 |
网站首页
阅读答案
古典名著
中国名著
外国名著
童话寓言
百家讲坛 武侠小说 中外名人 故事传奇 诗歌散文 其它阅读 成才励志 民俗礼仪 |
| 您现在的位置： 应天故事汇 >> 其它阅读 >> 百科知识 >> 世界科技全景百卷书 >> 正文 | Ctrl+D 将本页加入收藏夹 |
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。 |
||
| Copyright © 2014-2015 gsh.yzqz.cn, All Rights Reserved |