哪怕小川秀树答不上来,众人也不会苛责他。
“我觉得可能是摩擦让正负电荷分布不均匀了。”
“比如玻璃棒和丝绸,它们本身都带电。”
“但是摩擦后,玻璃棒上的负电荷跑到了丝绸上,丝绸上的正电荷跑到了玻璃棒上。”
“所以,它们就带电了。”
小川秀树的回答让众人都是一惊。
震惊的不是他的回答本身,而是他的逻辑思考能力。
小小年纪能说出这些专业名词,就已经能吊打同龄人了。
更别说还分析的井井有条。
孩子不知道电子的概念,当然无法解释这个问题。
然而,他们这些大人知道了,反而没有站起来的勇气。
因为李奇维教授的问题,不可能那么简单。
这时,李奇维笑着说道:“小川秀树,你的回答非常好。”
“将来你一定能成为一名出色的物理学家。”
人群惊呼!
长冈半太郎闻言心中一动。
上一次得到李奇维教授评价的孩子是玻尔,对方现在已经是物理学界大名鼎鼎的人物了。
他打定主意,要好好观察和培养这个孩子。
小川秀树也被他的父亲给按了下来,接下来就不是小孩子该掺合的了。
这时,李奇维继续说道:“我知道,在座的各位,肯定都觉得我的问题有问题。”
“摩擦生电这个现象,在物理学领域实在太经典了。”
“经典到小川秀树这样的小朋友都知道。”
“这个问题怎么可能没人答的上来呢?”
“既然你们都不敢说,那还是我亲自来吧。”
哗!
会场内所有人顿时聚精会神地开始听讲。
“关于电的现象,无论亚洲还是欧洲,先人们都有过大量的描述。”
“因为人类经常可以看见雷电,所以,电本身并不稀奇。”
“然而,对于电本质的研究,却经历了漫长的时间。”
“早在公元前4世纪,古希腊的人们就发现,用毛皮擦拭完琥珀后,琥珀可以吸引细小的物体。”
“比如毛发、碎屑等等。”
“到了16世纪,英国伊丽莎白女王的御医,吉尔伯特,他发现这种现象,并不是只会发生在琥珀上。”
“这种吸引力同样会发生在玻璃、钻石、石蜡等物质上。”
“吉尔伯特根据琥珀这个词的希腊字【elektor】,把这种能产生吸引作用的东西命名为电,即【electricity】。”
“他也是创造电这个物理概念的第一人。”
“在当时,他认为,电应该是一种流质,不是单个物体拥有的,而是必须当两个物体相互摩擦时才会出现。”
“这和小川秀树小朋友的想法有点类似。”
李奇维娓娓道来的物理故事,让在场的人听的如痴如醉。
他们从来没有从这种角度去看待物理学。
而是上学时就被灌输了电的概念。
这种从源头出发的教学,让众人对物理学有了更深的认识。
哪怕是长冈半太郎这样的物理大佬,也是听的津津有味。
“哎,这就是李教授和我们普通人的差距。”
“他的知识太渊博了,就好像站在物理时间长河之外,洞悉物理学的一切事物。”
田中馆爱橘更是感叹道:“这是我目前为止,听过的最好的物理课。”
在场的大佬们已经开始被折服了。
李奇维接着说道:
“到了18世纪早期,被称为电之父的英国发明家格雷,他把带电后的玻璃棒和其他物体接触。”
“接触后,这些物体竟然也产生了同样的吸引力。”
“这说明电可以在不同物体之间传递。”
“从而也验证了电是一种流质的说法,它并非某一种物质特有的属性。”
“随着越来越多的人研究电,很快,人们就发现,电不仅仅有吸引作用,它还有排斥作用。”
“当用带电的玻璃棒接触铜屑时,铜屑之间会产生排斥作用,铜屑和玻璃棒之间也会排斥。”
“然而,过了一段时间后,又出现了更新的现象了。”
“法国物理学家迪费发现,先用玻璃棒和丝绸摩擦,使得玻璃棒带电;再用树脂和毛皮摩擦,使得树脂带电。”
