四、电磁光统一记1.天电地电是一家

古时候，人们对电闪雷鸣这一惊心动魄的大自然奇观产生了许多神秘的看法。在我国曾有“雷公”、“电母”之说，在西方人们则把雷电说成是“上帝之火”。它能劈开树木、击毙人和牲畜，甚至烧毁高塔和宝殿；当有人受到雷击时，就被看作是上帝的惩罚。

然而，到了 18 世纪中叶，有一个自学成才的科学家却向这些说法提出了挑战，他就是富兰克林（1706—1790）。

富兰克林只上过两年小学，失学后在他父亲开的蜡烛作坊里帮工。他一有空闲，就坐下来读书。父亲见他如此酷爱读书，就把他送进了印刷所当徒工。他天天与书打交道，抽空阅读了很多书。

富兰克林还有一个放风筝的爱好，而且玩法与众不同。他喜欢在水里放风筝，把线系在腰间，一边游泳，一边看着风筝在空中飞翔。

1746 年的一天，英国的斯宾士博士在美国波士顿举行了一次公开的电学

表演。坐在观众席上的已近 40 岁的富兰克林，也被这种神奇的实验吸引住了。回到家里，他就用斯宾士送给他的几件仪器做起实验来。他还设法让伦敦的朋友四处购买电学仪器和图书。他简直对电着了迷，甚至把自己经营的印刷所也出让给了别人。

几年中，他通过一系列实验发现电是一种存在于物质中的“要素”，它可以从一个物体转移到另一个物体，一物体得到电后就带了阳电，而同时另一物体则失去了电，这样它就带了阴电。他还发现带有不同电的两物体接触时，就会产生明显的电火花，这火花、响声多么像天空中的“上帝之火”啊！ 经过反复的实验和思考，最后富兰克林认定“上帝之火”也是一种电，是一种大自然中的电，天上的电和地上的电是一回事。

富兰克林把这一想法写成论文，寄给了英国皇家学会去讨论。想不到却受到了权威们的嘲笑，他们说：“真是痴人说梦！纯属无稽之谈！”年近 50 岁的富兰克林并不因此而灰心丧气，他想若让这些人心悦诚服，就必须把天空中的雷电捕捉下来。怎样才能把雷电引到地面上来呢？他一连想了几天， 也没有找到一个好办法。

有一天，他正在为此而百思不得其解的时候，看见儿子正准备到野外放风筝，此时此刻，他回忆起了少年时代在湖中放风筝的情景，想着、想着⋯⋯

突然一个大胆的设想产生了，何不用风筝把雷电引下来呢？他很清楚跟这个怪物打交道是十分危险的，但是为了探求真理，即使牺牲生命，他也在所不惜。

1752 年 7 月的一天，美国费城上空，乌云滚滚，雷声隆隆，一场大雨即将来临。就在这个时候，富兰克林和他的儿子来到野外，将一只大风筝放上了天空。风筝是用丝绸做的，顶端安了一根细铁丝，风筝用一根麻绳牵引着， 绳的末端拴着一把铁钥匙，再在钥匙孔里系上一条丝带。他们就用这根丝带拉着风筝。

开始，并没有什么异常现象发生。当倾盆大雨从天而降，带着雷电的云飘到风筝上空时，富兰克林发现绳索上原来松散的纤维，全向四周直立起来， 他马上把钥匙和莱顿瓶接触，将雷电储存起来。然后他用金属叉去碰莱顿瓶， 立即就迸发出了电火花。他们高兴地喊道：“天上的电捉到了！”

这就是著名的“费城实验”。

富兰克林冒着生命危险，揭穿了人类有史以来有关雷电的古老神话，证明了电闪雷鸣不过是大自然的一种放电现象，把“上帝”和雷电分了家。这一发现轰动了欧洲。

富兰克林在实验的基础上还发明了避雷针。由于它能有效地保护建筑物免于雷击，所以避雷针很快就传到了世界各地。1780 年，英王乔治三世因为富兰克林是美国独立战争中的风云人物，就想判处他“尖头避雷针”的死刑。他亲自下令把王宫等地的尖头避雷针砸掉，统统换上圆球形的，并且迫使持反对意见的皇家学会会长辞职。国王的这个荒唐决定立刻引起了全国的混乱。这简直是一幕叫人哭笑不得的闹剧。