穿越回古代能發電嗎?這是許多人都好奇的問題,許多穿越小說和影視劇都對這個問題進行了大膽的想象,胡歌版的《神話》中,易小川為了給手機充電,造了個發電機。但是從科學角度來看,真的可能發電嗎?
古代的範圍太廣,我們就先增加以下難度,將背景設定在秦朝。為了這個問題,專門跑去翻了《史記》。(如有史實錯誤,望勘正。)首先,秦朝的青銅冶煉技術已經非常成熟。而生鐵冶煉技術始於春秋後期,西漢開始大範圍應用,秦朝的冶鐵技術就算沒有成熟也不會差到哪裡去。這樣我們就有了兩種電化學活性不同的金屬,青銅和鐵,理論上就有了製造原電池的可能性。不過,由於鐵和銅的電化學活性差得不是特別多,再加上鐵中雜質多,青銅中又摻有少量錫。因此,這個原電池的效率必定是極差的。
當然,光有金屬電極還不行,還要有酸和鹽組成的電解液。這在秦朝還真不一定有。因為常見的酸性植物番茄啊,檸檬啊,那時都還沒引進。唯一本地產的柑橘又在南方,而中國的南方大開發還要等到三國和南北朝時期。好在我查了一下,發現“橘生淮南則為橘,生於淮北則為枳”這句話原來出自《晏子春秋·內篇雜下》。我順手還發現原來春秋時期我們就已經有醋了!所以酸液也有了!因此,在秦朝,雖然電燈泡是完全沒有機會造出來的,不過電池可能真的能造出來哦!
這還沒完,秦朝有沒有磁鐵這個事情似乎還沒有定論,但磁鐵是可以造的。將鐵粉部分氧化成四氧化三鐵,然後燒結成塊材,再讓它緩慢降溫到居里點以下,這樣它就可以在地磁場的誘導下成為一個比較弱的磁鐵(這是富蘭克林說的)。這樣,有了磁鐵有了鐵銅做的導線(當然,那時的鐵銅有可能延展性差,不足以製成線,不過無妨,不行我們就用金嘛),彼時蜀郡郡守李冰正在興修都江堰,當時的人有一定的水利工程能力,那麼……你懂的。
本文內容出自《1分鐘物理》略有刪減
《1分鐘物理》
中科院物理所 | 編
2019年3月 未讀 · 探索家 | 出品
穿越回古代能發電嗎?這是許多人都好奇的問題,許多穿越小說和影視劇都對這個問題進行了大膽的想象,胡歌版的《神話》中,易小川為了給手機充電,造了個發電機。但是從科學角度來看,真的可能發電嗎?
古代的範圍太廣,我們就先增加以下難度,將背景設定在秦朝。為了這個問題,專門跑去翻了《史記》。(如有史實錯誤,望勘正。)首先,秦朝的青銅冶煉技術已經非常成熟。而生鐵冶煉技術始於春秋後期,西漢開始大範圍應用,秦朝的冶鐵技術就算沒有成熟也不會差到哪裡去。這樣我們就有了兩種電化學活性不同的金屬,青銅和鐵,理論上就有了製造原電池的可能性。不過,由於鐵和銅的電化學活性差得不是特別多,再加上鐵中雜質多,青銅中又摻有少量錫。因此,這個原電池的效率必定是極差的。
當然,光有金屬電極還不行,還要有酸和鹽組成的電解液。這在秦朝還真不一定有。因為常見的酸性植物番茄啊,檸檬啊,那時都還沒引進。唯一本地產的柑橘又在南方,而中國的南方大開發還要等到三國和南北朝時期。好在我查了一下,發現“橘生淮南則為橘,生於淮北則為枳”這句話原來出自《晏子春秋·內篇雜下》。我順手還發現原來春秋時期我們就已經有醋了!所以酸液也有了!因此,在秦朝,雖然電燈泡是完全沒有機會造出來的,不過電池可能真的能造出來哦!
這還沒完,秦朝有沒有磁鐵這個事情似乎還沒有定論,但磁鐵是可以造的。將鐵粉部分氧化成四氧化三鐵,然後燒結成塊材,再讓它緩慢降溫到居里點以下,這樣它就可以在地磁場的誘導下成為一個比較弱的磁鐵(這是富蘭克林說的)。這樣,有了磁鐵有了鐵銅做的導線(當然,那時的鐵銅有可能延展性差,不足以製成線,不過無妨,不行我們就用金嘛),彼時蜀郡郡守李冰正在興修都江堰,當時的人有一定的水利工程能力,那麼……你懂的。
本文內容出自《1分鐘物理》略有刪減
《1分鐘物理》
中科院物理所 | 編
2019年3月 未讀 · 探索家 | 出品