亞歷山德羅·伏特 - 簡介
亞歷山德羅·伏特出生于意大利科莫一個富有的天主教家庭里。伏特的父親有三位擔任圣職的兄弟,有九個兒女,其中五個加入教會。亞歷山德羅·伏特非常崇拜他擔任副主教的兄弟和他最好的朋友、大教堂牧師加托尼。但伏特在接受耶穌會教育后,寧愿過一種世俗生活,雖然他周圍的宗教社會整個說來還是快樂的,熱愛生活的,而且是相當開明的。亞歷山德羅·伏特所受的教育主要是拉丁文、語言學和文學。他有時寫作法文和意大利文的十四行詩,以及拉丁文頌詩。伏特和一位歌女同居了多年,但在大約五十歲時卻和另一女人結(jié)了婚。他的妻子被描述為一位普通的家庭婦女,高貴、富有和聰慧。
他對科學的愛好似乎是自然而然發(fā)生的。十九歲時他寫作了一首關(guān)于化學發(fā)現(xiàn)的六韻步的拉丁文小詩。在青年時期就開始了電學實驗,他讀了許多書,他的好友加托尼送給他一些儀器,并在家里讓出了一間房子來支持他的研究。亞歷山德羅·伏特十六歲時開始與一些著名的電學家通信,其中有巴黎的諾萊和都靈的貝卡里亞。貝卡里亞是一位很有成就的國際知名的電學家,他勸告亞歷山德羅·伏特少提出理論,多做實驗。事實上,亞歷山德羅·伏特年青時期的理論思想遠不如他的實驗重要。亞歷山德羅·伏特對靜電的了解至少可以和當時最好的電學家媲美。不久他就開始應用他的理論制造各種有獨創(chuàng)性的儀器。
亞歷山德羅·伏特 - 職業(yè)生涯
亞歷山德羅·伏特于1792年去國外作一次長途游歷,到了德國、荷蘭、法國和英國。他訪問了一些最著名的同行,例如拉普拉斯和拉瓦錫(1743-1794),有時還和他們共同做實驗。他當時還被選為法國科學院的通迅院士,不久又被選為倫敦皇家學會的外國會員。
亞歷山德羅·伏特在四十五歲生日后不久,讀到了伽伐尼1791年的文章,這促使他去作出了最大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)。他開始還有些猶豫,但不久他就開始了工作,用亞歷山德羅·伏特的話說,他實驗的內(nèi)容“超出了當時已知的一切電學知識,因而它們看來是驚人的”。起初他同意伽伐尼用蛙做萊頓瓶的觀點,但幾個月后,他開始懷疑蛙主要是一種探測器,而電源則在動物之外,他還注意到,如果兩種相互接觸的不同金屬放在舌上,就會引起一種特殊的感覺,有的是酸性的,有時是堿性的。他假定,并且也能令我們驚嘆的靜電測量證明,兩種不同的金屬例如銅和鋅接觸時會得到不同的電勢。他測量了這種電勢差,得到的結(jié)果與我們現(xiàn)在所知的它們之間的接觸電勢差沒有多大差別。至少當連接肌肉和神經(jīng)的金屬電弧是雙金屬時,只要假定蛙是一種非常靈敏的靜電計,伽伐尼實驗就到了解釋。當然,伽伐尼回答說,甚至當金屬電弧是單金屬的時,他也能夠觀察到肌肉的收縮。這是一種嚴峻的反對意見,伏特對這些指出了金屬的不純和其他原因來為自己辨解。
亞歷山德羅·伏特對這個問題進行了更深入的研究,使他發(fā)明了伏特電堆,這是歷史上的神奇發(fā)明之一。伏特發(fā)現(xiàn)導電體可以分為兩大類。第一類是金屬,它們接觸時會產(chǎn)生電勢差;第二類是液體(在現(xiàn)代語言中稱為電解質(zhì)),它們與浸在里面的金屬之間沒有很大的電差。而且第二類導體互相接觸時也不會產(chǎn)生明顯的電勢差,第一類導體可依次排列起來,使其中第一種相對于后面的一種是正的,例如鋅對銅是正的,在一個金屬鏈中,一種金屬和最后一種金屬之間的電勢差是一樣的,仿佛其中不存在任何中間接觸,而第一種金屬和最后一種金屬直接接觸似的。
