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2009年7月23日 星期四

靜電的疑惑(2)

又是由年幼到現在也想不通的科學問題,小學時自然科學教導我們閃電是由於空氣在受熱澎漲而急速上升時,因為激烈的撞擊而失去或多得了電子,累積在雲中,當遇到相反電荷的或當電動勢超過一定量就可以令不遠的物件產生相反的電場,因而放電,多餘電子重新來到欠缺電子的原子。只是我有兩個問題一直解決不了:

1. 因為激烈的撞擊而失去或多得了電子的水份已經不可以稱為水份子,化學性質應有所不同;

2. 因為激烈的撞擊而失去或多得了電子的水份子本身已有了靜電場,當然最直接的就是吸引空氣中帶相反電荷的離子而放電中和一番,何以非要累積在不帶電的雲不可?

3. 一雲如果是中和的被因為激烈的撞擊而失去或多得了電子的水份子吸附也算合理,但是隨箸依附的帶電水份子愈來愈多,則其他的帶電水份子要依附在這片雲所需的動能愈來愈高,它的動能來自哪裏?

4. 另外,隨箸依附在雲中的帶電水份子愈來愈多,靜電力的同性相斥作用力怎不會比靠氫鍵來接合的不帶電水份子的結合力更強,何以雲能夠累積如此多的帶電水份子而不被撕裂成一小片?

靜電的疑惑(1)

小學時人人都學過什麼叫摩擦生電,理論是當劇烈摩擦時,其中一方的原子的電子被撞離了軌道,於是形成了兩方都是電子和質子數量不相等,結果產生靜電。我一直以來不明白的是,如果真的是一方把另外一方的電子撞離軌道,除非它被空氣中的原子吸收,否則這粒脫軌電子最方便的去處就是另一方的表面,所以理論上應是一方的電子比質子數量多,而另一方就自然電子比質子數量小,由此推導出一方應是正極而另一方是負極,因而兩物件相互吸引。但是我的印象告訴我,似乎實驗出來的結果就是兩物件相互排斥,即兩方面都是同時電子比質子數量小或電子比質子數量多,這麼多餘的電子豈不是無中生有或者無端端消失了嗎?

所以﹐我提議用科學實驗去分辦兩個假說,就是到底兩物件劇烈摩擦生產/毀滅電子而產生靜電現象,還是兩物件劇烈摩擦時的電子被空氣原子吸收而產生靜電現象。我想到的方法是用吸塵機遲遲抽掉一玻璃箱之空氣,在不同的氣壓把兩物件用相同的力量摩擦,看看產生出來的靜電有沒有什麼不同﹐理論上,如果我的假說有根據﹐則隨箸真空的程度愈高﹐靜電量愈來愈少。