名人故事：富蘭克林發(fā)明避雷針
名人故事：富蘭克林發(fā)明避雷針1
1752年7月的一天，在北美洲的費城，一位名叫富蘭克林的科學(xué)家，做了一個(gè)轟動(dòng)世界的實(shí)驗：
這天下午，天色陰暗，烏云滾滾。天空中不時(shí)閃爍著(zhù)青白色的電光，傳來(lái)一陣陣沉悶的雷聲，眼看一場(chǎng)可怕的大雷雨就要來(lái)臨了。
“這是最合適的天氣！”富蘭克林和他的兒子威廉帶著(zhù)風(fēng)箏和萊頓瓶(一種可充放電的容器)，奔向郊外田野里的一間草棚。
這可不是一只普通的風(fēng)箏：它是用絲綢做成的，在它的頂端綁了一根尖細的金屬絲，作為吸引閃電的“接收器”；金屬絲連著(zhù)放風(fēng)箏用的細繩，這樣細繩被雨水打濕后，也就成了導線(xiàn)；細繩的另一端系上綢帶，作為絕緣體(要干燥)，避免實(shí)驗者觸電；在綢帶和繩子之間，掛有一把鑰匙，作為電極。
富蘭克林和他的兒子連忙乘著(zhù)風(fēng)勢，將風(fēng)箏放上了天。風(fēng)箏，像一只矯健的鳥(niǎo)兒，漸漸地飛到云海中。
父子倆躲在草棚的屋檐下，手中緊握著(zhù)沒(méi)有被雨水淋濕的綢帶，目不轉睛地觀(guān)察著(zhù)風(fēng)箏的動(dòng)靜。
突然，天空中掠過(guò)一道耀眼的閃電。富蘭克林發(fā)現，風(fēng)箏引繩上的纖維絲一下子豎立起來(lái)。這說(shuō)明，雷電已經(jīng)通過(guò)風(fēng)箏和引繩傳導下來(lái)了。富蘭克林高興極了，他禁不住伸出左手，觸碰一下引繩上的鑰匙�！斑辍钡囊宦�，一個(gè)小小的藍火花跳了出來(lái)。
“這果然是電！”富蘭克林興奮地叫了起來(lái)。
“把萊頓瓶拿過(guò)來(lái)�！备惶m克林對威廉喊道。他連忙把引繩上的鑰匙和萊頓瓶連接起來(lái)。萊頓瓶上電火花閃爍。這說(shuō)明萊頓瓶充了。
事后，富蘭克林用萊頓瓶收集的雷電，做了一系列的實(shí)驗，進(jìn)一步證實(shí)了雷電與普通電完全相同。
富蘭克林的這一風(fēng)箏實(shí)驗，徹底地擊碎了閃電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說(shuō)法，使人們真正認識到雷電的本質(zhì)。因此，人們說(shuō)：“富蘭克林把上帝與閃電分了家�！�
富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗絕不是一時(shí)沖動(dòng)所做的。早在數年前，他就致力于電的研究，并在當時(shí)人們不知“電為何物”的時(shí)代，指出了電的性質(zhì)。
在一次研究的意外事件中，他得到啟迪。有一次，他把幾只萊頓瓶連在一起，以加大電容量。不料，實(shí)驗的時(shí)候，守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶，只聽(tīng)得“轟”的一聲，一團電火花閃過(guò)，麗德被擊中倒地，面色慘白。她因此休息了一個(gè)星期身體才得到康復。
“萊頓瓶發(fā)出的轟鳴聲，放出的電火花，不是和雷電一樣嗎？”富蘭克林大膽地提出這個(gè)設想。經(jīng)過(guò)反復思考，他推測雷電就是普通的電，并找出它們兩者問(wèn)的12條相同之處：都發(fā)亮光；光的顏色相同；閃電和電火花的路線(xiàn)都是曲折的；運動(dòng)都極其迅速；都能被金屬傳導；都能發(fā)出爆炸聲或噪聲；都能在水或冰塊中存在；通過(guò)物體時(shí)都能使之破裂；都能殺死動(dòng)物；都能熔化金屬；都能使易燃物燃燒；都放出硫磺氣味。
1747年，富蘭克林把他的這些想法，寫(xiě)成論文《論雷電與電氣的一致性》。他將論文寄給他的朋友、英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )員科林遜�？僧斂屏诌d將論文送交皇家學(xué)會(huì )討論時(shí)，得到的是一陣嘲笑。許多權威科學(xué)家認為富蘭克林的觀(guān)點(diǎn)荒唐無(wú)比，“把科學(xué)當作兒童的幻想”。
