能源春秋十八 四、亚历山德罗.伏特 Alessandro Volta 1745-1827
2026-06-15 21:48:34
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==================================== 四、亚历山德罗.伏特 Alessandro Volta 1745-1827

近日,兄弟在清华大学图书馆里翻阅资料时,看到某段文字时,吃了一惊。

根据统计年鉴,上个世纪初1900年之际,美国的制造业水平与能力已经开始赶超欧洲传统的工业强国---英国与德国了。汽车工业无疑是制 造业的一个集设计、铸造、加工与装配为一体的重要行业,其水平标志着一个国家的总体工业程度。有意思的是,我们看到的1900年统计资料却是,当年整个美国制造的汽车中,电动汽车为15755辆,蒸汽机汽车1684辆,而汽油机汽车只有936辆。

从某种意义上讲,当时在证券市场投资的,可能会持有三类汽车行业的股票,兄弟猜想,当年从伦敦、法兰克福、巴黎到纽约的投资者们持有份额最多的一定不是以汽油为能源的汽车,而是以电池为能源的电动汽车。也就是说,当时多数市场里的投资者们都在相信用电池做能源的汽车要比用汽油做能源的机会大,前景好。

一旦投资者对未来技术发展路径犯了认识上的错误,其投资结果将是可以想象的。

令兄弟更为吃惊的是,这几天,打开电脑翻看欧美股市情形时,那只在美国纳斯达克挂牌代号为TSLA (NASDAQ: Tesla Motors) 的股票,其近300美元的股价不要说在人类所有汽车板块里独占鳌头,即使是在科技市场里,其价格之高,投资者人气之旺,直让人觉得,投资者们的追赶之中是不是有些非理性了。

不就是一款电动汽车吗?难道历史在经过100多年之后,会出现一次莫名的倒算吗?当年Tesla Motors的创始人Elon Musk疯狂地推进着3个项 目,互联网、电动汽车及空间飞行,都差点失败,最终还是以电池为能源的汽车项目赢得了世人的承认。

电池不就是在手电筒、照相机、玩具之类的微型电器中使用吗?电池真的能够作为推动汽车的能源吗?经济应用上成立吗?纯电动汽车到底是概念性的超级玩具,还是实用性可与汽油型汽车一争高低的清洁能源产品?多少年来,无数的人一直在怀疑着。

不管地球之上有多少人质疑此项目,但美国年轻的创业狂人Elon Musk就是凭着这款名为Tesla的汽车已站在人类财富与科技创新行列的最前端了。

从小,我们就在百货商店前后的柜台上,接触着从1号到7号之间的种种电池了。

从历史上看,一个世纪以来,我们的前辈们也一直在使用着规格不同,能量不一的各种电池。

电池一直跟随着人类日常生活的左右,不离不弃。

那么,下一个问题就是,谁是电池的发明者?这种给人类生活提供了无数便利的产品是如何设计开发出来的。

这事可能要追溯到200多年之前的一些往事了。出生在意大利北部城市科莫的亚历山德罗.伏特伯爵(Count Alessandro Volta)是往事当中的主角。

和很多伟大的创造者类似,父亲是阿猫阿狗并不重要,重要的是这些极具创意的人大都有一个不同寻常的母亲,伏特的母亲是个出身高贵且具有强烈宗教意识的女子。

长期以来,人类习惯将宗教与科学对立起来认识与评价,而我们沿着历史进程的去观察自文艺复兴、启蒙主义与工业革命以来的科学发展,从牛顿到爱因斯坦,后人并未得出无神论的坚信者在科学与发明的贡献方面要比拥有宗教情怀的人更显著的结论。最极端的案例是,一生在教堂里担任传教士工作的天文学家、数学家、哥白尼博士,经长期科学观察,提出了日心学说,间接地动摇了教会在中世纪对欧洲的黑暗统治。

伏特是在教会的环境中长大的,其时欧洲教会不但给了孩子们神学、语言、艺术、历史方面的知识,同时也给予受教育者们很多与科学相关的知识。在他随后的一生当中,一方面他发奋地在科学方面探索,另一方面他又坚持虔诚地在教堂里做礼拜。

24岁那年,伏特发表了自己的第一篇科学论文,以一式Q=CV精炼地表达了电量、张力、电压(Potential)及电容(Capacitance)等电学关系。

与此同时,在家中的实验室里,伏特一直在做关实验科学方面的探索。

改变人类历史进程的公元1776年,不仅诞生了《独立宣言》、《国富论》及商业蒸汽机,那一年,充满了好奇心的伏特,在阅读了美国科学先驱富兰克林发表的相关文章之后,他在自己家乡的Maggiore湖边第一次从科学上提出了“沼气”(Methane)的概念,由此开启了人类生物质新能源利用的元年。

35岁那年,伏特受聘于Pavia大学,成为物理系里的一名实验物理学教授,自此埋首于实验。

十九世纪是人类在学科与发明方面飞快向前的一年,其中最令人鼓舞的就是开世纪之年的1800年3月20日,通过对金属锌与铜的物理与化学性质观测与利用,在W. Nicholson、T. Cavallo及A. Bennet的工作基础之上,伏特成功地制成了人类第一个伏打电堆(Voltaic Pile),即电池的第一代产品。由此也为人类科技创新,为之后的充满了希望与成果一个新世纪奉送了一份意义特殊的奠基礼。这一神奇产品的发明,迅速得到了业内的认可与追捧。

