建筑物的保护神

周成

春天的某个假期，吴晓宇、刘一休和贾波特一起去旅游。在旅游的途中，他们看到很多别墅般的楼房顶上都装了一个奇怪的“东西”，几乎家家户户的屋顶上都有。“你们说那是什么？”贾波特问他的两个伙伴。

“我也不太清楚！好像就这一带的房子有装这个。有些地方的屋顶并没有装啊！难道是为了美观吗？”刘一休说。

“不如问时间机器吧！他是‘百事通，什么都知道呢！”吴晓宇说道。

“谁叫我啊？”时间机器一听到有人说到他的名字，就跳了出来。

“那是什么？你看！”三人纷纷指着远去的屋顶问时间机器。

时间机器看了又看，一边启动自己的定位搜索功能。说：“那不就是避雷针嘛！南方的春天多雨多雷，尤其是江南水乡更是如此，这是用来‘避雷的！”

“原来是‘避雷神器啊！真是失敬失敬！” 刘一休不忘趁机幽默一把。

“俗话说，读万卷书，行万里路。旅游的作用就在如此啊！”

“时间机器，那你就带我们去系统地了解一下有关避雷针的来源和相关知识呗！”

古建筑上的避雷装饰

“避雷针到底是什么？”吴晓宇问道。

“避雷针是一种保护建筑物免受雷击的装置。它是利用尖端放电，减少建筑物或仪器内蓄积的电荷，缓和云层与物体间的电势差，防止雷击的发生。一般是在高大的建筑物顶端安装一个金属棒，再用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和为防雷起到很好的作用。”时间机器马上给大家解释避雷针的功能，“走，我先带你们去一趟图书馆，去查查史料。”

很快，他们来到了省内一家最大的图书馆，三人各自忙碌起来。这时，刘晓宇查到了一本唐代出版的书，查到了一篇文章，他马上喊大家一起来阅读，文章记载：汉朝时柏梁殿遭遇到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以防止雷电引起的天火。“其实，以前的屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，不仅仅是为了好看，而是同时可以避雷，也可以算作是现代避雷针的雏形。而且，很早以前，中国古代的人们就已经知道如何避雷了，他们通常在屋顶上以龙头为装饰，而龙嘴里装有避雷针头。”时间机器说道。

“真的假的？是不是你自己揣测的啊？”刘一休不信。

这时，时间机器又拿来一本法国旅行家写的《中国新事》，大家围在一起看。书上写着：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线潜行至地底，避免雷电击毁建筑物。

“你们看，这本书也证实了我国古代人民已经知道如何避雷。这说明古代建筑上的避雷装置，在结构上和使用上已和现代避雷针基本相似。也印证了我之前说的古代人们喜欢以龙头给屋顶装饰的目的。”时间机器说道。

“据说是富兰克林发明了现代避雷针呢！他到底是如何做到的呢？”刘一休追问起来。

“走吧！我们直接去了解下富兰克林的故事吧！”贾波特提议道。

从天空抓住闪电

时间机器带大家来到了1757年的美国夏季，此时的富兰克林在电学理论上取得了很大的突破，此时的人们都知道了莱顿瓶，知道怎样将电储存在瓶里面，知道会产生电击，但却不知道电到底是什么，电击又是如何发生的。富兰克林试图通过实验确立电力的工作原理，寻找存储电力和应用电力的方法。他最早提出了电流的理论，认为电会沿着导体从正极流动到负极。他创造的许多专业词汇直到今天我们还在使用，如正电、负电、电池等。

于是，时间机器带着大家找到了富兰克林，此时，富兰克林正沉浸在对闪电的研究中。

“叔叔，你对闪电有什么新的发现吗？”吴晓宇问起了眼前这位伟大的科学家。“同学，我觉得闪电也是一种放电现象。实际上，这是另一种源自莱顿瓶的电火花，只是在形式上更猛烈而已。为了证明这个理论，我在用风筝和钥匙进行实验。”富兰克林告诉吴晓宇。

