正文 第16章 世界曆史上的發明家(2)(2 / 3)

伏特與電學

年輕時候的伏特就開始嚐試進行電學實驗了,他讀了所有他能夠找到的電學方麵的書,並且對電學的研究工作深感興趣。他的好友加托尼送給他一些儀器,並在家裏讓出了一間房子來支持他的研究。

伏特16歲時開始與一些著名的電學家通信,其中有巴黎的諾萊和都靈的貝卡裏亞。

貝卡裏亞是一位很有成就的國際知名的電學家,他勸告伏特少提出理論,多做實驗。

事實上,伏特年青時期的理論思想遠不如他的實驗重要。隨著歲月的流逝,伏特對靜電的了解至少可以和當時最好的電學家媲美。不久他就開始應用他的理論製造各種有獨創性的儀器,用現代的話來講,要點在於他對電量、電量或張力、電容以及關係式Q=CV(即電量等於電容與電壓的乘積)都有了明確的了解。並於1769年發表了自己的第一篇科學論文。

伏特製造的儀器的一個傑出例子就是起電盤。這一發明是非常精巧的,以後發展成為一係列靜電起電機。

由於起電盤的發明,1774年伏特擔任了科莫皇家學校的物理教授,1779年任帕維亞大學物理學教授。他的名聲開始擴展到意大利以外,蘇黎世物理學會選舉他為會員。

伏特雖然沒有發現電,但是他卻想出了一個可將電攜帶的好點子。要知道“伏特電池”可是現代電池的先驅。

伏特最早發現導電體可以分為兩大類。

第一類是金屬,它們接觸時會產生電勢差,第二類是液體(在現代語言中稱為電解質)。

這兩類金屬與浸在裏麵的金屬之間沒有很大的電差。而且第二類導體互相接觸時也不會產生明顯的電勢差,第一類導體可依次排列起來,使其中第一種相對於後麵的一種是正的,例如鋅對銅是正的,在一個金屬鏈中,一種金屬和最後一種金屬之間的電勢差是一樣的,仿佛其中不存在任何中間接觸,而第一種金屬和最後一種金屬直接接觸似的。

伏特最後得到了一種思想,他把一些第一種導體和第二種導體連接得使每一個接觸點上產生的電勢差可以相加。他把這種裝置稱為“電堆”,因為它是由浸在酸溶液中的鋅板、銅板和布片重複許多層而構成的。

他在一封寫給皇家學會會長班克斯的著名信件中介紹了他的發明,用的標題是《論不同導電物質接觸產生的電》。這開始創造新一輪的科學革命。

伯爵稱號

伏特最偉大的成就就是伏達電堆,這是在他55歲時研究出的,這在當時立即引起所有物理學家的歡呼。1801年他去巴黎,在法國科學院表演了他的實驗,當時拿破侖也在場,他立即下令授予伏特一枚特製金質獎章和一份養老金,於是伏特成為拿破侖的被保護人,正如20年前,他曾經是奧地利皇帝約瑟夫二世的被保護人一樣。

1804年他要求辭去帕維亞大學教授而退休時,拿破侖拒絕了他的要求,賜予他更多的名譽和金錢,並授予他伯爵稱號。甚至拿破侖倒台後,伏特也與歸國的奧地利人和睦相處,沒有發生多少麻煩。因此他安然地度過了那個激烈變化的曆史時期,無論是誰當權,他都受到了相同的尊敬,而且他對政治毫不關心,隻專心於他的研究。

伏特在完成了電堆的工作後,就從舞台上消失了。對他發現的利用完全落在其他人身上。他可能是年紀太大了,無法再與年青的新生力量競爭,也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻礙。他沒有脫離過學校,他的工作可能太個人化了,他的著作與教學缺乏正規的數學模式,這可能限製了他表達自己思想的能力。

伏特最後的8年是在他的坎納戈別墅和科莫附近度過的,他完全過一種隱居的生活。1827年3月5日,伏特去世,終年82歲。為了紀念他,人們將電動勢單位取名伏特。

貝爾——“電話之父”

貝爾與電話

電報傳送的是符號。發送一份電報,得先將報文譯成電碼,再用電報機發送出去;在收報一方,要經過相反的過程,即將收到的電碼譯成報文,然後,送到收報人的手裏。這不僅手續麻煩,而且也不能進行及時雙向信息交流。因此,人們開始探索一種能直接傳送人類聲音的通信方式,這就是現在無人不曉的“電話”。

1861年,德國一名教師發明了最原始的電話機,利用聲波原理可在短距離互相通話,但無法投入真正的使用。

如何把電流和聲波聯係在一起而實現遠距離通話?

亞曆山大·貝爾是注定要完成這個曆史任務的人,他係統地學習了人的語音、發聲機理和聲波振動原理,在為聾啞人設計助聽器的過程中,他發現電流導通和停止的瞬間,螺旋線圈發出了噪聲,就這一發現使貝爾突發奇想“用電流的強弱來模擬聲音大小的變化,從而用電流傳送聲音。”貝爾越想越激動。他想:“這一定是一個很有價值的想法。”於是,他將自己的想法告訴電學界的朋友,希望從他們那裏得到有益的建議。