對于權威人士的嘲笑、奚落，富蘭克林不予理睬，終于在做好各種準備的情況下，冒著(zhù)生命危險，做了風(fēng)箏實(shí)驗。
富蘭克林從風(fēng)箏實(shí)驗中，不但了解了雷電的性質(zhì)，而且證實(shí)：雷電是可以從天空“走”下來(lái)的�！案叽蠼ㄖ锍３Ｔ獾嚼讚�，能不能給雷電搭一個(gè)梯子，讓它乖乖地‘走’下來(lái)呢？”富蘭克林想。
正當富蘭克林思考這一問(wèn)題的時(shí)候，不幸從俄國彼得堡傳來(lái)消息：1753年7月26日，科學(xué)家利赫曼為了驗證富蘭克林的實(shí)驗，在操作時(shí)，不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅定了富蘭克林研制避免雷擊裝置的決心。
他先在自己家做實(shí)驗：在屋頂高聳的煙囪上，安裝一根3米長(cháng)的尖頂細鐵棒；在細鐵棒的下端綁上金屬線(xiàn)；沿著(zhù)樓梯，把金屬線(xiàn)引到底樓的一個(gè)水泵上(水泵與大地有接觸)；將經(jīng)過(guò)房間的那段金屬線(xiàn)分成兩段，且將兩股線(xiàn)相隔一段距離，各掛一個(gè)小鈴。這樣，如果雷電從細鐵棒進(jìn)入，經(jīng)過(guò)金屬線(xiàn)進(jìn)入大地，那么，兩股線(xiàn)受力，小鈴就會(huì )晃蕩，發(fā)出響聲。
一天，電閃雷鳴，暴風(fēng)雨就要來(lái)了。在雷聲、雨聲的“伴奏”下，守候在房間小鈴旁的富蘭克林，聽(tīng)到了小鈴發(fā)出的清脆、悅耳的聲音。他高興地笑了。
富蘭克林把那根細鐵棒稱(chēng)為“避雷針”。
避雷針的問(wèn)世，引起了教會(huì )的反對。他們認為：“裝在屋頂的尖桿指向天空是對上帝的不敬�！薄案缮嫔系鄣氖�，對上帝指手劃腳，是要受上帝懲罰的�！�
然而，有一次在一場(chǎng)雷雨之后，神圣的教堂著(zhù)火了，而裝有避雷針的房屋卻平安無(wú)事。于是，避雷針的作用被人們認識，避雷針也很快地傳開(kāi)了。至1784年，全歐洲的高樓頂上都用上了避雷針。
名人故事：富蘭克林發(fā)明避雷針2
1746年，一位英國學(xué)者在波士頓利用玻璃管和萊頓瓶表演了電學(xué)實(shí)驗。富蘭克林懷著(zhù)極大的興趣觀(guān)看了他的表演，并被電學(xué)這一剛剛興起的科學(xué)強烈地吸引住了。隨后富蘭克林開(kāi)始了電學(xué)的研究。富蘭克林在家里做了大量實(shí)驗，研究了兩種電荷的性能，說(shuō)明了電的來(lái)源和在物質(zhì)中存在的現象。
在18世紀以前，人們還不能正確地認識雷電到底是什么。
當時(shí)人們普遍相信雷電是上帝發(fā)怒的說(shuō)法。一些不信上帝的有識之士曾試圖解釋雷電的起因，但從未獲得成功，學(xué)術(shù)界比較流行的是認為雷電是“氣體爆炸”的觀(guān)點(diǎn)。
在一次試驗中，富蘭克林的妻子麗德不小心碰到了萊頓瓶，一團電火閃過(guò)，麗德被擊中倒地，面色慘白，足足在家躺了一個(gè)星期才恢復健康。
這雖然是實(shí)驗中的一起意外事件，但思維敏捷的富蘭克林卻由此而想到了空中的雷電。
他經(jīng)過(guò)反復思考，斷定雷電也是一種放電現象，它和在實(shí)驗室產(chǎn)生的電在本質(zhì)上是一樣的。
于是，他寫(xiě)了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文，并送給了英國皇家學(xué)會(huì )。
但富蘭克林的偉大設想竟遭到了許多人的嘲笑，有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷電分家的'狂人”。
富蘭克林決心用事實(shí)來(lái)證明一切。
