电的科学史 中信出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 中信出版集团

ISBN：9787508686691

商品编码：27866887209

品牌：中信出版（Citic Press）

出版时间：2016-01-01

从富兰克林的风筝实验到马斯克的特斯拉汽车，电从哪里来，它如何点亮世界，又将如何改变未来

书名：电的科学史
定价：69.00元
作者：克雷格罗奇
出版社：中信出版集团
出版日期：2018-05
页码：420
装帧：平装
开本：16开
ISBN：9787508686691

"从富兰克林做风筝实验发现电的那一刻起，至今电的历史已经超过了2个世纪。
《电的科学史》讲述的就是这200多年里，从电的发现到电灯的发明直至今天博人眼球的特斯拉电动汽车，电伴随着人类走过工业时代、规模经济时代、互联网时代，见证着这些时代的发展和科技的进步。
这个世界上精通“电”的罗斯博士，“十年磨一剑”写作了这本有知识、有故事、有温度、有可读性的书。用一个个栩栩如生的人物、故事、发明、发现，为我们制作了一部跨越两个多世纪的“纸上纪录片”，让我们了解他们的发明、创意、冒险精神、成功、失败、秘密，感受电与我们生活紧密的关系。
"

"“电”是现代生活的核心要素，没有了电，我们的生活将很快“陷入瘫痪状态”。
每天我们都要按动几十次电源开关，开启现代生活不可缺少的电灯、电脑、手机、洗衣机、热水器等电器设备。然而，我们已经习惯了一年365天随时随地可以接通电源的生活，以至于我们很少思考电是从哪里来的，它如何进入人类社会与我们朝夕相伴，又会如何挥动它的魔法棒为我们变出一个的未来世界。
这个世界上懂“电”的罗斯博士，花了10年时间，用一个个栩栩如生的人物、故事、发明、发现，为我们制作了一部跨越两个多世纪的“纸上纪录片”和“电的科学史”。无论你是事事考究的“历史迷”，还是充满好奇心的“科学控”，《电的科学史》都能满足你的“阅读口味”。
在《电的科学史》里，你会与众多鼎鼎大名的人物不期而遇，身临其境地感知他们那些伟大的发明、创新与贡献。比如，在雷雨天做风筝实验的富兰克林，改良蒸汽机并启动工业革命的瓦特，发现电磁感应现象的法拉第和麦克斯韦，发明电报和开启现代通信大门的摩尔斯，失败几千次终发明电灯泡的爱迪生；建立质能方程的天才科学家爱因斯坦，吹响现代环保运动号角的卡森·蕾切尔，雄心勃勃的硅谷钢铁侠埃隆??马斯克等。
电不仅在现代生活中扮演了重要角色，在重要的历史事件中也起到了“搅动风云”的作用。从工业革命、大萧条、两次世界大战，到核电站、石油危机，再到全球气候变化、页岩气革命、电动汽车、清洁能源，这些都与电息息相关。
"

"引 言 放飞想象力 / III
部分  富兰克林时代 / 1
第1章 富兰克林的风筝实验 / 3
第2章 瓦特的蒸汽机 / 21
第3章 法拉第与麦克斯韦的电磁理论 / 33
第二部分 爱迪生时代 / 53
第4章 摩尔斯的电报 / 55
第5章 爱迪生的电灯泡 / 71
第6章 特斯拉与威斯汀豪斯的交流电 / 87
第7章 英萨尔的电力帝国 / 105
第三部分 大规模时代 / 123
第8章 罗斯福的电力新政 / 125
第9章 胡佛水坝的荣耀 / 147
第10章 利连索尔的田纳西河流域管理局实验 / 165
第11章 “煤炭王”的统治 / 183
第12章 爱因斯坦的质能方程 / 199
第四部分 危机时代 / 217
第13章 艾森豪威尔的“原子能为和平服务”计划 / 219
第14章 蕾切尔·卡森的《寂静的春天》 / 239
第15章 加州电力危机和安然事件 / 255
第16章 电力市场的竞争性改革 / 277
第五部分 坚定信念的时代 / 295
第17章 全球气候变化问题的解决之道 / 297
第18章 乔治·米歇尔的页岩气革命 / 315
第19章 埃隆·马斯克的梦想和历史的教训 / 329

