第一章 电的奥秘

电作为一种自然现象，普遍存在于我们所生活的家园——地球的每一个角落，除了雷雨天气时耀眼的闪电之外，我们人类以及动物的体内都存在着电。电有其两面性，它既有危害的一面，也有有益的一面。电还制造了许多神奇的现象。
 
古人眼中的雷电
人类对于电的最初认识是从大自然中的“电闪雷鸣”开始的。雷电作为一种常见的自然现象，常常引发一些自然灾害，因此在人们的生活中，不少人“谈电色变”。
自然界中的雷电威力无比。每当夏天大雨来临之际，就会有一道道闪电划破天空，好像一条条火蛇四下飞窜，紧跟其后的是一声声震耳欲聋的雷声。
在古人眼里，人们对雷电是恐惧的，他们以为雷电是上天的力量，有些国家的人们还把雷电视为天神，认为雷公电母掌管着大自然的雷电。并出现了许多与雷电有关的神话传说。
在我国的民间传说中，有“雷公电母”惩罚恶人的故事。北美印第安人认为，鹰是掌管雷电的天神，当鹰在天空中飞翔时，它的眼睛能释放出电光，嘴巴能发出雷鸣的声音，于是就产生了雷电。
中国古人在很早的时候就注意到了雷电现象。远在公元前1500多年的殷商时代，甲骨文字中就多次出现“雷”字。西周时期，在青铜器上又出现了“电”字。西汉时期的人们认为，雷是由阴阳两气彼此相碰产生的，电是由阴阳两气相互急剧作用产生的。东汉的王充将雷电解释为：电是由阴气与占支配地位的阳气相争，发生碰撞、摩擦、爆炸和激射而形成的。唐代人则认为，电是雷光。宋代更有人认为，阴阳相激，其光为电，其声为雷。

奇妙的雷电
炎热的夏季，暴风雨来临时总会伴有电闪雷鸣，雷电在很长时间内都蒙着一层神秘的面纱。其实，雷电是一种大自然放电现象，通常发生在带有不同电荷的云块或云与地面物之间，正负电荷互相吸引，因此地面上的大树、楼房或人体很容易遭到雷击。
普通闪电一般是曲折开叉的样子，叫枝状闪电；若在此基础上产生几条平行的闪电，便叫带状闪电；如果是使天空猛地亮起一大片的，则叫片状闪电。此外，还有一种十分罕见的闪电，它像一个光球一样在一片区域游动，称为球状闪电。
我们看到的一束闪电其实是由3～4次闪击构成的，在不到1秒的时间内，窄狭的闪电通道上要释放巨大的电能，因而形成强烈的爆炸，产生冲击波而形成雷声。
雷电中蕴含着巨大的能量，普通闪电产生的电力约为10亿瓦，而超级闪电产生的电力则有1000亿瓦以上！可以说，一个中等强度雷电的功率就相当于一座小型核电站的输出功率。
雷电的成因
天空中的云是由许多小水滴、小冰晶组成的，称为云滴。当天空中形成雷雨云时，由于气流的运动十分激烈，云滴之间相互碰撞，分裂或合并成大小不一的云滴。据观察研究证明，小云滴往往带负电，大云滴带正电。小云滴轻，很容易被上升的气流带到云的上部，而大云滴重，大多被留在云的下部。这样一来，云的不同部位带了不同性质的电。由于气流不停地升降、翻腾，云滴也随着不断分裂、合并，不同部位积累的电荷也越来越多。当雷雨云上部的负电和下部的正电积累到一定程度时，两云块间就会产生激烈的放电现象，巨大的电火花划破长空，这就是人们见到的闪电。放电激起空气强烈振动，发出人们听到的雷声。其实闪电和雷声是同时产生的，只是由于光波比声波传播速度快，声音在空气中的传播速度为340米/秒，光在空气的传播速度约为3×105米/秒。所以我们总是先看到闪电后听到雷声。根据闪电和雷声速度不同，人们可以计算打雷处与人的距离。
如果放电现象发生在云与地之间，这便是“落地雷”。“落地雷”常由较高的物体，如高大的建筑物等招引而来。因为它们离雷雨云底部比较近，房屋的顶部会带上与云内性质相反的电荷，当云块与建筑物达到一定距离时，就会产生放电现象。
