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兵在掌上阅 亮剑弹指间

掠过风筝的那道闪电“照亮了世界”


■史利鹏 周子杰 王皓凡

富兰克林父子正在进行“风筝实验”。

说起电,绕不过一个陌生的名字——英国医生吉尔伯特。17世纪初,他发现,琥珀、玛瑙、明矾等多种物质经过摩擦后,都具有吸引轻小物体的特性。他将此现象归结为“电力”,并把能吸引轻小物体的物质称为“带电体”。这是人们对电学最初的认识。

随后百余年里,吉尔伯特所说的“电”并未引起人们关注。毕竟,在当时人们日常生活中很难感受到电的存在,甚至电被当做一种神奇魔术,只在欧洲各大剧院里才看得到。直至“莱顿瓶”的出现,才改变了这一认知。

18世纪中期,荷兰莱顿大学物理学教授穆欣布罗克在实验过程中,无意间将一颗带静电的铁钉丢进了盛水的玻璃瓶,当他伸手去取铁钉时,突然感觉到了电击。这表明,带电体放在玻璃瓶内,可以将电保存下来。于是,就有了“莱顿瓶”,也是最初的蓄电池。

此后不久,一只“莱顿瓶”漂洋过海,从英国寄到了美国一位热衷于电学研究的“业余高手”手中。他,就是蜚声国际的人物——美国科学家富兰克林。

收到“莱顿瓶”后,富兰克林从零开始,通过大量实验,提出了正电与负电概念,为电现象定量研究打下了基础。

富兰克林对“电”近乎痴迷,经常在家进行实验研究。一次,他妻子不小心碰倒了“莱顿瓶”,刹那间一团电光闪过,妻子被击倒在地。这一意外事件,让思维敏捷的富兰克林立即联想到了天空中的闪电。他几乎断定,闪电的放电原理与“莱顿瓶”相同。

要知道,古时候人类对闪电是敬畏的,谓之“天威”。人们惊叹于闪电的巨大能量,又畏惧其强大破坏力。雷霆之力往往无以匹敌、无坚不摧,充满着神秘色彩。

富兰克林决心用事实来证明自己的判断:他与儿子一起,在一场暴风雨来临前,放飞一只由细铁丝牵引的风筝。当一道闪电从风筝上掠过的一瞬间,富兰克林握着细铁丝的手随即感到一阵强烈的麻木。他立刻意识到,风筝被闪电击中了。手指的麻木感并没让富兰克林感到不适,相反,他已激动得热泪盈眶。对他来说,这一刻,天空中的闪电已被揭秘。

这就是著名的“风筝实验”。

富兰克林认识到,在云体内部、云与云、云与地之间,都存在很强的电场。当雷雨云相互碰撞、摩擦时,就产生了划破苍穹的耀眼闪电。

接下来,富兰克林对捕捉到的闪电引入“莱顿瓶”进行研究,发现它和已知的物质摩擦产生静电性质相同,“天电”和“地电”原来是一回事。

随着研究不断深入,富兰克林还发明了实用的避雷针。这项创新技术的应用,在今天高楼大厦的顶部依然随处可见,有效避免雷击给人们带来的灾难。

有人形象地说,掠过风筝的那道闪电“照亮了世界”。的确,大气中这一亘古存在的自然现象,从那时起被人类所认知,电的使用开始走上人类科技进步的快车道,并逐渐成为现代社会发展的动力源。

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