“让玻璃棒接触一部分铜屑,再让树脂接触一部分铜屑。”
“这时候,两种铜屑不再是排斥,反而是相互吸引了。”
“因此,迪费推测,自然界存在两种电,一种叫玻璃电,一种叫树脂电。”
“玻璃电和玻璃电,或者树脂电和树脂电之间会排斥,但是玻璃电和树脂电之间却是吸引。”
“这就是曾经流行的电的双流体理论。”
“但是,到了18世纪中期,美国的富兰克林又提出了一个全新的理论:单流体理论。”
“顺便说一句,这个富兰克林就是那个把雷电关在瓶子里的人。”
“他认为每一种物质本身是带电的,只不过没有摩擦的时候,这种电是满的,表现不出电的作用。”
“举个形象的例子,把瓶装满水,无论你怎么摇动瓶子,里面的水都不会晃动。”
“电也是同样的道理。”
“根据这个理论,当玻璃棒和丝绸摩擦后,丝绸上就会有一部分电转移到了玻璃棒上。”
“这时,玻璃棒上的电是多余的,而丝绸上的电是缺少的。”
“富兰克林认为,这种多余的电就是玻璃电,而缺少的电就是树脂电。”
“他还给两种电取了一个名字,一直沿用至今。”
“玻璃电为正电,树脂电为负电。”
“同时,他发明了【电荷】这个词,用来描述物体上带电的多少和数量。”
“在当时,人们对双流体假说和单流体假说争论不休,因为两种假说,都能完美解释发现的电现象。”
“这种争论一直到我的导师汤姆逊教授,发现了电子的存在后,才正式宣告结束。”
“现在,我们知道,当玻璃棒和丝绸摩擦后,玻璃棒上的电子就跑到了丝绸上。”
“而电子是带负电的,所以丝绸就是带负电,而玻璃棒则带正电。”
“但是需要注意的是,电子的电荷之所以被人为规定为负的,主要就是为了沿用富兰克林的说法。”
“其实也可以把电子的电荷规定为正的,那么原子核带的就是负电了。”
“到这里,大家应该发现,不管是单流体假说还是双流体假说,本质都是对电子现象的侧面描述。”
“因此,两种假说都是对的。”
“只不过,单流体用起来更方便而已。”
讲到这里的时候,在场的无数人都露出恍然大悟的表情。
没想到一个小小的摩擦生电现象,竟然经历了这么复杂的研究过程。
在这期间,物理学家们充分发挥了他们的想象力,才把电的概念一步步向前延伸。
“现在,回到我的问题。”
“我想大部分人心中的答案,应该就是我最后说的那种。”
“摩擦生电的本质,就是玻璃棒上的电子转移到了丝绸上。”
台下物理学领域的人都默默点头。
标准的官方的答案确实是这样的。
难道这有什么不对吗?
“但是,我认为这远远不够。”
“我说这个故事的目的,就是告诉大家,物理研究的本质,就是真理永无止境!”
“现在,让我带领大家一起,继续对摩擦生电现象研究下去。”
“我们不禁要问,为什么玻璃棒和丝绸摩擦,玻璃棒上的电子会跑到丝绸上。”
“而树脂和毛皮摩擦,电子又从毛皮跑到了树脂上。”
“我可以负责人的告诉大家,这个问题,到今天,依然没有正确的答案。”
“即便是我,也不知道。”
轰!
人群彻底震动。
所有人都没想到会是这样。
“纳尼?李奇维教授连相对论都能想出来,竟然不知道摩擦生电的原理。”
“没想到一个最简单的问题,却反而是最难的问题。”
“今天的演讲真是让我小刀扎屁股,开了眼了。”
长冈半太郎、仁科芳雄等也是满脸震惊。
小小的摩擦生电,却饱含玄机。
让堂堂物理第一人李奇维教授都束手无策,这简直无法想象。
看着众人震惊的模样,李奇维轻轻一笑。
摩擦生电的本质,别说是现在,哪怕在他的前世,依然也是未解之谜。
物理学界并没有公认的统一解释。