揭開(kāi)雷電的秘密

尹 林

1752年盛夏的一天,北美費(fèi)城的上空,雷聲隆隆,風(fēng)緊云黑,暴雨就要來(lái)臨了。市區(qū)里,人們奔跑著,四處避雨,熙熙攘攘的街道,霎時(shí)間變得空曠起來(lái)。這時(shí),只見(jiàn)兩個(gè)人急匆匆地朝郊外走去。走在前面的,肩寬身高,額闊眸深,他就是富蘭克林,后邊那個(gè)金發(fā)少年是他的大兒子。他們特地要在這個(gè)雨天去放風(fēng)箏。

難道富蘭克林有如此閑情逸致嗎?當(dāng)然不是。自1746年看到了斯賓士博士所做的電學(xué)表演之后,他就以鍥而不舍的鉆研精神迅速攀上了電學(xué)之巔。而后,他就開(kāi)始向人類(lèi)迷惘而恐懼的“上帝之火”——雷電進(jìn)軍了。但這時(shí),教會(huì)和保守派的圍攻如潮水般涌來(lái),法國(guó)皇家科學(xué)院院長(zhǎng)諾勒甚至暴跳如雷,他給富蘭克林寫(xiě)信,叫嚷著要辯論。富蘭克林認(rèn)為,證明真理不能靠嗓門(mén),只能靠事實(shí)。這正是他去放風(fēng)箏的原因。

大雨滂沱,狂風(fēng)逞威,父子倆在一所低矮的小房里放出了風(fēng)箏。綁著尖鐵絲的風(fēng)箏在風(fēng)雨中扶搖直上。富蘭克林的心里很緊張,他明白這種實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性,但是他寧肯為科學(xué)獻(xiàn)身,也不愿向迷信和愚昧屈服。他囑咐兒子站得遠(yuǎn)一點(diǎn)兒,他說(shuō):“萬(wàn)一不幸,你替我填寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū),為科學(xué)研究積累資料?！?/p>

雷鳴電閃中,他看見(jiàn)風(fēng)箏繩上的纖維毛漸漸飛動(dòng)起來(lái)了。他把萊頓瓶接到風(fēng)箏繩下端系著的鐵鑰匙上,萊頓瓶就充電了?！俺潆娏?”它證明云中的閃電與人工摩擦的電相同,絕非神物。父親叫著,兒子跳著,小房里充滿了勝利的歡樂(lè)。筆在紙上“沙沙”作響,富蘭克林飛快地寫(xiě)出了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。后來(lái),根據(jù)此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)成果,他發(fā)明了保護(hù)高大建筑物的避雷針。

富蘭克林偉大的獻(xiàn)身精神粉碎了世界上最古老的迷信堡壘,為唯物主義世界觀的確立做出了貢獻(xiàn)。法國(guó)著名科學(xué)家達(dá)蘭貝爾贊美他說(shuō):“在天上,他征服了雷電?！?/p>

大知識(shí):

雷電是伴有閃電和雷鳴的一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)兒令人生畏的自然現(xiàn)象。雷電一般產(chǎn)生于對(duì)流發(fā)展旺盛的積雨云中,因此常伴有強(qiáng)烈的陣風(fēng)和暴雨,有時(shí)還伴有冰雹和龍卷風(fēng)?？傮w而言,云的上部以正電荷為主,下部以負(fù)電荷為主。因此,云的上、下部之間形成一個(gè)電位差,當(dāng)電位差達(dá)到一定程度后,就會(huì)產(chǎn)生放電,這就是我們常見(jiàn)的閃電現(xiàn)象。

思維鏈接:

風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功證實(shí)了富蘭克林的推測(cè),即閃電是一種放電現(xiàn)象。他由此設(shè)想,若能在高物上安裝一種尖端導(dǎo)電裝置,就有可能把雷電引入地下。于是富蘭克林發(fā)明了一種避雷裝置:把一根數(shù)米長(zhǎng)的細(xì)鐵棒固定在高大建筑物的頂端,在鐵棒與建筑物之間用絕緣體隔開(kāi),然后用一根導(dǎo)線與鐵棒底端連接,再將導(dǎo)線引入地下。富蘭克林把這種裝置稱(chēng)為避雷針。經(jīng)過(guò)試用,果然能起避雷作用。避雷針的發(fā)明是早期電學(xué)研究中的第一個(gè)有重大應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)成果。

(責(zé)任編校:李婷婷)