建筑物的保護神

周成

春天的某個假期，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奇怪的“東西”，幾乎家家戶戶的屋頂上都有。“你們說那是什么？”賈波特問他的兩個伙伴。

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

“不如問時間機器吧！他是‘百事通，什么都知道呢！”吳曉宇說道。

“誰叫我啊？”時間機器一聽到有人說到他的名字，就跳了出來。

“那是什么？你看！”三人紛紛指著遠去的屋頂問時間機器。

時間機器看了又看，一邊啟動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，尤其是江南水鄉更是如此，這是用來‘避雷的！”

“原來是‘避雷神器啊！真是失敬失敬！” 劉一休不忘趁機幽默一把。

“俗話說，讀萬卷書，行萬里路。旅游的作用就在如此啊！”

“時間機器，那你就帶我們去系統地了解一下有關避雷針的來源和相關知識唄！”

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蓄積的電荷，緩和云層與物體間的電勢差，防止雷擊的發生。一般是在高大的建筑物頂端安裝一個金屬棒，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。”時間機器馬上給大家解釋避雷針的功能，“走，我先帶你們去一趟圖書館，去查查史料。”

很快，他們來到了省內一家最大的圖書館，三人各自忙碌起來。這時，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：漢朝時柏梁殿遭遇到火災，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。“其實，以前的屋頂上所設置的魚尾開頭的瓦飾，不僅僅是為了好看，而是同時可以避雷，也可以算作是現代避雷針的雛形。而且，很早以前，中國古代的人們就已經知道如何避雷了，他們通常在屋頂上以龍頭為裝飾，而龍嘴里裝有避雷針頭。”時間機器說道。

“真的假的？是不是你自己揣測的啊？”劉一休不信。

這時，時間機器又拿來一本法國旅行家寫的《中國新事》，大家圍在一起看。書上寫著：中國屋脊兩頭，都有一個仰起的龍頭，龍口吐出曲折的金屬舌頭，伸向天空，舌根連結一根細的鐵絲，直通地下。這種奇妙的裝置，在發生雷電的時刻就大顯神通，若雷電擊中了屋宇，電流就會從龍舌沿線潛行至地底，避免雷電擊毀建筑物。

“你們看，這本書也證實了我國古代人民已經知道如何避雷。這說明古代建筑上的避雷裝置，在結構上和使用上已和現代避雷針基本相似。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。”時間機器說道。

“據說是富蘭克林發明了現代避雷針呢！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

時間機器帶大家來到了1757年的美國夏季，此時的富蘭克林在電學理論上取得了很大的突破，此時的人們都知道了萊頓瓶，知道怎樣將電儲存在瓶里面，知道會產生電擊，但卻不知道電到底是什么，電擊又是如何發生的。富蘭克林試圖通過實驗確立電力的工作原理，尋找存儲電力和應用電力的方法。他最早提出了電流的理論，認為電會沿著導體從正極流動到負極。他創造的許多專業詞匯直到今天我們還在使用，如正電、負電、電池等。

于是，時間機器帶著大家找到了富蘭克林，此時，富蘭克林正沉浸在對閃電的研究中。

“叔叔，你對閃電有什么新的發現嗎？”吳曉宇問起了眼前這位偉大的科學家。“同學，我覺得閃電也是一種放電現象。實際上，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。為了證明這個理論，我在用風箏和鑰匙進行實驗。”富蘭克林告訴吳曉宇。

大家發現富蘭克林具有一種將基本原理轉化成簡單實驗的天賦。他先是制作了兩張表格，列出了電和閃電的各自特征，然后進行比較，發現兩者很相像，于是就開始實驗。富蘭克林認為，要證明閃電理論的唯一方法是在教堂尖頂上豎一根導體，可惜教堂的最高點仍然不夠高。

“我過幾天就要進行一次實驗，你們可以來觀看！”富蘭克林邀請大家。

這一天終于到了，時間機器和吳曉宇他們三人在遠處觀看。當天空烏云密布時，富蘭克林和兒子威廉將一個系著長長金屬導線的風箏放飛進雷雨云中，金屬線末端拴了一串銅鑰匙。不一會兒，牽引風箏的線繩開始分裂，這說明有電荷產生。于是，他摩擦自己的指關節并與鑰匙接觸，很快，火花出現了。

實驗結束后，富蘭克林告訴大家：“剛才好險，我的手麻了一下！幸好今天傳下來的閃電比較弱，才沒受傷。這個實驗證明了閃電實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，并且用金屬細線連接到地面，那么，所有接近建筑物的閃電都會被引導至地面，而不至于損壞建筑物。”

目睹這個實驗過程的吳曉宇、劉一休和賈波特三人驚呆了，他們喃喃自語：“科學家真的很厲害！冒著被雷擊的危險，能從自然界這么多現象中找出規律，發現科學原理。”

“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，從專制統治者手中奪回了權力。為什么說是從專制統治者手中奪回權力呢？這是因為美國、英國和法國的不少神職人員譴責過富蘭克林。他們堅持認為閃電是上帝懲罰罪人的方式，人類根本不能干預。而富蘭克林對此嗤之以鼻。后來，富蘭克林精心設計了避雷針的大小、地面設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年的設計。”時間機器告訴大家。

避雷針初現神威

“其實避雷針在發明之初的推廣應用時，還經歷了一個復雜的過程呢！很多人不但不了解避雷針，還視為邪惡之物。在北美傳播的時候，教會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，反而會引起上帝的震怒而遭到雷擊，但是，在費城等地，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。由于避雷針已在費城等地初顯神威，誰也擋不住它的勢頭，它很快傳到北美各地，隨后又傳入歐洲，后來又進入亞洲。”時間機器告訴大家。

“哈哈，哈哈，為什么那個時候教會的人總是那么頑固和封閉呢！還不是擋不住科學的力量！歷史擋不住前進的車輪，而科學就是前進的車輪啊！”劉一休感嘆道。

避雷“神器”人氣大爆發

避雷針傳入法國后，法國皇家科學院院長諾雷等人剛開始反對使用避雷針，后來卻覺得圓頭避雷針比富蘭克林的尖頭避雷針好。但法國人卻仍然選用富蘭克林的尖頭避雷針。據說當時的法國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！用現在的話說，這叫超有人氣的‘明星啊！簡直是‘紅得發紫啊！”賈波特都羨慕起避雷針了！

“人怕出名豬怕壯，樹大招風，你再看看避雷針在英國又遭遇到了什么‘奇葩事件？”時間機器立即給大伙說了避雷針在英國的遭遇。

避雷針進入英國后，英國人也曾廣泛采用富蘭克林的尖頭避雷針。但美國獨立戰爭爆發后，富蘭克林的尖頭避雷針在英國人眼中似乎成了將要誕生的美國的象征。而英國當時的國王喬治二世出于反對美國革命的盛怒，曾下令把英國全部建筑物上的避雷針的尖頭統統換成圓頭，以示與作為美國象征的尖頭避雷針勢不兩立。

“哈哈，真夠奇葩，美國要獨立，關避雷針什么事啊！竟然拿避雷針出氣，簡直是雷人的國王。進入這樣的國家，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。

（責任編校：賀年青）