照 明  初生光明

 




  篝 火

  时光悄悄地流逝。人类在同自然界的斗争中增长着才干,认识了周围的许多事物,火就是其中之一。

  原始人发明用火,是经历了艰苦缓慢的实践和认识过程的。

  你看,当暴风雨袭来的时候,电闪雷鸣,雷电击到树木或其他容易燃烧的物质上,就会燃起熊熊大火。由于火山喷发或者陨石坠地,也会酿成森林火灾。

  我们的祖先起初是并不喜欢火的。那时候,火对人类总是板着一副凶狠的脸孔:大火燃起,烈焰冲天,浓烟蔽日,所到之处,一片焦土。火的破坏性使原始人望而生畏,遇到大火就惊恐万状,逃之夭夭。

  但是,遇到火的次数多了,人们就渐渐不以为奇,反而习以为常了。而且逐渐懂得了火也能给自己带来好处:大火过后,被烧死的野兽糊香扑鼻,香美异常,吃起来外焦里嫩;火能使人得到温暖,赶走寒冷;火还可以用作防御和攻击猛兽的武器,因为猛兽也是害怕火的。

  一次又一次的实践,改变着原始人对火的认识,他们慢慢地由怕火而变成爱火。当大火再一次袭来的时候,他们不再一跑了之,而是果敢地小心翼翼地把一些还在燃烧的树枝拿回来,并且不断地给它添加新的树枝——精心地“喂养”起来。于是,由几根树枝架起的一堆篝火终于燃烧起来了。

  当人类第一次围在篝火旁度过一个欢乐的夜晚的时候,该是一幅多么动人的场景啊!他们兴高采烈,欢呼庆贺,甚至惊喜若狂。啊,他们终于用自己的劳动战胜了黑暗,赢得了光明!火堆,这是人类创造的第一盏“灯”,这是人类掌握的第一种人工光源。

  火愉快地燃烧着,善良地微笑着,它由人类的敌人变成了人类的朋友。

  原始人开始只是利用现成的火,后来渐渐想到应当保存火种——它们把火置于特别的监护之下,由专人负责看管,不让它熄灭。用火时把火生得旺旺的,不用时让火慢慢地冒着烟。一堆火种往往可以保存很长的时间。

  在我国北京周口店的考古发掘中,发现有四五十万年前的北京猿人用火留下的灰烬堆积物。堆积物很厚,说明他们从天然火那里取来的火种昼夜长燃不熄。

  天然火得来不易,原始人对火种的珍惜也就可想而知。古代埃及、希腊、伊朗等国的寺庙或城镇,经常点燃着一堆不灭的“圣火”。到了现代,虽然人们在生活中早已不再保留火种,但是,每当举世瞩目的亚运会或奥运会开幕,总有传递火种和点燃圣火的仪式,也是古代传统的再现吧。

  火种既然十分珍贵,那么对于不慎让火种熄灭了的看火者,当然要给予非常严厉的惩罚。

  惩罚归惩罚,万一火种熄灭了又怎么办呢?只好到邻近的地方去借火。人们用寄生在桦树上的一种菌类来引火。这种菌类像个大蘑茹,点着后能像木炭一样缓慢地燃烧,等到需要火的时候,只需使劲一吹,它就会着起火来。人们用树枝插在菌类上做柄,然后拿着这珍贵的火种飞快地跑过来,再点燃自己的火堆。

  借火是很费事的,而且也不保险。有时由于离借火的地方较远,在半路上火种就熄灭了。甚至还可能借不到火,比如一场大水冲来,人们躲到高处去了,周围是一片汪洋,你到哪里去借火呢?

  严酷的现实迫使原始人开动脑筋,想方设法摆脱对天然火的过分依赖,去争取用火的更大自由。

  不知又经历了多少万年的实践、探索,原始人终于发明了摩擦取火的方法。

  摩擦取火是利用石块互相撞击迸出的火星来取火,这大概是一二十万年以前的事。摩擦取火在人类历史上占有极其重要的地位,人类科学技术的发展正是从这里开始的。就世界性的解放作用而言,摩擦取火甚至超过了蒸汽机,因为它使人类支配了一种自然力,从而最终把人和动物界分开。

