富兰克林静电实验

电，在科学与信息技术高度发达的今天，对我们每个人都是如此熟悉。不要说工厂里巨大的电炉，机井旁的电动机，铁道上的电动机车，就是在我们的日常生活中，电器已悄悄地走进各家各户。电灯、电话、电视、电冰箱已随处可见，就连厨房里也有电饭锅、电炒锅之类的电家伙。现代化的生活离不开电，现代工农业生产也离不开电，现代科学技术更是离不开电！

对我们人类来说，电是如此的重要和神奇，可它却是无形的，除了被电击以外，我们既看不见它，也摸不着它。那么，人类是怎样认识电和懂得使用电的呢？这确实是一个很吸引人的问题。

电学的发展历史告诉我们，人类关于电的知识，是从发现摩擦过的琥珀吸引草屑开始，经过两千多年的广泛探索和逐步积累，才达到今天的水平的。人类对它的认识，是靠实验一点一点地前进和逐渐深入的。

电学的系统研究始于1600年，从吉尔伯特的工作开始的，这一时期的实验都集中于静电方面，许多物理学家置身于自然界的种种现象之中，不顾个人生命的安危，为探求真理，谱写了一曲曲动人的篇章。

古代人对电的认识

一个原来不带电的物体，经过摩擦以后，就能吸收质量轻小的物体，这是我们今天人所共知的最起码的静电现象。这一现象和西方一样，也是很早就被中国古代劳动人民发现了。但是，人们当时由于文化知识及认识水平的低下，并没有对这一现象给予确切的解释和说明，其实，这就是我们今天所说的摩擦起电现象。

“瑁吸衤若”是在西汉末年，人们发现的最早的摩擦起电现象。“瑁”就是我们今天所说的玳瑁，是一种海生爬行动物，外形跟龟非常相似，它的甲壳呈现黄褐色，非常光滑，上面长有黑斑，是一种绝缘体，但经过摩擦后就能带电，然后把它靠近轻小的物体，如纸屑、草屑等，它就能将这些轻小物体给吸走，有时甚至能将纸片、草屑等吸到它的上面。当时，人们发现了这种现象，感到非常奇怪，不可思议。人们对这种奇怪现象的解释五花八门，各式各样，这其中似乎有一定道理的解释是东汉王充的观点。

王充认为，经过摩擦后的玳瑁之所以能够吸引轻小物体，是因为玳瑁和这种物体具有相同的“气性”，从而能够相互感动的缘故。后来，人们发现，经过摩擦后能够吸引微小物体的现象并不是玳瑁所独有的。摩擦后的琥珀能够吸引草屑。人们用漆木制成的梳子梳理头发，头发会被梳子吸引而显得稀疏、蓬松。质料不同的内衣和外衣发生摩擦时会有微小的“噼啪”声，甚至在人们脱衣服时会在空气中产生小火花。所有这些现象，都可以用摩擦起电来解释。可见，中国早在公元前后就发现了摩擦起电现象。这些远古的发现，正是人们认识电的伟大开端。

早在公元前16至11世纪的殷商时代遗留下来的甲骨文中，人们就发现有雷字。西周时代的青铜器上也有电字。这说明，人们对雷电现象的认识也是很遥远的。在我国古代，人们对于雷电的传说是非常神秘，而且富有迷信色彩。当人们听到天上传来的隆隆雷声时，他们会紧张地躺到某个角落里。因为他们认为，雷是天神发怒时的表现，雷声是天神的怒吼声，那伴随雷声的亮光是天神高举的火把。也有人认为，雷电是阴阳两气斗争的产物，因为他们发现有云才有雷。隆隆雷声是阴阳两气相互作用的声音，阴阳两气相互作用同时还会产生一种闪光。闪光若击中人，人就会死掉；击中树木，树木就会折断；击中房屋，房屋就会倒塌。还有人认为雷电就是火，它可以烧焦人的头发、皮肤和草木。

