11生物也能放出电,人工电鳐解疑惑

解开莱顿瓶之谜,揭示电的本质,验证了电荷之间的相互作用与距离的二次方成反比,这些是富兰克林、安培等人的巨大成功。然而就在科学家们弹冠相庆之时,又出现了一个电学难题,有人发现了另一种电。这种电是在一种动物体内发现的。这种动物一度是渔民传说中的生物,它就是电鳐。据说,它可以轻易的弄倒一个成年人。

于是电学的研究又分成了两大支,一支是静电学,主要集中在英国和法国,一支是动物电学,主要集中在意大利。

最早发现动物电的人是亚里士多德,他发现电鳐在捕捉其它鱼类时,先放电使其麻痹,然后再食之。

公元50年,罗马医生拉古斯(S·Largus)曾经叙述过一位叫安塞罗的自由人懂得用电鳐放电治疗风痛。后来,法伊(Fahie)说非洲老卡拉巴尔河岸的黑人用电鳗放电给孩子治疗疾病。

随着电学家们着手研究这一现象,他们发现,被电鳐叮咬之后的感觉和被莱顿瓶所致的触电感几乎是一样的,那他的叮咬会不会就是电击呢?

年,医生班克罗夫特(E·N·Boncroft)指出,电鳐和电鳗都能放电,而且电鳗放电能力比电鳐强。人如果在水中遇到电鳗,不可避免要遭到毁灭。但当时也有很多人认为这不是触电,因为在被咬的过程中并没有出现火花,所以这和电无关,因此这个问题就成为了一个新颖的而又令人费解的新难题。解决这一问题的还是亨利·卡文迪许。

当卡文迪许听说了电鳐的故事之后,他便产生了很大的兴趣,在他朋友给他的书信中写到:“通过 次我对电鳐咬人效果的经历,我断定,这就是电,但它是怎么产生的呢?”

年,为了搞清楚一个生物是如何产生电的,他决定自己做一条“人造电鳐”。他是这样做的:把两个莱顿瓶放在沙子里,当人碰到沙子时,莱顿瓶就会放电,产生剧烈的电击感。这个实验让他相信,如果电鳐也像莱顿瓶一样,那它就能放电。但是还有一个让他困惑的问题,莱顿瓶放电会产生火花,但是电鳐放电不产生火花。

如果它们是同一种电,会产生不同的现象吗?他用了整整一个冬天研究这个问题,这个冬天过得异常漫长,好不容易等到了年的春天。

春天来了,灵感也跟着来了。他利用自己独到的见解,提出了电量和电强度之间的差异。电鳐产生的是同样的电,只不过没有达到产生电火花的强度而已。于是在年,他发表了另一篇文章——《用电来模拟电鳐效应的一些尝试的说明》。

卡文迪许提到的电量就是现在的电荷量,而他提到的电强度,就是现在的电势差,也就是电压。莱顿瓶放出的电,电压高,但电荷量少,而电鳐放出的电,电压低,电荷量多。

拓展阅读:害羞低调的卡文迪许

这是他留下的 的画像。由于他很害羞,所以这是一位画家在给他的大衣画了速写之后,凭记忆补全了他的脸,否则,估计连一张画像都没有了。可以看出他是一位非常低调、不爱名利的学者。同样,他生前只发表了两篇文章,他的大部分未发表的手稿几经辗转, 在近年后由麦克斯韦将这些手稿整理发表出来。

关于为什么卡文迪许不发表文章,麦克斯韦是这样解释的:

“他更关心的是研究而不是出版。为了弄清一个除了他就没有人能够评价、甚至没有人知道的困难,他乐意从事最为繁重的研究。毋庸置疑,当胜利时,他探寻到的结果会使他感到某种程度的满足,但丝毫不能激起他将这个发现通知别人的愿望,而对于一般的科学人来说,通常会随即发表他们的结果。”

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