  从那时以后的若干万年以来,人们一直依靠着摩擦取火来点灯;甚至直到18世纪末叶,人们还用火刀打击燧石取火。发明和使用火柴只是近一二百年来的事儿。

  我们的祖先终于能够不依赖自然界而自己来取火了。只有到这时,人类才算初步获得了对热和火的真正支配权,才有可能利用它去发展和提高社会生产力,才有条件去不断发明和改进照明工具,直到制造出形形色色的现代新灯来。

  从火堆到松明

  在科学不发达的远古时代,人们不了解火的本质和由来,而人类跟火的关系又非常密切,于是就把它当作神圣的东西来加以崇拜。

  根据我国古代的传说,火是由一位名叫“燧人氏”的圣人发明的。而古希腊人说火是由一个叫做普罗米修斯的神从天上偷来的。他造福于人类,自己却受到残暴的众神之王——宙斯的惩罚。宙斯把他用铁链锁在高加索的山崖上,每天派一只饿鹰啄食他的心肝。但是普罗米修斯坚贞不屈,为人类忍受着苦难。

  波斯的祆教是一种拜火教,它把火看成是善良和光明的化身,礼拜圣火是他们主要的宗教仪式。奥林匹克的神庙里至今还保存着古代的火种,不时有人前往顶礼膜拜。

  人类学会用火以后,火的神秘性就慢慢地消失了,但是火同人类生产和生活的关系,却越来越密切。

  使用火堆照明持续了几十万年。原始人在野外露宿的时候用它,在洞窟里穴居的时候用它,学会盖房子搬进屋子里以后还用它——他们在屋子中间挖一个不太深的方形坑,叫做火塘,就在火塘里生起火来。

  你可以设想一下当时的情景:吃过晚饭以后,一家人围坐在火塘周围的土台上,男人们修理工具,谈论着狩猎、耕种的事儿;女人们紧张忙碌,干着缝补、编织的活计;孩子们嬉耍好奇,贪婪地倾听着大人的谈话。

  为了做些夜工,即使是在盛夏酷暑的三伏天,人们也得点起火堆,光着膀子,汗流浃背地在火边忙碌;火堆冒着烟,尽管屋子敞开大门,屋里还是浓烟滚滚,熏得人涕泪交流。这当然是很不舒适的。

  许多许多年过去了,人们从生活经验中得知,燃烧一根木棒有时也能把整个屋子照亮。于是火堆就逐渐被一根点燃着的木棒所代替。这样做有很多好处,既可以减少屋子里的浓烟,又能够大大节省木柴。

  点燃木棒也带来新的问题。首先是这根木棒需要竖着放,放得高一点,这才能把它有限的光芒射开去,让更多的地方照亮。另外还必须把木棒烧着的一头朝下,斜拿着,否则它会熄灭,正像划着的火柴必须头朝下才能更好地燃烧起来一样。

  当然,把一根沉重的木棒拿在手中,叫它尽情地燃烧,这总不是个办法。于是,人们又开动脑筋,发明了放置燃烧木棒的架子,解决了用人手拿木棒的问题。

  旧的问题解决了,新的问题又冒了出来。木棒只要点着就能燃烧,但并不是同样多的光。含树脂多的木棒燃烧起来比含树脂少的木棒明亮得多,而且点燃时间也长。最适合用来点燃照明的木棒是松木,后来人们就把松木照明称之为“松明”。

  松木并非到处都有。怎么办?人们把松木里的“精华”——松脂提取出来,用其他木棒蘸上一点,结果制成了人造松明。人造松明发出的光并不比天然松明差,而且使用更方便。

  你知道吗?我国东北的大兴安岭和小兴安岭一带盛产松木,当地居民把松明叫做“明子”;在没有电力照明的边远地区,现在夜晚还往往点着“明子”照亮哩!

  如果是晚上出门走夜路,点着的松明就得拿在手里,人们又叫它“火把”。

  我国南方没有松明,火把是用干草、枯枝扎成的,上端放在松脂或者脂肪里浸过。另外也可以利用毛竹,毛竹经过溪水漂洗再劈成细条,绑扎在一起就是很好的火把。火把燃烧起来火光熊熊,既明亮,又耐久。

  火堆不单用来照明,而且首先是做饭、取暖的热源,一当两用。只有在发明了松明和火把以后,人类才能够骄傲地宣布:我们终于有了与热源分家的专门的照明工具了!