总之，雷电在古代大多数人们眼中是神奇又有威力的伟大力量，他们像对待上帝一样，敬畏它，任凭它的摆布和主宰。与此同时，也有一部分人注意到，雷电在它肆意地宰割大自然的时候，似乎并不是千篇一律的，它对金属物质、漆器、皮革等物质产生不同的效果，这些物质对雷电引起的电流和升温效果极不相同。这一发现，可以说是近代电学中关于导体和绝缘体概念的萌芽。

第一台起电机的诞生

17世纪，人们开始了对电的系统研究。开始的时候，人们对电的研究还只限于静电方面。当时，摩擦起电是人们获得电的惟一方法，要做较大型的电学实验，需要大量的电，仅靠手工摩擦物体所带的那点电还太微小。所以，人们在这一需要的压力下，努力地想办法来改进当时的摩擦起电工具。第一台摩擦起电机是德国的马德堡市的市长盖里克发明的，大约是在1660年。

盖里克是一个多才多艺的人，当过35年马德堡市的市长，对科学研究很感兴趣。1650年他发明了抽气机，后来又用它做过著名的马德堡半球实验，证明了大气压力的强大。1660年左右，他开始进行研究摩擦起电，在实验中，他感到用手摩擦很费事，于是，他想，用什么办法能省一点儿事呢？经过多日的思考和准备之后，他终于制造出了省事的摩擦起电机。这台在当时最大的摩擦起电机可以说是历史上第一台“起电机”。

盖里克的摩擦起电机实际上就是一个非常大的带有一根长柄的硫磺球。这个起电机在今天看起来是多么的简单，但在当时已经是一个了不起的发明，它标志着科学研究手段的进步。盖里克把大块的硫磺用木棒敲成细小的碎块后，放进一个足够大的球状玻璃瓶中，然后给这个玻璃瓶加热，使里边的硫磺熔化，硫磺熔化后再向其中不断地添加，直到熔化了的硫磺充满烧瓶，然后向瓶中插入一根木柄，最后停止加热。把瓶搁置到阴凉处冷却，过一段时间后，硫磺冷却了，把烧瓶打碎，就得到了一个比脑袋还大的黄色带柄的硫磺球。盖里克把硫磺球放在一个木制的托架上，用一只手握住木柄使硫磺球绕轴旋转，另一只手按在球面上，手掌与硫磺球产生摩擦，从而产生了电。

盖里克用这个摩擦起电机做了许多有意思的实验。他把摩擦过的硫磺球从架子上取下来，手拿着它的轴，把羽毛吸引到它上面后，羽毛又被排斥而离开它。他拿着硫磺球排斥羽毛，不让羽毛落下，使羽毛在空中飘浮，羽毛张开着，在某种程度上像活的一样。他在试验中发现，这羽毛喜欢靠近它前面任何物体的尖端，并且能够让它粘着任何物体的突出部分。但是，如果在桌子上放一支点着的蜡烛，把羽毛驱赶到离烛火上方约一掌宽的距离时，羽毛便突然后退，并飞向带电的硫磺球。这些实验表明，盖里克已经观察到物体的尖端对电的特殊作用以及烛火能使羽毛失去电的作用。

人类创造的东西，总是从简单到复杂，盖里克的摩擦起电机虽然简单，但他却用它观察到了许多重要的实验现象，而且它是人类制造的第一个起电机器，他为后人创造出更大型、更先进的起电机，提供了一种方法，因此，它的意义也是不容低估的。

导体的发现

摩擦起电机的出现，为实验研究提供了电源，对电学的发展起了重要作用。经过英国和德国科学家们改进的摩擦起电机，效力和威力都有提高，能够产生强大的火花，特别是能从人身上产生出火花来，引起了世人的惊奇。这种由人工产生的新奇的电现象，也引起了社会的关注。不仅一些王公贵族观看和欣赏电的表演，连一般老百姓也受到吸引。特别是在18世纪40年代的德国，整个社会都对电的现象产生了兴趣，普遍渴求电的知识，电学讲座成为广泛要求，演示电的实验吸引了大量的观众，甚至大学上课时的电学演示实验，公众都挤进去看，以至于达到把大学生挤出座位的地步。