后 记 想象未来 / 351
致 谢 / 357
注 释 / 359"

"克雷格??罗奇，世界公认的电力行业专家，有40年的从业经验。
他本科毕业于美国约翰·卡罗尔大学，后在威斯康星大学获得经济学博士学位。他曾经是北美地区监管流程和法律方面的专家顾问，之后创办了一家专门从事电力和气业务的咨询公司——波士顿太平洋公司，并担任总裁职务。他和他的公司已成为电力公司和投资者信任的监管政策方面的顾问之一。
"

"这是一本关于先驱者和梦想家如何将电这个革命性的技术推向全社会的书籍。
——汤姆·库恩，爱迪生电气协会主席
作为人类重要成就的参考资料，这本书应该被摆放在书架的突出位置。
——阿兰·施莱伯博士，俄亥俄州公共事业委员会前主席
它将成为历史迷爱看的书！看看我们到底经历过什么，再想想未来可能发生什么，这是一件多么有趣的事啊！这本书真的很棒，任何用过电灯的人都应该读一读。
——肯特•帕森斯，美国能源与电力行业律师
在这本资料翔实、写作上乘、引人入胜的书中，罗奇博士用讲历史故事的方式，把电的科学史悉数呈现展在我们眼前。从富兰克林、爱迪生一直到埃隆·马斯克和比尔·盖茨，这本书将物理学、工程技术与经济、监管、法律、商业、环境联系起来，无论是门外汉还是经验丰富的专家，都可以从这本重要的书中学到很多东西。
——朱莉·西蒙，美国能源行业专家"

