直流電和交流電區別 死亡電椅:直流電與交流電之戰

2019-02-01 - 交流電

戰爭,已全面打響。原本兩種不同技術標準的單純路線之爭,不斷惡化,逐步升級為一場謊言與恐嚇橫行的怪誕搏殺。涉及代價之高昂,使得置身其中的每個個體人性中的罪惡一面,開始暴露無遺。在這場直流與交流的制式之爭中,贏家將在未來的數十年乃至更長時間里主導電力市場;輸家則被迫付出慘痛的代價,重起爐灶,改弦更張,抑或被迫退出這一行業。

直流電和交流電區別

電本身的神秘屬性,使得各方得以輕易進行這種聳人聽聞的公眾呼吁與動員。無論對于直流制式還是交流制式來說,任何理性的倡導,都不及對于恐懼心理的營造,畢竟,千百萬年來,人類對于閃電的恐懼,根深蒂固。

直流電和交流電區別

哈羅德?布朗無師自通,將殘留于人類潛意識中的此類恐懼玩弄于股掌之中,依靠當代科技手段,喚醒這些來自黑暗時代的心魔。1888年秋,布朗開始編纂一份因遭遇電擊致死或致殘的受害人名錄,這對于何種電流制式更具危險性的凸顯,自不待言。

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在《電子世界》上發表的一封公開信上,布朗寫道,根據他所進行的研究“這個國家交流電受害人的數量,已顯著失衡。絕緣不佳、地面測試不足或電壓過高每多殺死一人,都將讓立法機關禁絕交流制式增加一分可能性。寄希望通過完善立法的方式解決問題,純屬臆想。對此,哪怕交流制式一方專門為其導致的意外傷害設立總額為兩千萬的信托基金,也無濟于事”。

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就在幾個月之前,布朗鼓吹的,還只是交流電于無心之失間選擇了一種不安全的技術標準。但現在,他卻公然指控重利輕義的黑心商人通過設置所謂兩千萬的信托基金,將公眾置于水火之中。為了回敬布朗日益咄咄逼人的指控,交流電支持者延聘聲譽頗佳的電學專家彼得?馮?韋德博士(Dr.

PeterH.VanderWeyde),撰寫文章,將布朗的所謂實驗貶斥為偽科學。對此文章,支持交流電標準的“全美光電協會”(NationalElectricLightAssociation)給予高度肯定,甚至還一致同意通過了一項決議,聲稱“我們堅信,直流電與交流電在安全性方面毫無差別,二者都可以在被使用前加以調整,從而在絕對無害且可靠的情況下,為整座城市提供電力”。

在交流電所占市場份額極速躥升的同時,其支持者在公眾輿論的角斗場上卻明顯居于下風。很大程度上,交流電公司僅僅滿足于在專業技術期刊上駁斥布朗的悍然攻擊,而其所主張的,也僅僅是交流電和直流電一樣,不具備內在的危險性。但哈羅德?布朗不會這樣收斂克制。在他看來,科學,只不過是用來痛毆對手的大棒,僅此而已。

布朗將關注點放在爭取紐約醫事法學會的支持,竭力說服其相信,交流電乃是處死罪犯之絕佳武器。對于布朗以犬只為對象的電擊實驗,有批評意見認為,這些動物的體重僅為幾十磅,因此,電擊一位比方說體重為180磅的成年人,效果可能會與動物實驗截然不同。為了對抗這種相當有力的質疑,布朗再次揮起了自己鐘愛的科學大棒。

12月5日,布朗在愛迪生的實驗室,進行了新一輪的動物實驗,并邀請醫事法學會的艾爾布里奇?托馬斯?蓋里蒞臨指導,當然,到場的還包括大量新聞記者。愛迪生本人也出席了此次實驗,由此不難窺見,布朗所進行的這一公開展示,對于這位發明家以及其所創立的直流電帝國而言,何其重要。

這次使用的實驗對象,是兩頭145磅重的牛犢,以及一匹重達1230磅、“精壯有力”的駿馬。布朗將兩枚電極放在第一頭牛犢身上,其中一枚被固定在牛背中央的脊骨處,另外一枚則被直接安放在兩眼中間。電極用海綿包裹后,在鹽水里蘸濕,布線工作較之前的實驗復雜了許多。

布朗特地安裝了一個繼電器,只要電流接地,線路就會自動斷開,從而在移除動物身上附著的電極時無需擔心觸電的問題。他還不由自主地談到,這一安全設置可以十分便捷地裝配在弧光燈上,從而使其徹底擺脫漏電之虞。他自己也是靈光一閃,想出了這一點子。

