瓶子里的隐身人
葛利克发明了起电机以后,产生电的方法简单多了。但是,每次作试验时都要转动这个硫磺球人们又觉得还是太麻烦了,好不容易聚集起来的一些电一会儿就散失在空气中了,所以,科学家们在寻找一种把电保存起来的方法。
在一次偶然的事件中,人们发现了这种方法。有一天,荷兰莱顿大学物理教授穆欣布罗克,异想天开地要做一个让水带电的实验。因为他知道,普通的水是导电的,就别出心裁地用一根绳子把一支枪管悬挂在空中,然后用导线把电机与枪管的一端连接,从枪管中的另一端起出一根铁丝,浸在盛水的玻璃瓶中。他的一位朋友用手托住玻璃瓶,穆欣布罗克起劲地摇动起电机, 于是电通过枪管和铁丝进入水中。
在实验过程中,他的朋友想移动一下浸在水中的铁丝,但是当他把另一只手与铁丝相接触的那一瞬间,突然,一股强烈的电击打在他的手上。把他吓了一跳,差一点把瓶子掉在地上。穆欣布罗克接过来玻璃瓶,重复做了这个实验,也受到了强烈的电击。
这个水中充满了电的瓶子后来以莱顿大学的校名命名,被叫做莱顿瓶。为什么水瓶里的电,要比起电机产生的电强大得多呢?
穆欣布罗克在思考着这个问题,许多科学家也在思考。
人们虽然对莱顿瓶的原理,还不十分清楚,但是有趣的莱顿瓶传遍了科学界,也成为一种时髦的玩意,科学演讲的人若是预告将用莱顿瓶产生耀眼的火花,一定能吸引大批听众。有许多胆大的听众争相尝尝这电击的滋味。实验者用莱顿瓶放电击死一些小鸟或小动物;还能跨过江湖水面把电送到对岸放电。莱顿瓶的发现被欢呼为科学的一大进展。
与此同时,对莱顿瓶实质的研究也在进行着,穆欣布罗克不同意克莱斯特的观点。他认为可能是瓶内的水起了把起电机产生的电贮藏起来的作用, 不断地把电积累起来,便电变得越来越强大。人体在莱顿瓶放电中没有任何特殊的作用,只是扮演着一根导线和检验电流作用的角色,因为用一根铜线接在莱顿瓶上,也能打出一个大火花来。
他还发现,瓶内盛水也不是必要的。他想水和金属都是导体的,他把原来在瓶内装水改为在瓶子的内外壁上贴上一层薄薄的金属箔,瓶盖上插一个金属杆,杆的上端有一个小球,杆的下面有一个金属链垂下来与金属箔相联, 从而改进了莱顿瓶。它同样具有蓄电的功能。于是,克莱斯特提出灵魂作用的观点,在事实面前不攻自破。
人们后来发现,把电装起来并不一定需要一个瓶子,如果将一个玻璃圆筒里外贴上金属箔,也能把电保存起来,甚至一块两边贴金属箔的平板玻璃也行。这就是现在使用的电容器。在物理学中有广泛的应用,例如,1930 年科克罗夫特和沃尔顿在剑桥把一组这样的电容器连起,接上一个起电机,结果电压升到 100 万伏,这样高的电压把锂原子一下子劈成两半。
莱顿瓶的发现使静电学又前进了一步。在电池还没有发明的年代,科学家把莱顿瓶奉为至宝,成为静电实验室的重要仪器。