富蘭克林和喬治三世究竟誰(shuí)對(duì)？

富蘭克林發(fā)明避雷針的故事早已盡人皆知了:那是在1752年，46歲的美國(guó)科學(xué)家富蘭克林用綢子做了一個(gè)風(fēng)箏，并在6月的一個(gè)風(fēng)雨交加的日子里，用麻線把它放上了高空。麻線的下端系了一把銅鑰匙。當(dāng)雨水把麻線澆濕以后，麻線就變成了導(dǎo)電體。這時(shí)，他把手指靠近銅鑰匙。突然，他看到一個(gè)電火花在鑰匙與手指之間跳過(guò)，同時(shí)手指感到一陣刺痛。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了天空中的打雷實(shí)際上就是一種大規(guī)模的放電現(xiàn)象。富蘭克林想到，如果在高大建筑物上裝上一根金屬導(dǎo)線，導(dǎo)線下端接地，那么，根據(jù)尖端放電的原理，云中的電荷就會(huì)同避雷針尖端的感應(yīng)電荷慢慢中和，從而就可以避免建筑物遭到雷擊的危險(xiǎn)。

有趣的是，對(duì)電學(xué)一竅不通的英國(guó)國(guó)王喬治三世曾經(jīng)斷言:避雷針的頂端必須裝上一個(gè)圓球。也許是出于一種民族的自尊吧，二百年過(guò)去了，直到今天，美國(guó)的建筑物上裝的避雷針全部是尖頭的，而英國(guó)的避雷針上則統(tǒng)統(tǒng)裝了一個(gè)金屬的小圓球。

富蘭克林和喬治三世究竟誰(shuí)對(duì)呢?直到最近，這場(chǎng)爭(zhēng)執(zhí)才由美國(guó)新墨西哥州的一位物理學(xué)家作出了結(jié)論。這位物理學(xué)家在一封寫(xiě)給福林克林學(xué)會(huì)會(huì)刊的信中談到，實(shí)驗(yàn)證明，圓球狀頂端的避雷針，它的避雷效果要比尖頭的高一倍。這位物理學(xué)家的名字叫查理·摩爾。

為了驗(yàn)證避雷針的效果，摩爾在自己的住所附近安裝了好幾根避雷針，有尖頭的也有圓頭的。經(jīng)過(guò)16年的觀察，他發(fā)現(xiàn)，雷電從來(lái)不會(huì)落在尖頭的避雷針上。相反，在圓頭的避雷針上卻經(jīng)常有雷電通過(guò)。另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，紐約帝國(guó)大廈樓頂上的電臺(tái)天線平均每年要遭受23次雷擊，而這根天線上并沒(méi)有什么尖端，它的形狀是一個(gè)環(huán)。

摩爾指出，圓頭避雷針比尖頭避雷針更容易截獲雷電。這是因?yàn)?，尖頭避雷針的頂端會(huì)在空氣中形成一層強(qiáng)烈電離的“外殼”，它能把雷電“推開(kāi)”。也就是說(shuō)，圓頭避雷針的作用是吸引雷電并將其消除，而尖頭避雷針的作用卻是使雷電落在周?chē)鷦e的物體上。

應(yīng)該指出，人們對(duì)雷電的了解還是相當(dāng)浮淺的。為了深入地研究雷電，一些法國(guó)學(xué)者正在摩爾博士的協(xié)助下在新墨西哥州的沙漠中進(jìn)行人工誘發(fā)閃電的實(shí)驗(yàn)。在雷雨天氣里，他們將帶著電纜的火箭射上天空，通過(guò)測(cè)量沿著電纜流下的電流，他們估計(jì)閃電的溫度大約有5萬(wàn)攝氏度，這比太陽(yáng)的表面溫度還高好幾倍。

雷電的破壞力是相當(dāng)驚人的，人們對(duì)1977年由于雷擊高壓線鐵塔而造成美國(guó)西北部大停電的事故還記憶猶新，因此，摩爾的研究結(jié)論已經(jīng)引起了有關(guān)部門(mén)的高度注意。

(金維克據(jù)法刊《科學(xué)與生活》編譯)