就在这风靡世界的电的热潮中，许多科学家都致力于电学的基础研究，他们做了大量的实验来验证自己发现的电现象，同时也在这些实验中探索着电的新世界。

在电的实验研究中，迈出重要一步的是英国人斯蒂芬·格雷。这重要的一步是：发现了导电现象。格雷生于英国的一个手工艺家庭，精于工艺。1703年～1716年间致力于天文观测工作，被誉为是细心而可靠的观测者。1707年，剑桥大学一位教授请他帮助建造新天文台，这期间他有机会看到别人做电学实验，很感兴趣，于是他自己也试着做，这时他已是年过40的人了，他在电学上的贡献，则是在60岁以后作出的。

1731年，他用玻璃作为摩擦带电体来起电。他手里拿着一根长的空心玻璃管，从头至尾地摩擦它后，发现玻璃管能够吸引羽毛，这说明玻璃管已经带电。如果当初盖里克知道玻璃是一种良好的带电体，他就不必剥去硫磺外面烧瓶的玻璃了。格雷又把管子的两端用软木塞塞起来，摩擦玻璃管的一头。这时，一件奇怪的事情发生了：软木塞也能吸引羽毛，可是他并没有摩擦软木塞呀！格雷马上意识到，是摩擦玻璃管时产生的电传输到软木塞上了。

电果真能够传输吗？为了检验自己的判断，格雷又做了一个实验。他把一根细棒插入玻璃管顶端的软木塞里，细棒的另一端扎上一个象牙球。然后开始摩擦玻璃管，在摩擦玻璃管时不让手碰到软木塞、细棒和象牙球，可是当摩擦一段时间后，桌子的羽毛竟被吸附到象牙球上了。这样看来，电可以传输，这是毫无疑问的。

电可以传输，那么它到底能够传输多远呢？这是接下来要解决的问题。格雷又把象牙球吊在一条绳索上，绳索的另一端拴在玻璃管的软木塞，然后用一些丝线把绳索悬挂在工作室顶篷的钉子上，当他再摩擦玻璃管时，象牙球仍然能够吸引羽毛。于是他加长绳索的长度，不断地重复着他的实验。直到绳子的长度达到30.48米时，象牙球仍然能吸引羽毛。他用越来越长的绳索继续实验，最后丝线由于承受不住绳子的重量都断了，但对羽毛的吸引力是同样的。格雷于是又想到会不会是象牙球有什么特殊的魔力，他把象牙球去掉，换上其他的东西，先把房里的火铲拴上，然后再换上火钳、拨火用的铁棍、水壶等，结果都同样能吸引轻小的羽毛。哇！电的威力真大，能传输到这么远的距离，那么，它到底能传输多远，格雷决心要弄个明白。

为了能拴住更长的绳索，格雷改用粗铜丝代替丝线把绳索县挂到天棚上，然后继续摩擦他的玻璃管。没想到，无论他怎样长时间地摩擦玻璃管，象牙球也不能吸引羽毛，甚至玻璃管本身也不再吸引羽毛了。这表明，玻璃管上的电没有通过绳索传到小球上，格雷猜想，可能电是通过铜丝和铁钉跑掉了。进一步实验后，他发现，电通过金属比通过丝绸时更易于传导，因此，他把电容易通过的物体（如金属）叫做导体，而把电难以通过的物体（如蚕丝）叫做非导体。导体的发现是电学发展中的一次质的飞跃，它使静止的电从一个物体传到另一个物体上，使电学的发展迈出了非常重要的一步。

格雷为了检验这一理论，做了一个非常有趣的实验。他用结实的绳子将一个小孩吊在屋子的顶篷上，孩子的下面放一些羽毛，用摩擦过的玻璃管接触孩子的胳膊，不一会儿，羽毛就吸附在孩子手上和身上，这说明了人体也是导电体。

莱顿瓶的发明

在电学的发展中，极其重要的一步是莱顿瓶的发明。莱顿瓶是德国的克莱斯特和荷兰物理学家穆欣布罗克于1745～1746年发明的。

电是看不见摸不着的东西，怎样才能将它保存起来呢？18世纪40年代和50年代初，起电装置的改善和大气电现象的研究，吸引了物理学家们的广泛兴趣。1745年，普鲁士的克莱斯特利用导线将摩擦所产生的电荷引向装有铁钉的玻璃瓶，当他用手触及铁钉时，受到猛烈的一击。这一事实给了科学家们很大的启发，它告诉人们：装在玻璃瓶中可以储存电！