"蜚声国际的科学家
合适的时机和可靠的计划
历史学家、哈佛大学科学史名誉教授伯纳德·科恩（Bernard Cohen）宣称富兰克林是当时“在世的著名的科学家之一”，理由是富兰克林提出了“个令人满意的电学理论”，并且是“这门新科学的主要创造者”。在那个时代，即使简单的沟通也需要通过书信的方式，而且书信寄送需要几天甚至几周的时间。但是，富兰克林在1747—1752年这短短5年的时间里就声名鹊起，主要原因在于，他通过书信向伦敦的彼得·柯林森（Peter Collinson）介绍了自己的电学实验，这不能不令人感到
惊奇。8
到底是什么让富兰克林从成功的印刷匠转变成世界知名科学家的呢？显然，这样的转变离不开他的学术天赋，但更重要的原因是，富兰克林对时代的需要和关注点有一种敏锐的直觉。在富兰克林时代，“科学”一词的意思是“智慧”，而自然哲学则与今天的物理学相一致。18世纪，新的实验报告甚至常常被发表在地方性报纸上。做印刷学徒期间，富兰克林通过阅读《旁观者》（Spectator，英国散文家约瑟夫·阿狄生在这份杂志上自豪地宣布，他“把哲学从壁橱、图书馆以及大学院校中解放出来，使其扎根于俱乐部、集会场所、茶桌旁和咖啡屋”）等大众期刊，自学写作。9
富兰克林不仅选择了一个合适的时机，还为自己能引起世人关注制订了一个可靠的计划，并逐步把自己培养成今天所谓的“公共知识分子”的形象。他知道，地位低下的英属北美殖民地人民必须伦敦的支持，才能有机会成为一个名声在外的科学家。为此，当富兰克林获悉伦敦植物学家、英国皇家学会会员彼得·柯林森正在物色“英属北美殖民地门徒”时，他立刻写信与柯林森取得联系。后来，柯林森向伦敦的英国皇家学会介绍了富兰克林的电学实验。10
向牛顿定律发起挑战
1687年，艾萨克·牛顿的名著《自然哲学的数学原理》正式出版，比富兰克林出生的时间早19年。牛顿的另一部经典著作《光学》，出版于1704年。这两部作品从本质上看是不一样的，对富兰克林影响更大的是后者。《光学》对富兰克林来说比较容易阅读，因为它是用英语写成的，而不是拉丁语。但是，科恩认为更重要的原因是这部著作“致力于描述设计完美、操作简单的实验”。富兰克林的研究与《光学》都非常关注实验，两者的基本特性也是一致的。牛顿在《自然哲学的数学原理》中指出，万有引力是质量的函数，而与物质的类型无关。《光学》却与这一观点形成了鲜明的对比，因为它非常关注物质的具体类型，以及材料是否导电、有磁性。富兰克林的研究与《光学》具有相同的特点，正如科恩指出的，富兰克林是“信奉牛顿学说的实验科学家”。11
富兰克林在科学研究方面一直恪守英国皇家学会的箴言：“不盲目相信任何人。”也就是说，自然法则应该通过实验来发现，而不是想当然。这种凡事讲求实验证据的态度，是牛顿等人发起的科学革命的基础。电学研究是摆在他们面前的一个巨大考验，因为人们很有可能会坚守牛顿的著名发现，而不愿意接受一种不同的新观点。但是，这些大胆的电力科学家并没有畏缩不前，而是勇敢地面对引力和电力之间的差异，即使困惑不解也不退缩。牛顿的万有引力定律描述的是天体之间的吸引力，而电力不仅包括吸引力，还包括排斥力。他们必须解释吸引力和排斥力为什么可以共存，这是的一个新任务。富兰克林给柯林森写信的目的，就是要解释其中的原因。12
巧妙的电学实验
1747年5月25日和7月28日，富兰克林先后给柯林森写了两封信，解释他的电学基本理论。整个理论建立在平衡概念的基础之上。当一个物体（如琥珀或玻璃管）中有正常数量的“带电物质”或“电流体”时，物体就会处于正常状态，既不会吸引也不会排斥其他物体。然而，如果物体中的电流体数量减少或者增加，这种平衡将会被打破，物体就会“有电”。富兰克林对这些不平衡状态进行了定义：电流体数量增加的物体带正电，电流体数量减少的物体带负电。这套理论关注的是单一类型的带电物质或电流体的再分布情况。13
重要的是，富兰克林的理论解释了吸引力和排斥力。分别带正电和带负电的两个物体或两种材料彼此接近时，就会产生吸引力。也就是说，我们可以认为电流体与爱情一样，具有异性相吸的特点。相反，如果把两个带正电或者两个带负电的物体放在一起，它们就会相互排斥，即同性相斥。富兰克林的理论有时也被称为单流体理论。为了证明这套理论，他设计了一些简单而巧妙的实验。其中一些实验甚至给人一种玩室内游戏的感觉，因为这些带正电或带负电的实验对象都是活生生的人。在一个实验中，甲用丝绸摩擦玻璃，然后把这块带静电的玻璃递给乙；当乙拿到玻璃的时候，可以观察到火花飞溅的现象。14"