  灯的诞生

  早在用火堆照明的时代,人们就已经在琢磨着怎样改进照明的方式:一些人发明了松明和火把;另一些人可能在更早以前就想到,可以用更简易的办法来取得亮光。

  大概是在烤肉的时候,有人看见动物的油脂滴到火堆上会使火烧得更旺,于是就想:能不能直接利用动物的油脂来点火照明呢?

  这个想法很容易变成现实:在石制的浅碗里盛放一些动物油脂,然后用火点着试试。结果怎么样?果然可以燃烧发光。就这样,人类做成了世界上第一盏真正的灯。

  最早的灯极其简陋,光有一只盛油的石制灯碗,没有灯芯,点燃时冒着又浓又黑的烟,带来的光亮却非常有限。尽管如此,它与火堆和松明相比,还是最有资格称做灯的,因为它具备了灯的雏形。

  考古学家曾在法国的一个洞窟里发掘到一盏这样的灯,它与燧石的刮刀和鹿角的鱼叉混放在一起,碗底上有一层薄薄的黑色的东西,化验证明它是燃烧油脂留下来的灰烬。经鉴定,这是新石器时代的灯,也是直到目前为止我们已知的人类最早使用的灯。

  请设想一下当时的情景吧。每当夜幕降临,星星点点的火光便在辽阔无垠的大地上出现:有的地方燃起了火堆;有的地方点亮了松明;还有的地方是原始的油脂灯在闪光。黯淡的火光在浓重的夜色中吃力地闪烁着、摇曳着,这样的夜景确实是不怎么令人鼓舞的。

  再让我们来看看现在的情景。入夜,祖国的城市和农村,社会主义建设的工地上到处灯光闪亮,一片通明,各种各样的灯把黑夜照耀得如同白昼,人欢马叫,机器轰鸣,千百万劳动人民在为建设四个现代化的祖国英勇奋斗。这是何等的壮观,何等的迷人!

  同现代灿烂辉煌、绚丽多彩的灯相比,古代那些火堆、松明、原始的油脂灯之类的照明工具,就实在算不得什么了。但是不要忘记,路是人一步一步地走出来的,现代先进的灯,是由过去简陋的灯一点一点地演变而成的。

  在较好的灯问世以前,人类不知度过了多少个昏黑的夜!

  灯芯

  原始的油脂灯有什么缺点呢?

  缺点不少。其中最主要的一条是冒烟,一点着火就冒出又黑又浓的烟。

  你看过电影《屈原》吗?你注意过那里面的灯呢?即使是在楚王豪华的宫殿里,也没有一盏明亮的灯!那一人多高的青铜立灯够阔气了,在上端还分成5枝,构成花瓣的形状,5个灯碗里都烧着油,然而灯光黯淡。在张仪向南后献上隋候之珠时,两张邪恶的面孔背后,5枝立灯冒着一股股浓烟。后来屈原被关到东皇太庙里,那里的灯光更昏黯,黑烟也更浓烈了。

  这样的油灯为什么会冒很多烟呢?

  在斜射的阳光里仔细观察一下,马上能揭开烟的秘密。

  烟是由许许多多固体微粒悬浮在空气里造成的。有的是一些极微细的小颗粒;有的稍大一些,颗粒后面拖着一条小尾巴;还有的个儿更大,尾巴也更长。就是这些小东西,和火焰同时产生,跟空气结伴而行,迅速飞散,到处舞动,干扰人们的视线,阻碍光线的传播,讨厌极啦!

  事实上,燃烧生成的烟的成分是挺复杂的,不过主要是一些没有完全燃烧的炭粒和燃烧过后留下的灰烬。

  碳是油脂的主要成分,正像氢和氧为什么会冒出很多烟呢?是水的成分一样。碳能燃烧,当点燃油脂的时候,其中的一部分碳同空气中的氧化合,生成二氧化碳,同时发出光和热;另一部分碳找不到氧结合,就游离出来变成炭粒,并随着油面上升的热空气流到处飞舞,成为烟的主要成分。

  说到这里我们就明白了,油脂灯冒烟原来是因为油脂燃烧时空气供应不足的缘故。

  空气不有的是吗?怎么产生供不应求的现象呢?

