给人类光明的电气技术

第一章 电磁学的童年大海的恩赐

地中海海湾是那样的宁静、美丽，平坦的沙滩上，走过来希腊的哲学家泰勒斯。希腊人把他推崇为“科学之祖”，希腊科学、数学和哲学的创始人。公元前 624 年，他出生于小亚西亚的米利都城，父母都是贵族，所以从小就受到良好的教育。那时候，整个社会还处于愚昧落后的状态，人们对于许多自然现象不理解。但是，泰勒斯对大自然却有着极大的探讨兴趣。他对天文学、数学等自然科学有深入的研究，曾很准确地预测了公元前 585 年发生的一次日食的时间，他公布的太阳直径的大小和现在测量的数据相差很少，他还在没有任何天文设备的条件下，确定一年是 365 天。这些在当时的条件下是很了不起的。

泰勒斯酷爱大海，也许是大海那博大的胸怀包容着宇宙中一切奥秘，也许是那无边的沙滩是他研究数学的好地方。他在沙滩上痴情地描画着各种图形。他曾发现了圆的直径能把圆分为两等分，也发现了所有的对顶角相等， 等腰三角形的两底角相等。他对几何的研究已达到了较高的水平。曾经有许多人想测量著名的金字塔的高度，却始终没有想出办法来，于是去请教他。泰勒斯告诉他们说：“当你自己的影子和你本身一样长的时候，便去量金字塔的影子的长度。”这是多么简捷明了的思想啊！但是，它的背后却是严密的推理，现在我们知道这个三角形相似的原理。

有一次，泰勒斯在沙滩上捡到一颗硕大的琥珀，擦去上面的泥土，发现琥珀里有一只纤毫毕现的昆虫，这块琥珀是从哪里来的呢？也许亿万年前这里曾是一座高山，山上长着一大片松林，一滴松脂把这个昆虫裹起来，流逝的时光把这滴松脂变成了琥珀化石，保存下来。

泰勒斯非常喜欢这块美丽的琥珀，把它带回家去，摆在案头，经常用他的袍子擦拭它，想让他更加晶莹透亮。在工作之余，他常常用力地摩擦这块琥珀。一天，泰勒斯和往常一样，把心爱的琥珀在手里反复地摩擦了老半天以后把它放回台子上。

突然，泰勒斯惊呆了，眼睛睁得大大的，嘴巴也张开，简直不相信自己的眼睛。在琥珀附近的一块小木屑，正向琥珀移动，最后竟粘在琥珀上！泰勒斯亲眼看到木屑是完全自动地向琥珀移去的。

他决定再试一下。又拿起琥珀在袍子上用力摩擦，然后放在小木屑旁边， 木屑又被琥珀吸引过去了。

泰勒斯对琥珀的奇妙性质研究了许多年，他想，琥珀除了喜欢吸引木屑以外，是否也喜欢吸引其它又轻又小的东西呢？于是他我来布的碎片、羽毛、羊毛等东西，只要把琥珀摩擦一遍，琥珀就会把这些轻小的东西吸过去。

泰勒斯站起来。在石板地面上踱来踱去。这个神秘的事情需要思考一番。琥珀为什么喜欢把轻小的东西聚集在自己的周围呢？

他已经知道，在自然界中有一种矿石具有吸铁的力量，据说这种矿石是传说中的牧羊人马格尼特发现的。这个四处流浪的牧羊人，有一天赶着羊群爬上克里特岛的艾达山，沿途石块纵横，全凭一根拐杖支持着身体向上，忽然走不动了，拐杖好似在地上生了根，怎么也举不起来了。

“怎么回事呀？”马格尼特跪在地上，仔细地看着他的拐杖，原来他的拐杖的铁尖头牢固地被大地吸引着。马格尼特努力探究其中的原因，他发现

是一块巨大的黑石头在作怪，这是天然磁石。希腊人为了纪念马格尼特，把磁铁叫做“马格尼特”，英文中的磁铁也是这位古希腊牧羊人的名字而来的。

古希腊用的铁主要是在爱琴海沿岸和地中海的岛屿上开采的，那里确实有许多磁铁矿。关于天然磁石还有许多故事、传说，在亚历克山大城亚西诺寺庙里，有一尊铁铸的皇后半身像悬在半空中，怎么会这样呢？原来那拱形的屋顶是用磁铁矿建造的；在罗佳德岛上有一匹 5000 磅重的铁马被磁铁吊在空中；还有用磁铁把穆罕默德的灵柩悬在空中的故事。但是，古希腊人对于磁铁没有任何深入的研究。

那么，琥珀吸引小木屑是不是和磁石引铁的道理一样呢？

泰勒斯把琥珀和天然磁石进行了对比。他发现磁石吸铁并不需要摩擦， 而琥珀则一定要摩擦才能吸引轻小物体。这是为什么呢？泰勒斯不明白，但是，他像科学家一样，把观察到的事实记载下来。这时他绝不会想到，这一发现对后人研究电和磁的关系有着多么重要的启蒙作用，他为开启电气时代作出了伟大的贡献。