發(fā)明家名人故事：伏特發(fā)明電池的故事

伏特出生于意大利科莫一個(gè)富有的天主教家庭里。他對(duì)科學(xué)的愛(ài)好似乎是自然而然發(fā)生的。十九歲時(shí)他寫(xiě)作了一首關(guān)于化學(xué)發(fā)現(xiàn)的六韻步的拉丁文小詩(shī)。伏特在青年時(shí)期就開(kāi)始了電學(xué)實(shí)驗(yàn)，他讀了許多書(shū)，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(lái)支持他的研究。

伏特十六歲時(shí)開(kāi)始與一些著名的電學(xué)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(guó)際知名的電學(xué)家，他勸告伏特少提出理論，多做實(shí)驗(yàn)。事實(shí)上，伏特年青時(shí)期的理論思想遠(yuǎn)不如他的實(shí)驗(yàn)重要。隨著歲月的流逝，伏特對(duì)靜電的了解至少可以和當(dāng)時(shí)最好的電學(xué)家媲美。不久他就開(kāi)始應(yīng)用他的理論制造各種有獨(dú)創(chuàng)性的儀器，用現(xiàn)代的話(huà)來(lái)講，要點(diǎn)在于他對(duì)電量、電量或張力（如他自己所命名的）、電容以及關(guān)系式Q＝CV都有了明確的了解。

伏特制造的儀器的一個(gè)杰出例子是起電盤(pán)。一塊導(dǎo)電板放在一個(gè)由摩擦起電的充電樹(shù)脂"餅"上端，然后用一個(gè)絕緣柄與金屬板接觸，使它接地，再把它舉起來(lái)，于是金屬板就被充電到高電勢(shì)，這個(gè)方法可以用來(lái)使萊頓瓶充電。這種操作可以不斷地重復(fù)。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(jī)。

伏特強(qiáng)烈地感到，他必須定量地測(cè)定電量，于是他設(shè)計(jì)了一種靜電計(jì)，這就是各種絕對(duì)電計(jì)的鼻祖，它能夠以可重復(fù)的方式測(cè)量電勢(shì)差。他還為他的靜電計(jì)建立了一種刻度，根據(jù)電盤(pán)的發(fā)明，根據(jù)他的描述，我們可以確定他的單位是今天的13，350伏。

1775年由于起電盤(pán)的發(fā)明，使伏特?fù)?dān)任了科莫一些學(xué)校的物理教授。他的名聲開(kāi)始擴(kuò)展到意大利以外，蘇黎世物理學(xué)會(huì)選舉他為會(huì)員.伏特的興趣并不只限于電學(xué)。他通過(guò)觀(guān)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(duì)化學(xué)和電學(xué)的興趣結(jié)合起來(lái)，制成了一種稱(chēng)為氣體燃化的儀器，可以用電火花點(diǎn)燃一個(gè)封閉容器內(nèi)的氣體。他在三十二歲時(shí)去瑞士游歷，見(jiàn)到了伏爾泰和一些瑞士物理學(xué)家。回來(lái)后他被任命為帕維亞大學(xué)物理學(xué)教授，這是倫巴第地區(qū)最著名的大學(xué)。他擔(dān)任這個(gè)教授職務(wù)一直到退休，正是在那里他作出了他的劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)。

伏特于1792年去國(guó)外作另一次長(zhǎng)途游歷，到了德國(guó)、荷蘭、法國(guó)和英國(guó)。他訪(fǎng)問(wèn)了一些最著名的同行，例如拉普拉斯和拉瓦錫（1743－1794），有時(shí)還和他們共同做實(shí)驗(yàn)。他當(dāng)時(shí)還被選為法國(guó)科學(xué)院的通迅院士，不久又被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)的外國(guó)會(huì)員。

