艾欣
引子
在倫敦的一家科學(xué)檔案館里,陳列著英國(guó)物理學(xué)家法拉第(Faraday)寫了10年的一本日記。這本日記非常奇特:
第一頁(yè)上寫著:“對(duì)!必須轉(zhuǎn)磁為電。”
以后,每一天的日記除了寫上日期之外,都是寫著同樣一個(gè)詞:“No”。從1821年直到1831年,整整10年,每篇日記都如此。
只是在這本日記的最后一頁(yè),才改寫上了一個(gè)新詞:“Yes”。
這個(gè)小小的“Yes”,卻有著極大的分量。它預(yù)示著法拉第掌握了電的奧秘。在法拉第之前,電只是魔術(shù)師娛樂(lè)戲耍的工具,人們無(wú)法想象電的巨大能量:而今天的我們,已經(jīng)無(wú)法想象沒(méi)有電的生活:難道太陽(yáng)一下山,我們就要睡覺(jué)嗎?難道做飯、洗澡還要砍柴生火嗎?……要不是法拉第讓人類真正成為電的主人,今天的我們還將生活在19世紀(jì)以前的世界。
我叫“法哇第”
法拉第是個(gè)窮人的孩子,他的學(xué)校記憶并不美好,那時(shí)候他總因?yàn)榘l(fā)不清“R”和“W”,遭到老師的斥責(zé)。
“法拉第,請(qǐng)你念一念Rabbit(兔子)這個(gè)單詞。”
“Wabbit。”小法拉第瞪大眼睛,費(fèi)盡全力也沒(méi)法把舌頭卷到正確的位置。
“你是在惡作劇嗎?那請(qǐng)你把自己的名字念一念。”
“Fa(法)……wa(哇)……day(第)……”
“你是在嘲笑我嗎?自己的名字都讀錯(cuò)!”老師的臉色越發(fā)陰沉了,這個(gè)孩子,連這么簡(jiǎn)單的發(fā)音都弄錯(cuò),真是沒(méi)有讀書的天分!
才讀到小學(xué)二年級(jí),法拉第就因?yàn)榧揖池毨Ф黄容z學(xué)了,從此再也沒(méi)有繼續(xù)接受任何學(xué)校教育。
訂書童的實(shí)驗(yàn)室
1804年,為了補(bǔ)貼家用,13歲的法拉第成為一名訂書工。白天,法拉第在里波先生的印書作坊里進(jìn)行書籍裝幀工作:夜晚,他就一本接一本地閱讀著自己裝訂的那些書。《大英百科全書》中講述的電的現(xiàn)象和各種化學(xué)實(shí)驗(yàn),把法拉第迷住了。
“把一塊銅片和一塊鋅片浸在鹽水里,就能做一個(gè)伏打電池,使電源源不斷地流動(dòng)起來(lái)。電量足夠大時(shí),就能把水分解成兩種氣體,而這兩種氣體混合,一點(diǎn)火,就會(huì)轟地爆炸,重新再變成水……”在法拉第看來(lái),這簡(jiǎn)直太奇妙了!要是能把這些實(shí)驗(yàn)都做一遍,一定很有意思。法拉第跑到藥房里去揀了一些廢棄的瓶子,花幾個(gè)便士買了一點(diǎn)兒最便宜的藥品,興沖沖地在簡(jiǎn)陋的童工棚里里裝備起自己的實(shí)驗(yàn)室。
一到晚上,法拉第就鉆進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)室,“叮叮咚咚”,瓶瓶罐罐不停地響:“噼噼啪啪”,電火花不停地閃,看起來(lái)有些嚇人。寬容的里波先生并沒(méi)有多加苛責(zé),不過(guò)他也會(huì)憂心忡忡地對(duì)法拉第說(shuō):“小心點(diǎn)兒,別把我的房子點(diǎn)著啦!”
386頁(yè)的講演錄
1812年的一天,一位顧客來(lái)印書作坊辦事,聽說(shuō)法拉第酷愛(ài)科學(xué)技術(shù),就送給他四張通俗化學(xué)講座入場(chǎng)券,主講人正是大名鼎鼎的倫敦皇家研究所教授,漢弗萊·戴維爵士!連續(xù)四個(gè)夜晚的講座,讓法拉第大開眼界,手中的筆一刻不停,恨不得將教授講座的所有內(nèi)容全部記錄下來(lái)。回到訂書作坊,法拉第又將筆記重新謄抄一遍,按照自己的理解畫上合適的插圖。寫著畫著,法拉第心中騰起一個(gè)熱切的愿望:要是能成為戴維爵士的助手,那該多好呀!