  地球上的空气确实有的是,这是众所周知的。我们在这里所说的供不应求,主要是指直接与油脂接触的那部分空气。在油脂一遇到火呼啦一下子燃烧起来以后,火焰会把空气从原来的地方挤走,于是在油脂燃烧的周围,就显得空气供应不足。

  为了减少冒烟,应该想办法让油脂不是一下子都点着,而是一点一点慢慢地燃烧。这个道理,我们现在看起来很简单,但是在点着原始油脂灯时代的人们,却不明白其中的奥秘;他们只是在实践中朦胧地意识到,灯冒烟同油脂燃得太快有关系,于是尝试着采用不少的办法来克服这个毛病。后来终于发明了灯芯。

  开始,灯芯是用小木条或者草本植物的茎晾干以后做成的。南方有一种草叫灯芯草,茎是圆的,挺细,茎里有白瓤,干了以后疏松柔软,是做灯芯的好材料。还有一种龙须草,也能用来做灯芯。

  草木灯芯出现以后,人们还用过麻制灯芯和丝制灯芯,但是后者既贵又不好用,终于被淘汰了。

  讲到棉制灯芯,恐怕少说也已经有几千年的历史。起初,它是用棉花搓成的细捻子做的;懂得纺线以后,又用好多粮棉线搓在一起做成。这样的灯芯,一直使用到现代。

  有了灯芯,油脂灯的点燃情况果然大见好转。油脂沿着灯芯一点一点地上升到火焰里,正像水沿着植物的根茎一点一点地上升到叶和花一样;这样,油脂里的碳就能比较充分地跟氧结合,结果是冒烟大大减少,节省很多油脂,点燃时间既久,灯的火焰也更稳定、明亮。

  有的少年朋友可能会问:物体总是由上往下坠落,油脂怎么会沿着灯芯往上升呢?

  你可以做一个简单的试验用一根很细的管子插到水里,水会沿着细管子慢慢上升,升到一定高度,停住了,细管子里的水面高出管子外的水面;管子越细,升高越多,就像水被细管子向上吸引一样。这种现象叫做毛细管现象。

  现在再来看看我们的灯芯。灯芯是非常疏松的,里面有许许多多的孔隙,这就等于存在着许许多多的毛细管。用火把灯芯点着,灯芯头上的油脂被烧掉了,灯碗里的油脂便会慢慢地源源不绝地往灯芯头上输送,恰如其分地维持着灯的燃烧发光。

  蜡烛出世

  油池是油灯的重要组成部分。没有油池,也就是没有灯碗或灯盏,油放到哪儿去呢?

  可是,我们的祖先却偏偏要在这方面进行大胆的革新,干脆革掉了油池。

  要知道,液态的油脂是一定要容器盛放的,而固态的油脂却不一定需要。把灯芯同固态的油脂相结合,就产生了一种新的照明工具——蜡烛。

  最初,大概是由于动物油脂经常凝固在油池里吧,有人就想:这油脂已经凝固不动了,还装在油池里干什么呢?干脆拿出来不行吗?

  人们尝试着把凝固了的油脂从油池里挖了出来,结果一坨油脂裹着一根灯芯——这就是最早的蜡烛。

  从此以后,人们就开始有意识地制造这种照明工具了。因为跟油灯相比,蜡烛在携带和使用上要方便得多。

  古代人们在一根横起来的木棍上悬挂几十根烛芯,然后把它们一起浸到盛着熔化油脂的大锅里。当这些烛芯充分地吸收了油脂以后,马上把烛芯提起;油脂冷却凝固,就在烛芯外面包上一层。再浸一次,再冷却,再包上一层。每浸一次加厚一点。这样反复操作多次,直到烛芯周围凝固的油脂达到足够的厚度,蜡烛便做成了。

  后来又发明了更方便的浇注法。也就是先将烛芯放在蜡烛形状的模子里,然后把熔化了的油脂浇注进去,冷凝后倒出来,就成了一支蜡烛。模子的材质各种各样,有铁的,有锡的,有竹子的,甚至还有纸的。浇注法制成的蜡烛,不仅大小一定,而且表面光滑均匀,比浸制烛美观得多。

  在《天工开物》一书里,还记载着当时手工制烛的情景。办法是用竹筒作模子,先把竹简剖成两半,放在水中煮涨,为的是不让油液粘挂在筒壁上,然后取出将两半对好,用小蔑箍勒紧,再用鹰嘴铁勺舀油灌进竹筒,并把烛芯插好,等油冷凝以后,把箍打开,蜡烛就做成了。

