1660年左右,德國馬德堡市的市長格裏克創製了一種機械裝置,可以連續摩擦生電。他取一隻兒童腦袋一般大的圓形玻璃燒瓶,把碎硫磺放進瓶裏,一起加熱,使硫磺融溶,在加熱過程中不斷加硫磺,最後,瓶裏充滿融化了的硫磺。再插入一根木柄,等硫磺冷卻後,打破玻璃,得到一個漂亮對稱的硫磺球。他把硫磺球支在木架上,讓硫磺球轉動,同時把一隻手按在球上摩擦,於是硫磺球就會顯示地球吸引萬物的特性。另外一張圖實驗者正舉著帶電的硫磺球,球體移到哪裏,那裏一切輕質物體都受到吸引。紙片、羽毛紛紛朝它飛來,水珠滾動,枯葉搖晃。手指靠近,閃光、爆破聲,與雷電無異。
為什麼格裏克會想到做一個旋轉的硫磺球來做實驗呢?原來他並不是單純為了演示電現象,而是為了證明地球吸引力乃是某種“星際的精氣”,他曾做過許多真空實驗,也和這個總目標有關。著名的馬德堡半球實驗就是他在1654年做的,在這個實驗中,他演示了抽空的兩個半球在大氣壓的作用下用十六匹馬也沒有拉開。
格裏克的硫磺球實驗確實模擬了地球的吸引作用,甚至他還顯示了硫磺球的引力比地球吸引力大。然而,他也發現兩者有不同之處。在硫磺球周圍,也會有物體被排斥,羽毛在硫磺球和地板之間會上下跳動。格裏克開始領悟到,重力並不能歸結於電力,它們各有特點。接著,格裏克又做了許多電學實驗,其中包括電的傳導和靜電感應,可惜沒有得到別人的重視。
格裏克發明摩擦起電機的消息和他的真空泵一起在歐洲各國傳開了。人們竟相仿製並改進他的起電機。人們發現,格裏克的摩擦起電機其實不必把玻璃瓶打碎,甚至不用硫磺,直接用玻璃瓶就可以做實驗。很多人對電感興趣,有的是為了研究電的性質,有的則是用於表演魔術,讓王宮貴族取樂。但是人們在有意無意的探索活動中,逐漸摸清了電的性質。
牛頓對電學也很感興趣。1675年他用玻璃球起電機研究了電的吸力和斥力、火花放電等現象。1703年12月5日,英國皇家學會熱鬧非凡,這一天他們有兩件新鮮。事。一件是牛頓就任皇家學會主席,一件是牛頓任命他的助手豪克斯比咀任實驗師,牛頓希望在皇家學會提倡實驗,恢複實驗風氣。豪克斯比當眾表演了精彩的真空放電實驗。他用摩擦起乞機使真空發出輝光,說明真空也會產生電的現象。
進一步,豪克斯比還用棉線顯示了電力,演示了“電風”。他做了一塊玻璃圓柱體,長7英寸(約16厘米),直徑也為7英寸,周圍是一根木箍,上麵等距離地連著許多條棉線,當他旋轉並摩擦圓柱體時,棉線沿半徑方向伸直,趨向一個中心。豪克斯比沒有忘記他的恩師,他把這一事實聯係到牛頓的宇宙學說,解釋說:這些線條就像是受到了重力,沿直線方向吸向中心。
1720年,又有一位英國人格雷,他對電的傳導進行了研究,發現摩擦過的玻璃棒所帶的電可以轉移到木塞上,再經細繩傳到20米以外的骨質小球。他還讓一個小孩做人體帶電試驗。他用絲繩把小孩吊在頂篷下,在小孩身下放許多輕質物體,例如羽毛之類。然後將摩擦過的玻璃管接觸小孩腿部,結果小孩的手和頭部都能吸引羽毛。
格雷通過實驗,發現了電的傳導性,而且分清了導體與絕緣體。
下一步進展是法國的杜菲作出的。格雷的實驗引起了他很大的興趣,他總結了前人的經驗,提出了許多問題,例如:
1.是不是所有物體都可以靠摩擦帶電,電是不是物質的普遍屬性?
2.是不是所有物體當接解或靠近帶電體時都可以獲得電?
3.哪些物體會使電的傳遞停滯,哪些利於電的傳遞?哪些物體最容易被帶電體吸引?