拖著腳步穿過地毯來攻擊朋友可能是書中最古老的把戲，但從深層來說，即使經過數千年的研究，這種惡作劇仍然讓科學家感到困惑。
現在，普林斯頓大學的研究人員為靜電注入了新的活力。 研究人員利用數百萬小時的計算時間進行詳細的模擬，找到了一種用熱和功的數學來逐個原子地描述靜電荷的方法。 他們的紙，「聚合物材料之間接觸起電的熱力學驅動力」出現在自然通訊。
該研究專門研究了電荷如何在不允許電子自由流動的材料（稱為絕緣材料，例如乙烯基和丙烯酸樹脂）之間移動。 研究人員表示，儘管靜電無所不在：衣服從烘乾機中拉出的劈啪聲和砰砰聲、黏在盒子上的花生的聲音，但對於驅動這些震動的機制還沒有確定的觀點。
「我們知道這不是電子，」化學與物理學助理教授邁克韋伯（Mike Webb）說。生物工程，誰領導了這項研究。 “它是什麼？”
韋伯在芝加哥大學擔任博士後研究員時首先問自己這個問題。 他和同事對此感到困惑，困惑的是這樣一個普遍的現象竟然如此難以理解。 但他們越看，問題就越難解決。 「這似乎遙不可及，」他說。
自從 26 世紀前米利都的泰勒斯首次用毛皮摩擦琥珀並觀察琥珀（希臘語：elektron）收集羽毛和灰塵以來，它就一直遙不可及。 泰勒斯是最早透過理性而非超自然力量來解釋大自然的人之一。 他在哲學乃至科學的發展中發揮了關鍵作用。 儘管在隨後的幾千年中積累了深度和廣度的知識，儘管這些知識催生了無數的技術，但科學在任何時候都從未打破靜態。 也許永遠不會。
在普林斯頓大學，韋伯與他的同事桑卡蘭·桑達雷桑（Sankaran Sundaresan）進行了交談，桑卡蘭·桑達雷桑是化學反應工程領域的頂尖專家，專門研究氣室中的材料流動。 在那些充滿揮發性化學物質的環境中，雜散火花可能是致命的。 Sundaresan 幾十年來一直致力於靜電荷研究，使用可靠的實驗數據來預測但未能完全理解電荷在這些系統中的移動方式。
「我把它當作一個黑盒子，」諾曼約翰索倫伯格工程教授 Sundaresan 說。 “我們做了一些實驗，實驗告訴我：這就是發生的事情。這就是電荷。” 他盡全力工作並仔細記錄他所看到的。 黑盒子內發生的事情仍然是個謎。
然而，根據 Sundaresan 的說法，無論你往哪裡看，你都會發現一件事，那就是微量的水。 帶電水分子無所不在，幾乎存在於所有事物中，幾乎附著在地球上的每個表面上。 即使在極度乾旱的條件下，在高溫下，雜散的水離子也會聚集成帶有電荷的微小綠洲。
順便說一句，泰勒斯最出名的不是他在電力方面的工作，而是一個更宏偉的項目。 他提出整個自然都是由水組成的，水是烏爾物質，是必不可少的物質。 這是對萬物統一理論的首次嘗試。 亞里斯多德把這一切都寫下來了。
在 Sundaresan 的職業生涯中，他和他的同事縮小了這個黑盒子，使謎團被推得更深。 但它們仍然是個謎。
他和韋伯之間的談話導致了相互的認識。 Sundaresan 對反應器數據有著數十年的洞察力，而 Webb 可以應用複雜的原子級計算技術從熱力學的角度來觀察這些水離子。
水離子從一個表面衝到另一個表面需要多少能量？ 也許這可以解釋 Sundaresan 黑盒子內發生的事情。 韋伯博士後時代懸而未決的謎題終於解開了。
透過對帶電水分子與這些分子可用於在表面之間推動它們的能量之間的關係進行建模，韋伯和研究生張航展示了一個非常精確的數學近似電荷在兩種絕緣材料之間移動。
換句話說，他們使用數學來模擬大約 80,000 個原子的運動。 這些模擬以非常高的精度與現實生活中的觀察結果相匹配。 事實證明，靜電衝擊很可能是水的函數，更具體地說，是雜散水離子的自由能的函數。
借助這個框架，韋伯和張以極其微小的細節揭示了這些熟悉的衝擊的分子基礎。 他們炸開了 Sundaresan 的黑盒子。 要是泰勒斯能看見就好了。