与此同时，荷兰莱顿大学的物理学教授穆欣布罗克在和助手进行电学实验时，看到好不容易聚集起来的电，很快就在空气中消失，感到很可惜，他想寻找一种保存电的方法。有一天，他将一根枪管悬挂在空中，用起电机和枪管连接上，然后再从枪管中引出一根铜线，将它浸入盛有水的玻璃瓶中，他让助手拿着玻璃瓶，自己在一旁使劲地摇着起电机。他的助手用一只手拿着玻璃瓶，另一只手不留神碰到了枪管上，他猛烈感到一次强烈的电击，大喊了一声，几乎要跳了起来，手里的玻璃瓶也差一点儿掉到地上。穆欣布罗克与助手换了一下，让助手去摇起电机，自己一只手拿瓶子，另一只手去碰枪管，当然，他也不会例外，也遭到了同样的电击。

事情发生以后，穆欣布罗克在给一位法国朋友的信中报告了这个可怕的偶然发现。他说：“我愿意告诉您一个新的、十分可怕的实验，希望你自己千万不要去做。当我把容器放在左手上，试图用右手从充电的铁柱上引出火花时，突然，我的手受到了一下力量很大的打击，使我的全身都震动了，手臂和身体产生了一种无法形容的恐怖感觉。一句话，我以为我命休矣。”他还向朋友表示，就是把整个法兰西给他，也不愿再受到这样一次可怕的打击。看来这种打击是很恐怖的。

尽管这个实验是十分可怕的，但却使穆欣布罗克得到了一种存储电荷的方法。把带电体放在玻璃瓶内可以把电保存下来，后来，人们把这个能储存电的瓶子称为“莱顿瓶”，这个实验称做“莱顿瓶实验”。“莱顿瓶”是因莱顿城而得名的。莱顿瓶发明后，人们在使用的过程中逐步地对它进行修改，使其功能及外形设计都日渐完好。凡经修改后的莱顿瓶内外表面都被贴上金属箔，瓶内装了水，瓶盖上插一个金属杆，杆上端附一个金属小球，下端用一金属链子同内表面连接起来。

莱顿瓶的发明，不仅为储存电提供了一种有效的方法，也为进一步开展静电实验创造了良好的条件。

揭开雷电之谜

电震现象的发现，轰动一时，这大大地增加了人们对莱顿瓶的关注。莱顿瓶能产生强烈的电击和火花，也引起了王公贵族和一般市民的兴趣，他们喜欢观看这种新奇的玩意儿，并乐于亲身体验一下电击的滋味。所以在当时的欧洲，时兴表演电学实验，不仅在实验室、集会厅表演，而且还在街头表演；有些人竟以此为业，带着摩擦起电机和莱顿瓶以及一些简单的器具，到处表演。穆欣布罗克的警告起到了相反的作用，人们在更大规模地重复着这种实验，简直成了娱乐游戏。

有人用莱顿瓶做火花放电杀老鼠的表演，有人用它来点酒精和火药。其中规模最大、最壮观的一次示范表演是法国人施莱特在巴黎圣母院前做的。施莱特邀请了法国路易十五的皇室成员临场观看表演。他调来了700个修道士，让这700名修道士手拉着手排成长长的一队，队列从头到尾长达900英尺，大约有275米，可见，队伍是何等的壮观。施莱特从容地指挥着这700名修道士，开始了他的表演。他让排头的一位修道士用手拿着莱顿瓶，排尾的修道士手握莱顿瓶的引线，接着他让莱顿瓶放电，就在这一瞬间，700个修道士因受电击几乎同时跳起来，场面看起来非常滑稽可笑，在场的人无不为之目瞪口呆。施莱特以令人信服的证据向人们演示了电的巨大威力。

18世纪欧洲盛行的这种电震表演，为电学知识的普及铺平了道路，它使许多人开始对电有了初步的了解。美国的富兰克林就是看到了欧洲人到美洲街头上作这种表演而走上电学研究的道路的。

