雷電，是自然界所進行的大規(guī)模的放電現(xiàn)象,。關于它的成因,，今天并不難理解。兩片帶有異種電荷的云層,，相互接近的時候,，由于存在極大的電勢差，致使空氣電離,，進行放電,。極大量的電荷在極短時間內，發(fā)生中和,，所以發(fā)出光和聲來,。那光就是閃電，聲音就是雷鳴,。如果云層接近地面,，使地面感應帶上異種電荷，當云層和地面之間的電勢差達到定的程度,，發(fā)生放電,，就是落雷。由于短時間內釋放能量很大,，因而造成人畜死亡,，房子倒塌。

一,、我國古人對雷電的觀察

人類一開始就要遇到雷電現(xiàn)象，那震耳欲聾的轟鳴和倏忽耀眼的閃光,，是多么令人驚心動魄,，畏懼的心理自然而生。所以古時候在無法解釋的情況下,，就想象出雷公電母的臆說來,，甚至作為圖騰崇拜,。這種情況也決定了人類對雷電的注意和研究，必然開始得很早,。

在我國,，遠在四千多年前的殷代甲骨文字中就已有了“雷”字。至于“電”字在西周的青銅器上也出現(xiàn)了,。當然,，這個“電”字并不是今天所理解的“電”的意義，而是專門指閃電而言,。

我國古代對于雷電現(xiàn)象的觀察和記載十分重視,。不過,，這里也有兩種截然不同的態(tài)度:一種是把雷電當作上天的發(fā)怒,，對人們的示警，因此就抱著誠惶誠恐的心理,。

儒家的經(jīng)典《論語》，要求人們遇到打雷閃電的時候,，要肅立起敬,，即使在夜間睡覺的時候，也必須起床,，穿戴好衣冠,，正襟危坐，表示虔誠的敬意,。所以他們雖然對打一聲雷,，閃一下電，都加以記載,，但都沒有什么科學的價值,。

另外一種態(tài)度，是把雷電作為一種自然現(xiàn)象加以觀察,，用科學的態(tài)度加以記載,。《南齊書?五行志》記載，公元490年,，會稽山陰恒山保林寺為雷所擊,，“電火燒塔下佛面，而窗戶不異也”,。這是個事實的記錄,。落雷時，地面和云層之間放電,，佛面上必定刷有金粉,，是一層導體,，正是強大電流的通路，所以大量發(fā)熱以致被熔化,。窗木是絕緣體,，或者不在電流的通路上，所以保持完好,。

宋代科學家沈括對類似的現(xiàn)象記載得更加具體詳細。他寫道:“內侍李舜舉家,，曾經(jīng)遭到大雷擊,，在他家正堂西邊的房間里，雷火自窗戶出來,，亮晃晃地竄上屋檐,。人們以為正堂已經(jīng)著火焚燒，都出去躲避,。雷停止后,，房屋還是原樣，只是墻壁和窗紙都變黑了,，室里有一個木架,，里面放著各種器皿，其中有鑲銀的漆器,，上面的銀全部熔化流在地上,，而漆器都沒有被燒焦。有一把寶刀,，鋼質十分堅硬,，就在鞘中熔為鋼水，而刀鞘依然完整,?！?/strong>

這段記載是十分翔實的。在落雷時,，強大的電流只能在截面積不很大的通道通過,，空氣電離發(fā)出耀眼的光亮，并發(fā)生巨大的熱量引起高溫,，傳到墻壁和窗紙上,，故被焦灼而變?yōu)楹谏Ｄ炯芮『迷谕ǖ郎?，電流?jīng)過金屬的刀和漆器上的銀,，遂使它溫度急劇升高，立即熔化,。刀鞘和漆器等絕緣體,，不通電流,，只受到傳來的熱量，但因時間極為短暫,，因而仍能保持原狀,。后來又有人見到類似的情況。

宋代莊綽在《雞肋篇》里講到,，他在南雄任職時曾看到當?shù)氐母；鬯卤焕讚糁?，其中一尊騎著獅子的佛象也破裂了,，那上面所涂的金粉都熔化掉，其他色彩卻依然如故,。這和上面沈括見到的“雷火熔寶劍而鞘不焚”是同一原因,。所以莊綽也說，他見到的情況“與沈所書,，差相符也”,。

