傳言: 富蘭克林曾經(jīng)與雷電有親密接觸。據(jù)說他將一把銅鑰匙,,系在風(fēng)箏線的末端,。風(fēng)箏升入雷雨云層,閃電在風(fēng)箏附近閃爍,,雷聲隆隆,。一道閃電掠過,風(fēng)箏線上有一小段直立起來,,像被一種看不見的力移動(dòng)著,。富蘭克林突然覺得他的手有麻木的感覺,就把手指靠近銅鑰匙,,頃刻之間,銅鑰匙上射出一串火花,。富蘭克林大叫一聲,,趕緊把手遠(yuǎn)離了鑰匙。他喊到:“威廉,!我受到電擊了,!現(xiàn)在可以證明,閃電就是電”,。 真相: 富蘭克林的成就實(shí)在是數(shù)不勝數(shù),。他參加起草了《獨(dú)立宣言》和美國憲法,擔(dān)任過州長,,是美國歷史上第一位駐外大使,,出版了費(fèi)城第一份報(bào)紙《賓夕法尼亞報(bào)》,、美國第一本醫(yī)學(xué)專著、第一部小說以及其他很多暢銷書,,在多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域也有很多貢獻(xiàn),。(他甚至成了財(cái)富的象征) 富蘭克林生前身后自然流傳著很多故事,這個(gè)帶電風(fēng)箏的故事就是其中之一,。作為流傳已久的經(jīng)典傳說,,很多美國人深信不疑。在國內(nèi),,作為語文教科書里的“老段子”,,同樣人盡皆知??墒沁@到底是個(gè)神話還是真有其事呢,? 富蘭克林是第一個(gè)提出用實(shí)驗(yàn)來證明天空中的閃電就是電的的科學(xué)家,那是在1750年,。[1]但是第一個(gè)付諸于實(shí)踐的卻是法國科學(xué)家——他像圖中那樣觀察到了鐵棒上的火花,,不過沒有用身體近距離去碰鐵棒。此后,,還有一些研究者也做了類似的實(shí)驗(yàn),。在俄羅斯有一位物理學(xué)家在模仿這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),因?yàn)椴僮鞑簧鞅焕纂姄羲馈?/p> 在幾年后,,有傳聞和一些書籍稱富蘭克林用風(fēng)箏替代了鐵棒,,做了這個(gè)著名風(fēng)箏雷電的實(shí)驗(yàn),但是缺乏充足的證據(jù),。后來有研究者發(fā)現(xiàn)富蘭克林本人也從來沒有正式承認(rèn)做過這個(gè)實(shí)驗(yàn),。[2]盡管對(duì)于富蘭克林是否做過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)存在爭議,但是有一點(diǎn)可以肯定的是,,富蘭克林即使做過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn),,也肯定不會(huì)和傳說中的一模一樣。 實(shí)驗(yàn)若成功,,富蘭克林必死如果云層上的電荷聚集越來越多,,和地面之間形成的電壓越來越大,最后它們擊穿十幾千米厚的空氣,,形成一條到達(dá)地面的導(dǎo)電通道,,釋放巨大的能量,這就產(chǎn)生了雷電,。如果這條通道正好途經(jīng)某個(gè)人的身體,,放電電流會(huì)很大,數(shù)量級(jí)達(dá)到幾十千安甚至百千安以上,。那么大的電流流過受害者的軀體,,首先傷害的是受害者的大腦和心臟,。因?yàn)閹缀涟驳碾娏骶妥阋允谷祟惖男呐K發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)、停搏,。雷電流也會(huì)致使呼吸系統(tǒng)麻痹而停止呼吸,,從而致人喪命。此外,,雷電流的極大的機(jī)械效應(yīng)足以撕裂受害者的皮膚和肌肉,,而強(qiáng)烈的熱效應(yīng)也足以燒焦受害者的軀體。這種雷擊事故稱為“直接雷擊”,。遭受直接雷擊的人十有八九會(huì)死亡,,即使沒有死亡也會(huì)重度受傷。