两千年前的化学电池

巴格达电池的发现

1936年6月盛夏的一天，伊拉克首都巴格达城外，修建铁路的工程正在热火朝天地进行着。工人们挥动铁锹，铲除了一堆土丘。突然发现地面上露出一块巨大的石板，石板上刻有许多波斯文字。

众人围拢上前，观看着这到底是什么东西。工人们继续向下挖下去，此时竟挖出一个巨大的石板砌成的古代石棺。施工暂时停止了，伊拉克博物院的考古学家们立即赶来。

两个月过去了，巨大的石棺终于打开了，从中发现了大量公元前248年至226年古波斯时代的文物。但是，其中最令考古学家惊讶的不是613颗珍珠组成的捻珠和大量金银器，而是一些铜管、铁棒和陶器。

当时任伊拉克博物馆馆长的德国考古学家威廉·卡维尼格描述说：“陶制器皿类似花瓶，高约0.15米，白色中夹杂一点淡黄色，边沿已经破碎，瓶里装满了沥青。沥青之中有个铜管，铜管顶端有一层沥青绝缘体。在铜管中又有一层沥青并有一根锈迹斑斑的铁棒，铁棒由一层灰色偏黄的物质覆盖着，看上去好像一层铅。铁棒的下端长出铜管底座3厘米，使铁棒与铜管隔开。看上去好像是一组化学仪器。”

经鉴定，他宣布了一个惊人的消息：“在巴格达出土的陶制器皿、铜管和铁棒是一个古代化学电池，只要加上酸溶液或碱溶液，就可以发出电来。”这就意味着，早在公元前3世纪，居住在该地区的人就已开始使用电池，比18世纪由世界著名物理学家伏特发明的第一个电池还早2000多年。

后来，卡维尼格用陶制器皿、铁棒、沥青绝缘体和铜管组成了10个电池。几个月后，他在柏林公布了更为惊人的消息：“古代人很可能是把这些电池串联起来，用以加强电力。制造这种电池的目的在于用电解法给塑像和饰物镀金。”

卡维尼格这两个发现立即引起世界考古界的哗然。但是，他的论断却长时间未得到考古界的承认。正如此后访问巴格达的英国科学博物馆秘书长、化学和自然科学家瓦里物尔·温冬所说：“尽管他的论断颇有道理，但自然科学家很难相信，化学电池在伏特之前约1500年就诞生了。这个考古的发现若能在科学上确立，那么这将成为科学史上一个最大的事件！”

伽伐尼电池的发现

1938年，德国考古学家威廉·柯尼希在巴格达城郊进行考古挖掘时，发现了远古时代的一组伽伐尼电池！在距今2000年以前，人们是如何制造出这组电池的呢？

柯尼希发现的这组伽伐尼电池是铜外壳、铜芯。它的外壳是借助铝和锡固定好的，这两种东西的比例，现代人还在广泛采用。这一令人惊讶的远古发明物，同卡维尼格的巴格达电池是否可以用于镀金？时至今日，卡维尼格的观点仍未得到考古学界的普遍认可，但我们认为在巴格达出土的这两种姊妹电池在远古确实古人是否已经使用电池德国考古学专家阿伦·艾杰尔布里希特仿照巴格达电池，制作了一些陶瓶、铜管和铁棒，从新鲜葡萄里榨出汁液，然后倒入铜管内。奇迹出现了，与电池相连的电压表指针移动起来，显示有半伏特的电伏。他有一个公元前5世已经证实了卡维尼格的论断。

美国科学家也模仿巴格达电地进行了一系列试验。他们也成功地从电池中获得了半伏特电压，而且持续工作18天之久。试验中他们使用了多种溶液，其中有葡萄糖、硫酸铜、亚硫酸和浓度5％的醋等，而这些溶液早已为古人所使用。参加试验的科学家一致认为在巴格达附近发现的陶制器皿、铁棒和铜管除了用于制作化学电池外，别无他用。

