- 关于避雷与尖端放电
古代由于缺乏避雷设备,因此房屋常常遭遇雷击而发生火灾,其记载在史料文献中屡见不鲜。
三国时,孙权所居王宫曾因被雷击中而起火。
《晋书》中记载,长安城“大风震电,坏屋*人。”
南北朝时期,史料记载雷电形成的大火焚毁了南昌地区的3000多个房屋。
《宋史》记载,海州地区的地方官梁彦超曾被雷电击伤。
元始1643年,明朝太庙被雷电击中起火。
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尖端放电,是一种常见的电现象。古时,兵器多为长矛、剑戟,而矛、戟锋刃尖利,常常可导致尖端放电现象的发生。
《汉书·西域记》记载:“元始中(元始3年)……矛端生火”;
晋代《搜神记》记载:“戟锋皆有火光,遥望如悬烛”。
华夏古人在观察尖端放电现象的基础上,采取各种防雷措施,其后更是逐渐演化制作出了避雷针。中国古代的塔楼尖顶,通常都会多涂金属膜或鎏金,高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设,实际都会起到避雷作用。
例如,武当山主峰峰顶矗立着一座金殿,迄今已有500多年历史,虽高耸于峰巅,却从未遭受过雷击。作为全铜建筑的金殿,其顶部设计十分精巧,除脊饰之外,曲率均不太大,这样的脊饰就起到了避雷针作用。每当雷雨时节,云层与金殿之间存在巨大电势差,通过脊饰放电而产生电弧,电弧使空气急剧膨胀,电弧变形状如硕大火球,令人叹为观止。
- 摩擦起电
早在《庄子》一书中,就曾解释“摩擦起电”的自然现象。
东汉王充(27—约97)在《论衡·乱龙》中对电磁现象记载如下:
“顿牟掇芥,磁石引针,皆以其真是,不假他类。”
大意为,玳瑁壳经摩擦能吸引细小的东西,磁石能够吸引铁针,都因为它们是真实的东西,不能借用别的相类似的东西。
[东汉] 王充 撰《论衡》卷第十六 “卷第十六”,四部丛刊景通津草堂本
西晋张华(232-300年)记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象:
“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”
唐代,段成式描述了黑暗中摩擦黑猫皮起电的现象:
“猫黑者,暗中逆循其毛,即若火星。”
华夏古人仔细观察摩擦起电后,推测其理,随后在生活中也有了具体应用。
例如,宋代张邦基《墨庄漫录》记载:
“皇宫中每幸诸阁,掷龙脑以辟(避)秽。过则以翠羽扫之,皆聚,无有遗者”。即用孔雀毛扎成的翠羽帚,去吸引龙脑(可制香料的有机化合物碎屑)。
三国时,少年虞翻曾听说“虎魄不取腐芥”。
腐芥因含水分,成为导体,所以不被带电的琥珀所吸引。但琥珀价格昂贵,常有人鱼目混珠。
南朝时,陶弘景便知“惟以手心摩热拾芥为真”,以此作为识别真假琥珀的标准。
南北朝时,刘宋时药学家雷敩(xiào)在《炮炙论》(即雷公炮炙论)中记载:
“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也。”
雷公将“以手摩擦”改为“以布摩擦”,静电吸引力大大增加。
北宋黄庭坚《山谷外集诗注》(黄庭坚集),萧巽葛敏修二斈子和予食笋诗次韵答之:
“磁石引针。虎珀拾芥。”
[北宋] 黃庭坚 撰、[北宋] 史容 注《山谷外集诗注》卷之五 “卷之五”,四部丛刊景元刊本