分是转移注意力的东西。他开始用一块湿布、一张纸或一块皮革把金属盘摞得尽可能高——锌盘和银盘被证明是最好的。结果,他得到了一个电荷源,它不像莱顿罐里的静电荷那么大,而是“永久的”——这是第一个直流电的来源。

他发现潮湿的接触是最好的,于是他在自己身上而不是青蛙身上测试了这些电流。他的舌头和眼球连在一起,他的脸抽搐了一下,他看到了闪光。在他的耳朵里使用探针,他受到了强烈的电击,但也听到了神秘的声音。震动与叠盘的性质和数量成正比——因此“张力”(我们现在称之为电压)是附加的。电流使电线发光。沃尔特把他的研究结果寄给了伦敦皇家学会的约瑟夫·班克斯,后者立即发表了研究结果。

这篇论文引起了热烈的反响。几个月后,英国的威廉·尼克尔森和安东尼·卡莱尔发现他们可以把水分解成氢和氧,并创造了“电解”这个词。汉弗莱·戴维(Humphry Davy)最著名的实验是用几百个圆盘叠起来分离碱金属。沃尔特被授予皇家学会科普利奖章,并被拿破仑邀请到巴黎并被授予贵族称号。他将在帕多瓦结束他的职业生涯,最终退休到科莫。他在给朋友的信中说,他最喜欢家庭生活。

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通过法拉第、奥斯特、欧姆、安培?re,特斯拉,和无数其他公司,直流电将改变世界。闪电只会击中一次。那么沃特的幸运之星难道不是永恒的闪电吗?

Andrea Sella在英国伦敦大学学院教化学