莱顿瓶的发明使电获得了更大的名声。欧洲进行电实验的消息越过重洋，传到了美国，传到了费城。

1746年6月的一天，美国费城的最繁华的中心街道旁挤满了围观的人群。人们正在观看来自苏格兰的史宾斯博士表演“奇怪的戏法”——一种电的实验。其实，史宾斯的表演极为简单，他将利用摩擦产生的电通过导线引入莱顿瓶，然后再把瓶内的电用导线引出来，使导线短路而产生电火花。当人们看到一股股长长的火花出现时，无不感到惊叹。挤在人群中间的本杰明·富兰克林也惊讶地看着这一切。“嘿！这可真是个了不起的发明！”兴趣广泛、精力充沛的富兰克林当时已有40岁，他积极地想弄一个莱顿瓶来，也研究一下它的功效。

1746年，英国伦敦的一个商人、皇家学会会员考林森通过邮寄向美国费城的本杰明·富兰克林赠送了一只莱顿瓶，并在信中向他介绍了使用方法。富兰克林对此极有兴趣，他先对莱顿瓶的功效和放电现象进行了深入分析，等把一切都搞清楚了之后，便开始利用这个神奇的瓶子开始进行一系列的静电实验。

有一天，他在家里研究起莱顿瓶来，他把摩擦起电机产生的电用导线引入莱顿瓶，然后开始让莱顿瓶放电，用放电时产生的电火花来杀伤动物。由于杀伤动物需要很大的电力，所以得不断地摇动摩擦起电机，他自己手忙脚乱地操作这一系列的动作，于是他对站在一旁观看的夫人说：“来，你来替我摇这机器。”富兰克林夫人接过摩擦起电机的手柄开始摇起来，摇着摇着，一不小心手将莱顿瓶碰翻，一股强大的火花随之闪现出来，富兰克林夫人当场被击倒在地。这一重重的电击险些夺走夫人的性命，她整整在床上躺了一周。富兰克林在后悔、后怕的同时又联想到了一种现象，他想到天空中打雷时的闪电，当暴风雨来临的时候，伴着轰隆隆的雷声的闪电会将树木击倒，这威力也是够大的了。那么，莱顿瓶中的险些夺走夫人生命的电会不会同天上的雷电是一样的呢？嗯，太像了！为了解开这一个疑团，他决定做一个大胆的尝试。

本杰明·富兰克林出生于波斯顿的一个贫苦家庭里，他的父亲经营蜡烛制造以维持家中众多人口的生活。富兰克林从小喜欢读书，但是他只读了两年书，12岁时便到他的同母异父的哥哥詹姆士的印刷所当学徒。渴求知识的愿望使他选择了自学成才的道路。他充分利用印刷房和书店的联系这一条件，如饥似渴地阅读了大量书籍。1723年，他因与哥哥在工作中发生争执而到费城当印刷工。在费城他与朋友们组成了“共读社”进行自学，并将其发展为一个教育青年的学院（宾夕法尼亚大学前身），后来他任该校董事40余年，1731年，他倡议并建成了北美第一个图书馆，并兼任许多社会公职。本杰明·富兰克林是一个杰出的政治家和科学家。

在富兰克林的时代，人们对电的了解还是不够多，对天上的雷电更是迷惑不解，他们惧怕雷电，少数人认为雷电是“毒气爆炸”，多数人则认为是“上帝之火”。人们望着阴云密布的天空中，闪闪发光的雷电，心中充满了恐怖，充满了疑惑。那么，雷电究竟是什么呢？它那么高高在上地发生在天空中，人们够不着，也摸不到，要想研究它，就要把它引到地上来。这可太难了，多少人连想都不敢想。

莱顿瓶现象使富兰克林自然地想到天空中的闪电是否具有电的本质。他决心弄清楚雷电的电与莱顿瓶中的电究竟有什么区别。富兰克林整日整夜地想着他的宏伟计划。可是，怎么能把天电引到地上呢？他坐在屋前的旷野边，望着高高的苍穹，却想不出一个办法来。突然，他看见远处一群孩子正在你追我赶地放风筝，一个个风筝在高高的天空中飘来飘去，一个比一个飞得高，孩子们正在比试着……有了，风筝！就是它，它可以把天上的雷电引下来。