  蜡烛在我国有悠久的历史。陕西咸阳塔儿坡出土的秦代铜器中,有一对铜烛台,做成一条雁腿的形态,雁足踏在桃形灯座上,雁腿股部托住环形灯盘,灯盘上面有3个灯柱,可以同时点燃3支蜡烛。这就告诉我们,早在距今2200多年以前,蜡烛便已经进入我国人民的生活中。

  当然,话还得说回来,古代的蜡烛很贵,一般贫苦百姓买不起,只是在官僚、地主、豪绅的家中才能使用。

  不仅汉族,我国少数民族也使用蜡烛。在河北宣化出土的辽墓壁画中,有一个宴饮的场面,画着一支大蜡烛,插在雁足灯台上,灯台放在地面,火焰却达到了侍者的腰部。这就是说,这支蜡烛竟有1米多长!

  虽然蜡烛便于携带,但是经不起风吹。为了用于室外照明,应该给它加上一个挡风的设备。

  办法很简单,在灯座外面套上一个用细竹丝做骨架的半透明的油纸框,这样就得到了一种我国特有的照明工具——灯笼。有了灯笼,人们在夜间走路就方便多了。

  你看见过大灯笼吗?有一本古书叫做《东京梦华录》,那里描述了宋朝时候元宵之夜皇宫里的情景:皇帝坐在宣德楼的正中,楼上垂挂绲着黄边儿的帘子,两边垛楼上各挂一个大灯笼。灯笼的直径有1丈多,里边点着巨大的蜜烛,蜜烛像房屋的椽子那么粗大。

  油灯小天地

  我们已经知道,油灯的构造主要是3部分:灯芯、油池和油。有了这3部分,灯就可以点燃了。

  劳动人民有着灵巧的双手,以这3部分为基础,他们制出了许许多多各不相同但又都十分精巧华丽的灯。

  我国西汉时期中山靖王刘胜家里有一盏灯叫“长信宫灯”,现在保存在中国历史博物馆里。灯是由铜制成的,高46厘米,通体鎏金。一个跪着的宫女双手捧着灯,宫女的左手握着灯盘的柄,右臂其实就是烟道,烟进入体内,可由头部放出。灯又能转动开合,用来调整灯光。这是一盏极精巧的灯,也是在我国能找到的第一盏装有烟道的灯。它出自距今2000多年以前的劳动人民之手,该是多么令人钦佩啊!难怪中外许多参观者总是围在这件展品的周围,久久不肯离去哩!

  刘胜家里的灯,保存到现在的,还有几盏也很精致。比如,有一盏朱雀灯的构思就很奇特:一只张开双翼跃跃欲飞的朱雀,站在带柄的圆灯座上,口里衔着一只环形灯碗,背上骑着一个小人儿。还有一盏铜人灯,由一个娃娃举起右臂,把灯碗托在手里。娃娃单腿跪着,仰脸看着碗底,整个造型刚劲浑厚,娃娃的面部表情也很传神。

  到了东汉,枝形灯多起来了。中国历史博物馆里,现在还保存着一盏13枝铜灯。灯的底部是圆形的灯座,灯座中心竖着圆柱形的灯柱,这灯柱就好比树干;灯柱向四面分出枝叉,好比树干上长着树枝,所以叫做“枝形灯”。这盏枝形灯的灯柱分7层,排列着带有弯曲的枝形柄的灯碗,每层2枝,总共13枝。这灯一点起来,13个灯碗同时放光,一盏灯就顶13盏!

  东汉晚期的灯,我们现在还能见到的,大多是陶瓷做的。灯仍然保持“枝形”,但灯上的装饰品更多,做得也更精致华美了。有一盏13枝陶灯,除了必需的灯碗、灯柱、灯座等构造以外,在高85厘米的陶灯上,装饰着各种各样的人、禽、花、鸟、虫、兽等竟达80种之多!还有一盏14枝陶灯,装饰得更为精美:全灯高1米多,灯盘上分层堆塑出开屏的孔雀、奔逐的野兽、驰骋的骑士、乘车出游的贵族等等。

  古代的外国人又点什么样的灯呢?

