闪电、教堂和通电的绵羊
1923年—美国,马萨诸塞州,皮茨菲尔德。
在傍晚的光线里,沉睡的乡村展现出一派田园诗般的景象。十字路口坐落着一家杂货店。附近有几幢房子聚在一起。道路一侧排列着行道树。更远处立着一座教堂,尖顶指向天空。
再向远看去,是在地平线上摇曳的牧草,绿色的草地上几头奶牛安静地在那里嚼着草。
突然间天空昏暗下来。雨水开始落下。接着变成了持续的倾盆大雨。一阵闪光出现。叉状闪电穿过天空,曲折地传向地面,然后打到了教堂的尖顶上。就在这一刻,一声巨响在大地上回**。教堂在这炽烈的闪电掠过时战栗着,但它仍然坚固地立在那里。
雨下得更大了,闪电再次劈开天空,伴着震雷又一次打在教堂的尖顶上。随后,闪电又袭击了教堂第三次、第四次、第五次。每一次,木质的建筑都颤抖着,一直没有崩塌。
突然一个声音压过了暴风雨的声响。就像从空中发出来的一样,在整个村庄用上流社会的英式口音广播道:“我得说,伙伴们,你们不觉得这样有点儿亵渎神明吗?”
雨即刻停了下来,灯光重新打亮。刺眼的光线下,可以看到这个微缩模型村庄四周布满了一系列高耸的电器设备。两侧赫然耸立着金属横梁。电线组成的网纵横交错在上空。模型上方吊着一台造雨机器,仍然在滴水。一群人从二十英尺远处看着这一场景,五个人在站着,一个人坐在轮椅上。坐在轮椅上的是朱塞佩·法乔利,他身体前倾着,好像要迫切地想看到更多的模拟暴风雨的场面一样。他残疾的身体看起来很虚弱,可这种印象又被他略显文弱的穿着所强化:他打着领结,头发小心地梳成中分,留着稀疏的小胡子。那被厚重的圆眼镜放大的双眼,闪烁着像孩子一样的激动。他坐在轮椅上,转身看着说话的人。“沃克先生,”他用很重的意大利口音说,“你有什么问题吗?”
沃克是一位来自英国的访客,他不高兴地皱起眉头。“很抱歉打断你们,法乔利教授,但是闪电一定总要打到教堂吗?这对我来说有点儿亵渎神明。”
法乔利向后靠向他的轮椅,脸上显出沉思的神情。最后,点了点头道:“尖顶吸引闪电。”
“但你不能让它打向树或者别的房子吗?”
法乔利摇摇头。“我们不会给闪电瞄准。但不用担心,沃克先生。我们的避雷器会保护你的教堂的。”他指向模型,小教堂依然立在那里,并无损伤。
沃克哼着说:“只是教堂总被打到,这在我看来太奇怪了。”
“我同意。闪电是一种奇怪的现象,沃克先生。非常奇怪。这是我们为什么要研究它的原因。但是请放心,我们对教堂没有恶意。”
沃克一脸不悦:“我知道了。”
法乔利继续道:“我们可以在你的同意下继续演示了吗?”
沃克又皱了皱眉头,过了一会儿却点点头说道:“是的,当然。”
法乔利转过头对一位坐在控制台前的工程师点了点头。与此同时,他微微地翻了个白眼。工程师注意到这个表情,开始大笑起来,然后突然噤声从人群中走开,避免别人看到他咧嘴笑的样子。他让自己忙活起来,调试着那些开关和仪表。
光线又暗了下来。雨水开始落在村庄上。巨大的电容器充电时,发出嗡嗡的声音。随后叉状闪电劈下来打中了木质小教堂的尖顶。
数万年前,当闪电瞬间从天空耀眼地落下,大地上雷声隆隆作响时,早期的人类躲避在山洞中,或者藏在树下,抬起爬满雨水的脸,注视着令人敬畏且看起来强大得不可思议的力量—诸神的武器。但是出于人的本性,恐惧和敬畏没多久就演变成了渴望和嫉妒。人们梦想着自己掌控如此可怕的力量。他们渴望像诸神一样投出闪电,让大地颤抖。
希腊神话描述了人们想要把这一幻想变为现实的最初的一次尝试。据说,希腊西部伊利斯的国王萨尔摩纽斯建成了一座铜制的桥,他在桥上驾驶着自己的重型双轮战车奔跑来模拟雷声,他这样做的同时,还将点燃的火炬抛向他的臣民,就像投下闪电一样。他的战士们在他身后跑步跟随,用矛将火炬砸中的人射死。整个表演肯定对恐惧的臣民而言比真正的闪电还令人畏怖。但看起来诸神对萨尔摩纽斯侵犯他们力量的做法并不愉快。他们用自己瞄得很准的闪电劈死了他。
数个世纪之后,疯狂的罗马皇帝卡利古拉把自己想象成一位在世神明。为了促使其他人也相信这件事,他戴着金制的胡须,手握做成闪电形状的铜制手杖,四处游行。他还尝试制造真正的雷和闪电。罗马史学家卡西乌斯·迪奥写道:“卡利古拉有一个装置,可以用它来发出雷声,点亮时可以放出闪电。”可这个装置到底什么样的,谁也说不准。现代历史学家斯蒂文·谢勒推测它可能包含“某种可以快速燃烧的混合物”。然而,尽管他把自己扮成一位能制造闪电的神明,卡利古拉的下场也没有比萨尔摩纽斯好到哪儿去,因为他的守卫刺杀了他。
闪电=电流!
在一千七百年里,几乎没有人对卡利古拉的闪电装置做任何改良。随后,在1708年,一位英国的教士,威廉·沃尔的一个偶然发现,使人们对闪电的性质有了新的了解,最终为科学家铺平了道路,制造出人造闪电。这一发现来自沃尔寻找磷的生产方法的过程。
那时,磷刚刚被发现,这一物质令研究者们着迷,因为它能在黑暗中发光。对它的强烈需求意味着任何愿意生产它的人都可以靠卖它赚一笔大钱。然而,生产它的唯一方法需要经过漫长艰辛(而且气味难闻)的过程,对大量尿液进行煮制和提炼。沃尔希望找到更简单也不那么令人厌恶的生产方法。他已经发现,干燥的粪便同样含有磷,但是这只会更让人厌恶。
他希望避开排泄物,于是开始测试其他材料,看看它们是否具有磷的特点。
沃尔最早检查的物质中有一个是琥珀。他得到了很长的一根琥珀。随后,他坐在自己家里一间调暗的房间中,拿一块羊毛织料用力地摩擦它,“用我的手紧紧地握住它”。这样做时,琥珀发出明亮的小火花,噼啪声就像燃烧的木炭一样。这倒不大像磷发出的光,但是却更有意思,因为沃尔注意到细小的火花就像微缩版的闪电一样。沃尔没有意识到,其实电火花就是一种形式的电流,他的琥珀棒恰恰代表了走向人造闪电的第一步。
其他研究者很快想到沃尔忽略了的联系—火花是电—当他们想到这点时,看起来得出闪电同样是一种电现象的结论也就十分合理了。然而,直到1752年,本杰明·富兰克林设计的一个实验才最终证实了这一猜想。