大家发现富兰克林具有一种将基本原理转化成简单实验的天赋。他先是制作了两张表格，列出了电和闪电的各自特征，然后进行比较，发现两者很相像，于是就开始实验。富兰克林认为，要证明闪电理论的唯一方法是在教堂尖顶上竖一根导体，可惜教堂的最高点仍然不够高。

“我过几天就要进行一次实验，你们可以来观看！”富兰克林邀请大家。

这一天终于到了，时间机器和吴晓宇他们三人在远处观看。当天空乌云密布时，富兰克林和儿子威廉将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，金属线末端拴了一串铜钥匙。不一会儿，牵引风筝的线绳开始分裂，这说明有电荷产生。于是，他摩擦自己的指关节并与钥匙接触，很快，火花出现了。

实验结束后，富兰克林告诉大家：“刚才好险，我的手麻了一下！幸好今天传下来的闪电比较弱，才没受伤。这个实验证明了闪电实际上就是大量的静电。如果将一根金属棒安置在建筑物顶部，并且用金属细线连接到地面，那么，所有接近建筑物的闪电都会被引导至地面，而不至于损坏建筑物。”

目睹这个实验过程的吴晓宇、刘一休和贾波特三人惊呆了，他们喃喃自语：“科学家真的很厉害！冒着被雷击的危险，能从自然界这么多现象中找出规律，发现科学原理。”

“你们知道吗？从此，人类历史上诞生了一句名言来描绘他的这一成就——他从天空抓到了雷电，从专制统治者手中夺回了权力。为什么说是从专制统治者手中夺回权力呢？这是因为美国、英国和法国的不少神职人员谴责过富兰克林。他们坚持认为闪电是上帝惩罚罪人的方式，人类根本不能干预。而富兰克林对此嗤之以鼻。后来，富兰克林精心设计了避雷针的大小、地面设备的类型以及如何将其与建筑物连接，直到今天避雷针仍基本保持了他当年的设计。”时间机器告诉大家。

避雷针初现神威

“其实避雷针在发明之初的推广应用时，还经历了一个复杂的过程呢！很多人不但不了解避雷针，还视为邪恶之物。在北美传播的时候，教会就曾把它视为不祥之物，说是装上了富兰克林的这种东西，不但不能避雷，反而会引起上帝的震怒而遭到雷击，但是，在费城等地，拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针，在大雷雨中却安然无恙。由于避雷针已在费城等地初显神威，谁也挡不住它的势头，它很快传到北美各地，随后又传入欧洲，后来又进入亚洲。”时间机器告诉大家。

“哈哈，哈哈，为什么那个时候教会的人总是那么顽固和封闭呢！还不是挡不住科学的力量！历史挡不住前进的车轮，而科学就是前进的车轮啊！”刘一休感叹道。

避雷“神器”人气大爆发

避雷针传入法国后，法国皇家科学院院长诺雷等人刚开始反对使用避雷针，后来却觉得圆头避雷针比富兰克林的尖头避雷针好。但法国人却仍然选用富兰克林的尖头避雷针。据说当时的法国人把富兰克林看作是苏格拉底的化身，富兰克林成了人们崇拜的偶像。他的肖像被人们珍藏在枕头下面，而仿照避雷针式样的尖顶帽成了1778年巴黎最摩登的帽子。

“小小的避雷针，没想到还引起了这么大的轰动！用现在的话说，这叫超有人气的‘明星啊！简直是‘红得发紫啊！”贾波特都羡慕起避雷针了！

“人怕出名猪怕壮，树大招风，你再看看避雷针在英国又遭遇到了什么‘奇葩事件？”时间机器立即给大伙说了避雷针在英国的遭遇。

避雷针进入英国后，英国人也曾广泛采用富兰克林的尖头避雷针。但美国独立战争爆发后，富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。而英国当时的国王乔治二世出于反对美国革命的盛怒，曾下令把英国全部建筑物上的避雷针的尖头统统换成圆头，以示与作为美国象征的尖头避雷针势不两立。

“哈哈，真够奇葩，美国要独立，关避雷针什么事啊！竟然拿避雷针出气，简直是雷人的国王。进入这样的国家，我们都得带避雷针才行！太有意思了！”吴晓宇哈哈大笑。刘一休和贾波特也在旁边笑成一团。

（责任编校：贺年青）