  你听说过罗马的古城赫库兰尼姆和庞培,在公元79年,当维苏威火山爆发的时候,被火山的喷出物所覆盖的事情吗?过了1600多年,这两座古城被发掘出来:挖开30多米厚的泥土和火山灰,发现了赫库兰尼姆城;挖开4米厚的同样物质,发现了庞培城。古城保留着原来的样子,城里有房屋、广场、街道和圆形剧场。在房屋内的日用器具里也发现了灯。

  这些古代的罗马灯是陶制的,外面用青铜装饰着 (我国古代的灯也离不开青铜和陶)。灯的样子很像茶壶,壶肚子就是油池,壶嘴里穿出灯芯,壶把就是灯柄。灯里灌的是植物油。看来,古代的外国人和中国人一样,必须不时地“挑灯”或“拨灯”,将灯芯弄出来,以便让灯继续照亮。

  欧洲中世纪的城堡里,能找到和几百年前几乎一样的茶壶灯。这是一般老百姓用的灯。至于阔人们,大多喜欢用枝形挂灯,那是一种具有很多灯芯的大灯,用链条挂在天花板上,每根灯芯下面挂一个小碗,用来承接从灯芯上滴下来的油。

  看到这里,你也许会想,“枝形灯”不是我国东汉时期的灯吗?怎么跑到欧洲去了呢?你大概还不知道,茶壶灯虽是欧洲人普遍使用的,但在我国唐代,人们也用过茶壶灯。

  1957年,我国新疆巴楚地区挖出了一座唐代的坟墓,在随葬物品中,有一盏铜灯,它比欧洲的茶壶灯多一个壶嘴,可以同时点两根灯芯,壶底还有3个小足。我们就叫它双嘴茶壶灯吧。

  在新疆发现这样的灯是不难解释的,因为新疆是古代丝绸之路的必经之地。自从公元前2世纪张赛出使西域以后的1000多年间,我国和帕米尔高原以西各国的友好往来、贸易经商十分频繁,人们从甘肃敦煌出发,经过新疆,分南北两路到达欧洲的罗马 (当时称为大秦)。所以,罗马的灯传入我国不足为奇。同样,我们也可以认为,双嘴茶壶灯的茶壶形状来源于罗马,它的双嘴继承了东汉的枝形灯,它的三足吸收了鼎的特点,它是罗马灯和我国灯的“混血儿”。

  在文化艺术、科学技术方面,除了“不谋而合”以外,各国人民、各族人民之间的交流,是早在古代就默默地进行着的。

  闪电的启示

  夏天的晚上,也许你正在乘凉,听老人讲故事。突然,乌云密布,风雨交加,电光闪闪,雷声隆隆,马上得回到屋子里去。如果你隔着窗玻璃往空中望去,会看到大自然的种种壮丽景色。

  最引人入胜的是一种线状闪电。它是一些非常明亮的白色、粉红色或浅蓝色的亮线,霎时间出现了,好像倒悬在天幕上的枝权纵横的银花火树。在看到这种大自然的景色的时候,你得到什么启发没有?有没有想到用它来为人类服务?很久很久以前,就有不少科学家在观察闪电的时候,设想把这种

  “天火”搬到地面上来,驱除随着太阳落山后渐渐来临的黑暗。

  这种想法并不能算新奇。雷电曾使人类的祖先惊恐万状,同时也为他们留下了第一堆火。在希腊神话里,就有一位名叫普洛米修斯的神从上帝那里窃取天火,给人类以光和热的故事。据这个故事里说,普洛米修斯因此激怒了上帝,受到了残酷的惩罚。而人类是感谢他的。同样,人们也永远不会忘记那些为了“窃取”雷电的秘密而献身的科学家们。

  18世纪中期,人们已经掌握了摩擦起电并把电储存起来的方法。把电通到两只金属小球上,一只带正电,一只带负电,当两只小球接近时,就可以看到明亮的火花,还可以听到“啪、啪”的声响。这是不是微型的闪电和雷响呢?或者反过来问:闪电是否也是电引起的呢?为了验证雷雨时的云层里有没有电存在,大科学家富兰克林做了有名的风筝实验。他在一个雷雨的日子里,把一只大风筝放到天空中。风筝乘风直上,当它钻入云端以后,在风筝线的末端就出现了和带电圆球接近时类似的火花。于是他证实了云层里带电,而闪电是一种大气中的放电现象。

  以后人们逐渐明白:闪电是自然界里最强大的火花放电,放电的电压可以达到几千万伏特,电流可以达到几十万安培。我们现在用的40瓦白炽灯泡中,电流只有0.2安培左右,电压只有220伏特,比一比就可以想象到闪电是多么强烈了。我们不禁要为富兰克林的大胆和幸运而惊叹。事实上,此后曾有不少为探索闪电秘密而做实验的科学家,不幸被雷电击死,为科学而献身。

  闪电是放电引起的火花,这一点是肯定了。然而,怎样才能在地上获得这样强大的放电呢?

