第9章

避雷針風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的成功使富蘭克林在全世界科學(xué)界的名聲大振。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)給他送來(lái)了金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?，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(méi)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)雷電試驗(yàn)產(chǎn)生了戒心和恐懼。

但富蘭克林在死亡的威脅面前沒(méi)有退縮，經(jīng)過(guò)多次試驗(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(kāi)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)終于將戰(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)。富蘭克林發(fā)明的避雷針，一下子風(fēng)靡一時(shí)，傳到英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、傳遍歐洲和美洲。但是傳到英國(guó)卻發(fā)生一段離奇的故事。

對(duì)避雷針的頂端的形狀是尖的還是圓形的好，人們發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)。有人想當(dāng)然地認(rèn)為圓頭的好，但是富蘭克林力排眾議，堅(jiān)持用尖頭避雷針，最后終于被采納了，于是，所有的避雷針都做成了尖頭避雷針。不久，美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，13洲聯(lián)合起來(lái)反對(duì)英國(guó)殖民主義，富蘭克林當(dāng)然首當(dāng)其沖。這事惹惱了英國(guó)國(guó)王喬治三世。由于英國(guó)跟美國(guó)遠(yuǎn)隔重洋，英國(guó)國(guó)王鞭長(zhǎng)莫及，一氣之下，傳令將宮殿和彈藥倉(cāng)庫(kù)上的所有尖頭避雷針全砸掉，一律換成圓頭的，并召見(jiàn)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)約翰·普林格爾，要他宣布圓頭避雷針比尖頭避雷針更安全。普林格爾一聽(tīng)驚訝萬(wàn)分，正直的科學(xué)良心使他義正辭嚴(yán)地拒絕了國(guó)王的要求：“陛下，許多事情都可以按您的愿望去辦，但不能做違背自然規(guī)律的事呀！”

普林格爾雖然被撤職了，但避雷針始終還是尖頭的。那么，為什么尖頭避雷針更好呢？這得從導(dǎo)體的形狀與其表面電荷分布的關(guān)系說(shuō)起。在導(dǎo)體表面彎曲得厲害的地方，例如在凸起的尖端處，電荷密度較大，附近的空間電場(chǎng)較強(qiáng)，原來(lái)不導(dǎo)電的空氣被電離變成導(dǎo)體，從而出現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象。夜間看到高壓電線周圍籠罩著一層綠色的光暈，就是一種微弱的尖端放電。雷電是一種大規(guī)模的火花放電現(xiàn)象。當(dāng)兩片帶異種電荷云塊接近或帶電云塊接近地面的時(shí)候，由于電壓極高，極容易產(chǎn)生火花放電。放電時(shí)，電流可達(dá)2萬(wàn)安培，電流通過(guò)的地方溫度可達(dá)30000℃。一旦這種放電在云和建筑物或其它東西之間形成，就很可能會(huì)發(fā)生雷擊事件。如果在高層建筑物上安上避雷針，一旦在建筑物的上空遇上帶電雷雨云，避雷針的尖端就會(huì)產(chǎn)生尖端放電，避免了雷雨云和建筑物之間的強(qiáng)烈火花放電，因而達(dá)到避雷的目的。如果把避雷針的頂端做圓形，就不會(huì)出現(xiàn)尖端放電，避雷的效果就遠(yuǎn)不及尖頂形避雷針了。富蘭克林發(fā)明的避雷針至今仍在使用，它挽救了無(wú)數(shù)人的生命和數(shù)不盡的財(cái)富，它的發(fā)明是人類文明史上的一個(gè)偉大奇跡！

愛(ài)迪生發(fā)明了電燈在電燈問(wèn)世以前，人們普遍使用的照明工具是煤油燈或煤氣燈。這種燈因燃燒煤油或煤氣，因此，有濃烈的黑煙和刺鼻的臭味，并且要經(jīng)常添加燃料，擦洗燈罩，因而很不方便。更嚴(yán)重的是，這種燈很容易引起火災(zāi)，釀成大禍。多少年來(lái)，很多科學(xué)家想盡辦法，想發(fā)明一種既安全又方便的電燈。

燈是人類征服黑夜的一大發(fā)明。真正發(fā)明電燈使之大放光明的是美國(guó)發(fā)明家愛(ài)迪生。1847年2月11日，愛(ài)迪生誕生于美國(guó)俄亥俄州的米蘭鎮(zhèn)。他一生只在學(xué)校里念過(guò)三個(gè)月的書(shū)，但他勤奮好學(xué)，勤于思考，其發(fā)明創(chuàng)造了電燈、留聲機(jī)、電影攝影機(jī)等1000多種成果，為人類做出了重大的貢獻(xiàn)。

愛(ài)迪生

愛(ài)迪生12歲時(shí)，便沉迷于科學(xué)實(shí)驗(yàn)之中，經(jīng)過(guò)自己孜孜不倦地自學(xué)和實(shí)驗(yàn)，16歲那年，便發(fā)明了每小時(shí)拍發(fā)一個(gè)信號(hào)的自動(dòng)電報(bào)機(jī)。

后來(lái)，又接連發(fā)明了自動(dòng)數(shù)票機(jī)，第一架實(shí)用打字機(jī)、二重與四重電報(bào)機(jī)，自動(dòng)電話機(jī)和留聲機(jī)等。有了這些發(fā)明成果的愛(ài)迪生并不滿足，1878年9月，愛(ài)迪生決定向電力照明這個(gè)堡壘發(fā)起進(jìn)攻。他翻閱了大量的有關(guān)電力照明的書(shū)籍，決心制造出價(jià)錢(qián)便宜，經(jīng)久耐用，而且安全方便的電燈。愛(ài)迪生在認(rèn)真總結(jié)了前人制造電燈的失敗經(jīng)驗(yàn)后，制定了詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃，分別在兩方面進(jìn)行試驗(yàn)：一是分類試驗(yàn)1600多種不同耐熱的材料；二是改進(jìn)抽空設(shè)備，使燈泡有高真空度。他還對(duì)新型發(fā)電機(jī)和電路分路系統(tǒng)等進(jìn)行了研究。19世紀(jì)初，英國(guó)一位化學(xué)家用2000節(jié)電池和兩根炭棒，制成世界上第一盞弧光燈。但這種光線太強(qiáng)，只能安裝在街道或廣場(chǎng)上，普通家庭無(wú)法使用。無(wú)數(shù)科學(xué)家為此絞盡腦汁，想制造一種價(jià)廉物美、經(jīng)久耐用的家用電燈。