小学真正开始与电结缘是在三年级。有一次去堂哥(比我大可能20多岁)来我家看望我奶奶,看到我在“修电器”,就说“这个东西要用电烙铁来修,你用胶带粘不行的”。第一次听到“电烙铁”,直觉就告诉我这个东西应该对修电器很有用。然后我就很想听他说“电烙铁”从哪儿弄,他说“我家里有一个,以前别人来修东西后来就忘在我那儿了,你要的话我下次来的时候拿给你”。听到这我就高兴极了。没等到堂哥下次来,我过了几天就主动上门去要了。
从此,我“修电器”显得如虎添翼(并不是能把电器修的更好,绝大多数时候我都修不好,即使修好了也是误打误撞,只是我再也不用怕把电线弄断了,粘一电路板的胶带,而且还经常接触不良)。那个时候奶奶和邻居都叫我——“小lou匠”。
那时候最喜欢修的就是哥哥带回来的或者小伙伴用坏掉的收音机,录音机,游戏机。我并不知道电路板上密密麻麻线路的真正原理,但我那时候已经摸清楚埋在电路板里面的黄线是电线,他们用一些焊锡点相连,而电路板上其他的一些元件,大部分都是电从一段进去,可以从另一端出来,但究竟什么功能我一直不得而知。
但是,由于上学时间很紧张(也是很多年后我才知道,由于我们那边的教育落后,我们实行的是小学五年制,而且从一年级开始就是早上6点30到校,晚上8点30放学,上六休一,四年级和五年级更为严格,早上6点到校,晚上9点30放学),几乎只有周末才有时间,我十分珍惜时间。只要某一段时期我在摆弄某个电器,我早上7点之前就醒来睡不着,躺在床上想那个电器该怎么修,一等到天亮,就迫不及待的拿出“工具箱”开始干。家里的很多地方都是我的“实验台”,床上,桌子上,屋内屋外的窗沿,院子里的石凳上,甚至茅房。如果一个东西迟迟弄不好,我会一直忙到晚上十点以后,常常奶奶一觉醒来催我赶紧睡觉。
四年级的时候,我做过一件至今令我印象深刻的事——我为了一个永动机忙活了至少4个周末。
那时我并没有永动机的概念,更别提是一个理论上实现不了的机器。因为小时候最喜欢玩的电学器件就是马达,而“电”又让我痴迷,它在我的心里像一种神秘力量,能让马达转动,让灯泡发亮,短接会冒出火花,还可以储存在充电电源里在家里停电的时候用,甚至我发现把纽扣电池放在太阳下晒一段时间电量也会增强。我在早些时候就有一个想法——如果我能把电动机和发电机连接到一块,那岂不是就能源源不断的产生转动。这个想法一开始兴奋不已,但又让我感到谨慎迟疑,因为不可能这么厉害的东西,而且这么简单,到现在还没被做出来。但既然现实不存在,那或许真的没人想到这么做,因此我一直暗自窃喜,希望等我长大一点,把这个想法实现,也靠这个想法成为一个令人敬佩的科学家。
另一个方面,也是因为家里条件不好,一直以来我把玩的电学器件要么是从别人家的垃圾堆里捡来的,要么是亲戚家不用了被我拿来。那时候我只有一个能用的马达,而“发电机”在我的脑海里也仅仅是个抽象的概念。
直到四年级,学校增加了《自然》课程,我从书上学到了——摩擦生电,这个知识点让我立刻想到了自己之前的“永动机”——既然摩擦能生电,那我可以想办法弄出一个发电机来。
可是这个想法立刻就让我望而却步了,因为我没有什么可利用的原材料,更没有任何对材料进行有效塑造的方法(关于如何把一个想法转换成实物,这个中间涉及到的材料形状塑造,我从小学接触电一直到本科毕业都有所困惑,2010年左右在贴吧问过,2015年在面见电子科大导师时又当面问了一次,而我的很多电学实验都会因为这个问题不得不放弃),更别提造出一个摩擦生电的发电机来。
每当我有个实验想法的时候,我就会绞尽脑汁的想办法。那次也一样,我很快想到一个好办法——我用单个马达,使用一根铜丝(关于铜丝也有件趣事,小学时我就已经知道一些铜线外面是包裹着一层透明绝缘体的,而初二的一次物理课上,老师在讲台上为我们演示一个铜线加热会熔断的实验时,他没有意识到拿来的铜线外层是有绝缘体的,实验一直无法成功,还是坐在第一排的我提醒了他),从马达里转子与磁铁摩擦的地方穿过,这样就引出一个带有两个端点的电线,而根据摩擦生电原理,这两个端点应该会有电产生,所以,只要我把这两个端点再回接到马达的正负极,那我只要用手转一下马达,马达就会源源不断的转下去。这个想法,令我兴奋不已。