受邀于法国科学院,伏特于成功研发电池的第二年访问了巴黎,在那里他得到了科技界的广泛赞誉。

最有意思的是,一位曾对人类历史产生广泛而深刻影响人物,也在那一年里与伏特的生活产生了交集。

法兰西第一共和国执政官,帝国的独裁者---拿破仑先生---在发动种种战争之余,酷好数学,且对科技创新活动兴趣十足,当他听说半个意大利老乡的伏特教授将在巴黎发表有关电子学前沿知识演讲时,带着浓厚的兴味,拿破仑坐在了礼堂的贵宾席里。在观看完了伏特教授所做的实验之后,拿破仑不可抑制地起身庆贺,并当场将手中的剑搭在了伏特教授的肩膀之上,加衔封爵。

由于得到了几乎是当时欧洲第一强人的认可,自此伏特在其名字的前边加上了一个当时看非常有意义,之后看觉得有点滑稽的称谓--伏特伯 爵(Count Volta)。

对科学家封爵,并非新事,但有意思的是,一般科学家即使得到封建王室的承认也不会像常人那样热衷对外炫耀,而这位发明了电池的意大利科学家,之后却终身地将Count一词放在自己的姓名之前,以示与人不同。另外一个很有趣的事实是,1801年,拿破仑还没有称帝,他人生最辉煌的加冕之日已为3年之后的事情了,可欧洲的那些在共和制与君主制中摇摆的人们,内心深处还是对来自封建权威的承认,很是享受,那层浓浓的虚荣之心,至今不散。

在对君主与封建制度的研究当中,兄弟始终有一种困惑,按历史发展规律来说,社会主义先进于资本主义,资本主义先进于封建社会,封建社会先进于奴隶社会,可今天的事实却是,整个人类里,百姓生活比较幸福,社会治安比较稳定,司法制度比较公平,人民行为比较诚信,科技创新比较领先的国家,并非共和国家,而是北欧及西欧的什么丹麦王国、荷兰王国、大不列颠王国、比利时王国、挪威王国以及什么瑞典王国之类。据称,那里的文明离天堂最近。

人类文明有高低上下之分,美好安定幸福的社会能够做到夜不闭户,已属不易,最难的是做到路不拾遗。遥看当今世界,这种和谐美满的情景,大概只能在西北欧的几个王国里能够看到。像美国这种号称科技与经济最发达的国家,不要说公众道德进化到了路不拾遗的阶段了,就连夜不闭户之类也属奢望。

当互联网大数据时代已经来临之际,人们不禁要问,人类的文明和社会制度有关吗?关于制度先进的社会逻辑之说成立吗?

那天,伏特伯爵给后来称帝的拿破仑所作的科学展示最终成为他人生当中的顶点,自此之后,他在科技创新方面,少有作为。

有意思的是,在观看了伏特教授的科学演示之后,当时的欧洲第一强人随即下发命令,授伏特伯爵特制金质奖章一枚及和养老金一份。

当时,意大利仍是奥匈帝国的臣属国,意大利人在法律上受到奥匈帝国的约制与保护,因为伏特在科技上面的贡献,奥地利皇帝约瑟夫二世成为了伏特的法律保护人。

听到这种情形后,拿破仑立即宣布,自此之后,你伏特伯爵的法律保护人换成了我法兰西第一执政了!

伏特伯爵自是不敢多语。因为尽管他一生都在学术圈里,但一些基本常识与经验,教授还是有的。首先是此时的法国在欧洲之影响与实力,如日中天,第一执政官的命令就是圣旨,凡人不可违抗;二是9年之前,他也曾经来过法国,那时的行程中,他见到了当时法国最著名的科学家安托万.拉瓦锡(A. Lavoisier),科技界一向称牛顿为物理之父,而被称之 为化学之父的拉瓦锡先生在那次见面的3年后,因政治方面原因,竟被巴黎人民以民主的名义送上了断头台,令后人感慨不已,民主运动一旦失控,常常会变成了无政府主义运动。

因此,后来的伏特远离政治,埋头科学,75岁那年从大学退休,83岁那年在家乡得以善终。

从能源技术的发展角度来看,人类在发电、输电、变电与用电等方面一直在不懈地创新着,追求着,能力越来越强,距离越来越远,技术越来越高,成本越来越低,但能源界在技术的发展与经济的应用方面,始终有一个关键的瓶颈难于突破,那就是电力的储存与高效率的转换,始终不尽如人意。在电器的服务与使用方面,小电器我们一直在利用当年伏特伯爵的基本原理,无非是在金属的选择方面,由锌、而铅、而镍、而锂、而镁、而铝箔等,但大功率储电方面依然未能实现关键的突破,因而为了经济方面等原因,人类至今仍在大规模的弃风、弃光之中。不过,兄弟坚信,总有一天,人类的科技界里会再出现一个伏特这样划时代的人物,为我们真正地把储能技术带到未来的科技与社会生活当中。

伏特对人类的贡献是不朽的,为了纪念这位伟大的科学家为后人的所做,今天在世界各地所有的中学里,凡是物理课当中提到或用到电压的单位时,伏特教授的名字就会在相关的老师或同学的嘴中被纪念一次。这是全球的,可能也是永远的。

短时的局域性的纪念也有不少,比如在意大利一地,在当地货币变成欧元之前,从罗马到威尼斯,不论是商店还是银行,人们手中常常会出现一张张面值为1万里拉的货币,那上面留着一头浓密假发的男子就是本文的主角---伏特伯爵。

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滕运

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