富兰克林和雷电（下）

王元红

那么，富兰克林的这个实验是不是真的呢？有人做了模仿实验。

实验者首先找到较为接近18世纪材料的材料，制作了一个大风筝和其他道具，然后在天气晴朗的海滩上放飞风筝。虽然天空中没有雷电，但风筝、风筝线和空气摩擦产生了电，风筝带上了静电，风筝线上挂着的钥匙发出吱吱的响声。这说明风筝能吸引电，并且通过长长的风筝线将电传导到金属钥匙。

实验者还在电力公司的试验中心做了一个假人，在假人里安装了一个心跳检测器，并用它进行了在雷电环境中放风筝的实验。在用100万伏（约雷电电压的1%）高压电实验时，在钥匙和假人的手指之间出现了明亮的电弧，通过假人心脏处的电流已经超过可以使人心脏停搏最小电流的很多倍。

这个实验告诉我们，富兰克林所做的风筝实验中出现的电不是雷电。那么，真相到底是什么？

2011年英国皇家学会免费开放《哲学学报》的历史馆藏，其中包括1752年富兰克林寄给英国皇家学会的信，里面有他所做的风筝实验的记录。相关内容如下：

用两根轻质的雪松木条做一个小十字架，木条可以够着一张展开的大丝质手帕的四角，将手帕四角与十字架末端扎牢，作为风筝主体。十字架坚直木条的上端固定一条很尖的金属丝，金属丝伸出一英尺（约30厘米）或以上。线的末端，紧挨手的位置，系一根丝带，在线和丝带相连约位置条一把钥匙。

在雷雨来临之前，将风筝升起，握着线的人一定要站在门窗内或速蔽物之下，防止丝带被打湿。他需要非常小心，防止线接触门框或窗框。

当雷雨云来到风筝上空时，尖的金属丝就会从云上引下“电火”，风筝与整奈线都会充满电。线上的钿丝会向各个方向伸展，当手指靠近时，钿丝还会被吸引。风筝和线被雨水浸湿后，可以自由传导“电火”。人用指关节靠近钥匙，会发现火量“电火”从钥匙上流出。可以在钥匙上装一个小药水瓶，以上方法获得的“电火”可以将瓶中的酒精点燃……

在这封信中，富兰克林没说他在电闪雷鸣时触摸钥匙。其實，他是在雷雨云飘过时发现了一些电现象。所以，实验中的电很有可能是静电，并不是雷电。

当然，富兰克林在雷电方面的研究是突破性的、具有开创性的。

首先，富兰克林改变了人们对雷电的认识，让科学战胜了迷信。他勇敢地研究雷电，普及科学知识，告诉人们雷电不是神灵在表示愤怒，而是带电云层产生的放电现象。他认为电流和雷电在这些方面具有一致性：发光;光的颜色;弯曲的方向;快速运动;被金属传导;爆发时发声;击毙动物;有硫黄味……他这样描述非常客观、严谨。

其次，富兰克林初步认识了雷电后，积极地采取对策，以防御雷电对人类产生危害。在古代，当风暴和雷电来临时，人们会敲钟，很多敲钟人因此丧命。富兰克林根据尖端放电的原理，设计将金属棒安装在屋顶，再在金属棒上连接一根导线通向大地。当雷电轰鸣时，天上的电会被这个金属棒吸引，顺着导线直通地下，建筑物便免受雷击。这就是我们熟知的避雷针的工作原理。

富兰克林对电进行了长期研究，所著的《电的实验与观察》于1751年在伦敦出版。此后，他陆续增补内容，该书被翻译成多种语言出版。尽管富兰克林只读过两年小学，但他自学成才，因为贡献巨大，获得牛津大学荣誉博士学位，还被选为英国皇家学会院士。

小编提醒：文中提到的实验都有危险性，请大家不要尝试做类似的实验！