发生雷电时，电压可高达几十万伏以上，闪电的中心温度可以高达17000～25000℃，并在0.001～0.1秒之内释放出几百万至上亿焦耳的能量。
产生像树枝一样的闪电的原因是由于空气的密度不均匀，电阻也不均匀造成的。另外，闪电还有线状、带状、球状、串球状、箭状等形式。闪电弯折的路径是飘忽不定的，一次长距离的闪电要经历50次左右的转折才能落到地面上。闪电有各种颜色，最常见的是红、橙、黄三种。
 
雷电的危害
在雷电放电时，能产生高达数万伏甚至数十万伏的冲击电压，它可能毁坏发电机、电力变压器等电气设备的绝缘，烧断电线和劈裂电杆，造成大规模停电，绝缘损坏还可能引起短路，导致可燃物、易燃物着火和爆炸等。
当几十至上千安的强大雷电流通过导体时，在极短的时间内将转换成大量的热能，雷击点的发热量约为500～1000焦耳，这一能量可熔化50～200立方毫米的钢棒，如果雷击在易燃物上则容易引起火灾和爆炸。由于雷电的热效应，还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其他结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀，同时使水分及其他物质分解为气体，在被雷击物体内部出现强大的机械压力，使被击物遭受严重破坏或造成爆炸。
当金属物处于雷云和大地电场中时，金属物上会感生出大量的电荷，雷云放电后，云与大地间的电场虽消失，但金属上感应积聚的电荷却来不及立即逸散，因而产生高达几万伏的对地电压，称为静电感应电压，可以击穿数十厘米的空气间隙，发生火花放电。
雷电具有很高的电压和很大的电流，同时又是在极短的时间发生的，因此在它周围的空间里将产生强大的交变电磁场，使电磁场中的导体感应出较大的电动势，并且还会在构成闭合回路的金属物也产生感应电流，这时如果回路上有的地方接触电阻过大，就会局部发热或发生火花放电。
雷击在架空线路、金属管道上会产生冲击电压，使雷电波沿线路和管道迅速传播，若侵入建筑内可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿产生短路或使建筑物内的易燃可燃物品燃烧或爆炸。
当防雷装置接受雷击时，在接闪器和引下线接地体上都具有很高的电压，如果防雷装置与建筑物内外的电气设备、电气线路或其他金属管道的相隔距离很近，它们之间就会产生放电，可能引起电气设备绝缘破坏，金属管道烧穿。这种现象称为反击。
 
雷电的益处
我们惧怕的雷电除了给人们造成众多的危害以外，它还有许多不为人熟知的益处。
首先，雷电是一种洁净的能源。雷电一次放电能达1亿至10亿焦耳。利用这种巨大的冲击力，可以夯实松软的基地，从而为建筑工程节省大量的能源。根据高频感应加热原理，利用雷电产生的高温，可使岩石内的水分膨胀，达到破碎岩石、开采矿石之目的。
其次，雷电能给人治病。每场雷雨过后，空气中的气体分子在雷电场的作用下，会分离出带负电的负氧离子，每立方厘米空气中的负氧离子可达1万余个，而晴天里的闹市区，负氧离子仅几十个。负氧离子被称做“空气的维生素”，对人体健康很有利。医疗专家模拟雷雨的神奇作用，将负氧离子引入病房，结果发现，当室内空气中的负氧离子与正离子的比例调控在9比1时，对气喘、烧伤、溃疡以及其他外伤的治疗有促进作用；可使居室内细菌、病毒减少；同时，对过敏性鼻炎、神经性皮炎、关节疼痛等病症均有一定的疗效。此外，雷鸣电闪时，强烈的光化学作用还会促使空气中的一部分氧气发生反应，生成具有漂白和杀菌作用的臭氧。伴随着雷电的上升气流，可将停滞于对流层下面的污染大气携带到10千米以上的平流层底部。
