第一个避雷针
雷电的破坏力是相当惊人的,它的温度大约有 5 万摄氏度,这比太阳的表面温度还要高出好几倍,1977 年由于雷击高压线造成美国西北部大停电。因此,人类在很早以前,就探讨着避免雷击,驯服雷电的办法。
1752 年 7 月的一天夜晚,在美国波士顿,阴云密布,狂风忽起,眼看一场大雨就要铺天盖地而来。就在这个时候,美国科学家富兰克林(1706~ 1790)却在野外放风筝。他的风筝很特别,是用杉树枝做骨架,用丝绸当纸, 扎成菱形的样子。风筝的顶端安了一根细铁丝,放风筝的麻绳末端拴着一把铜钥匙。当风筝飞上高空不久,豆大的雨点就劈里啪啦地落下来。雨越下越大,狂风裹着暴雨把富兰克林浇了个透湿.富兰克林毫不在意,他紧紧拉住风筝下面的麻绳,不让它像野马一样挣脱缰绳。他等待着即将出现的电闪雷鸣。富兰克林此时对于可能被雷击致伤致命已毫无畏惧。在头顶上闪电忽闪忽闪的时候,他把一个手指靠近钥匙,引出了一个强烈的电火花,在钥匙与手指之间闪过,同时手指感到一阵刺痛。他意识到这是天空的电流通过湿麻绳和铜钥匙传到了他的手上。他高兴地大叫:“电,捕捉到了,天空的电捕捉到了!”他上把铜钥匙和莱顿瓶(一种蓄电瓶)连接起来,结果莱顿瓶蓄了大量的电,这种电同样可以点燃酒精,可以做“摩擦起电”的静电所做的一切。
这个实验证明了打雷实际上就是一种大规模的放电现象。富兰克林进而想到,如果在建筑物上装一根金属导线,导线下端接地,那么,根据尖端放电的原理,云中的电荷就会同导线尖端的感应电荷慢慢中和,这样就可以使建筑物免遭雷击。后来理论变成了现实,富兰克林在费城建造了第一个避雷针。这是一根竖直的金属棒,以不导电的材料固定在屋顶上。在棒上拴一根金属线通到地下。当闪电袭击房屋时,它沿着棒和金属线这条捷径到达地下。这样,建筑物就未受损害。当富兰克林的这一发明传开后,人们纷纷采用它。
我国古代劳动人民也观察到了雷电的放电现象,并懂得采用较为科学的方法予以避免。1638 年,外国一位曾游历过中国的修道士马卡连出版了一本
介绍中国的书,其中谈到当时的建筑物时写道:“⋯⋯屋顶的四角都被雕饰成龙头的形象,仰着头,张着嘴。在这些怪物的舌头上有一根金属芯子,其末端一直伸到地里,如果有雷电打在房顶上,它就会顺着龙的舌头跑到地里, 不会产生任何危害。”