§2避雷針的發明

§2避雷針的發明(1/3)

1752年7月的一天，在北美洲的費城，一位名叫富蘭克林的科學家，做了一個轟動世界的實驗：這天下午，天色陰暗，烏雲滾滾。富蘭克林和他的兒子威廉帶著風箏和萊頓瓶(一種可充放電的容器)，奔向郊外田野裏的一間草棚。這風箏是用絲綢做成的，在它的頂端綁了一根尖細的金屬絲，作為吸引閃電的“接收器”；金屬絲連著放風箏用的細繩，這樣細繩被雨水打濕後，也就成了導線；細繩的另一端係上綢帶，作為絕緣體(要幹燥)，避免實驗者觸電；在綢帶和繩子之間，掛有一把鑰匙，作為電極。富蘭克林和他的兒子將風箏放上了天，父子倆躲在草棚的屋簷下，手中緊握著沒有被雨水淋濕的綢帶，目不轉睛地觀察著風箏的動靜。天空中掠過一道耀眼的閃電，富蘭克林發現，風箏引繩上的纖維絲一下子豎立起來。這說明，雷電已經通過風箏和引繩傳導下來了。富蘭克林高興極了，他伸出左手，觸碰一下引繩上的鑰匙。“哧”的一聲，一個小小的藍火花跳了出來。　“這果然是電!”富蘭克林興奮地叫了起來。他連忙把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來。萊頓瓶上電火花閃爍。這說明萊頓瓶充滿了電。

事後，富蘭克林用萊頓瓶收集的雷電，做了一係列的實驗，進一步證實了雷電與普通電完全相同。富蘭克林的這一風箏實驗，徹底地擊碎了閃電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說法，使人們真正認識到雷電的本質。因此，人們說：

“富蘭克林把上帝與閃電分了家。”

早在數年前，富蘭克林就致力於電的研究，並在當時人們不知“電為何物”的時代，指出了電的性質。

在一次研究的意外事件中，他得到啟迪。有一次，他把幾隻萊頓瓶連在一起，以加大電容量。不料，實驗的時候，守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶，隻聽得“轟”的一聲，一團電火花閃過，麗德被擊中倒地，麵色慘白。她因此休息了一個星期身體才得到康複。　“萊頓瓶發出的轟鳴聲，放出的電火花，不是和雷電一樣嗎?”富蘭克林大膽地提出這個設想。經過反複思考，他推測雷電就是普通的電，並找出它們兩者問的12　條相同之處：都發亮光；光的顏色相同；閃電和電火花的路線都是曲折的；運動都極其迅速；都能被金屬傳導；都能發出爆炸聲或噪聲；都能在水或冰塊中存在；通過物體時都能使之破裂；都能殺死動物；都能熔化金屬；都能使易燃物燃燒；都放出硫磺氣味。

1747年，富蘭克林把他的這些想法，寫成論文《論雷電與電氣的一致性》。他將論文寄給他的朋友、英國皇家學會會員科林遜。可當科林遜將論文送交皇家學會討論時，得到的是一陣嘲笑。許多權威科學家認為富蘭克林的觀點荒唐無比，“把科學當作兒童的幻想”。

對於權威人士的嘲笑、奚落，富蘭克林不予理睬，終於在做好各種準備的情況下，冒著生命危險，做了風箏實驗。　富蘭克林從風箏實驗

中，不但了解了雷電的性質，而且證實：雷電是可以從天空“走”下來的。“高大建築物常常遭到雷擊，能不能給雷電搭一個梯子，讓它乖乖地‘走’下來呢?”富蘭克林想。

正當富蘭克林思考這一問題的時候，不幸從俄國彼得堡傳來消息：1753年7月26日，科學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗，在操作時，不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅定了富蘭克林研製避免雷擊裝置的決心。他先在自己家做實驗：在屋頂高聳的煙囪上，安裝一根3米長的尖頂細鐵棒；在細鐵棒的下端綁上金屬線；沿著樓梯，把金屬線引到底樓的一個水泵上(水泵與大地有接觸)；將經過房間的那段金屬線分成兩段，且將兩股線相隔一段距離，各掛一個小鈴。這樣，如果雷電從細鐵棒進入，經過金屬線進入大地，那麽，兩股線受力，小鈴就會晃蕩，發出響聲。在雷聲、雨聲的“伴奏”下，守候在房間小鈴旁的富蘭克林，聽到了小鈴發出的清脆、悅耳的聲音。

富蘭克林把那根細鐵棒稱為“避雷針”。

避雷針的問世，引起了教會的反對。他們認為：“裝在屋頂的尖杆指向天空是對上帝的不敬。”“幹涉上帝的事，對上帝指手劃腳，是要受上帝懲罰的。”

然而，有一次在一場雷雨之後，神聖的教堂著火了，而裝有避雷針的房屋卻平安無事。於是，避雷針的作用被人們認識，避雷針也很快地傳開了。至1784年，全歐洲的高樓頂上都用上了避雷針。

（本章完）