富兰克林开始着手制作他的风筝。他和儿子一起到郊外拾来一些杉树枝，风筝就用杉树枝做骨架，扎成菱形，然后蒙上一层不易湿透的绸子，风筝的上端装了一根一英尺长的尖铁丝，把它和牵风筝的亚麻线系在一起，亚麻线的下端接在一段不长的丝绳上，以便将风筝拉住，丝绳的末端拴一把金属钥匙。

1752年7月，在费城下大雷雨的一天，46岁的富兰克林领着儿子急急忙忙来到牧场，把准备好的风筝使劲地抛向了天空，口中喊道：“飞吧！”儿子威廉手里拿着线团使足了劲往前跑，风筝在大雨倾盆的空中张开了。本杰明·富兰克林从儿子手中接过了风筝线说：“给我，你到那边避避雨。”说着，雨却越下越大。“咱们一起到那边棚子檐下观察吧。”威廉拉着爸爸一起到附近的一所棚子的檐下进行观测。他们用手紧紧握住风筝下边的丝绳，怕它被雨点打湿了，因为丝绳牵着风筝。父子俩在屋檐下紧紧地盯着暴风雨中的风筝，不一会儿，风筝飞入了一块雷云之中，闪电在它周围闪烁，雷声隆隆，但没发生任何情况。威廉焦急地望着爸爸：“怕是这种办法不灵吧？爸爸。”富兰克林看看儿子，沉着地回答说：“再等等，咱们先不要放弃，说不定一会儿就会有奇迹发生。”一会儿，闪电又出现了，“啪”，闪电击中了风筝框上的金属线。突然，亚麻线上有几处散开的纤维直竖了起来，而且能够被手指吸引，是一种看不见的力量使它这样。富兰克林用食指靠近钥匙圈，骤然间，一些电火花从他的食指上闪过，与摩擦生电时产生的电火花一样。他抱起儿子大喊到：“电，天电捕捉到了！”富兰克林被这巨大的兴奋激励着，竟然忘记了这猛烈的电击所带来的身体上的不适。很幸运，闪电很弱，他没有受到什么伤害。

天电就这样被勇敢执著的父子给引下来了。这个实验非常清楚地证明了天空中的闪电就是一种放电现象，只不过其规模更大，更有声势罢了。

天电终于引下来了，但是富兰克林并没有就此善罢甘休。没过几天，又是一个雷雨交加的傍晚，他带着儿子，拿着事先准备好的莱顿瓶和他的风筝来到郊外，和上次一样，他们还要继续实验，不过，这次不是尝试，而是要把天电引到莱顿瓶中，拿回去研究它。当“劈啪”一声响过后，一朵蓝色的火花从铁钥匙头上跳了出来。他的手臂一阵发麻，“快，把莱顿瓶拿来！”威廉迅速地递过来事先准备好的莱顿瓶，他把风筝上的钥匙串和莱顿瓶连接起来。他惊喜地看到莱顿瓶充电了。电在瓶里积蓄起来。他们高兴地把它拿回家告诉夫人：“这是天上的电啊，我要用它来做实验，看看它和地上的电有什么不同。”

富兰克林用天电做的第一个实验是用它引燃物体。他将莱顿瓶中的天电进行放电，当有火花产生时，把事先准备好的酒精拿来，酒精在电火的引燃下，熊熊地燃烧起来了。接着用它来做杀伤动物的实验，先用它来杀伤火鸡。在实验的时候，他一不小心用手触到了天电，富兰克林当场晕了过去，当他醒来时，看着周围惊慌失措、为他难过地亲人们，他却说了一句笑话：“好家伙，我本想电死一只火鸡，结果差点儿电死一个傻瓜。”一句开心的话，引出了大家脸上的笑容，也反映了富兰克林为科学研究不顾个人安危的献身精神。天电就是电，这是确定无疑的了。

