书城教材教辅激发青少年物理兴趣的故事(启发青少年的科学故事集)
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第170章 我国古建筑避雷之谜

提起富兰克林,人们就会联想到雷电,想到他发明了避雷针。大约250年前,他提出了避雷针的设想:在建筑物的高处,安装一根尖锐的金属杆,沿着墙壁引到地下,深埋以后,就能防止雷击。

现在看来,富兰克林的避雷针并不是那么完美,英国的避雷装置,顶部不是一根针,而是一个球,法国人也不用针,而是一个圆锥体。唯有美国人,坚持使用富兰克林最初的设计,仍然使用顶部尖锐的铁杆。

1997年7月13日,美国纽约市遭雷击,5条高压线路被切断,停电一整天。美国人这才想到避雷针不可靠,于是新设计的避雷装置不再是孤零零的一根针,而是2000多条细细的导线,装在一根空心管子上,看上去好像一个鸡毛掸子。

近年来,还出现过一些新型的避雷装置,比如,在金属杆上装一个放射源,或装一个半导体消雷器等等。不过,令人惊奇的是我国古代也有避雷装置,我们先引用一位法国旅行家戴马甘兰的记述;“中国屋宇的屋脊两头,有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头伸向天空。舌根连着一根金属丝连通地下。这种奇妙的装置,在发生雷电的时候,电就会从龙舌沿铁丝跑到地下,不会毁坏建筑物。”

这段记述来自《中国札记》,是这位法国人1688年写成的。1688年,比富兰克林发明避雷针的1750年早60多年哩!由此可见,我国早就有了避雷装置。这位法国人说的“龙头”,在我国叫作“鸱(chī)尾”。相传,汉代的时候,未央宫遭雷击失火,就有人向汉武帝建议,在宫殿的尾脊上安装能消灭火灾的鸱鱼。于是,后来的宫殿和民房的屋脊两头都有了叫做“鸱吻”或“鸱尾”的金属饰物,形状有龙、鱼和雄鸡等。遗憾的是,这些鸱尾并没有金属线连接大地,而这位法国人却根据自己的观察,描述了这是避雷针似的装置。因此,这件事就成了一个不解之谜。

后来有人分析,鸱尾虽然没有金属线连接大地,暴风雨袭来的时候,淋湿了屋顶和墙壁,也起到了接地的作用。

可是,我国有许多古塔,塔顶尖尖,突出于地面,最容易引雷,最容易遭雷击,却保存完好。不是雷电未曾降临,而是雷电来临时,被消除了。

1960年,浙江杭州的六和塔,在一个雷声隆隆的夜晚,人们看到塔顶尖端连续放光。这是放电现象,放电以后,雷灾消失了。

历史上也有过类似的记载。1611年一个夏夜,浙江嘉兴的东塔放金光,像流星四散。山西河津县城东觉成寺内有一座宝塔,到了风雨夜,塔顶常常会放光。

这些古塔顶部都有一个金属塔刹,目前发现,最古老的金属塔刹出现在三国时代。公元229年建成的保圣寺塔(位于江苏高淳县),塔高31米,塔顶有一装饰,由覆钵、相轮和宝葫芦等组成,大约4米多高。人们常把这铁刹叫做“葫芦串”,这就是一个避雷装置。由于有了它,一两千年内,高塔未遭受雷击。

这样的例子还可列举一些,明代的北京曾有一个广寒殿,建在今天的北海公园内,殿旁竖立着一根铁杆,有数丈高,顶部是3个金葫芦,同时引一根铁链连接大地。虽然文献说,这是为了镇龙,镇北海之龙,而真正的作用却是避雷。

看来,上面介绍的这些古建筑,虽然没有避雷针,却都设有消雷、防雷的设备。这是不是古代工匠有意的安排?如果是,那么发明避雷针的年代就会大大推前;如果不是,为什么类似的装置却不止一两处,许多地方都有发现?

除了金属塔刹是一个谜,砖石结构和木塔也是一个谜。山西应县的木塔,全部是木结构,塔高51米,这是很容易招雷的高建筑,然而,它从建成到今天,已经历了900多个春秋,至今仍高高地耸立着。

有人说,这是木塔,不导电,塔身不导电,地面又干燥,木塔就有了避雷的性能。而另一些人却说,雷电袭来,电压极高,高达几百万伏,电流又特别大,木结构的塔也会成为导体,怎么说能避雷呢?

这也是不清楚的事。