电的科学史：一场横跨数千年的探索与发现之旅 书籍《电的科学史》由中信出版社出版，它并非简单地罗列电学发展的技术节点，而是将电的起源、演变、突破以及其深远影响，编织成一部波澜壮阔的科学史诗。本书追溯的不仅仅是那些闪耀着智慧光芒的发现，更是驱动这些发现背后的人类好奇心、不懈求索的勇气，以及与自然界搏斗、理解其奥秘的漫长历程。它是一部关于人类如何从对神秘力量的敬畏，逐步走向对其深刻理解和掌控的历史。 第一章：幽灵的低语——早期对电的模糊感知 在人类文明的早期，电并非一个明确的科学概念，它更多地以一种神秘、难以捉摸的现象出现在人们的生活中。本书将从古希腊人对琥珀摩擦产生吸引力的观察讲起，这可以说是人类最早关于“静电”的记录。那时的人们，将这种现象归结于物质本身的某种“灵性”或“灵魂”，缺乏系统的解释。书中会详细描述当时社会的认知水平，以及这些零散的观察是如何被记录和传承下来的，即使它们与现代电学知识相去甚远，却构成了后来科学探索的火种。 从古至今，雷电一直是令人敬畏的自然奇观。书中会通过大量的历史文献、神话传说以及艺术描绘，展现不同文化对雷电的理解与诠释。从被视为神祇的愤怒，到被认为是一种神秘能量的爆发，这些描述不仅反映了人类早期对自然的敬畏，也透露出对这种强大力量的困惑与好奇。本书将深入挖掘这些早期文本，分析其字里行间可能蕴含的对电现象的模糊认识，以及它们在文化和社会层面的意义。 第二章：拨开迷雾的火花——从实验到理论的初步尝试 随着科学精神的兴起，人们开始尝试用更加系统和实验性的方法来研究自然现象。本书将详细介绍17世纪和18世纪，那些勇敢的先行者是如何通过精巧的实验，一点点揭开电的神秘面纱的。例如，奥托·冯·格里克（Otto von Guericke）和他发明的静电发电机，虽然原始，却为静电的产生和研究打开了新的大门。书中会描述这些早期仪器的构造、使用方法，以及科学家们如何通过反复的实验来观察和记录静电的性质，如吸引、排斥、放电等。 吉尔伯特（William Gilbert）在其著作《论磁石》中，首次提出了“电”（electricus）这个词，并区分了磁性和电性，尽管当时对两者关系尚不明朗，但这无疑是一个重要的概念突破。本书将还原吉尔伯特的研究方法和当时的科学背景，分析他为何会做出这些重要的区分，以及这些区分对后世科学家的启示。 本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）的贡献无疑是这一时期最重要的里程碑。他的风筝实验，虽然充满危险，却成功地证明了闪电就是一种电现象。书中将详细重现富兰克林的实验过程，分析他如何巧妙地设计实验，如何观察到风筝线上金属物的放电现象，以及这个实验是如何颠覆当时人们对雷电的认知。同时，本书也会探讨富兰克林在电学理论上的贡献，例如他提出的“正电”和“负电”的“单流体”理论，尽管后来被“双流体”理论取代，但在当时具有划时代的意义。 第三章：电流的涌动——电的定量化与基本定律的建立 18世纪末至19世纪初，电的研究进入了一个新的阶段——从对静电的静态观察，转向对“电流”的动态研究。意大利科学家伏特（Alessandro Volta）发明的伏打电堆，彻底改变了人们获取和利用电的方式。书中将深入介绍伏打电堆的构造原理，以及它如何能够持续提供稳定的电流，这为后续的电学研究提供了至关重要的条件。它不仅仅是一项发明，更是打开了电化学的大门，催生了电池时代的黎明。 紧随其后，法国科学家安培（André-Marie Ampère）的工作，为理解电流的磁效应奠定了基础。他发现了电流和磁场之间的关系，并提出了安培定律，这是电磁学领域的基础。本书将详细阐述安培如何通过一系列巧妙的实验，观察和测量电流产生的磁场强度，以及这些实验是如何一步步导向他的重要定律的。安培的研究不仅揭示了电与磁之间的内在联系，也为电动机和发电机的发明埋下了伏笔。 另一位巨匠，德国科学家欧姆（Georg Ohm），则为电流、电压和电阻之间的关系建立了精确的数学描述。他提出的欧姆定律，是电路分析的基石。书中将细致地展现欧姆在实验中遇到的困难，以及他如何通过坚持不懈的努力，最终克服质疑，建立起这一简单却无比重要的定律。欧姆定律的建立，标志着电学研究进入了精确的定量阶段，为后来的电气工程发展奠定了理论基础。 第四章：电磁交织的交响——法拉第、麦克斯韦与电磁场理论的诞生 19世纪是电学发展的高峰期，其中迈克尔·法拉第（Michael Faraday）无疑是最耀眼的明星。他发现了电磁感应现象，即变化的磁场可以产生电流，这是发电机和变压器的基本原理。本书将生动地描绘法拉第如何从对磁铁和线圈的简单实验出发，通过敏锐的观察和直觉，发现了电磁感应这一颠覆性的现象。书中会重现他那些富有启发性的实验，并分析他虽然缺乏高等数学知识，但却凭借惊人的物理直觉，如何深刻地理解了电磁场的概念，并提出了“力线”等思想。 而詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell），则将法拉第的实验和直觉思想，用严谨的数学语言进行了完美的统一。他提出了著名的麦克斯韦方程组，预言了电磁波的存在，并指出光就是一种电磁波。本书将详细解析麦克斯韦方程组的由来，以及它如何以前所未有的方式，将电、磁、光融为一体，构建了一个宏大的电磁场理论体系。书中会分析麦克斯韦的数学功底，以及他如何通过抽象和升华，将众多的实验结果和理论碎片，整合成一个具有高度预测性和统一性的理论框架。 麦克斯韦的理论不仅解释了已知的电磁现象，更指引了未来的研究方向。他预言的电磁波，后来被赫兹（Heinrich Hertz）实验证实，为无线电通信的诞生铺平了道路。 第五章：电力的应用与普及——照亮世界，连接未来 随着电学理论的不断完善，电力开始以前所未有的速度进入人们的生活，彻底改变了社会的面貌。本书将聚焦于19世纪末至20世纪初，电力在工业、交通、通信等领域的广泛应用。爱迪生（Thomas Edison）发明了白炽灯泡，他不仅是一位伟大的发明家，更是一位杰出的实业家。书中将介绍爱迪生如何将实验室的科学发现转化为大规模的商业应用，如何建设电站，如何推广电力照明，以及他在标准化和系统化方面的贡献。 特斯拉（Nikola Tesla）在交流电系统方面的开创性工作，同样至关重要。他的交流电系统以其高效率和长距离传输的优势，最终在“电流战争”中胜出，成为现代电力系统的基石。本书将深入探讨特斯拉在交流电技术上的诸多创新，以及他与爱迪生之间著名的“电流战争”，分析这场竞争的深层意义，以及它如何加速了电力技术的革新与普及。 这本书还将讲述电力的普及如何促进了第二次工业革命，如何催生了城市照明、有轨电车、电话、广播等一系列颠覆性的技术和生活方式的改变。它不仅仅是技术史，更是社会史、经济史的缩影，展现了科学如何以前所未有的力量，重塑人类文明。 第六章：现代电学的新疆界——量子、半导体与信息时代 进入20世纪，电学研究并未止步，而是向更深层次的微观世界进发。量子力学的诞生，深刻地改变了我们对电和物质相互作用的理解。例如，电子的发现，揭示了电荷并非连续的，而是由离散的粒子组成。半导体材料的发现和研究，更是引发了电子信息时代的革命。书中将介绍电子的发现过程，以及它如何挑战了传统的物理学观念。 晶体管的发明，是20世纪最伟大的发明之一，它取代了笨重的真空电子管，为微型化电子设备奠定了基础。集成电路的发明，更是将无数晶体管集成在一起，开启了信息爆炸的时代。本书将描绘这些关键的发明是如何一步步实现的，以及它们如何推动了计算机、通信技术、人工智能等领域的飞速发展。 本书还会探讨现代电学在新能源、新材料、生物电子学等领域的最新进展，例如太阳能电池、LED技术、脑机接口等，展现电的科学研究依然充满活力，并且在不断地拓展新的疆界，影响着人类的未来。 结语：电之未尽——持续演进的科学篇章 《电的科学史》并非一部终结性的著作，它更像是向读者展示了一个宏大叙事的第一部分。电的科学研究仍在继续，新的发现和应用层出不 প্রতার。本书在结尾会提出对未来的展望，思考电的科学将如何继续演进，以及它将如何继续塑造我们的世界。它鼓励读者保持对科学的好奇心，认识到科学探索的永无止境，以及人类智慧的无限可能。 通过对电的历史的深入剖析，《电的科学史》旨在向读者呈现一场跨越数千年的智慧之旅。它不仅仅是科学知识的普及，更是一种科学精神的传承。它告诉我们，伟大的科学发现并非一蹴而就，而是源于无数人的坚持、创新与协作。这本书将是一次深刻的阅读体验，它将激发读者对科学的热情，对知识的渴望，以及对人类探索未知世界的无限敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是令人眼前一亮，拿到手的时候，那种沉甸甸的质感和封面上巧妙的排版，立刻就抓住了我的注意力。中信出版社的出品，在书籍的整体质感上总是能给人一种信赖感。我特别喜欢那种带着微微磨砂感的封面处理，既能防止指纹沾染，又能增加阅读时的触感享受。内页的纸张选择也很有讲究，不反光，字迹清晰，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。翻开扉页，那份对知识的尊重感扑面而来，从字体选择到章节划分，处处体现出编辑团队的用心。这不仅仅是一本书，更像是一件精心打磨的艺术品，让人在还没真正进入内容之前，就已经对它充满了敬意。当然，书籍的物理属性只是第一印象，但一个好的开端，无疑为接下来的深度阅读铺设了一条平坦而愉悦的道路。光是放在书架上，它本身就是一道亮丽的风景线，那种沉稳大气的风格，很符合我对于一本严肃科普读物的期待。