第三，雷电可以制造氮肥。发生雷电时，大气中的闪电通道可达几千米长，温度极高，有大量的氮和氧化合成二氧化氮。生成的二氧化氮溶解于雨水中，变成浓度不高的硝酸，落入土壤中，又和其他物质化合变成硝石。这是大自然对人类无偿的恩赐。
第四，雷电还能帮助人们找矿。雷电爱打击容易导电的物体，利用这一特点，为地质勘探人员寻找金属矿床提供了线索。
不可思议的生物电
当我们用手触碰含羞草时，含羞草会立即将叶子合上。其实，这是人体内的生物电造成的。当人的手指碰到含羞草的叶片时，含羞草的叶片受到刺激后就会立即产生电流，电流沿着叶柄传到叶片底座上的球状器官，引起球状器官的活动，而它的活动又带动叶片活动，使得叶片“垂首低眉”。
在人们的生活中，医院里为病人所做的脑电图和心电图等检查，其实就是利用脑和心脏等器官所表现的复杂生物电变化，反映出这些器官的功能状态，这一技术在临床诊断上得到广泛的应用。
生物电的发现极大地拓展了科学研究领域，一批新兴学科如生物物理、生物化学等相继建立。
早在公元前300多年，亚里士多德就已经观察到了电鳐会在捕食时先对水中动物施加震击，使之麻痹。古希腊、古罗马人曾用黑电鳐的震击治疗风湿痛、头痛。
1843年，布瓦·雷蒙（1818～1896年）发现在外周神经的截断面与完整的表面之间有一稳定的电位（损伤电位）。在刺激外周神经引起其活动时必定伴随出现这个损伤电位的暂时减小或消失，刺激终止后损伤电位又恢复。这种现象被称为损伤电位的负性偏转。
意大利解剖学家伽伐尼在解剖青蛙的过程中发现，将一条蛙神经肌肉标本A的坐骨神经搭在另一条蛙神经肌肉标本B的腓肠肌上，当支配腓肠肌B的坐骨神经受到刺激引起肌肉B收缩时，没有直接受到刺激的腓肠肌A也会产生继发性收缩。这是因为在肌肉B收缩时产生了电流，继发性地刺激了搭在肌肉B上的神经A，再引起这条神经所支配的肌肉继发性的收缩。伽伐尼猜测这是由于蛙腿带有电荷所引起的。
另一位意大利科学家伏打却对此提出了不同的看法。他认为，动物与金属接触时，体内的“生物电”会被释放出来。伏打坚信电荷是从两片金属的接触点产生的，因此称为“金属电”。
伽伐尼为了证实自己的观点，在1794年设计了一个不用任何金属的实验来证明生物电的存在。他把一条蛙肌直接与相连的神经接触，引起了肌肉收缩。伽伐尼的工作开创了电生理学的新时代。
后来，伏打在伽伐尼的实验基础上，用两片不同的金属和一片浸着化学溶液的厚纸片制成了著名的伏打电堆。伏打电堆是第一个能产生稳定、持续电流的装置。伏打电堆的问世，为电学的研究打开了新局面。
活的发电机：电鳗
生活在南美洲亚马逊河和圭亚那河的电鳗，外形细长，极似鳗鲡。它身长2米左右，体重达20千克，体表光滑无鳞，背部黑色，腹部橙黄色，没有背鳍和腹鳍，臀鳍特别长，是主要的游泳器官。
电鳗是鱼类中放电能力最强的淡水鱼类，它体内有两对发电器，形状为长梭形，位于尾部脊髓两侧。发电器内的细胞就像小型的叠层电池，当它被神经信号所激励时，能陡然使离子流通过它的细胞膜。电鳗体内从头到尾都有这样的细胞，就像许多叠在一起的叠层电池。当产生电流时，所有这些电池（每个电池电压约15伏）都串联起来，这样在电鳗的头和尾之间就产生了很高的电压。许多这样的电池组又并联起来，这样就能在体外产生足够大的电流。用这些电流足以将它的猎物或天敌击晕或击毙。淡水里的电鳗需要更多的电池串联在一起，因为淡水的电阻较大，产生同样的电流需要更高的的电压。
