放电180年，牛津电铃响了100亿次，人类却不知其电池构造

一块电池放电180年，使牛津电铃响了100亿次，人类却不知电池的构造。

电池的发明使得移动用电设备成为可能，例如我们现在随身携带的手机、无线蓝牙耳机、智能手表甚至是新能源汽车等等；

这些设备都需要电力来驱动，而且日常使用的频率也非常高，所以安装更大容量的电池、快速的充电能力必不可少。

但是人类现在制造电池的技术远远落后于我们需求，就拿手机来说，充满一次电能使用一天时间也算是比较好的情况，而且手机电池也会因为充电次数的增加，性能出现明显的衰减。

往往是手机没用坏，电池就已经报废。新能源汽车也一样，续航里程、电池性能随充电次数的衰减也是制约其发展的根本。

所以一提到电池我们就想到了充电器，貌似离开了充电器的电池其连续放电的能力也就是短短的数天时间。

在你的印象中人类貌似从来也没有制造过一块可以持续放电长达数年的电池，中途还不用充电的。

仔细想下，其实还真有，上世纪NASA发射了两颗探测器旅行者1号和2号，他们发射的时间是1977年，到今天已经过去了43年的时间。

这两个探测器所探索的地方是离太阳非常遥远的外太阳系以及黑暗的星际空间，因此两个探测器上没有安装太阳能帆板（主要是安了也没用），而是各自携带了一块电池。

这块电池可了不得，到现在已经工作了43年，预计还会有5年的寿命。也就是说这块电池的使用寿命可以长达48年。

而且探测器在电池的驱动下在一直和人类保持着通讯，并且探测器上的行星照相机也为人类传回了数万张有关外太阳系行星、卫星的照片和磁场、大气数据；

现在探测器上的宇宙射线仪以及太阳风粒子探测器一直在向人类发送着太阳层顶的信息。

你可能会想如此耐用的电池为何不民用呢？其实这块电池并非普通的化学能电池，而是核能驱动的电池，使用的是放射性元素钚，所以它并不能民用，因为放射性元素对人体有伤害。

那除了使用核能驱动的电池以外，还有没有可以持续放电的电池呢？

答案是肯定的，有一个实验装置现在就摆放在英国牛津大学克拉伦登实验室门厅的架子上。它长这样：

这个装置看起来非常的简单，被双层玻璃罩密封，隔绝了外部的空气，在玻璃罩里面有两个被串联起来的干电堆，在两个电堆的下方各有一个用黄铜制成的铃铛；

在铃铛之间有一个大小为4毫米的金属球，这个金属球与两个铃铛之间有微小的缝隙。

那么这个装置有什么特殊的地方呢？

这个装置就是“牛津电铃”，金属球在两个铃铛之间来回的震动，敲打着两边的铃铛发出清脆的声音。金属球震荡的频率为2赫兹。

更为神奇的是，你要知道这个装置的年龄可是老祖宗级别的。它到今天已经运行了180年，金属球敲铃的次数已经达到了100亿次。

而且目前看来还没有明显衰减的迹象，因此这项实验打破了多项记录，不仅成为了历史上持续最长的实验，也成为了历史上最耐用的电池。

关于它的工作原理其实非常简单，金属球之所以能够在铃铛之间来回震荡，是由电力驱动的。

当金属球撞击到一边的铃铛时，金属球上就是带有正电荷，相同的电荷就会产生微小的斥力，导致金属球撞向另外一边的铃铛，同时转移电荷；

这时金属球又会带有负电荷，同样的斥力会再次把铃铛推向另外一边，就这样金属球就形成了一个固定的震荡频率，持续运行了180年。

但是科学家并不清楚为什么这两个串联在一起的干电堆能持续供电这么久，当然也对它内部的真实结构、以及所使用的材料并不是很清楚。

也就是说目前没人知道牛津电铃电池的组成，科学家现在不想打开这个装置的玻璃罩，害怕外面潮湿的空气进入影响到电池的性能，他们想一直等下去，等待金属球停止的一天，然后检查电池的结构。

为什么科学家会不知道电池的构造呢？

因为牛津电铃是1840年制成的，有关它的更详细的说明、细节都已经丢失，据说是牛津大学的物理学教授罗伯特·沃克从仪器制造商沃特金和希尔买来的，就一直摆放在了牛津大学。

从来没有打开过，因此有关它内部的细节当然就不清楚了。

但科学家猜测牛津电铃的电池可能是Clarendon干电堆，由Giuseppe Zamboni在1812年发明，是人类发明的最早的一种电池。

可以看出电堆的表面覆盖了一层厚厚的硫磺，用来隔绝潮湿的空气以及用来绝缘。内部可能是由上千层的金属箔和一面涂有二氧化锰另外一面涂有硫酸锌的纸组成。

当然内部情况只是猜测，毕竟没有打开过。

科学家还认为牛津电铃之所以能够长时期的运行，是因为金属球的每次震荡只会在两极之间传递非常微小的电流，电池的耗电也非常少，所以牛津电铃才能运行180年。

不过科学家目前也不知道这个电铃啥时候能够停止，只能够慢慢的等待，等待它停的一天，来解开电堆内部的真实结构。

除了牛津电铃以外，在科学史上还有一项长达百年，看似毫无意义的实验。这个实验就是大家非常熟悉的沥青滴落实验，这个实验从1927年开始设置，到现在也已经接近100年了。

目的很简单，就是想证明平时我们看到的固体沥青块，其实是黏度非常大的流体。

确实没错，实验也成功证明了这一点，到目前为止沥青总共低落过9次，最近的一次是在2014年，每次之间相隔往往都会是数十年不等。

因此为了不让人们错过沥青滴落的瞬间，现在这项实验全程在直播录像当中，确实挺无聊的。

但实验告诉了我们一个真理，人类的直觉往往是错误的。看似固体的东西其实只不过是黏度很大的流体而已。

我们窗户上安装的玻璃也一样，看起来是固体，其实它也会在漫长的岁月中在重力的作用下，非常缓慢的往下流动，只不过我们难以察觉。