閃電帶來(lái)的啟示

19世紀(jì)末，最早使用的電都是由剛發(fā)明不久的直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。但直流電有個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是不能輸送到較遠(yuǎn)的地方，這就使電業(yè)很難大面積普及。當(dāng)時(shí)，美國(guó)的電學(xué)天才斯泰因梅茨認(rèn)為，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)改用交流電的方法來(lái)解決，即讓電流在導(dǎo)線(xiàn)中來(lái)回流動(dòng)，先朝一個(gè)方向，然后再朝另一個(gè)方向。當(dāng)時(shí)沒(méi)有人知道如何制造這種發(fā)電機(jī)，也不知如何生產(chǎn)輸送交流電的導(dǎo)線(xiàn)。斯泰因梅茨把這些問(wèn)題逐步解決了。

1894年，在斯泰因梅茨的指導(dǎo)下，美國(guó)總電器公司在尼亞加拉大瀑布建成了一個(gè)交流發(fā)電站，第一次把強(qiáng)大的電流輸送到41千米之外的布法羅。從此，電就跨越整個(gè)大陸，造福民眾，國(guó)家開(kāi)始實(shí)行了電氣化。但是新的問(wèn)題隨之產(chǎn)生，每次雷雨來(lái)臨，都會(huì)造成送電事故，閃電的力量是如此巨大，來(lái)臨的時(shí)間又如此不可捉摸，常常使送電系統(tǒng)受損。

1920年夏季的一天，斯泰因梅茨建于湖邊的一幢小木房被雷擊中了。閃電撞上了木房門(mén)口的一棵樹(shù)，又擊破窗戶(hù)射向室內(nèi)一個(gè)金屬燈具，再沿著電線(xiàn)穿過(guò)了墻壁，擊破一面背后鍍銀的大穿衣鏡。這種事別人遇到一定會(huì)驚恐不已，自認(rèn)晦氣。但斯泰因梅茨卻因此受到啟發(fā)，反而高興極了。他對(duì)他的助手說(shuō)：“這面鏡子是我們最重要的線(xiàn)索。”

他搜尋玻璃的碎片，不厭其煩的把它們一塊塊對(duì)在一起，像在玩一個(gè)拼板玩具。然后，他把對(duì)好的板塊夾在兩塊玻璃之間，用帶子把四周加固。鏡子的背面立刻顯示出閃電烙過(guò)的花紋。斯泰因梅茨根據(jù)從擊點(diǎn)到熔帶末端的距離，來(lái)計(jì)算閃電的能量。

從這入手，斯泰因梅茨整整鉆研了兩年。1922年，他邀請(qǐng)了愛(ài)迪生等人來(lái)看他的閃電實(shí)驗(yàn)。客人們看到一架奇怪的機(jī)器，有兩層樓高，有兩個(gè)玻璃架擱，一個(gè)在另一個(gè)之上，架擱都覆蓋著金屬薄片，以便聚集電能。旁邊還有兩個(gè)圓形銅帽準(zhǔn)備接受?chē)姲l(fā)的閃電。當(dāng)啟動(dòng)電閘，擱板開(kāi)始聚集電能，發(fā)出嗡嗡的叫聲時(shí)，客人們的神經(jīng)有點(diǎn)緊張了。就在這時(shí)，一道耀眼的紫光在銅帽間突然而過(guò)。閃電來(lái)了！接著便是轟擊的雷聲。斯泰因梅茨實(shí)驗(yàn)了人造閃電，并由此發(fā)展了避雷器。這個(gè)設(shè)計(jì)使閃電可以無(wú)害地逸入地下而不進(jìn)入供電系統(tǒng)。