上面提到的這三條記載,，其意義不但在于如實描述了雷擊的景狀及其后果,，并且已經(jīng)隱隱約約地看出了不同物質在導電方面有不同的效果。后來,，明末的方以智根據(jù)這些記載得出結論:“雷火所及,，金石銷熔，而漆器不壞,?！?/strong>這初步已經(jīng)有了一點關于導體和絕緣體的概括性。至于嚴格的導體和絕緣體的區(qū)分,，在古代是無法明確的,。

二,、我國古人對雷電的解釋

觀察只能認識事物的表象,，理論的解釋才能探討事物的本質。古代既然對雷電做了那么多觀察和記錄,，必然對討論它的成因提供了基礎,。

我國對雷電成因的探討，從周代就開始了,。那時的理論武器,，主要是物質元氣說基礎上的陰陽學說。先秦以至漢以后的許多古書上都有這方面的記載,。大概說來,，都是認為雷電是陰陽兩種元氣相互作用而產生的,。

如漢初的《淮南子》上說，“陰陽相薄為雷,，激揚為電”,。意思是，陰陽二氣彼此相擊產生雷,，相互滲透則產生電,。這些說法雖然包含有辯證法的因素，但總顯得過份粗淺籠統(tǒng),，不夠具體,。

東漢科學家王充,，對雷電作了研究,，專門寫了一篇叫做《雷虛篇》(見《論衡》)的論文，竭力駁斥當時流行的“雷為天怒”的無稽之談,。王充在文章中明確指出,，雷與電不過是“一聲一氣”而已。

那什么是“氣”呢,？聲音又是從何而來呢,？

王充舉出五條證據(jù)說明雷電在本質上就是一團火，所謂“雷,，火也”,，也就是“太陽之激氣”。王充描寫夏天陰陽二氣的作用說,，那時陽氣占支配地位,，陰氣同它相爭，結果便發(fā)生碰撞,、摩擦,、爆炸和激射，因此就形成雷電,。

王充還用水澆火的過程來形象地說明雷電。他指出:在冶煉用的熊熊爐火之中,，突然澆進一斗水,，就會發(fā)生爆炸和轟鳴；天地可以看成是一個大熔爐,，陽氣就是火,，云和雨是大量的水，水火相互作用引起了轟鳴，就是雷,，被這種爆炸擊中的人無疑要受傷害,。這一段說明，把陰陽作用發(fā)揮得很具體,，對雷電成因的解釋是很有獨到之處的,。

唐代，人們對雷與電的關系作進一步的說明,，孔穎達在《左傳》“疏”里,，說“電是雷光”。后來,，有人還說,，“雷電者，陽氣也,，有聲名日雷,，無聲名日電”。在這一點上講得最分明的是宋代的陸佃,，他在《埤雅》一書中說,，“電，陰陽激耀,，與雷同氣發(fā)而為光者也”,。并且說陰陽相激，“其光為電,，其聲為雷”,。他還用鐵與石相擊所產生的火星與聲響去比喻電和雷。

宋代周密的《齊東野語》一書，說得更加形象,，他認為陰氣凝聚,，陽氣被包固在里面，一下子爆炸起來,，結果就“光發(fā)而聲隨之”,。對于雷電威力的巨大，朱熹有個解釋,，他說雷電是“陰陽之氣,，閉結之極，忽然迸散出”,。這里著重于閉結之“極”與進散的“忽然”,。

從今天的眼光看，就是說極大的能量在極短時間內的爆發(fā)，是值得注意的,。明代的劉基有一段話,，對雷電解釋得最全面、生動,。他說:

“雷者,，天氣之郁而激而發(fā)也，陽氣團于陰,，必迫,，迫極而進，進而聲為雷,，光為電,。猶火之出炮也，而物之當之者,，柔為穿,，剛必碎，非天之主以此物激人,，而人之死者適逢之也,。”

他對雷電成因的解釋,，基本上繼承前人的說法,，可是他用炮彈出膛來比喻是很形象的；指出了人之被擊斃,，乃是“適逢之”,，并非什么天意的懲罰，是一種科學的態(tài)度,。

應當指出，這些解釋之中的陰陽,，并不是正負電荷,。在古代也根本不可能發(fā)生現(xiàn)代科學中的電概念。所有這些解釋,，也只能使我們看到陰陽理論的一些科學因素及其生命力而已,。

