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(fèi)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(yàn)：
這天下午，天色陰暗，烏云滾滾。天空中不時(shí)閃爍著青白色的電光，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(xì)的金屬絲，作為吸引閃電的“接收器”；金屬絲連著放風(fēng)箏用的細(xì)繩，這樣細(xì)繩被雨水打濕后，也就成了導(dǎo)線；細(xì)繩的另一端系上綢帶，作為絕緣體(要干燥)，避免實(shí)驗(yàn)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風(fēng)勢(shì)，將風(fēng)箏放上了天。風(fēng)箏，像一只矯健的鳥兒，漸漸地飛到云海中。
父子倆躲在草棚的屋檐下，手中緊握著沒有被雨水淋濕的綢帶，目不轉(zhuǎn)睛地觀察著風(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(xiàn)，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(dǎo)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(lán)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(duì)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(yàn)，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(yàn)，徹底地?fù)羲榱碎W電是“上帝之火”、“煤氣爆炸”等流行的說(shuō)法，使人們真正認(rèn)識(shí)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(yàn)絕不是一時(shí)沖動(dòng)所做的。早在數(shù)年前，他就致力于電的研究，并在當(dāng)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(yàn)的時(shí)候，守在一旁的妻子麗德不小心碰了一下萊頓瓶，只聽得“轟”的一聲，一團(tuán)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(fù)。
“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(shè)想。經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，他推測(cè)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都是曲折的；運(yùn)動(dòng)都極其迅速；都能被金屬傳導(dǎo)；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(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員科林遜�？僧�(dāng)科林遜將論文送交皇家學(xué)會(huì)討論時(shí)，得到的是一陣嘲笑。許多權(quán)威科學(xué)家認(rèn)為富蘭克林的觀點(diǎn)荒唐無(wú)比，“把科學(xué)當(dāng)作兒童的幻想”。
對(duì)于權(quán)威人士的嘲笑、奚落，富蘭克林不予理睬，終于在做好各種準(zhǔn)備的情況下，冒著生命危險(xiǎn)，做了風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。
富蘭克林從風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)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(dāng)富蘭克林思考這一問(wèn)題的時(shí)候，不幸從俄國(guó)彼得堡傳來(lái)消息：1753年7月26日，科學(xué)家利赫曼為了驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，在操作時(shí)，不幸被一道電火花擊中身亡。這更堅(jiān)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(yàn)：在屋頂高聳的煙囪上，安裝一根3米長(zhǎng)的尖頂細(xì)鐵棒；在細(xì)鐵棒的下端綁上金屬線；沿著樓梯，把金屬線引到底樓的一個(gè)水泵上(水泵與大地有接觸)；將經(jīng)過(guò)房間的那段金屬線分成兩段，且將兩股線相隔一段距離，各掛一個(gè)小鈴。這樣，如果雷電從細(xì)鐵棒進(jìn)入，經(jīng)過(guò)金屬線進(jìn)入大地，那么，兩股線受力，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(xì)鐵棒稱為“避雷針”。
避雷針的問(wèn)世，引起了教會(huì)的反對(duì)。他們認(rèn)為：“裝在屋頂?shù)募鈼U指向天空是對(duì)上帝的不敬。”“干涉上帝的事，對(duì)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(rèn)識(shí)，避雷針也很快地傳開了。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(guó)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(yàn)。富蘭克林懷著極大的興趣觀看了他的表演，并被電學(xué)這一剛剛興起的科學(xué)強(qiáng)烈地吸引住了。隨后富蘭克林開始了電學(xué)的研究。富蘭克林在家里做了大量實(shí)驗(yàn)，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(xiàn)象。
在18世紀(jì)以前，人們還不能正確地認(rèn)識(shí)雷電到底是什么。
當(dāng)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(shí)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(rèn)為雷電是“氣體爆炸”的觀點(diǎn)。
在一次試驗(yàn)中，富蘭克林的妻子麗德不小心碰到了萊頓瓶，一團(tuán)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(fù)健康。
這雖然是實(shí)驗(yàn)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(fù)思考，斷定雷電也是一種放電現(xiàn)象，它和在實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的電在本質(zhì)上是一樣的。
于是，他寫了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文，并送給了英國(guó)皇家學(xué)會(huì)。
但富蘭克林的偉大設(shè)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，他的兒子則拉著風(fēng)箏線飛跑。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風(fēng)箏線，父子倆焦急地期待著，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(nèi)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(yàn)，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(yàn)中得到了光輝的證實(shí)。
風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功使富蘭克林在全世界科學(xué)界名聲大振。
英國(guó)皇家學(xué)會(huì)給他送來(lái)了金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)�，并聘�?qǐng)他擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員。他的科學(xué)著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，富蘭林沒有停止對(duì)電學(xué)的進(jìn)一步研究。
1753年，俄國(guó)著名電學(xué)家利赫曼為了驗(yàn)證富蘭克林的實(shí)驗(yàn)，不幸被雷電擊死，這是做電實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)犧牲者。血的代價(jià)，使許多人對(duì)雷電實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了戒心和恐懼。但富蘭克林在死亡的威脅面前沒有退縮，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，他制成了一根實(shí)用的避雷針。他把幾米長(zhǎng)的鐵桿，用絕緣材料固定在屋頂，桿上緊拴著一根粗導(dǎo)線，一直通到地里。當(dāng)雷電襲擊房子的時(shí)候，它就沿著金屬桿通過(guò)導(dǎo)線直達(dá)大地，房屋建筑完好無(wú)損。
1754年，避雷針開始應(yīng)用，但有些人認(rèn)為這是個(gè)不祥的東西，違反天意會(huì)帶來(lái)旱災(zāi)。就在夜里偷偷地把避雷針拆了。然而，科學(xué)終將戰(zhàn)勝愚昧。一場(chǎng)挾有雷電的狂風(fēng)過(guò)后，大教堂著火了，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(guó)、德國(guó)、法國(guó)，最后普及到世界各地。避雷針傳入法國(guó)后，法國(guó)皇家科學(xué)院院長(zhǎng)諾雷等人開始反對(duì)使用避雷針，后來(lái)又認(rèn)為圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國(guó)人仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。
據(jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)的法國(guó)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(guó)后，英國(guó)人也曾廣泛采用了富蘭克林的尖頭避雷針。但美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后，富蘭克林的尖頭避雷針在英國(guó)人眼中似乎成了將要誕生的美國(guó)的象征。
據(jù)說(shuō)英國(guó)當(dāng)時(shí)的國(guó)王喬治二世出于反對(duì)美國(guó)革命的盛怒，曾下令把英國(guó)全部皇家建筑物上的避雷針的尖頭統(tǒng)統(tǒng)換成圓頭，以示與作為美國(guó)象征的尖頭避雷針勢(shì)不兩立。這真是避雷針應(yīng)用史上一件有趣的事情。
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