建筑物的保護(hù)神

周成

春天的某個(gè)假期，吳曉宇、劉一休和賈波特一起去旅游。在旅游的途中，他們看到很多別墅般的樓房頂上都裝了一個(gè)奇怪的“東西”，幾乎家家戶戶的屋頂上都有?！澳銈冋f那是什么？”賈波特問他的兩個(gè)伙伴。

“我也不太清楚！好像就這一帶的房子有裝這個(gè)。有些地方的屋頂并沒有裝?。‰y道是為了美觀嗎？”劉一休說。

“不如問時(shí)間機(jī)器吧！他是‘百事通，什么都知道呢！”吳曉宇說道。

“誰叫我??？”時(shí)間機(jī)器一聽到有人說到他的名字，就跳了出來。

“那是什么？你看！”三人紛紛指著遠(yuǎn)去的屋頂問時(shí)間機(jī)器。

時(shí)間機(jī)器看了又看，一邊啟動(dòng)自己的定位搜索功能。說：“那不就是避雷針嘛！南方的春天多雨多雷，尤其是江南水鄉(xiāng)更是如此，這是用來‘避雷的！”

“原來是‘避雷神器??！真是失敬失敬！” 劉一休不忘趁機(jī)幽默一把。

“俗話說，讀萬卷書，行萬里路。旅游的作用就在如此??！”

“時(shí)間機(jī)器，那你就帶我們?nèi)ハ到y(tǒng)地了解一下有關(guān)避雷針的來源和相關(guān)知識(shí)唄！”

古建筑上的避雷裝飾

“避雷針到底是什么？”吳曉宇問道。

“避雷針是一種保護(hù)建筑物免受雷擊的裝置。它是利用尖端放電，減少建筑物或儀器內(nèi)蓄積的電荷，緩和云層與物體間的電勢(shì)差，防止雷擊的發(fā)生。一般是在高大的建筑物頂端安裝一個(gè)金屬棒，再用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來，利用金屬棒尖端放電，使云層所帶的電和地上的電逐漸中和為防雷起到很好的作用?！睍r(shí)間機(jī)器馬上給大家解釋避雷針的功能，“走，我先帶你們?nèi)ヒ惶藞D書館，去查查史料?！?/p>

很快，他們來到了省內(nèi)一家最大的圖書館，三人各自忙碌起來。這時(shí)，劉曉宇查到了一本唐代出版的書，查到了一篇文章，他馬上喊大家一起來閱讀，文章記載：漢朝時(shí)柏梁殿遭遇到火災(zāi)，一位巫師建議，將一塊魚尾形狀的銅瓦放在層頂上，就可以防止雷電引起的天火?！捌鋵?shí)，以前的屋頂上所設(shè)置的魚尾開頭的瓦飾，不僅僅是為了好看，而是同時(shí)可以避雷，也可以算作是現(xiàn)代避雷針的雛形。而且，很早以前，中國(guó)古代的人們就已經(jīng)知道如何避雷了，他們通常在屋頂上以龍頭為裝飾，而龍嘴里裝有避雷針頭?！睍r(shí)間機(jī)器說道。

“真的假的？是不是你自己揣測(cè)的??？”劉一休不信。

這時(shí)，時(shí)間機(jī)器又拿來一本法國(guó)旅行家寫的《中國(guó)新事》，大家圍在一起看。書上寫著：中國(guó)屋脊兩頭，都有一個(gè)仰起的龍頭，龍口吐出曲折的金屬舌頭，伸向天空，舌根連結(jié)一根細(xì)的鐵絲，直通地下。這種奇妙的裝置，在發(fā)生雷電的時(shí)刻就大顯神通，若雷電擊中了屋宇，電流就會(huì)從龍舌沿線潛行至地底，避免雷電擊毀建筑物。

“你們看，這本書也證實(shí)了我國(guó)古代人民已經(jīng)知道如何避雷。這說明古代建筑上的避雷裝置，在結(jié)構(gòu)上和使用上已和現(xiàn)代避雷針基本相似。也印證了我之前說的古代人們喜歡以龍頭給屋頂裝飾的目的?！睍r(shí)間機(jī)器說道。

“據(jù)說是富蘭克林發(fā)明了現(xiàn)代避雷針呢！他到底是如何做到的呢？”劉一休追問起來。

“走吧！我們直接去了解下富蘭克林的故事吧！”賈波特提議道。

從天空抓住閃電

時(shí)間機(jī)器帶大家來到了1757年的美國(guó)夏季，此時(shí)的富蘭克林在電學(xué)理論上取得了很大的突破，此時(shí)的人們都知道了萊頓瓶，知道怎樣將電儲(chǔ)存在瓶里面，知道會(huì)產(chǎn)生電擊，但卻不知道電到底是什么，電擊又是如何發(fā)生的。富蘭克林試圖通過實(shí)驗(yàn)確立電力的工作原理，尋找存儲(chǔ)電力和應(yīng)用電力的方法。他最早提出了電流的理論，認(rèn)為電會(huì)沿著導(dǎo)體從正極流動(dòng)到負(fù)極。他創(chuàng)造的許多專業(yè)詞匯直到今天我們還在使用，如正電、負(fù)電、電池等。

于是，時(shí)間機(jī)器帶著大家找到了富蘭克林，此時(shí)，富蘭克林正沉浸在對(duì)閃電的研究中。

“叔叔，你對(duì)閃電有什么新的發(fā)現(xiàn)嗎？”吳曉宇問起了眼前這位偉大的科學(xué)家。“同學(xué)，我覺得閃電也是一種放電現(xiàn)象。實(shí)際上，這是另一種源自萊頓瓶的電火花，只是在形式上更猛烈而已。為了證明這個(gè)理論，我在用風(fēng)箏和鑰匙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！备惶m克林告訴吳曉宇。