過(guò)了不久,戴維爵士收到一個(gè)包裹,里面有一封申請(qǐng)信,還有一本四開的大書,封面上印著幾個(gè)燙金的大字——《漢·戴維爵士講演錄》。“奇怪,我從來(lái)沒(méi)有出版過(guò)什么講演錄啊?”一打開書,扉頁(yè)上工工整整地寫著:
“四次講演,漢·戴維于皇家學(xué)院,法拉第記錄整理,1812年。”
戴維信手翻下去,他怔住了。自己那4次演講不過(guò)才4個(gè)小時(shí),竟記下了386頁(yè),看著書中工整的字跡、精美的插圖,戴維被這個(gè)名叫“法拉第”的人感動(dòng)了。從這些條理清晰的記錄中,戴維還看出了法拉第的科學(xué)素養(yǎng)。這樣的人申請(qǐng)成為自己的助手,真是再合適不過(guò)了。事實(shí)證明,戴維的選擇一點(diǎn)兒都沒(méi)錯(cuò)。后來(lái)甚至有人這樣評(píng)價(jià),戴維最偉大的發(fā)現(xiàn),就是法拉第。
反過(guò)來(lái)想一想
在十九世紀(jì)早期,電的“魔法”日益引人關(guān)注。電并不是人類的發(fā)明創(chuàng)造,它是一種自然現(xiàn)象,天空中的閃電,天氣干燥時(shí)脫毛衣產(chǎn)生的“噼里啪啦”的靜電……都是調(diào)皮的電荷耍的把戲。從古希臘時(shí)候開始,很多人就對(duì)這些電的現(xiàn)象充滿了好奇,古羅馬醫(yī)生甚至建議他的病人,用手去觸摸帶電的魚——電鰩,醫(yī)生相信這種強(qiáng)力的電擊能夠治愈頭疼。
到了1799年,意大利科學(xué)家制造出最早的化學(xué)電池,從此,電能夠被儲(chǔ)存起來(lái)。但那個(gè)時(shí)候,電還沒(méi)有辦法大規(guī)模生產(chǎn),化學(xué)電池里的電也用不了不久,只能用來(lái)變變戲法、娛樂(lè)大眾而已。比如魔術(shù)師在表演時(shí)故弄玄虛,邀請(qǐng)一位觀眾上臺(tái),讓他用手觸碰“魔法瓶”——實(shí)際上就是攜帶電的瓶子,隨后,魔術(shù)師帶著笑容說(shuō):“你的手一定很麻吧,我的魔法奏效了”,不知情的觀眾不禁對(duì)此大加稱贊,爭(zhēng)先恐后地花高價(jià)去體驗(yàn)這種“奇妙”的感覺(jué)。
1820年,又一項(xiàng)電的“魔法”引起了法拉第的注意:丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn),金屬線通電后能夠使附近的磁針轉(zhuǎn)動(dòng)。這說(shuō)明了什么呢?如果拿一塊磁鐵靠近磁針,磁針當(dāng)然會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng);通電之后,金屬線也具有了磁性,這磁性自然是由電帶來(lái)的。法拉第想:那么反過(guò)來(lái)呢?磁能不能產(chǎn)生電呢?
“新生的嬰兒有什么用呢?”
在探索“磁生電”的道路上,法拉第一路磕磕絆絆,一直到1831年10月,法拉第終于用實(shí)驗(yàn)證明了“電磁感應(yīng)”原理,并制作了一個(gè)圓盤發(fā)電機(jī)——這是人類歷史上第一個(gè)發(fā)電機(jī)。
在這之后,法拉第將自己的成果發(fā)表,并得到了不少講座邀約。在一次講座中,有一個(gè)傲慢的先生這么問(wèn)他:“您的發(fā)明看起來(lái)很有趣,可是實(shí)際有什么用呢?”在當(dāng)時(shí)的大眾眼里,依據(jù)電磁感應(yīng)原理制作的發(fā)電機(jī),也就是一個(gè)新奇的小玩意兒。法拉第停了停,笑瞇瞇地回答道:“新生的嬰兒有什么用呢?”——這句話成了經(jīng)典名言。是的,誰(shuí)也看不出嬰兒的潛質(zhì),但是一旦嬰兒長(zhǎng)大成人,也許就能擁有改變世界的力量。
在短短四五十年后,愛(ài)迪生的燈泡、留聲機(jī),西門子的發(fā)電機(jī),貝爾的電話先后展示在人們的面前,法拉第點(diǎn)亮了多少天才腦中靈感的火花!而曾經(jīng)作為娛樂(lè)工具和魔術(shù)師把戲的電力也變成了一種新的能源,徹底改變了人們的生活。