第一个发现电与磁有联系的物理学家

2.第一个发现电与磁有联系的物理学家

富兰克林是世界公认的大发明家。人们为了肯定他对人类思维进步的重大贡献,把他誉为“偷天火”的人。

富兰克林的风筝实验引起了欧洲科学界的巨大兴趣,对电学的研究也随之深入。然而,直到18世纪末,大家主要研究的还是静电。譬如大家熟知的摩擦生电,这种电又可以通过感应使别的物体也带上电。

历史前进到18世纪末19世纪初,帕维亚大学教授伏打对各种金属作了大量研究。开始,他用一个小碗,碗里盛上盐水,再把铜、铁、锡、锌……各种金属放在盐水里,就成了一个电池。据资料记载,这是世界上第一个电池,是一切现代电池的祖先。为了纪念发明它的人,人们把它叫做伏打电池。有了这种电池,从此人类就有了电源。于是,电学研究从静电领域进入流电领域,研究电流各种效应的流电学大踏步前进了。

科学研究是无止境的,流电学研究所取得的第一个伟大成就就是电解,具体例证是通过电流可以把水分解成氧气和氢气,从而弄清水的化学成分。这在当时是非常了不起的成绩。从此以后,电解在工业及其他领域的应用越来越广泛。

无数科学家在流电学研究中发现了电流和磁有着密不可分的联系。这项成果被认为是流电学研究所取得的第二个伟大成就。

人们会问,发现电流和磁有着密切联系的第一个人是谁呢?对于这个搁置了几百年的悬而又悬的谜,直到1820年才得以解决。第一个发现电和磁之间有联系的是丹麦的物理学家、哥本哈根的奥斯特教授。

奥斯特研究电与磁的关系,是从雷雨天磁针摆动受到启发的。

1819年到1820年冬季,奥斯特教授给学生讲授电、电流和磁的关系。他的实验很简单,总共只有三样东西,一个由许多伏打电池组成的伏打堆,一根金属导线和一根磁针。

导线沿着南北方向和磁线平行,一头接伏打堆的正极,另一头接伏打堆的负极。奥斯特让助手接通电流。突然,奥斯特心头一震,原来磁针在轻轻抖动几下之后发生了偏转。磁针从南北方向转成东西方向,轻轻地晃了两下之后停住了。

此刻,奥斯特盯着那根东西方向的小小磁针激动不已,与其说是高兴,倒不如说是惊讶。原因在于按照他的设想,如果电流要对磁针发生影响,那么通电的导线和磁针必须互相垂直。然而恰恰相反。刚才他把导线和磁针改成平行放置,不过是在无数次失败后随便试一下,并没有希望会获得成功。然而奥斯特在一个意想不到的时刻,用意想不到的方式,终于成功了。

功夫不负有心人,经过几个月的努力,奥斯特终于弄清楚了,如果电流周围放着一系列的磁针,它们就会受到作用。这种作用的结果必然使它们垂直于电流的方向,整齐地排列起来。

奥斯特让电流和磁针互相垂直,磁针已经指向了应有的方向,当然就不动了。他后来改成互相平行方向,磁针才转动起来。他发现,电流的作用只存在于载流导线的周围,沿着螺纹方向垂直于导线。电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质,作用的强弱决定于介质,也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱……

报告这一实验结果——电流和磁的关系的文章,奥斯特是用拉丁文写成的。1820年7月,这篇报告在哥本哈根付印。他马上把它寄给了世界各国的科学家。从此一门新的学科——电磁学诞生了。