電可以流動和傳輸？花甲老翁最先找到答案！

誰也沒想到，最先找到答案的，居然是一位非電學領域的花甲老翁。

話說德國馬德堡市市長蓋里克發明硫磺起電機後，人們對電學產生了莫大的興趣，英、法、德等國科學家通過起電機探索電的奧秘。他們對電的研究，逐步脫離摩擦起電的層面，進而延伸到電的貯存及控制等方面。

起電機產生的電可以流動嗎？可以從一個物體傳輸到另一個物體嗎？如果能傳輸的話，是否對介質有要求？……這些問題困擾了許多科學家。誰也沒想到，最先找到答案的，居然是一位非電學領域的花甲老翁。

這老人真奇怪！

卡爾特修道院位於英國首都倫敦市的中心，主要接納本市無人照料的孤兒或老人。18世紀初，此院住進了一位奇怪的老人。這位名叫斯蒂芬?格雷的老人不喜歡圍堆聊天，也不像其他人一樣坐著發獃，而是熱衷於做電學實驗，修道院還專門為他提供了一個電學實驗室。

格雷畫像（網路圖）

格雷本是當地的富商。他出生於染匠之家，30歲之前主要從事絲綢的印染及交易，賺了不少錢。偶然的機會，他與格林尼治天文台的一位工作人員成為朋友，從此便入了天文學的坑。41歲時，他成為英國三一學院天文台的兼職員工，業餘從事天文研究。

儘管格雷在天文學上沒有取得什麼大的成績，但他已成為當地人盡皆知的科學家。50多歲時，生意失敗，家徒四壁，只得到卡爾特修道院求生。

修道院無法提供天文設備，格雷只好放棄天文研究。當時許多科學家都在研究電，做電學實驗成為一種潮流，格雷自然而然對電學產生了興趣。得知院方提供專門的電學實驗室後，孑然一身的格雷下定決心在電學方面做一番成績。

電真的可以流動！

老當益壯的格雷開始了電學研究之旅。他閱讀了所有的電學著作，做了許多電學實驗，但都沒有實質性進展。

1729年6月的一天，格雷把自己關在實驗室里，繼續著摩擦起電的實驗。他拿著一支3.5英寸長的空心玻璃管，用毛皮從頭到尾摩擦後，發現玻璃管能夠吸引羽毛。

很顯然玻璃已帶電。「如果當年蓋里克知道玻璃也可以帶電的話，那他何必費勁地剝去硫磺球外面的玻璃燒瓶呢？」格雷苦笑。

格雷把玻璃管兩端用軟木塞塞起來，以防止灰塵進入。這時，他發現了一件很奇怪的事情，軟木塞居然吸引了幾根羽毛！

「我沒有摩擦軟木塞，它怎麼可能帶電？」格雷感到疑惑，隨即腦海中迸出一個念頭，「難道玻璃管上的電流傳到了軟木塞上？電還會傳輸？」

為了檢驗自己的判斷，格雷又做了一個實驗。他把一根超過3.5英寸的細棒插入玻璃管的軟木塞中，細棒的另一端用繩索扎一個象牙球。在完全不碰到軟木塞、細棒和象牙球的情況下摩擦玻璃管時，桌上的羽毛竟然紛紛被象牙球吸引了。

格雷用實驗證明電能傳導（網路圖）

「原來，電也像水、空氣一樣，可以流動。」格雷興奮地記在本上。通過這個實驗，格雷得出結論：電也可以通過別的物體進行流動。從此，人們把流動的電叫做「電流」。

電可以流100英尺！

「電可以流動，那它到底能流多遠呢？」格雷有個習慣，喜歡舉一反三，研究絕不淺談輒止。

他把象牙球的一端拴在玻璃管上，另一端則拴了一條長20英尺的繩索，並用絲線把繩索懸掛在實驗室的天花板上。當他用力摩擦玻璃管時，象牙球居然吸引了一些羽毛。

20英尺成功了，40英尺，60英尺還會遠嗎？

格雷把繩索加到100英尺，發現象牙球仍然可以吸引羽毛。這表明電可以流動100英尺。當他準備進一步實驗時，不想絲線承受不住繩子的重量斷了，實驗暫告終止。

格雷用絲線和繩索做實驗（網路圖）

電的傳輸還有條件！

格雷感覺絲線韌度太差，便用銅絲代替，再拴接著繩索。不料這次象牙球並不吸引羽毛。

「怎麼回事呢？電去哪裡了？」格雷反覆研究，認為是銅絲把電帶走了。接著，他分別用鋼絲、鐵絲等金屬進行替換，結果依然如此。

為了弄清哪些物體不會帶走電，格雷把實驗中繩索的長度減短，並先後用玻璃棒、硫磺棒等代替繩索。結果，象牙球又可以吸引羽毛了。

「自然界的物體應該有兩種，一種是電流可又通過，另一種是不可以通過的。」格雷得出這樣的結論。為了便於區分，他把那些易於讓電流通過金屬及其它物質稱為「導體」，把那些難以讓電流通過的物質稱為「非導體」。後世科學家為了研究方便，把「非導體」改為「絕緣體」。

進一步研究，格雷終於弄清了摩擦生電的奧秘：琥珀、硫磺、玻璃等絕緣體經過摩擦後，電流不能流動，留在這些物體里，所以帶上電，能吸引輕微的物體；銅、鐵等金屬導體摩擦後，電流迅速流到與其摩擦的物體中，因此導體摩擦後也不帶電。

導體與絕緣體的實驗。（網路圖）

「人體可以導電嗎？」為了解答這個疑問，格雷決定找一個男孩來實驗。他把小男孩用結實的繩子吊在實驗室的頂篷上，離地僅幾公分。再用絲綢摩擦過的玻璃管觸碰男孩的胳膊。很快，地面的羽毛就吸附在男孩身上。格雷拿著玻璃管在男孩身上移動，羽毛一張一翕，彷彿在飛。

「人體也可以導電，人體是導體。」格雷得出這樣的結論。這就是電磁學史上著名的「飛翔的男孩」實驗。

導體和絕緣體的發現，是電學史上一次質的飛躍，是電學史發展的重要一步。

後記

無疑，格雷的發現，加快了電學的發展速度。而他關於導體和絕緣體的實驗和相關理論，讓後人受用無窮。從此，人們在實驗和生活中，會更加註意安全用電，比如電工維修電路時要戴上絕緣手套，有人觸電後不要用手去拉等。科學發展到現在，電的作用變得越來越大，它滲透到人類生活的每一個角落。安全用電的同時，我們應該對為電學作出重要貢獻的格雷說一聲「謝謝」！

人觸電後，不要用手拉，因為人是導體。（網路圖）

格雷雖然發現了導體和絕緣體，但他並不知道，其實不同的導體傳輸電的性能也是不同的。導體對電流阻礙作用有多大呢？一些科學家雖然想到並有所提及，但並沒找到答案。直到近100年後，一位德國窮小子終於找到了答案，並總結出一個重要的電學定律。他是誰呢？欲知後事如何，請看下篇：《電阻橫空問世，緣於窮小子的逆襲！》

作者：魏德勇

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