电鳗的放电器官在身体的两侧，而且它大部分的身体或重要的器官都由绝缘性很高的构造包住，在水中就像是一个大电池。我们知道电流会由电阻最小的通路经过，所以在水中放电时，电流会经由水（电阻比电鳗身体小）传递，电鳗并不会电到自己。但如果电鳗被抓到空气中，因空气的电阻比它身体的电阻更大，放电的话就会电到自己了。另外，如果电鳗受伤使两侧的绝缘体同时破损的话，放电时就会像两条裸露的电线一样发生短路的现象。
发电器最主要的枢纽是器官的神经部分，电鳗能随意放电，它完全能够自己掌握放电时间和强度。
电鳗放电时的平均电压为350多伏，但也有过650伏的放电记录。美洲电鳗的最大电压竟达800多伏，这么强的电压足以击死一头牛。电鳗放电时产生的电流是极微弱的，一般不到l安培；然而有时观察到的电压为500伏，电流为2安培，即功率为1000瓦的短时放电。虽然发出的是直流电，但放电频率每秒可达300个脉冲。放电的损伤力取决于鳗鱼的大小和机体的状况。当电鳗身长不到1米时，电压会随着电鳗的成长而增加。当电鳗长到1米后，只增加电流的强度。
电鳗捕食的时候，首先悄悄地游近鱼群，然后连续放出电流，受到电击的鱼马上晕厥过去，身体僵直，于是电鳗乘机吞食它们。电鳗放电，有时也不一定是为了捕食，也可能是一种生理需要。被电鳗电死的鱼，往往超过它们食用所需要的量，这给渔业生产带来了危害。电鳗放电后要经过一段时间的恢复，才能放电。利用这一特点，渔民们捕捞电鳗时，先把牲畜赶到水中使电鳗放电，等到它们把电量消耗掉后再进行捕捞，这样做可以避免渔民被击伤。
电鳗的放电特性启发人们发明和创造了能贮存电的电池。人们日常生活中所用的干电池，在正负极间的糊状填充物，就是受电鳗发电器里的胶状物启发而改进的。
早在古希腊和罗马时代，医生们常常把病人放到电鳗身上，或者让病人去碰一下正在池中放电的电鳗，利用电鳗放电来治疗风湿症和癫狂症等病。现在，在法国和意大利等国家，这种方法还被人们使用。
电的特性
电是一种流动现象，就像水的流动可以带动水轮，电的流动可以产生一系列电的现象，如电的磁现象、电的热现象等，只不过水流里流动的是水分子，而电流里是电子。
电视机开一段时间后，如果我们摸它的散热孔的地方，就会感到热乎乎的，这就是电流产生的热。这是因为电流在流过用电器的时候会因为阻碍而损失能量，损失的能量都转化成了热，散播到空间中。19世纪的英国科学家焦耳通过大量实验，发现了电流通过导体释放的热量的计算方式。这就是电的热效应。
电的发光效应是和热效应分不开的。当一块铁在火炉里煅烧一段时间再取出来时，我们会发现它通体发出红光。同样的原理，我们用的白炽灯就是电流通过灯丝，使其发热到一定程度而产生可以照明的光。这就是电的发光效应。
电是一种流体，导电物体只要与带电物体接触便会带电。这种经由接触而使电荷从一个物体传到另一个物体的过程，就是电的传导。
诡异的球形闪电
在夏天雷电交加的晚上，一道道刺眼的闪电划破寂静的夜空。
人们经常见到的闪电大多是分叉的枝条状。除了树枝状的闪电以外，还有一种球形闪电。几乎所有的报道都表明，球形闪电出现在雷暴天气下，且尾随于一次普通闪电之后。它时常飘浮在离地面不远的空中，接触地面后常反弹起来，而被接触的物质通常会被烧焦。目前，国内外有很多关于球形闪电的报道。