布朗同時決定,要用有別于以往實驗的一種更為酷炫的方式來接通電路。連接兩個電極的導線,與安放于室內中心的一塊金屬板接在一起。用錘子快速擊打這塊金屬板,梆的一聲,電路將在瞬間閉合。布朗當仁不讓,敲下了第一錘,770伏特交流電擊人牛犢的身體。

隨后馬上對第二頭牛犢進行了電壓為750伏特的交流電擊實驗。死亡來得干凈利落,兩頭牛犢都在10秒之內翻倒在地。給電極包裹浸過鹽水的海綿,無疑堪稱巨大進步,這種溶液乃是絕佳的導體。當布朗從牛頭上移除電極時,在空洞無神的牛眼間,一個約1美元銀幣大小的灼痕清晰可見。

接下來的實驗對象,輪到了那匹駿馬。根據愛迪生提出的建議,電極被接在了馬的兩根前腿上。布朗將錘子砸向鐵板。但那匹馬一臉茫然地望向人群,絲毫沒有為之所動。面紅耳赤的布朗趕緊讓人檢查線路,據稱有一個變壓器出現毀損,并隨即遭到更換。布朗再次揮錘,當啷!什么都沒有發生——馬兒依然屹立不動。失落不已的布朗,開始不停擊打金屬板。包裹馬前腿的海綿,冒出白色蒸汽,但那匹卻依然毫發無損。

開始有些膽怯的布朗不得不叫停實驗,將捆綁在馬前腿上的電極解下后再次安裝上去。這次,他只能聽天由命了。當啷!錘子重重壓在金屬板上,700伏特交流電涌入馬的身體,足足25秒,這也創了布朗歷次動物實驗的電擊持續時間記錄。電路斷開后,馬兒幾乎同一時刻翻倒在地,氣絕身亡。布朗讓人拍下了這匹馬遭受電擊前后的照片,以期根除指控馬匹在被致命電擊前已奄奄一息的可能批評。

盡管在電擊馬匹時遇到了一些麻煩,但醫事法學會的委員們顯然對布朗所展示的電流殺傷力印象深刻。翌日,《紐約時報》的相關報道中就斷言,“交流電,無疑將讓本州負責執行絞刑的劊子手徹底失業”。這一次,布朗故技重施,僅對動物進行了交流電擊實驗。如果換用相同電壓的直流電,也會產生完全類似的效果。然而,愛迪生的親自見證,似乎又給這次動物實驗平添了某種合法的色彩。

即便如此,布朗的實驗依然太過原始,無法為電的致死問題提供有價值的數據支持。人們事后發現,電壓并非影響電流致死效果的唯一因素。同樣重要的,還包括電流的頻率、通電時長、載流量等影響因素。高電壓如果配以高電流,一般來說是致命的,但如果是高電壓加低電流的組合,卻未必會導致死亡結果。

殺人的,是電荷的流速,即所謂載流量,而不是其流動時產生的壓力,也就是所謂電壓。當下普遍使用的心臟除顫器,可以釋放高達1800伏特的電壓,但這種電擊卻不會致命,理由很簡單,它所產生的電流極低。

醫事法學委員會對于電學的精妙之處,不甚了了,于是一頭拜倒在布朗所謂的“精”“專”裙下。交流電可以“毫無反應”地置人于死地,委員會報道稱,但如果使用直流電擊,則往往伴隨有“呼號奔突”。因此,建議將交流電選用為死刑執行的制式電流。

就如何使用致命的交流電,委員會提出了詳細的建議。最初曾考慮將死囚浸在水里充作導體,但遭到委員會的否定。同樣未獲其支持的設想,還包括用金屬板將死刑犯的全身包裹起來。“眾所周知,如果皮膚直接與金屬接觸,通電時,勢必容易引發燒灼甚至撕裂”,委員會在報告里這樣表示,同時還否定了要求被處以電刑的罪犯保持站立體位的意見。

“歷史證明,按照之前的傳統方法執行死刑時,往往會出人意料地導致受刑人出現異樣掙扎甚至身體脫節。因此,對受刑人進行某種身體束縛,很明顯,極為必要。”委員會提出,“我們的意見是,最佳的電刑體位,應當為受刑人保持橫臥,或者蹲坐”。

委員會建議,讓死刑犯坐進“為此目的特制的椅子”——后來大眾所熟知的“電椅”的原型——并用兩條皮帶加以固定,一條勒住其腰部,另外一條則將死刑犯的頭部固定在電椅椅背上。在其肩胛骨正中的脊柱部分連接一枚電極,另外一枚則與跟電椅結為一體的頭盔相連。

電極為金屬質地,直徑4英寸,裹以厚海綿。海綿及與其接觸的皮膚、體毛,都需要用鹽酸鋅溶液徹底浸潤。使用一臺至少能夠產生3000伏特交流電的發電機為電極提供15至30秒電力,以“確保”電死受刑人。委員會的上述建議獲得一致支持。作為補償,所有委員被邀請至位于第二十四大街的“調色板俱樂部”(thePaletteClub),享用饕餮大餐。