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(kāi)始還有些猶豫，但不久他就開(kāi)始了工作，用伏特的話(huà)說(shuō)，他實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容"超出了當(dāng)時(shí)已知的一切電學(xué)知識(shí)，因而它們看來(lái)是驚人的"。起初他同意伽伐尼用蛙做萊頓瓶的觀(guān)點(diǎn)，但幾個(gè)月后，他開(kāi)始懷疑蛙主要是一種探測(cè)器，而電源則在動(dòng)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(huì)引起一種特殊的感覺(jué)，有的是酸性的，有時(shí)是堿性的。他假定，并且也能令我們驚嘆的靜電測(cè)量證明，兩種不同的金屬例如銅和鋅接觸時(shí)會(huì)得到不同的電勢(shì)。他測(cè)量了這種電勢(shì)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(shì)差沒(méi)有多大差別。至少當(dāng)連接肌肉和神經(jīng)的金屬電弧是雙金屬時(shí)，只要假定蛙是一種非常靈敏的靜電計(jì)，伽伐尼實(shí)驗(yàn)就到了解釋。當(dāng)然，伽伐尼回答說(shuō)，甚至當(dāng)金屬電弧是單金屬的時(shí)，他也能夠觀(guān)察到肌肉的收縮。這是一種嚴(yán)峻的反對(duì)意見(jiàn)，伏特對(duì)這些指出了金屬的不純和其他原因來(lái)為自己辨解。

伏特對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)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(dǎo)電體可以分為兩大類(lèi)。第一類(lèi)是金屬，它們接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差；第二類(lèi)是液體（在現(xiàn)代語(yǔ)言中稱(chēng)為電解質(zhì)），它們與浸在里面的金屬之間沒(méi)有很大的電差。而且第二類(lèi)導(dǎo)體互相接觸時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生明顯的電勢(shì)差，第一類(lèi)導(dǎo)體可依次排列起來(lái)，使其中第一種相對(duì)于后面的一種是正的，例如鋅對(duì)銅是正的，在一個(gè)金屬鏈中，一種金屬和最后一種金屬之間的電勢(shì)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(dǎo)體和第二種導(dǎo)體連接得使每一個(gè)接觸點(diǎn)上產(chǎn)生的電勢(shì)差可以相加。他把這種裝置稱(chēng)為"電堆"，因?yàn)樗怯山谒崛芤褐械匿\板、銅板和布片重復(fù)許多層而構(gòu)成的。他在一封寫(xiě)給皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)班克斯（1743－1820）的著名信件中介紹了他的發(fā)明，用的標(biāo)題是《論不同導(dǎo)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(qiáng)度的數(shù)量級(jí)比從靜電起電機(jī)能得到的電流大，由此開(kāi)始了一場(chǎng)真正的科學(xué)革命。

伏特最偉大的成就是在他達(dá)到相當(dāng)高齡（五十五歲）時(shí)得到的，它立即引起所有物理學(xué)家的歡呼。

1801年他去巴黎，在法國(guó)科學(xué)院表演了他的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)拿破侖也在場(chǎng)，他立即下令授予伏特一枚特制金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)潞鸵环蒺B(yǎng)老金，于是伏特成為拿破侖的被保護(hù)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(hù)人一樣。1804年他要求辭去帕維亞大學(xué)教授而退休時(shí)，拿破侖拒絕了他的要求，賜予他更多的名譽(yù)和金錢(qián)，并授予他伯爵稱(chēng)號(hào)。他對(duì)政治毫不關(guān)心，只專(zhuān)心于他的研究。

伏特在完成了電堆工作后，實(shí)際上就從舞臺(tái)上消失了。對(duì)他的發(fā)現(xiàn)的利用完全落在其他人身上。他可能是年紀(jì)太大了，無(wú)法再與年青的新生力量競(jìng)爭(zhēng)，也可能在心理上受到了他以前的巨大成就的阻礙。他沒(méi)有脫離過(guò)學(xué)校，他的工作可能太個(gè)人化了，他的著作與教學(xué)中缺乏正規(guī)的數(shù)學(xué)，可能限制了他表達(dá)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(guò)的，他完全過(guò)一種隱居的生活。1827年伏特去世，終年八十二歲。