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电是如何工作的

由:马歇尔的大脑,威廉·哈里斯&罗伯特·兰姆

电照亮了我们的世界,但它从何而来?查看更多核能的照片
米切尔Funk /摄影师的选择盖蒂图片社

人类与电有着亲密的关系,以至于几乎不可能将你的生活与它分开。当然,你可以从纵横交错的电线世界中逃离出来,完整地生活从网格,但即使在世界上最偏僻的角落,电也存在。如果它不是照亮头顶上的乌云,也不是在你的指尖发出静态的火花,那么它就会穿过人类的神经系统,在每一次繁荣、呼吸和无意识的心跳中激活大脑的意志。

当同样神秘的力量给所爱的人的触摸带来活力,一击闪电和一个乔治·福尔曼烤架(George Foreman Grill),一个奇怪的二元性随之而来:上一秒我们对电习以为常,下一秒我们对它的力量目瞪口呆。两个多世纪过去了本杰明•富兰克林其他人证明闪电是电的一种形式,但当一个特别强烈的闪光照亮地平线时,仍然很难不退缩。另一方面,没有人会因为手机充电器而夸夸其谈。

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电为我们的世界和我们的身体提供动力。从帕尔帕廷皇帝(Emperor Palpatine)向卢克·天行者(Luke Skywalker)敬酒,到简单地从你的电脑中取出《星球大战》(Star Wars)光盘,利用它的能量既是想象中的魔法领域,也是单调的日常生活领域。尽管我们对电的作用很熟悉,但许多人却无法确切地理解电是什么——一种无处不在的能量形式,由带电粒子(如电子)的运动产生。当被问及这个问题时,甚至是备受赞誉的发明家托马斯·爱迪生仅仅把它定义为“一种运动模式”和“一个振动系统”。

在本文中,我们将尝试提供一个不那么模棱两可的答案。我们将阐明电是什么,它从哪里来,以及人类是如何使它屈服于自己的意志的。

我们的第一站是希腊,在寒冷干燥的日子里,当你在地毯上拖着脚触摸金属物体时,你会被同样的现象所震撼。