[3]如果這條導(dǎo)電通道沒有直接通過人體,,相隔一段距離,,比如擊中了附近的一棵樹,人體仍然有可能因?yàn)楦袘?yīng)的電流而觸電,,稱為“感應(yīng)雷擊”,。感應(yīng)雷擊有時(shí)會(huì)比較弱,被擊中者無大礙,,受雷擊大難不死的幸運(yùn)兒大多數(shù)是這種情況,。 如果按照故事中的情節(jié),風(fēng)箏被雷電擊中,,雷電電流順著風(fēng)箏線一直到鑰匙,,富蘭克林的手指與鑰匙之間距離很近,而且之間產(chǎn)生了明亮火花,。富蘭克林這樣直接被雷擊擊中,,絕不可能安然無恙。 實(shí)驗(yàn),!實(shí)驗(yàn),!為了探明真相,著名實(shí)驗(yàn)帝《流言終結(jié)者》在第4季第5集里復(fù)制了這個(gè)流言[4],。他們?cè)噲D證明三件事:1,、風(fēng)箏能否吸引電流,并且通過長長的風(fēng)箏線傳遞到鑰匙,;2,、流入鑰匙的電流量是否足以電到富蘭克林的手指,;3,、那股電流是否足以讓放風(fēng)箏者心跳停止。 實(shí)驗(yàn)者模仿18世紀(jì)時(shí)使用的材料制作了一個(gè)大風(fēng)箏和木板棚架,。把風(fēng)箏在天氣晴朗的海灘上放飛,,在飄揚(yáng)的海風(fēng)中,,雖然完全沒有電閃雷鳴,但空氣中的電荷和風(fēng)箏和風(fēng)箏線與空氣之間的摩擦產(chǎn)生的電荷已經(jīng)可以使風(fēng)箏明顯地帶上靜電,,風(fēng)箏線上掛著的鑰匙在吱吱響,。第一件事很容易地驗(yàn)證了。 接著他們把風(fēng)箏線弄濕,,風(fēng)箏上的靜電量進(jìn)一步增大,。但是把手指靠近鑰匙,卻并沒有出現(xiàn)明顯的觸電感覺,。為了增大電量,,終結(jié)者找了一個(gè)大金屬球形狀的電荷產(chǎn)生器代替海邊的空氣作為電荷來源,這個(gè)大金屬球產(chǎn)生的電荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過空氣中的靜電產(chǎn)生的電荷,,但是比起真正的閃電還是微不足道的,。當(dāng)風(fēng)箏靠近這個(gè)金屬球時(shí),就會(huì)被擊中,,如果把一個(gè)探頭靠近鑰匙,,可以看到兩者之間有微弱的火花。第二件事也證實(shí)了,。 為了模擬雷電的威力,,終結(jié)者走進(jìn)了電力公司的試驗(yàn)中心,這里的高壓電可達(dá)到100萬伏,,可是比起真正的雷電1億伏的電壓,,也只是1%。他們用組織替代膠制作了一個(gè)假人的模型,,里面安裝了一個(gè)模擬的心跳檢測器,,并用模擬的雨中淋濕的風(fēng)箏線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。風(fēng)箏被高壓電擊中時(shí),,在鑰匙和假人的“手指”之間出現(xiàn)了明亮的電弧,,通過模擬心臟的電流已經(jīng)超過可以使人心臟停跳的最大電流的很多倍。這個(gè)“迷你版本”已經(jīng)足以讓富蘭克林英勇犧牲很多次了,。由此可見,,富蘭克林在直接被雷電電后還毫發(fā)無損,并且淡定地說“我可以證明閃電是電”是不靠譜的,。 結(jié)論:謠言粉碎,。 富蘭克林或許有過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的想法,即便他真的做過這個(gè)實(shí)驗(yàn),,也只可能是被風(fēng)箏上帶的一些靜電電到,。如果被真的雷電電到的話,就不會(huì)是手被電麻了,很可能是當(dāng)場暴斃,。 參考資料:
[1] The Lightning Discharge 作者:Martin A. Uman
[3] 雷擊人身傷害與防雷知識(shí)要點(diǎn) 作者:梅忠恕
[4] 《流言終結(jié)者》節(jié)目第4季第5集
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