科学家的研究

伦敦科学博物馆的物理学家沃尔特·温顿听到有关此次发现的报告后，对这只陶罐进行了细致的研究，他说：“在铜制容器内放上一些酸，随便什么，醋也可以。转眼的工夫，你就有了一个能产生电压并释放电流的简单腔体。将几个这类腔体串联起来，便构成一个电池组，所发出的电流足以使电铃发声，点亮灯泡，或驱动一辆小型电动车。”

温顿指出，这件物品确实是电池，这是“显而易见和完全可信的”。他的唯一疑问来自于它的独特性质。考古学上的“一次性事物”始终是最难解释的发现。

其实，此前在巴格达附近的安息古城泰西封已经发现了其他陶罐，只是温顿并不知晓罢了。那些陶罐是与护身符等多种神秘物品一起发现的。这种情况表明，炼金术士曾使用过这些陶罐，但我们仍然找不到它们作为何用途的线索。

温顿认为，最理想的是这只陶罐应同金属线一道被发现，能找到一系列此类陶罐，才是比较好的事情，因为有了它们，疑点便会烟消云散。然而，正如温顿于1967年所指出的，如果不是电池，它又会是什么东西？“我不是考古学家，所以我直接提出了最容易提出的科学答案。我看不出它还能有什么别的用途，也许有更好的答案，但至今我还没有听到。”

很多年过后，还是无人为这只神秘的陶罐提出真实可信的其他解释。而首要的事实仍然是：它作为一个电池工作得相当出色。美国进行过两项独立的实验，对陶罐及其内装物质的复制品做了测试。

古人使用电池做什么

科罗拉多大学的保罗·凯泽指出，这些电池的使用者是巴比伦的医生，在没有电鳐鱼时，他们把它作为替代品使用，从而能起到局部麻醉的作用。

但是，在各种意见中，仍以伊拉克博物馆实验室主任、德意志考古学家威廉·柯尼希所作的解释最有说服力。他曾于1938年仔细研究过“巴格达电池”。柯尼希认为，将若干个这类腔体串联起来，从里面发出的电流可用来电镀金属。实验用复制品所产生的电压能够满足这项工作的需要。

事实上，为了给铜首饰包银，伊拉克的工匠们仍然在使用一种原始的电镀方法。这种技术可能是从安息时期或者更早的时候起一代代传下来的。3000余年以前，安息人便继承了近东地区的科研传统和公元前330年随亚历山大大帝入侵此地的希腊人的聪明才智。

我们可能永远也搞不清古代的电学实验究竟做到了何种程度。巴比伦泥板上确实列出了制作彩色玻璃的配方，但配方中往往夹杂着行话，只有行家才能看出其中的门道。

电镀的秘诀肯定是秘不外传的宝贵财富，或许从未以简洁易懂的形式见诸文字。好在伊拉克还有数百个坟冢未曾发掘，博物馆中也有数千块泥板，泥板上涉及科学的文字在等人翻译，古人所掌握的电学知识，其涵盖范围之广可能还会给人们带来种种惊喜。

巴格达电池留给我们的谜

埃及考古学家在埃及金字塔内发现一些远古时代的壁画，很明显，埃及古代雕刻家当时是在金字塔里雕刻此壁画的，洞穴漆黑，需要光才能做此精细的工作。但是，考古学家们却未在洞穴里发现任何火的痕迹，因为即使使用当时最好的火把或油灯，也会留下“火”的痕迹。这是否意味着那时他们使用的是一种电池灯？

此推断也有一些根据，因这在附近的一个壁洞中还雕刻着另一幅壁画，画面很像巴格达电池和一盏电灯。

迄今为止，巴格达电池仍未被世界考古界承认。因此，它仍然属于科学之谜，不断吸引着世界考古学家、电气学家和化学学家们著书立说，进行科学辩论。我们相信，随着人类对科学的不断探索，这个重大的科学之谜一定会被揭开。