大家發(fā)現(xiàn)富蘭克林具有一種將基本原理轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的天賦。他先是制作了兩張表格，列出了電和閃電的各自特征，然后進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩者很相像，于是就開始實(shí)驗(yàn)。富蘭克林認(rèn)為，要證明閃電理論的唯一方法是在教堂尖頂上豎一根導(dǎo)體，可惜教堂的最高點(diǎn)仍然不夠高。

“我過幾天就要進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，你們可以來觀看！”富蘭克林邀請(qǐng)大家。

這一天終于到了，時(shí)間機(jī)器和吳曉宇他們?nèi)嗽谶h(yuǎn)處觀看。當(dāng)天空烏云密布時(shí)，富蘭克林和兒子威廉將一個(gè)系著長(zhǎng)長(zhǎng)金屬導(dǎo)線的風(fēng)箏放飛進(jìn)雷雨云中，金屬線末端拴了一串銅鑰匙。不一會(huì)兒，牽引風(fēng)箏的線繩開始分裂，這說明有電荷產(chǎn)生。于是，他摩擦自己的指關(guān)節(jié)并與鑰匙接觸，很快，火花出現(xiàn)了。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，富蘭克林告訴大家：“剛才好險(xiǎn)，我的手麻了一下！幸好今天傳下來的閃電比較弱，才沒受傷。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了閃電實(shí)際上就是大量的靜電。如果將一根金屬棒安置在建筑物頂部，并且用金屬細(xì)線連接到地面，那么，所有接近建筑物的閃電都會(huì)被引導(dǎo)至地面，而不至于損壞建筑物?！?/p>

目睹這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的吳曉宇、劉一休和賈波特三人驚呆了，他們喃喃自語：“科學(xué)家真的很厲害！冒著被雷擊的危險(xiǎn)，能從自然界這么多現(xiàn)象中找出規(guī)律，發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理。”

“你們知道嗎？從此，人類歷史上誕生了一句名言來描繪他的這一成就——他從天空抓到了雷電，從專制統(tǒng)治者手中奪回了權(quán)力。為什么說是從專制統(tǒng)治者手中奪回權(quán)力呢？這是因?yàn)槊绹?guó)、英國(guó)和法國(guó)的不少神職人員譴責(zé)過富蘭克林。他們堅(jiān)持認(rèn)為閃電是上帝懲罰罪人的方式，人類根本不能干預(yù)。而富蘭克林對(duì)此嗤之以鼻。后來，富蘭克林精心設(shè)計(jì)了避雷針的大小、地面設(shè)備的類型以及如何將其與建筑物連接，直到今天避雷針仍基本保持了他當(dāng)年的設(shè)計(jì)。”時(shí)間機(jī)器告訴大家。

避雷針初現(xiàn)神威

“其實(shí)避雷針在發(fā)明之初的推廣應(yīng)用時(shí)，還經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的過程呢！很多人不但不了解避雷針，還視為邪惡之物。在北美傳播的時(shí)候，教會(huì)就曾把它視為不祥之物，說是裝上了富蘭克林的這種東西，不但不能避雷，反而會(huì)引起上帝的震怒而遭到雷擊，但是，在費(fèi)城等地，拒絕安置避雷針的一些高大教堂在大雷雨中相繼遭受雷擊。而比教堂更高的建筑物由于已裝上避雷針，在大雷雨中卻安然無恙。由于避雷針已在費(fèi)城等地初顯神威，誰也擋不住它的勢(shì)頭，它很快傳到北美各地，隨后又傳入歐洲，后來又進(jìn)入亞洲。”時(shí)間機(jī)器告訴大家。

“哈哈，哈哈，為什么那個(gè)時(shí)候教會(huì)的人總是那么頑固和封閉呢！還不是擋不住科學(xué)的力量！歷史擋不住前進(jìn)的車輪，而科學(xué)就是前進(jìn)的車輪啊！”劉一休感嘆道。

避雷“神器”人氣大爆發(fā)

避雷針傳入法國(guó)后，法國(guó)皇家科學(xué)院院長(zhǎng)諾雷等人剛開始反對(duì)使用避雷針，后來卻覺得圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國(guó)人卻仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。據(jù)說當(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。

“小小的避雷針，沒想到還引起了這么大的轟動(dòng)！用現(xiàn)在的話說，這叫超有人氣的‘明星?。『?jiǎn)直是‘紅得發(fā)紫??！”賈波特都羨慕起避雷針了！

“人怕出名豬怕壯，樹大招風(fēng)，你再看看避雷針在英國(guó)又遭遇到了什么‘奇葩事件？”時(shí)間機(jī)器立即給大伙說了避雷針在英國(guó)的遭遇。

避雷針進(jìn)入英國(guó)后，英國(guó)人也曾廣泛采用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。而英國(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。

“哈哈，真夠奇葩，美國(guó)要獨(dú)立，關(guān)避雷針什么事??！竟然拿避雷針出氣，簡(jiǎn)直是雷人的國(guó)王。進(jìn)入這樣的國(guó)家，我們都得帶避雷針才行！太有意思了！”吳曉宇哈哈大笑。劉一休和賈波特也在旁邊笑成一團(tuán)。

（責(zé)任編校：賀年青）