容 成
很多人都有過啃金屬的經(jīng)歷,比如說吃飯的時候把金屬勺子咬在嘴里,或者是在無聊之時叼枚硬幣擺擺酷。用不了多久,就會有一種叫人非常不舒服的“金屬味道”被我們感知到。如果安了一口“金牙”,那么所嘗的“味道”將會更加明顯和濃烈,甚至可能使人感覺到疼痛。這就奇怪了,既然是“味道”,怎么還會繼而生成痛覺呢?很顯然,這種“味道”十分特別,也十分神奇。可是翻遍所有百科全書,從來就沒有科學(xué)家告訴過我們世界上存在一種“疼痛的味道”。那么,究竟是誰在背后作祟呢?
其實(shí)我們在啃金屬時所嘗的,并未金屬的味道,而是電流的“味道”。諸如金屬勺子、硬幣這類東西,一般都是合金,含有不同的金屬成分。我們的唾液是一個濕潤的、含有鹽分的環(huán)境。在這種環(huán)境下,不同的金屬接觸,兩者之間就會產(chǎn)生電化學(xué)勢差,或者說是電壓,繼而形成微弱電流。電流所激發(fā)的牙根神經(jīng)里的神經(jīng)沖動被傳遞到大腦后,大腦便將這種“不太熟悉”的刺激解釋為“十分不舒服”,甚至是“疼痛”。
簡單地說,當(dāng)含有不同金屬成分的物體進(jìn)入之后,嘴巴里其實(shí)已經(jīng)含了一個“電池”,只不過這個電池很原始罷了。倘若你“感覺比較遲鈍”,單靠啃勺子或者咬硬幣還難以品嘗到電流的“味道”,那么也不要緊,去商店拿一節(jié)五號電池好了,然后用電線把電池兩極接在舌頭上,很快,一股強(qiáng)烈的“如同啃勺子的味道”就會光臨。
既然嘴巴里“電池”的產(chǎn)生是因?yàn)橛胁煌饘伲敲词遣皇强梢酝ㄟ^“啃”、“咬”來判斷某種金屬是否純正呢?理論上講,是完全可行的。據(jù)說在古代的黃金買賣中,就有買家用“品嘗味道”的方法來檢驗(yàn)交易的黃金是不是純黃金,或者是純度到底有多高。在他們看來,黃金是否含有其他金屬雜質(zhì),以及含有雜質(zhì)的多寡,嘗起來味道是很不一樣的。甚至到現(xiàn)在,還有人為了判斷黃金戒子是不是貨真價實(shí)而“別有用心地咬上一口”。
安了金屬烤瓷牙的人,除了“嘗”不到純黃金的“味道”,還可能遇到另一種不幸,那就是有時候會被“電倒”。因?yàn)殍T造支架的可能是鈷烙合金,而烤瓷可能是鎳?yán)雍辖?,因?yàn)榻饘俪煞植煌?,它們在口腔中就有可能形成電位差,產(chǎn)生電流。這種電流通常十分微弱,并不足以讓人感覺到,但是仍舊會對牙髓產(chǎn)生刺激。而如果電流“強(qiáng)大”到我們沒辦法無視它的存在時,不適感甚至是疼痛感就會隨之而來。這也是很多人滿口假牙依然天天喊牙疼的原因之一。
實(shí)際上,早在1780年,就有一只青蛙腿“品嘗”了不同金屬間所產(chǎn)生的電流的“味道”。這只青蛙腿無名無姓,之所以能夠被寫進(jìn)歷史,是因?yàn)樗谝獯罄慕馄蕦W(xué)家賈法尼的實(shí)驗(yàn)室里待過。這年秋天,賈法尼發(fā)現(xiàn),即使是在沒通電源的情況下,剝下來的青蛙腿也會觸電痙攣。他認(rèn)為這是動物組織本身產(chǎn)生了電,稱為動物電。但事實(shí)并非如此,真正的奧秘是旁邊的鉗子和鑷子與青蛙腿發(fā)生了接觸。
賈法尼有個好朋友叫伏打,他通過實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了賈法紀(jì)所發(fā)現(xiàn)的“奇怪現(xiàn)象”。不過通過仔細(xì)觀察,他得出了不同結(jié)論,認(rèn)為電流并不是發(fā)生在動物組織內(nèi),而是在不同的金屬間產(chǎn)生的。至于青蛙腿,則剛好是一個合適的潮濕環(huán)境,讓不同金屬之間有了產(chǎn)生化學(xué)電勢差的可能。依據(jù)這些認(rèn)識,伏打使用能夠?qū)щ姷柠}水液體代替動物組織進(jìn)行試驗(yàn),終于發(fā)現(xiàn)了電池的原理,并造出了最早的電池——伏打電池。
伏打發(fā)明的電池不是一節(jié)一節(jié)的,而是一堆一堆的,所以也叫伏打堆。下面我們來看看伏打電池堆的誕生過程吧。伏打在桌子上或臺子上,水平地放一塊金屬片,例如銀片,在這一片上放上第二片,即鋅片;在第二片上放上了一張浸液片;然后放上另一塊銀片,緊接著是另一塊鋅片,上面方放上一張浸液片……如此反復(fù),總是在同一方向上,把銀片和鋅片合起來,那就是說總是銀在下面鋅在上面,或者相反。至于到底誰上誰下,完全取決伏打的興趣。而在兩對合起來的片子之間,都要夾上一層浸液片。最后,一個高到不致自己垮下來的圓柱就形成了。伏打證明,這個圓柱堆的一端帶正電,另一端帶負(fù)電,這就是伏打堆。
伏打電池讓人類第一次擁有了能產(chǎn)生穩(wěn)定、持續(xù)電流的裝置,被認(rèn)為是最偉大的十大科學(xué)發(fā)明之一。不過在了解伏打發(fā)明電池的過程中,我們?nèi)巳硕伎梢猿蔀椤翱茖W(xué)家”。把多枚擦得很亮的硬幣和同樣大小的鋅片分別交叉摞在一起,并在每一對金屬片之間放入用鹽水浸過的吸墨紙。于是,電流被釋放了出來。雖然可能點(diǎn)不亮小燈珠,但我們?nèi)匀豢梢宰C明它的存在。用細(xì)的漆包銅線,圍繞一只指南針繞50圈,把銅線裸露的兩端分別放在最后一枚硬幣和鋅片上,電流立即驅(qū)動磁針開始運(yùn)動。
編輯/梁宇清