人類對電氣世界的探索

摘要：本文通過對“摩擦起電”等自然電的初步認識以及電與磁的發現歷程，梳理了人類對于電氣世界的探索，展現了科學巨匠們對于電氣理論孜孜不倦的開拓與創新，極大的改變了我們的世界。

關鍵詞：摩擦起點；電磁；電氣世界

人類認識“電”的歷史很長了，有2500多年。而電磁技術的產生與發展，滿打滿算，也不過200多年。但世界已在這200年里發生了質的變化。

遠在我國的春秋戰國時期，古希臘哲學家塞利斯于公元前585年前發現了“摩擦起電”現象，這是“靜電”，也是關于“電”的最早記錄。這個發現的偉大歷史意義，在當時似乎沒有任何意義。塞利斯的發現，很快就淹沒在了同樣輝煌的古希臘文明中，像是大海中的一滴水，實在不算什么。我國西漢末年的王充，也發現了這種現象。但同樣，在以后的2000多年中，也幾乎無人問津。

直到16、17世紀，人們才開始對電開始研究并取得了巨大的進展。人們認識到了“電”這個新詞，之后又對導電體和絕緣體有了初步的概念，1660年，著名的“馬德堡半球實驗”的締造者——德國馬德堡市市長葛利克制造了一部大型的摩擦起電機，這是人類歷史上第一部“發電機”。隨著對電學探索的不斷進行，電學的實驗越來越多，新的發現也越來越多，吸引了更多的學者從事電學的研究，人們開始希望進行較大型的電學實驗，這就需要更大量的電。18世紀40年代初，一個偶然的發現使人們能夠將摩擦產生的電儲存起來，荷蘭萊頓城的一個普通居民卡那阿斯制作出了世界上第一個蓄電瓶，之后又經過了不斷改進，使萊頓蓄電瓶成為電學研究的重要工具。

到了十八世紀，力學和天文學取得重大的突破，伽利略和牛頓等科學巨匠奠定了經典力學基礎，而哥白尼的地球繞太陽旋轉的日心說，在被教會當做異端邪說禁錮了一陣后，開始被越來越多的人接受。人們開始產生一些新思想，對一些舊的觀念產生了質疑和探究。一些研究電學的、具有進步思想的科學家開始對天空中頻頻出現的電閃和雷電打上了問號，并開始研究。之后富蘭克林等人通過不斷地研究，發明了世界上的第一根避雷針，并對電荷有了初步的概念。

經過富蘭克林等學者的探索，電學鴻蒙初啟。一些優秀的學者不斷研究探索，不斷揭示電的本質及其規律。人們發現了電流，并提出了庫侖定律，之后又有伏打電池問世，對整個自然科學界產生了重大影響，電學由以前的默默無聞漸漸演變成為時髦的科學。直到1820年4月，一個更大的發現震驚了世界。丹麥哥本哈根大學物理學教授奧斯特發現電流產生磁的現象，我們現在稱之為“電流的磁效應”的現象。奧斯特的驚人發現激起了科學家們對電磁現象的探求熱情，奧斯特只是發現了電流對磁針有作用，之后法國物理學家安培在極短的時間里就推廣到電流與電流之間的相互作用，并接連發現了作用的大小和方向，給出了判定方向的方法及計算大小的公式，也就是安培定律。緊接著歐姆定律的發現則使電學走上了正確的定量測量的道路。

從18世紀末到19世紀20年代，在短短的幾十年間，電學的研究成就猶如雨后春筍般涌現，一個接著一個的新發現激蕩著當時的科學界，與此同時，一個又一個的電學巨人紛至沓來。到了19世紀20年代末，快速發展的電學開始面臨這樣一個問題——它能否再繼續大步前進，并最終再實際中得到廣泛應用那？這取決于如何獲得廉價而強大的電力供應。直到法拉第發現了電磁感應定律：只要當導線再磁場里作切割磁力線的運動時，線圈中就會有感應電流產生。線圈切割磁力線實際上就是線圈中央空間內的磁場發生了變化，因為線圈內磁力線數目的多少就代表著磁場的強弱。因此可以說：只要導線線圈內的磁場發生改變時，線圈兩端就會有感應電動勢產生，從而產生感應電流。這進一步揭示了電磁之間的作用規律，更重要的是它啟示人們：只要我們持續不停地保持線圈在磁場中運動，不斷切割磁力線，我們就能得到源源不斷的電力供應。由此，人們掌握了電能和機械能相互轉換的規律，使大規模應該電能成為可能，法拉第也因此被稱為19世紀最偉大的科學家。

電學巨匠法拉第以他天才的洞察力和驚人的勤奮，開啟了千年塵封的電力世界大門。電力世界的大門一經打開，世界各地立即涌現出一大堆有才華的理論家、發明家和實業家，一個比一個更光彩奪目的電學成就接連不斷的被人們獲取到。于是，只經過了很短的一段時期，在人們面前。就顯現了一個前人從未想到過得新世界——電氣世界。發電機運轉了，電動機出現了，電氣文明的光芒照亮了人類社會的各個角落。而如今的我們正是生活在電氣世界中，晚上明亮的燈光，娛樂休閑的電腦、電視、手機，工廠生產使用電能……正是電能的發展和應用，才能使我們有現在這美好的生活。

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作者簡介：胡晉豪，男，西南交通大學附屬中學2015級4班學生。