  要想得到强的放电,先要有大的电源。19世纪初,人们手头只有电地这一种电源。从一个电池的两端引出两根导线,导线相碰时会产生一个火花;把几个电池串联起来,再引出导线,它们相碰时火花变得更亮了。电池越多,火花越亮。一位英国科学家戴维,用2000个电池串联起来,两端引出导线,连在两根碳条上,碳条之间产生了一条长约10毫米左右明亮得刺眼的电光。这条电光由于空气对流的关系稍向上飘,弯曲成弧形,所以称它为弧光或电弧。这一名字一直用到现在。虽然,我们现在可以把放电限制在笔直的玻璃管里,电光并不弯曲,但是仍按老习惯称为弧光放电。

  这样的弧光能否用来驱除黑暗呢?从道理上讲是可以的。但是,要真正把它当灯来用,还有许多实际问题需要解决,还必须付出许多辛勤的劳动。戴维的碳弧只能工作一点点时间,因为电池不能长时间强烈地放电,而当时发电机还没有造出来。放电时电弧的温度太高,能把碳熔化为蒸汽。碳一汽化,碳棒间的距离就增大,弧光就会跳动起来,甚至熄灭,要把它当灯用还要有人不断调节碳棒之间的距离。后来俄国人雅布洛奇可夫把两根碳棒并列起来,当中充填绝缘材料,改进成为可供实用的“电烛”。当一些广场、大街、港口、车站浸没在银灰色的光流之中的时候,从戴维发现弧光放电时算起,人们已等待了六七十年之久。

  然而,六七十年在人类历史上只不过是一刹那。人类用火光来照明,和黑夜作不断的斗争,大约已有几十万年的历史了。

  四五十万年前,北京猿人就已经用火来照明和烧煮食物。在北京周口店的山洞里,还有他们留下的灰烬。这种火大概是从自然火灾的余火中取来的。人类的祖先那时还没有向自然界索取的本领,只能等待自然的恩赐。

  几万年前,人类学会了钻木取火。把一根木棒插进另一木块的缝里,使劲地旋转木棒,靠摩擦产生的热量使木块燃烧。以后又渐渐发展到用松脂和动物油燃烧来照明。

  用石油、石蜡燃烧来照明,制造蜡烛,是我国人民的创造。汉墓中发掘出来的长信宫灯,表现了我国人民的智慧。

  明代,我国人民已经能从石油中提炼灯油,制造煤油灯。大约比西方早100多年。不久以后,西方制成了一种比煤油灯亮得多的煤气灯。这种灯通过煤气燃烧,使钍、铈等金属氧化物制成的纱罩炽热发光。人们曾用煤气灯来照亮街道。

  人们在发展灯的历史进程中步子越迈越大,并且一步比一步快。但是,始终离不开燃烧和火焰。有人渐渐不满足了。能不能摆脱这种不大听人使唤又容易引起火灾的东西呢?许多人在想着、做着……。

  后来,电悄悄地进入了人类生活。从闪电得到启示,在地上制成的电弧光可以用来照明了。当第一批“电烛”在巴黎点起来的时候,人们成群结队地到大街上去,就像去看精彩的魔术表演一样。接着,明亮的电烛在世界各地放光了,那是19世纪末期的事。

  任凭人们惊叹也好,欣喜也罢,科学发展的历史依然按自己的规律朝前走,脚步越迈越大。好不容易创造出来的电烛刚用没多久,人们就把它扔到一边了。不是吗?我们现在已经很少见到电弧灯了。事实上,它只盛行了一、二十年的时间,就为白炽灯所淘汰。白炽灯就是我们今天仍在经常使用的普通电灯,它几乎是和弧光灯同时发展着的一种光源,因为戴维在发现电弧后不久,就做过把电通到铂圈里,使铂圈热到白炽而发光的实验。只是发光的时间很短,当时没有引起人们的注意。然而,从时间上看,白炽灯和电弧灯是同时起跑的。