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(音樂)
我想試著在我們語言裡 點亮歷史的光輝,
並告訴你一些 關於電子學用語的歷史。
這一切要從兩千六百年前說起。
一位被稱作「米利都的泰勒斯」 (Thales of Miletus)的古希臘人
被認為是觀察到今日所稱「電子現象」 的第一人。
被認為是觀察到今日所稱「電子現象」 的第一人。
他發現用毛皮摩擦過的琥珀
可以吸引一小撮稻草。
在泰勒斯的語言裡,琥珀就叫作 electron。
有好一段時間, 這些就是人類所了解的電子學了。
而這世界一直等了兩千兩百多年
才對琥珀的性質 有更進一步的了解。
才對琥珀的性質 有更進一步的了解。
十七世紀的 英國科學家吉爾伯特(William Gilbert)
發現只要經過妥善的試驗
許多材質也會有 琥珀那樣的吸引現象。
許多材質也會有 琥珀那樣的吸引現象。
他同時發現會被吸引的物質 不只有稻草。
吉爾伯特把琥珀這類的東西
用希臘文的琥珀來命名。
他把他們稱作 electrics。
大約又過了四十年後, 在諾里奇附近,
布朗爵士(Sir Thomas Browne) 又做了許多實驗。
他沒有研究出任何 和吉爾伯特結論不同的東西,
但是他描述實驗的方法
建立了我們今日的用語。
在他的說法裡, 比如說你用布摩擦水晶,
它就變成「帶電的」物體。
而就如同我們會說
彈性物體擁有「彈」的特性,
我們會說 帶物體擁有「電」的特性。
十八世紀的法國物理學家
杜費(Charles du Fay) 是下一位有重大發現的人。
他發現除了金屬和液體 幾乎所有物體
都可以變成帶電的,
只要經過適當的加熱與摩擦 就能達成。
此外,他發現當 兩個帶電物體放在一起,
它們有時候會相吸、而有時候相斥。
有了這份更多的了解,
杜費發現帶電物體 可以分為兩類。
當同類的物體放一起
它們就會相斥;
而兩類和拿一個放一起
它們就會相吸。
儘管有這些新發現,
杜費對物理的描述 則都隨著歷史消逝了。
相反地,反倒是一位有魅力的 美國年輕人
他的說法一直流傳、 並沿用至今。
富蘭克林(Benjamin Franklin) 聽到了歐州的這些研究,
並展開他那玩樂般的實驗。
他很快地學會怎樣製造一種 會在放電時
產生大量火花的電子裝置。
由於喜愛惡作劇,
富蘭克林時常用這些裝置 來嚇他的朋友們。
他做了許多效能更好裝置,
他把帶電和放電的過程 比喻成軍火在填充和射擊。
他把帶電和放電的過程 比喻成軍火在「填充」和「射擊」。
富蘭克林和一些人 並沒有花太長的時間
就發現這些軍火可以聯結在一起。
富蘭克林延伸他的比喻,
把這整套比喻成船上的眾多大砲。
整艘軍艦上的大砲
會整個「砲組」同時發射。
同樣地,這個電能砲組
也會全部同時放電,
產成更大的火花。
這項新的技術帶來了 一個有趣的問題:
發閃電的烏雲會不會 就是個很大的電能砲組?
富蘭克林對 這整個現象的解釋是這樣:
他假設有種物質叫作
「電流質」(electrical fluid), 而這物質在各物體上都很常見。
比如說當一個人摩擦玻璃試管時,
這就相當於在填充軍火, 會造成電流質的流動,
或者說會造成 從人流往玻璃的電流。
結果導致人和試管 都變成帶電的。
一般來說, 如果人站在地板上,
那身上的電流質就會回歸正常,
因為人體的電流質會和 地球本身的「貯存」流通,
富蘭克林是這麼稱呼它的。
如果站在蠟塊這類的東西上
就可以阻斷流通。
富蘭克林有過多電流質的物體
叫作帶正電;
而有過少電流質的物體 則叫作帶負電。
當物體相接觸、 或至少很接近時,
電流質就可以在 兩者之間流動,
直到達到平衡。
和平衡點的差距愈大, 那電流質就可以彈跳愈遠,
和平衡點的差距愈大, 那電流質就可以彈跳愈遠,
並造成空中的火花。
而物體本身的材質
決定了它在帶電的過程中 是增加還減少電流質。
決定了它在帶電的過程中 是增加還減少電流質。
而這就是杜費口中的 那兩類帶電體。
你也許聽過: 「異性相吸、
同性相斥。」
這就是原因。
在接下來的一百五十年裡,
富蘭克林的理論其後 變成許多想法和發現的基礎,
富蘭克林的理論其後 變成許多想法和發現的基礎,
它們都依循富蘭克林的用語。
這項科學研究 推進了科技的發展,
而最後 科學家們終於找到辦法
來一窺電流質的秘密。
在一八九七年, 在英國劍橋從事研究的湯姆森(J.J. Thomson)
發現電流質
其實是由很小的粒子組成,
而這粒子被物理學家斯托尼(George Stoney) 命名為電子(electron)。
而這粒子被物理學家斯托尼(George Stoney) 命名為電子(electron)。
這下我們要回顧一下 琥珀的希臘文了,
也就是我們故事的開頭。
然而,這個故事還有後緒發展。
大家發現這些電子的流動
和富蘭克林假設的方向相反。
因此,帶正電的物體
並沒有過多的電子流入,
反而是缺少電子。
然而,與其推翻所有先前的說法,
基於習慣和方便的因素 人們決定保留富蘭克林的用語。
基於習慣和方便的因素 人們決定保留富蘭克林的用語。
這一方面認同了富蘭克林 對發現電的貢獻,
一方面也保留了他的電流觀念
並稱之為「常規電流」 (conventional current)。
而電子就變成了電能的鮭魚
在常規電流這條不存在的河裡
逆流而上。
這對不熟悉 這些概念來龍去脈的人來說
容易造成理解上的混淆。
所以我希望
有了這篇 關於電子學用語的小故事,
你可以參透這些 命名上的意外與反覆無常,
並對電子現象的物理
有更清楚的了解。