评分☆☆☆☆☆

深入阅读后，我发现这本书的资料搜集工作做得极其扎实，其广度与深度都令人印象深刻。它不仅仅停留在我们耳熟能详的那些经典实验和人物身上，而是挖掘出了许多被主流历史叙事所忽略的边缘贡献者和那些在不同地域悄然发展的并行研究。这种全景式的扫描，极大地丰富了我对“电”这一概念发展历程的认知。书中的注释和参考文献部分也处理得非常专业，对于每一个关键论点，都能追溯到其原始出处，这对于想要进一步钻研的读者来说，无疑提供了极大的便利。这种对细节的苛求和对知识来源的尊重，是衡量一部严肃学术作品价值的重要标准，而这本书无疑达到了很高的水准。它让我意识到，科学史远比想象中要复杂、多元，充满了各种交叉影响和偶然的机遇。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏把握得极为精准，读起来简直就像是跟着一位经验丰富的历史学家在进行一场漫长而引人入胜的对话。它没有那种教科书式的枯燥说教，反而像是在讲述一个宏大史诗中的一个个精彩片段。作者对于时间线的梳理非常清晰，从最初的电学萌芽到后来的工业革命的驱动力，每一个重大发现和关键人物都被置于其应有的历史背景之下，使得整个知识体系的构建逻辑性极强。我尤其欣赏作者在描述那些“灵光乍现”的瞬间时所使用的细腻笔触，仿佛能让人身临其境地感受到科学家们在实验室中经历的挫折与突破。这种叙事手法极大地降低了理解复杂科学概念的门槛，让即便是对物理学知之甚少的读者也能轻松跟上节奏，并从中获得极大的乐趣和满足感。它成功地将历史的厚重感与科学的严谨性完美地融合在了一起。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在阅读过程中，我体验到了一种知识被系统性梳理后的酣畅淋漓。不同于那些零散的科普文章，这本书构建了一个宏大而自洽的知识体系，让原本零散的知识点串联成了清晰的知识链条。每当我对某个概念感到困惑时，紧接着的下一段落或下一章节，总能以一种极其自然的方式给出解答或引入更深层次的探讨，这种“引导式学习”的体验是极其流畅的。它不仅传授了知识，更重要的是，它塑造了一种探索未知、批判性思考的学术态度。读完之后，我感觉自己对“科学发现”这件事的理解也提升了一个层次，不再仅仅将其视为天才的偶然闪现，而是理解其背后蕴含的长期积累、社会推动以及范式转移的复杂过程。这本书是那种读完后，会让你重新审视你书架上其他科学书籍的指南针。

评分☆☆☆☆☆

这本书最吸引我的地方在于，它成功地将冰冷的科学原理与鲜活的人文关怀联系了起来。它不仅仅在讲述“电是什么”，更在探讨“电如何改变了人类社会的面貌”。作者深入分析了技术进步与社会结构、经济模式乃至哲学思想之间的复杂互动关系。比如，电力的普及是如何重塑城市的面貌、改变人们的工作时间，乃至影响到艺术创作的媒介。这种社会学和技术史的交叉视角，让阅读体验变得立体而富有思辨性。我常常会停下来思考，我们今天习以为常的许多生活方式，其根源竟然可以追溯到几个世纪前那些看似微不足道的物理实验。这提供了一种审视现代世界的全新框架，让我们能更深刻地理解我们所处的这个“电气化”时代是如何一步步形成的。