伏特最后得到了一種思想,他把一些第一種導體和第二種導體連接得使每一個接觸點上產(chǎn)生的電勢差可以相加。他把這種裝置稱為“電堆”,因為它是由浸在酸溶液中的鋅板、銅板和布片重復許多層而構(gòu)成的。他在一封寫給皇家學會會長班克斯(1743-1820)的著名信件中介紹了他的發(fā)明,用的標題是《論不同導電物質(zhì)接觸產(chǎn)生的電》。電堆能產(chǎn)生連續(xù)的電流,它的強度的數(shù)量級比從靜電起電機能得到的電流大,由此開始了一場真正的科學革命。
伏特制造的儀器的一個杰出例子是起電盤。一塊導電板放在一個由摩擦起電的充電樹脂“餅”上端,然后用一個絕緣柄與金屬板接觸,使它接地,再把它舉起來,于是金屬板就被充電到高電勢,這個方法可以用來使萊頓瓶充電。這種操作可以不斷地重復。這一發(fā)明是非常精巧的,以后發(fā)展成為一系列靜電起電機。伏特強烈地感到,他必須定量地測定電量,于是他設(shè)計了一種靜電計,這就是各種絕對電計的鼻祖,它能夠以可重復的方式測量電勢差。他還為他的靜電計建立了一種刻度,根據(jù)電盤的發(fā)明,根據(jù)他的描述,可以確定他的單位是今天的13,350伏。1775年由于起電盤的發(fā)明,使伏特擔任了科莫一些學校的物理教授。他的名聲開始擴展到意大利以外,蘇黎世物理學會選舉他為會員. 伏特的興趣并不只限于電學。他通過觀察馬焦雷湖附近沼澤地冒出的氣泡,發(fā)現(xiàn)了沼氣。他把對化學和電學的興趣結(jié)合起來,制成了一種稱為氣體燃化的儀器,可以用電火花點燃一個封閉容器內(nèi)的氣體。他在三十二歲時去瑞士游歷,見到了伏爾泰和一些瑞士物理學家;貋砗笏蝗蚊鼮榕辆S亞大學物理學教授,這是倫巴第地區(qū)最著名的大學。他擔任這個教授職務(wù)一直到退休,正是在那里他作出了他的劃時代的發(fā)現(xiàn)。
亞歷山德羅·伏特 - 最偉大的發(fā)明
電池
伏特雖然沒有發(fā)現(xiàn)電,但是他卻想出了一個可將電攜帶的好點子。要知道“伏特電池”可是現(xiàn)代電池的先驅(qū)。 電池的發(fā)明立即引起所有物理學家的歡呼。1801年他去巴黎,在法國科學院表演了他的實驗,當時拿破侖也在場,他立即下令授予伏特一枚特制金質(zhì)獎?wù)潞鸵环蒺B(yǎng)老金,于是伏特成為拿破侖的被保護人 ,正如二十年前,他曾經(jīng)是奧地利皇帝約瑟夫二世的被保護人一樣。
伏特一生職業(yè)都在搞電的東西。早期他發(fā)明了起電盤(即一次充電單板電容),一年之后致力于封閉室燃氣點火發(fā)電實驗,在此過程中他發(fā)現(xiàn)了沼氣(甲烷),即今天家庭普遍使用的一種氣體。然而真正使其出名的卻是“伏特電池”,其實就是一堆鋅片和銅片交互排列,再加上兩種金屬片之間為增強導電性而浸了鹽水的布料而已。但就是這種粗陋的電池向世界展示了如何利用金屬-化學組合生電的奧秘。
亞歷山德羅·伏特 - 晚年生活
1804年他要求辭去帕維亞大學教授而退休時,拿破侖拒絕了他的要求,賜予他更多的名譽和金錢,并授予他伯爵稱號。他對政治毫不關(guān)心,只專心于他的研究。
伏特在完成了電堆工作后,實際上就從舞臺上消失了。對他的發(fā)現(xiàn)的利用完全落在其他人身上。他可能是年紀太大了,無法再與年青的新生力量競爭,也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻礙。他沒有脫離過學校,他的工作可能太個人化了,他的著作與教學中缺乏正規(guī)的數(shù)學,可能限制了他表達自己思想的能力。伏特最后八年是在他的坎納戈別墅和科莫附近度過的,他完全過一種隱居的生活。1827年伏特去世,終年八十二歲。