大快朵頤的哈羅德?布朗志得意滿,曾經覬覦的所有目標,似乎都已盡收囊中。看起來頗為客觀中立的專業醫學人士,已經判定交流電比直流電更加危險,并推薦用其來執行死刑。但這群人,僅僅看到了布朗使用交流電進行的最后那次實驗。沒有人曾目睹布朗在愛迪生實驗室所做的那些顯示直流電具備同樣危險性的早期實驗。

喬治?威斯汀豪斯聞聽此訊,如坐針氈。哈羅德?布朗的無端指控,現在得到了官方背書。紐約州已經宣布,交流電具備致人死地的獨特屬性。威斯汀豪斯連忙起草了一封公開信,并于12月13日見諸紐約州各大報紙的顯要版面。

信中,威斯汀豪斯批評布朗接受了愛迪生支付的好處,同時指責其所進行的實驗缺乏科學性。“相關實驗使用交流電的方式,顯然經過處心積慮的精細選擇,以期用最小電流產生最大的聳人效果。”威斯汀豪斯火冒三丈。他宣稱,布朗的實驗,說白了,是在市場競爭中節節敗退的愛迪生對于競爭對手一種喪心病狂的抹黑。

被惹毛了的布朗跳起迎戰,馬上親自起草了一封公開信,并于一周后投書《紐約時報》。布朗堅稱:“我現在不是,過去也從未受雇于愛迪生先生或其麾下的任何企業”。當然,他并未提到自己收人的主要來源,便在于銷售直流制式產品及提供相關服務。

但布朗始終強調,自己的實驗毫無疑問證明了“與死神共舞的交流電”所具有的危險性,同時指控威斯汀豪斯對于直流電的持續詆毀,完全是基于商業利益方面的考量。最后,布朗做出了令人目瞪口呆的驚人之舉:

因此,我向威斯汀豪斯先生提出挑戰,在有資質的電學專家到場見證的情況下,分別親自接受交流電及直流電的電擊實驗。威斯汀豪斯先生所使用交流電頻率不得低于300赫茲。實驗從100伏特電壓開始,每次增加50伏特。每輪實驗皆由本人率先開始,直到最終有人哀嚎求饒,公開認錯。

終于走到了這一步:直流電與交流電劍拔弩張,怒目相向。此時,距離發生在亞利桑那州舉世聞名的“OK牧場槍戰事件"(TheGunfightatthe0.K.Corral)僅僅八年。只不過布朗所發起的這場決斗,用電替代了槍。

他應當是在哥倫比亞大學做展示時得到了這一靈感,當時,交流電的擁躉挑戰布朗,要求他用1000伏特的直流電電擊本人。面對這一挑釁的布朗并未接招。但現在,他卻選擇用較低伏特的電擊實驗向威斯汀豪斯叫囂,顯示他已經找到了讓實驗為己所用的門道。哈羅德?布朗,特別中意能夠產生可靠結果的實驗。

喬治?威斯汀豪斯對此恫嚇只能無奈地搖頭嘆息。與布朗同臺,只能證明其行徑的合法性,并引發公眾愈發關注交流電與死刑執行的內在聯系。因此,威斯汀豪斯對布朗的挑戰保持沉默,他深知,即便只是做出回應,都得不償失。特斯拉,則完全置身于這場骯臟爭斗之外,全身心投人到其他事情當中。離開匹茲堡后,特斯拉搬回紐約,在格蘭德大街(GrandStreet)開了一件小小的工作室。同時,他正在申請成為美國公民。

布朗不依不饒,繼續挑逗威斯汀豪斯上鉤。“威斯汀豪斯置公眾安危于不顧,十分草率地將隨時可能致人死亡的電線架在大街上,但他對此心知肚明,從而絕不會讓自己的命運取決于交流電的慈悲。”布朗告訴記者:“有人告訴我,盡管交流電發電站近在咫尺,但威斯汀豪斯仍然選擇在自己家使用直流電。”

布朗不斷發表魚死網破式的宣言,在某種程度上,反而映襯出直流制式自身的日益失勢。僅在1888年10月,威斯汀豪斯就接到了為45000盞電燈提供交流電能源的訂單,這也是愛迪生主導的直流電系統足足一年才能達到的裝機容量。

西屋的訂單中,包括為電力安全法律較之紐約更為嚴苛的倫敦提供點亮25000盞電燈的裝機容量。1890年,西屋電氣公司的營收飆升至400萬美金。這一來,哈羅德?布朗大可以電殺任何他中意的動物了。無論如何,市場已選擇了交流電。

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