1752年6月的一天，陰云密布，電閃雷鳴，一場(chǎng)暴風(fēng)雨就要來(lái)臨了。富蘭克林和他的兒子威廉一道，帶著(zhù)上面裝有一個(gè)金屬桿的風(fēng)箏來(lái)到一個(gè)空曠地帶。富蘭克林高舉起風(fēng)箏，他的兒子則拉著(zhù)風(fēng)箏線(xiàn)飛跑。由于風(fēng)大，風(fēng)箏很快就被放上高空。剎那，雷電交加，大雨傾盆。富蘭克林和他的兒子一道拉著(zhù)風(fēng)箏線(xiàn)，父子倆焦急地期待著(zhù)，此時(shí)，剛好一道閃電從風(fēng)箏上掠過(guò)，富蘭克林用手靠近風(fēng)箏上的鐵絲，立即掠過(guò)一種恐怖的麻木感。他抑制不住內心的激動(dòng)，大聲呼喊：“威廉，我被電擊了!”隨后，他又將風(fēng)箏線(xiàn)上的電引入萊頓瓶中。
回到家里以后，富蘭克林用雷電進(jìn)行了各種電學(xué)實(shí)驗，證明了天上的雷電與人工摩擦產(chǎn)生的電具有完全相同的性質(zhì)。
富蘭克林關(guān)于天上和人間的電是同一種東西的假說(shuō)，在他自己的這次實(shí)驗中得到了光輝的證實(shí)。
風(fēng)箏實(shí)驗的成功使富蘭克林在全世界科學(xué)界名聲大振。
英國皇家學(xué)會(huì )給他送來(lái)了金質(zhì)獎?wù)�，并聘請他擔任皇家學(xué)會(huì )的會(huì )員。他的科學(xué)著(zhù)作也被譯成了多種語(yǔ)言。他的電學(xué)研究取得了初步的勝利。
然而，在榮譽(yù)和勝利面前，富蘭林沒(méi)有停止對電學(xué)的進(jìn)一步研究。
1753年，俄國著(zhù)名電學(xué)家利赫曼為了驗證富蘭克林的實(shí)驗，不幸被雷電擊死，這是做電實(shí)驗的第一個(gè)犧牲者。血的代價(jià)，使許多人對雷電實(shí)驗產(chǎn)生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒(méi)有退縮，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗，他制成了一根實(shí)用的避雷針。他把幾米長(cháng)的鐵桿，用絕緣材料固定在屋頂，桿上緊拴著(zhù)一根粗導線(xiàn)，一直通到地里。當雷電襲擊房子的時(shí)候，它就沿著(zhù)金屬桿通過(guò)導線(xiàn)直達大地，房屋建筑完好無(wú)損。
1754年，避雷針開(kāi)始應用，但有些人認為這是個(gè)不祥的東西，違反天意會(huì )帶來(lái)旱災。就在夜里偷偷地把避雷針拆了。然而，科學(xué)終將戰勝愚昧。一場(chǎng)挾有雷電的狂風(fēng)過(guò)后，大教堂著(zhù)火了，而裝有避雷針的高層房屋卻平安無(wú)事。事實(shí)教育了人們，使人們相信了科學(xué)。
避雷針相繼傳到英國、德國、法國，最后普及到世界各地。避雷針傳入法國后，法國皇家科學(xué)院院長(cháng)諾雷等人開(kāi)始反對使用避雷針，后來(lái)又認為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國人仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。
據說(shuō)當時(shí)的法國人把富蘭克林看作是蘇格拉底的化身。富蘭克林成了人們崇拜的偶像。他的肖像被人們珍藏在枕頭下面，而仿照避雷針式樣的尖頂帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。
避雷針傳入英國后，英國人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。但美國獨立戰爭爆發(fā)后，富蘭克林的尖頭避雷針在英國人眼中似乎成了將要誕生的美國的象征。
據說(shuō)英國當時(shí)的國王喬治二世出于反對美國革命的盛怒，曾下令把英國全部皇家建筑物上的避雷針的尖頭統統換成圓頭，以示與作為美國象征的尖頭避雷針勢不兩立。這真是避雷針應用史上一件有趣的事情。
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