三、我國古代的避雷設施

雷電既然能夠造成災害,，迷信者除了驚恐畏懼之外,，就顯得無能為力、無所作為了,；具有科學頭腦的人們卻要設法對付它,。在今天，避雷針已是眾所周知的有效的預防設施。

根據(jù)落雷的成因可以知道,，地面上特別高聳突出的物體是比較容易受到雷擊的,。所以，在高層建筑物或煙囪的最頂處裝上ー個金屬的尖端,，以粗導線引到地下,，和大地相聯(lián)結，就構成了避雷針,。它所根據(jù)的原理是尖端放電,。就是說，一個帶電體,，電荷總是密集在尖端,，因此也比較容易逸出。當帶電云層逐漸接近地面,，因靜電感應作用,，地面就出現(xiàn)異種電荷，它將主要集中在屋頂?shù)哪莻€金屬尖端上,，并由此向空間逐漸逸出,，跟云層中的電荷中和。這就避免了電荷的大量積集,，引起突然性的集中放電,，從而減少發(fā)生雷擊的可能性。

同時,，由于金屬尖端有粗導線和大地相通，當雷擊發(fā)生時,，強大的電流就從避雷針的接地粗導線中流過,，從而避免了建筑物受到雷擊電流的破壞。

我國古代對尖端放電,，當然是無法了解的,，但對大氣中存在的尖端放電現(xiàn)象卻有所發(fā)現(xiàn)和注意?！稘h書》上就有“矛端生火”的記載。矛是一種兵器,，大約有三,、五米長，鋒刃就是一個金屬尖端,，當露天豎立著,，上空有帶電云層時，可能發(fā)生放電而產生微弱的亮光。

晉代的《搜神記》里記載,，公元304年,，成都王發(fā)動叛亂，陳兵鄴城,，據(jù)說夜間可以看見“戟鋒皆有火光,，遙望如懸燭?！?/strong>實際上說的就是尖端放電現(xiàn)象,。至于說“遙望如懸燭”，那可能是夸張之筆,。

關于我國古代的避雷措施，三國和南北朝時代的書上,，已經(jīng)出現(xiàn)“避雷室”的名字,。但是這個屋子的結構和避雷原理都無從考證了，這是很可惜的事,。

法國旅行家卡勃里歐別?戴馬甘蘭游歷中國之后,，于1688年寫了一部叫做《中國新事》的書，那上面記載說:“當時中國屋宇的屋脊兩頭,，都有一個仰起的龍頭,，龍口吐出曲折的金屬舌頭，伸上天空,，舌根連接著一根很細的鐵絲,，直通地下。這種奇妙的裝置,，在發(fā)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下行地底,，起不了絲毫破壞作用,。”看來,，這龍頭既是種裝飾,，另一方面也是一種避雷裝置。

在這里,，建筑藝術和避雷措施結合得很巧妙。這一類避雷裝置在我國起源于什么時候呢,？

據(jù)唐代王睿的《炙轂子》上記載,，漢代的古建筑柏梁殿遭火災,，因此，有個搞巫術的人提出建議,，把瓦做成魚尾形狀(叫做“鴟尾”或“蚩吻”),，放在屋頂上就可以防止雷電引起的天火?？磥磉@就是《中國新事》上所說的“仰起的龍頭”之類的東西了,。

古書上還記載說，有人看見房屋頂上瓦質獸頭的口中竟有二三尺長的火光,。大概就是放電現(xiàn)象,。這樣看來，我國至遲從唐代開始,，有的屋頂上所設置的動物形狀的瓦飾,，實際上兼作避雷之用。在古建筑里還發(fā)現(xiàn)一些值得注意的部分,，譬如塔的尖頂常常被涂上一層有色金屬膜,。成了導體，那直達地下的塔心柱所采用的木料往往是容易導電的,，塔心柱的下端又有貯藏金屬等的“龍窟”,。這樣實際上就構成了避雷裝置。

?無怪明代就有記載說,，嘉興的東塔頂上夜間“放金色、若流星四散”,。許多高大的殿宇,，有所謂“雷公柱”等等的設置，也屬于避雷措施,。這些完全是古代建筑師們長期實踐經(jīng)驗的積累這樣說來,，我國古代雖然不可能在避雷針的原理方面有所發(fā)現(xiàn)，但在實踐上,，早在一千多年前就已應用了?，F(xiàn)在，人們一說起避雷針,，就想到十八世紀的美國科學家富蘭克林,，可是我們祖先的貢獻也是不能抹煞的。