20多年前，在德国，人们看到一个大火球自天而降，击在一棵大树顶上，当即分散成10多个小火球，纷纷落地，悄然消失了，犹如天女散花一样。
在俄罗斯的一个农庄，两个孩子在牛棚的屋檐下躲雨。突然，屋前的白杨树上滚落下一个橙黄色的火球，直向他们逼来。慌乱中一个孩子踢了它一脚，轰隆一声，这个奇怪的火球爆炸了，两个孩子被震倒在地，但没有受伤。事后，人们才知道那个火球是罕见的球形闪电。
在美国一个叫龙尼昂威尔的小城里，一位主妇把生的食品放进了冰箱里，可是当她过段时间再次打开电冰箱一看，发现里面所有的食品都成了熟食。后来，经过科学家的研究才明白，这是球形闪电开的玩笑。它钻到电冰箱里把冰箱变成了电炉，冰箱却没有损坏！
奥地利一位名叫德莱金格的医生，在钱包被盗的当天晚上，被请去给一个被球形闪电击中的人看病，他发现那个人的脚上印着两个“b”字，同自己丢失的钱包上的“b”字大小相同，结果钱包就在这个人的口袋里。
球形闪电在我国也发生了很多次，并被人们记录了下来。
1962年7月22日傍晚，有人在泰山顶上亲眼目睹了一次奇怪的球形闪电。随着一声巨响，在窗外冒雨工作的人发现一个直径约15厘米的红色火球从西边窗户的缝中窜入室内，大约几秒钟后，又从烟囱里飘出。在离开烟囱口的瞬间发生了爆炸，同时火球也消失了。房间内桌子上的热水瓶和油灯被震碎，烟囱也被震坏。火球经过的床单上留下了10厘米长的焦痕。
1979年1月6日，有人在吉林市看到一个落地球形闪电在气象站办公室转了数圈，然后又腾空而起，往东方飞去。它像个大探照灯，一路照得通亮，最后落入松花江里消失了。
1981年7月9日，在上海，随着一声惊雷，人们看到两个橘红色的大火球带着刺耳的呼啸声，从乌云中滚滚而下，坠落在浦东高桥汽车站。两个火球在地面相撞，发生一声巨响后就消失了。
1993年9月16日晚，在江苏省滨海县城，人们看到一条红火龙从该县东坎镇东村东园组的村东向西飞来，飞到杨某家周围上空时，变为一只火球窜进屋内，紧接着一声巨响，一人遭雷击身亡，死者身上的衣服和头发全被烧光，还有两人被击昏在地，身上多处烧伤，后经抢救脱险。
球形闪电给人类带来了无尽的遐想。古人曾把它描绘成骑着火团的矮精灵，或者是口吐火焰、兴风作浪的怪物。
有人认为球形闪电是一团涡旋状的高温等离子体，有人认为它本身就是一种特殊的大气放电。但至今人们对球形闪电的形成原因仍未弄清楚。
球形闪电究竟隐藏着什么奥秘？相信总有一天人类能够解开这个谜团。
 
古代电池之谜
1936年6月的一天清晨，在巴格达城郊的筑路工地上，一群工人正在工作。突然，一名工人铲到一个硬硬的东西，怎么也掘不动，于是让同伴帮忙，大家一起在这周围用力挖掘，结果挖出了一个巨大的石棺。随后考古人员赶来了，打开石棺后，发现了大量的金银器具和613颗珍珠组成的念珠等贵重物品，经专家鉴定为公元前248～前226年间波斯王朝的文物。
在这些文物中，有些东西人们始终不知道是做什么用的。那是一大堆奇怪的陶制器皿，以及锈蚀的铜管和铁棒。陶制器皿类似花瓶，高15厘米，白色中夹杂一些淡黄色，边沿已经破碎，上端为口状，瓶里装满了沥青。沥青中有一个铜管，直径2.6厘米，高9厘米，铜管顶端有一层沥青绝缘体。在铜管中又有一层沥青，并有一根锈迹斑斑的铁棒，铁棒高出沥青绝缘体1厘米，由一层灰色偏黄的物质覆盖着，看上去好像一层铅。铁棒的下端长出铜管的底座3厘米，使铁棒与铜管隔开。看上去好像是一组化学仪器。经过鉴定，这些陶制器皿、铜管和铁棒是一个古代的化学电池，只要加上酸溶液，就可以发出电来。这些陶制器皿、铁棒、沥青绝缘体和铜管组合成了10个电池，古代人很可能是把这些电池串联起来以加强电力，给塑像和饰物镀金。