我很快就把这个想法付诸了实践。然而第一次实验结果没有任何效果,我猜想是不是电流太小了。然后又加了几个电线,但仍然没有任何效果。我想可能是产生的电实在太弱了,我就找了个小瓦数灯泡,想试一下引出来的电能不能把灯泡点亮,但是依然没有任何效果(为此我还试着把屋子里的灯关了,看能不能发出一丝亮光)。这种实验没有任何效果的情况对那时的我已经是经常有的事,每当在连续受挫发生时,我就只能暂时放弃,但并未彻底放弃,我只是停下来希望某天再想到别的好办法时再来实现。过了一个星期,我想到了一个侧面验证的方法,既然摩擦能生电,那我其实可以先验证一个简单现象——直接把灯泡的一极接上电负极,另一极按在马达快速转动的轴上让它产生摩擦,那应该就会使灯泡发亮(那时的我还对回路不是很有概念,虽然平时做实验都知道灯泡或马达要接在同一个电源的正负极才会发亮或转动,但这一次我完全没有考虑“回路”)。当我按照这个想法实施后,神奇发生了——电灯真的亮了!我一度兴奋地想喊出来,我高兴的多试了几次,都验证没有问题。然而当我再转回“马达-铜丝摩擦-永动机”的想法时,却不知如何把这种成功“正确”的应用起来,因为在我看来好像两个实验的操作原理本来就是一样的——还是摩擦生电。我仍然百思不得其解。就这样,又搁置了一个星期。我一直牵挂着这件事,在大概第4个周末的晚上,虽然仍然没有新的思路,但我又想再试一下,可是这一次,连“灯泡直接摩擦”的实验也没有成功了,而且是再也没有成功(很多年后,我猜想那一次灯泡被点亮,可能是某个地方漏电所致,也就是接通马达的电也直接接通到了灯泡,而并不是真正的摩擦使灯泡点亮)。
后来到了初中,由于在外地上学,我有了生活费,因此我就能省下钱买一些自己想买的东西(刚上初中的时候我一周的生活费只有5块钱,而当时我知道的是很多同学的生活费都是十几块,有的是20块,到了初三学校饭菜价格翻倍,我的生活费也到了12块)。因此刚上初中时,我尝试过买502胶,通过把一些木棍塑料块粘在一块,希望真正做一台摩擦生电的发电机,但很显然这种磕碜的实验器材仍然让我最终没有做出想象的模型。
这个“电动机-发电机-永动机”的想法一直停留在我的脑海,直到初二学习了电磁感应。与四年级那次不同的是,我只是把一个马达改装成了一个直流发电机,而且成功了(这也是高中之前最成功的一个实验,很长一段时间我都把这个改装好的发电机当成宝贝一样对待,而且如果现在在家里仔细找一下的话,应该还能找的到那个“改装的发电机”)。我终于有能力验证那个永动机的想法。实验成功了“一小半”,我用手快速搓动发电机的轴承,产生的电可以使另一个马达缓慢转动几下,但这种转动太小了,而且我没有办法把马达的转动传递到发电机的驱动上,这需要一个固定的皮带传动,我又一次遇到了材料模型问题,只能放弃。
再后来,我学习了能量守恒定理,我此时才知道,原来四年级的那个想法,即使实验器材充足,操作足够正确,也永远实现不了。
除了单纯的做电学实验,初中时学校增设的《科学社会》《物理》《生物》(《政治》也对我的影响很大,主要体现在对做人的理解上),让我认识到我以前做的电学实验,都可以通过理论来解释或予以指导。从那时起,我开始对科学充满信心。
在初二的一次午休时刻,我和暗恋女生趴在教室的桌子上,面对面小声聊天。那是我第一次,也是至今为止唯一一次倾心吐露自己的想法——我告诉她科学真的很强大,科学可以改变一切,你想要什么都可以通过发展科学技术来实现,我喜欢科学,我要用科学改变世界。(现在想起来,那种对科学的自信源自于我对电学的热爱,电流通过使马达快速的转动,让我感受到科技的魅力和力量)
到了高中,由于学习更加紧张,我持续了8年电学实验习惯,被迫几乎完全中断了。
小学和初中时期的我,表面上和大家一样,愉快的玩耍,讨厌待在学校,但内心藏着发明家的梦想。我一直都很努力的学习,但直到初中我的学习才渐好,逐渐的成了一个老师和同学都喜欢的尖子生。我乐观开朗,阳光幽默,班上最好的同学和最坏的同学都和我很玩得来,我甚至还有了初恋。那是我至今为止最快乐的日子。