闪电的启示

夏天的晚上，也许你正在乘凉，听老人讲故事。突然，乌云密布，风雨交加，电光闪闪，雷声隆隆，马上得回到屋子里去。如果你隔着窗玻璃往空中望去，会看到大自然的种种壮丽景色。

最引人入胜的是一种线状闪电。它是一些非常明亮的白色、粉红色或浅蓝色的亮线，霎时间出现了，好像倒悬在天幕上的枝权纵横的银花火树。在看到这种大自然的景色的时候，你得到什么启发没有？有没有想到用它来为人类服务？很久很久以前，就有不少科学家在观察闪电的时候，设想把这种“天火”搬到地面上来，驱除随着太阳落山后渐渐来临的黑暗。

这种想法并不能算新奇。雷电曾使人类的祖先惊恐万状，同时也为他们留下了第一堆火。在希腊神话里，就有一位名叫普洛米修斯的神从上帝那里窃取天火，给人类以光和热的故事。据这个故事里说，普洛米修斯因此激怒了上帝，受到了残酷的惩罚。而人类是感谢他的。同样，人们也永远不会忘记那些为了“窃取”雷电的秘密而献身的科学家们。

18 世纪中期，人们已经掌握了摩擦起电并把电储存起来的方法。把电通到两只金属小球上，一只带正电，一只带负电，当两只小球接近时，就可以看到明亮的火花，还可以听到“啪、啪”的声响。这是不是微型的闪电和雷响呢？或者反过来问：闪电是否也是电引起的呢？为了验证雷雨时的云层里有没有电存在，大科学家富兰克林做了有名的风筝实验。他在一个雷雨的日子里，把一只大风筝放到天空中。风筝乘风直上，当它钻入云端以后，在风筝线的末端就出现了和带电圆球接近时类似的火花。于是他证实了云层里带电，而闪电是一种大气中的放电现象。

以后人们逐渐明白：闪电是自然界里最强大的火花放电，放电的电压可以达到几千万伏特，电流可以达到几十万安培。我们现在用的 40 瓦白炽灯泡

中，电流只有 0.2 安培左右，电压只有 220 伏特，比一比就可以想象到闪电是多么强烈了。我们不禁要为富兰克林的大胆和幸运而惊叹。事实上，此后曾有不少为探索闪电秘密而做实验的科学家，不幸被雷电击死，为科学而献身。

闪电是放电引起的火花，这一点是肯定了。然而，怎样才能在地上获得这样强大的放电呢？

要想得到强的放电，先要有大的电源。19 世纪初，人们手头只有电地这一种电源。从一个电池的两端引出两根导线，导线相碰时会产生一个火花；把几个电池串联起来，再引出导线，它们相碰时火花变得更亮了。电池越多，火花越亮。一位英国科学家戴维，用 2000 个电池串联起来，两端引出导线，

连在两根碳条上，碳条之间产生了一条长约 10 毫米左右明亮得刺眼的电光。这条电光由于空气对流的关系稍向上飘，弯曲成弧形，所以称它为弧光或电弧。这一名字一直用到现在。虽然，我们现在可以把放电限制在笔直的玻璃管里，电光并不弯曲，但是仍按老习惯称为弧光放电。

这样的弧光能否用来驱除黑暗呢？从道理上讲是可以的。但是，要真正把它当灯来用，还有许多实际问题需要解决，还必须付出许多辛勤的劳动。戴维的碳弧只能工作一点点时间，因为电池不能长时间强烈地放电，而当时发电机还没有造出来。放电时电弧的温度太高，能把碳熔化为蒸汽。碳一汽化，碳棒间的距离就增大，弧光就会跳动起来，甚至熄灭，要把它当灯用还要有人不断调节碳棒之间的距离。后来俄国人雅布洛奇可夫把两根碳棒并列起来，当中充填绝缘材料，改进成为可供实用的“电烛”。当一些广场、大街、港口、车站浸没在银灰色的光流之中的时候，从戴维发现弧光放电时算起，人们已等待了六七十年之久。

然而，六七十年在人类历史上只不过是一刹那。人类用火光来照明，和

黑夜作不断的斗争，大约已有几十万年的历史了。

四五十万年前，北京猿人就已经用火来照明和烧煮食物。在北京周口店的山洞里，还有他们留下的灰烬。这种火大概是从自然火灾的余火中取来的。人类的祖先那时还没有向自然界索取的本领，只能等待自然的恩赐。

几万年前，人类学会了钻木取火。把一根木棒插进另一木块的缝里，使劲地旋转木棒，靠摩擦产生的热量使木块燃烧。以后又渐渐发展到用松脂和动物油燃烧来照明。

用石油、石蜡燃烧来照明，制造蜡烛，是我国人民的创造。汉墓中发掘出来的长信宫灯，表现了我国人民的智慧。

明代，我国人民已经能从石油中提炼灯油，制造煤油灯。大约比西方早100 多年。不久以后，西方制成了一种比煤油灯亮得多的煤气灯。这种灯通过煤气燃烧，使钍、铈等金属氧化物制成的纱罩炽热发光。人们曾用煤气灯来照亮街道。

人们在发展灯的历史进程中步子越迈越大，并且一步比一步快。但是，始终离不开燃烧和火焰。有人渐渐不满足了。能不能摆脱这种不大听人使唤又容易引起火灾的东西呢？许多人在想着、做着⋯⋯。

后来，电悄悄地进入了人类生活。从闪电得到启示，在地上制成的电弧光可以用来照明了。当第一批“电烛”在巴黎点起来的时候，人们成群结队地到大街上去，就像去看精彩的魔术表演一样。接着，明亮的电烛在世界各地放光了，那是 19 世纪末期的事。

任凭人们惊叹也好，欣喜也罢，科学发展的历史依然按自己的规律朝前走，脚步越迈越大。好不容易创造出来的电烛刚用没多久，人们就把它扔到一边了。不是吗？我们现在已经很少见到电弧灯了。事实上，它只盛行了一、二十年的时间，就为白炽灯所淘汰。白炽灯就是我们今天仍在经常使用的普通电灯，它几乎是和弧光灯同时发展着的一种光源，因为戴维在发现电弧后不久，就做过把电通到铂圈里，使铂圈热到白炽而发光的实验。只是发光的时间很短，当时没有引起人们的注意。然而，从时间上看，白炽灯和电弧灯是同时起跑的。