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避雷针是谁发明的

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18世纪以前,人类并不了解闪电的本质。信上帝的人把闪电引起的火灾看作是上帝的惩罚。但是一些有科学精神的人已经在探索雷电的秘密了。

1749年,波尔多科学院悬赏寻找这样一个问题的答案:“电和雷有什么相似之处?”一位名叫巴巴雷特的医生在他的论文中宣称电和雷是一样的。他的论文获奖了。

然而,真正通过科学实验寻找答案的,是美国的富兰克林。富兰克林出生在波士顿,北美东海岸的一个海港。他出生时,父亲51岁。他面前有11个兄弟姐妹。富兰克林的父亲是英国的染匠。他漂洋过海逃离斯图亚特王朝的宗教迫害,来到北美,在波士顿开了一个小作坊,制作蜡烛和肥皂。

富兰克林早年好学,父亲希望他上大学,以便成为一名新教神学家。但是他家太穷,富兰克林只上了两年公立小学,一年私立小学,然后就休学了。休学后,富兰克林曾在自己的房子和车间当学徒。后来进了大哥开的印刷厂,边打工边自学。

避雷针

富兰克林17岁离开波士顿,在纽约、费城等地流浪,然后去了英国,很快又回到了北美。在这所社会大学里,他把自己培养成了一名杰出的社会活动家。

1746年,40岁的富兰克林开始致力于电学研究。1749年,他进行了一些新的电学实验。在一个实验中,为了增加电容,他把几个莱顿瓶连在一起。当时,他的妻子丽达正在看他的实验。她不小心碰到了莱顿瓶上的金属杆,只看到火花,接着是奇怪的响声,丽达倒在了地上。原来丽达震惊了。还好当时电容不大,利达躺了一个星期才好起来。

这个差点害死丽达的电击实验给了富兰克林很大的启示。他把人们对雷电的两种不同看法联系起来,决定从理论上探讨雷电的本质。富兰克林通过实验证明,短路时正负电荷的火花和噪声与闪电非常相似。他确信闪电本质上是电。富兰克林了解闪电的本质后,开始研究控制闪电和避免雷击的方法。当时,荷兰莱顿大学一位名叫梅森·布洛克(MasonBrock)的教授做了一个实验:将水装入玻璃瓶中,储存摩擦起电产生的电荷。试验成功后,经过改进,在瓶内外贴上金属箔,官方称之为莱顿瓶。富兰克林认为既然莱顿瓶里的电可以进出口,自然中的电也应该通过电线从天上引下来。

那么,闪电如何从天而降呢?细心的富兰克林观察到,闪电和电火花是瞬间的,光和声音都集中在物体的尖端。他由此想到,如果把尖尖的金属杆安装在屋顶上,然后用电线把金属杆连到地面上,空气中的电能被引下地面吗?这样可以防止高楼被雷击。

1752年6月,富兰克林冒着生命危险在费城进行了著名的风筝实验。这一天,狂风大作,阴云密布,暴风雨即将来临。富兰克林和他的儿子威廉来到一个空旷的地方,手里拿着一只风筝,上面有一根金属杆。富兰克林高高地举着风筝,而他的儿子拿着风筝线飞翔。因为风很大,风筝很快被放入天空。刹那间,电闪雷鸣,大雨滂沱。富兰克林和他的儿子拿着风筝线藏在一栋大楼里。此时,风筝上只闪过一道闪电,富兰克林的手立刻掠过一阵可怕的麻木。他抑制不住内心的激动,大声喊道:“我惊呆了!我惊呆了!”然后他用一串铜钥匙接触风筝线,钥匙上立刻冒出一串电火花。后来他把风筝线的电引入莱顿瓶。

风筝实验后一年,富兰克林发明了避雷针。方法是在建筑物最高处竖起一根2米至3米高的金属杆,用金属丝与地面连接。雷雨天气雷电沿金属导线流向地面时,建筑物不会被雷电击中。

为了推广避雷针的使用,富兰克林写了《如何保护房屋免受雷击》一文。文章发表后,美国每个城市立即开始安装避雷针。但祭司反对,说闪电是神的忿怒。由于缺乏电学知识,一些人对避雷针的使用持怀疑态度。一位名叫普林斯的医生说:“如果把闪电引入地下,那里的电就会增加,很可能发生地震。”“啊!”他叫道:“我们逃不出上帝的惩罚!如果我们从空中逃脱惩罚,我们就无法从地面逃脱惩罚……”避雷针在法国也遭到强烈反对。圣奥马尔的居民对当地安装避雷装置的人提出控诉,他们害怕惩罚这种亵渎行为。

尽管有人反对,避雷针还是得到了普及,因为已经证明,一些拒绝安装避雷针的高教堂,在雷雨中被雷电接连击中,而高于教堂的建筑却因为安装了避雷针而安然无恙。

避雷针传入英国后,英国人一开始就广泛采用富兰克林的尖头避雷针。但在美国独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针似乎成了美国诞生在英国人眼中的象征。据说当时的英国国王乔治三世,出于对美国独立战争的愤怒,曾下令所有英国皇家建筑上的避雷针尖头都要装上圆头,以示与作为美国象征的尖头避雷针格格不入。

避雷针是早期电学研究中第一个具有很大应用价值的技术成果,它不仅保护了人类免受“雷公”的蹂躏,而且将雷电与神分开。

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