富兰克林的风筝实验震惊了全世界。几千年来，人们只知道雷公电母的神话传说：要是人做了坏事，触怒了天神，就会雷声隆隆，电光闪闪，把树木烧焦、房间击塌、人畜打死。人们畏惧神灵的威力，只能祈求上帝保佑。如今，富兰克林揭示了雷电的真正面目，证明了雷电不是什么天神作法，而是天上带电的云相遇而产生的一种强烈的放电现象。富兰克林为科学事业不顾个人安危的献身精神，也激励着同时代人的奋斗热情。当富兰克林父子费城实验的消息传到俄国圣彼得堡以后，俄国科学院院士里赫曼和罗蒙诺索夫也来做这个实验，他们想把天电大量地引到地上来，因此他们的装置已不是简单的莱顿瓶和一只带有钥匙串的风筝。他们设计并制作了一种叫“雷机”的装置，想用它来把天电引下来。

他们把导线的一端接到实验室的实验电器上。1753年7月26日，当一场大雷雨即将来临时，坐在雷机旁的里赫曼俯身看雷机上的仪器的指针，刹那间，一个球形闪电突然从仪器跳到里赫曼头上，当场将他击毙。等罗蒙诺索夫闻声赶到时，已经为时太晚，无法挽救了。里赫曼就这样献出了自己宝贵的生命，成了探索电学事业的第一位献身者。

避雷针的发明

若能把天电引到地上来，它可以服务于人类，听从人类的指挥。但是人们更多的是领教了天电给人类带来的危害，多少高楼建筑在夹着隆隆雷身的电火中，顷刻间化为乌有，有多少无辜的生命死于天电所引起的熊熊烈火之中。人们面对着这灾难的深渊，畏惧、诅咒都无济于事。

我国古代的劳动人民在长期的实践中早就观察到了一种特殊的现象：尖端物体在大气中有时会在它的周围产生火花。人们常常发现，夜晚作战时长矛的尖端有亮光发出，这就是尖端放电现象。今天我们知道，尖端放电是由于空气中的大气电场在物体各部分感生的电荷分布不平衡所造成的。在物体的尖端部分，感生电荷特别集中，形成了局部强电场，强电场达到可以击穿空气的时候，空气就会发光、放电。

富兰克林在证实了雷电就是电以后，并没有为他的惊人发现而自我陶醉，他要将他的知识造福于人类。他想，既然天上的电与地上的电是一样的，那就可以设法“驯服”它，不让它随意施虐，危害人类。富兰克林根据尖端放电的原理，大胆地向世人宣告，在建筑物的外面最高的地方装一个不必太大的铁棒，它就会把雷电引向能容大量电荷的大地，从而可以保护建筑物免受雷击。于是，人们纷纷在墙壁或烟囱上装上一根铁棒，棒的下端连接一根用绝缘材料包裹的金属线，这根长长的金属导线连通到地下。这样，当雷电轰鸣时，天上的电就会被这个金属棒吸引，顺着导线直通到地底，从而保证建筑物安然无恙。富兰克林把这根金属棒称为“避雷针”。不久以后，避雷针在德国、法国、英国出现了。就连起初猛烈攻击避雷针是侵害神意的教会，最后也在教堂上安装了避雷针，至今它仍是千万幢楼房和高塔的“保护神”。

避雷针的发明是18世纪物理学实验取得的一个极大的成功，也是电学研究第一次找到了实际的应用。一根针，驯服了雷电，破除了迷信，不知拯救了多少生命，使多少房屋建筑免遭焚毁和破坏。富兰克林对人类社会的这一贡献，人们是永远不会忘记的。人们称颂他“把上帝和雷电分了家”。

电是我们今天最熟悉的事物之一，我们今天可以随意自如地应用它，让它为人类造福，这是因为我们了解了电的现象，认识了电的本性。但是，在认识电的漫长征途上却涌现许许多多可歌可泣的勇于为科学献身的科学家们。他们吃苦耐劳、勤于探索的精神，正是我们应该具备的。人类对大自然的认识还远远没有结束，许多未知领域的大门等待着你们去叩开。所以，从现在开始，你们就应该以科学前辈为榜样，努力学好科学文化知识，培养坚强的意志和为科学贡献一切的精神，准备去迎接21世纪的挑战。