无独有偶，人们在神秘的古埃及金字塔中也发现了电池的踪迹。在古埃及的金字塔建筑群中，规模最大的一座是距今约4600年的胡夫金字塔，它内部结构极为复杂和神奇，并饰以雕刻、绘画等艺术品。由于墓室和甬道里十分黑暗，这些精致的艺术作品需要光亮才可以进行雕刻、绘画，而这项工作应该是在利用火炬照明或者是在油灯下才能完成的。可是，现代科学家对墓室和甬道里积存了4600多年的灰尘进行了全面仔细的科学化验和分析，结果证明：灰尘里没有任何黑烟和烟油的微粒，没有发现任何使用过火炬或油灯的痕迹。由此可见，古埃及艺术家在胡夫金字塔地下墓室和甬道里雕刻、绘制壁画时，根本不是使用火炬或油灯来照明，很可能是利用某种特殊的蓄电池或者其他能够发光亮的电气装置。
美国科学家为了验证巴格达古电池的真伪，也进行了一系列的试验。他们首先成功地从仿制的巴格达电池中获得了半伏特电压，并且用它连续工作了18天。他们使用了古代人类已经发现或者开始使用的多种溶液，例如葡萄糖溶液、醋酸、硫酸铜等。参加试验的科学家们一致认为，除了发电以外，他们不知道这些东西还有什么别的用途。
1938年，德国考古学家柯尼希在巴格达城郊又发掘出了远古时代的一组电池，这次发现的古电池是铜外壳、铜蕊，外壳是借助铝和锡固定好的，直到今天人们还普遍采用这个方法。
2000多年前的埃及人或巴格达人已经开始使用电池发电、镀金，这确实是不可思议的事情。
会避雷的金殿
地处湖北境内的武当山有奇峰秀景无数，峰峰相连，绵延不绝，其中主峰紫霄峰最为著名。明代的永乐大帝曾经令人在峰顶建筑了一座大型宫殿。殿峰由铜铸缀金而成，坐落在1600多米的紫霄峰上，这座宫殿金碧辉煌，令世人叹为观止。
金殿的落成产生了三大奇观，它们分别是“祖师出汗”、“海马吐雾”和“雷火炼殿”。“祖师出汗”，就是在大雨来临之前殿内的神像都挂满晶莹的水珠。这是由于殿宇构造紧密，殿内密不透风，当大雨来临之际空气中水蒸气较多，由于水蒸气液化造成的。“海马吐雾”是在金殿殿脊上雕刻的海马口中会吐出缕缕“白气”。造成这个现象的原因是由于海马为中空雕刻，底部直通殿内，当殿内的水蒸气太多时会从海马口中喷出，水蒸气遇到冷空气发生液化现象，故而呈现出白雾。
“雷火炼殿”是大雨倾盆而下、雷同交加之时，地处高山之巅的金殿竟能昂首屹立于闪电造成的硕大火球之间而岿然不动。雨过天晴之后，金殿被洗刷一新，非但片瓦无损而且显得更加金碧辉煌。原来，永乐年间工匠们在修筑这座金殿时，把金殿与紫霄峰连为了一体，形成了良好的避雷系统。殿脊上雕刻的那些圆滑的海马、龙、凤、鱼、狮等饰物，使得正负电荷放电形成硕大火球，翻腾于金殿之顶，却丝毫不会损伤金殿。当时的人们不懂其中的奥妙，都以为这是一座神殿，这些现象都是神仙显灵，从而对其顶礼膜拜。
到了民国初年，人们在金殿周围又修建了三幢建筑物，严重破坏了金殿的放电系统，使金殿屡遭电击，并受到了严重的损坏，金殿的三大奇观也因而消失了。
 
不怕雷击的木塔
我国山西省应县佛宫寺内有一座木塔，它建成于1056年，木塔高67.31米，是应县的最高建筑，也是我国最高的木结构建筑。此塔从建成到现在一直没有“避雷针”，然而它却从来不曾遭遇过雷击。
其实，安装避雷针并非唯一的避雷方式，应县木塔所采用的就是另一种避雷方式——“绝缘避雷”。
绝缘避雷，就是绝缘体不遭雷击。这可以从寺庙中大量的雷击现场中得到证明。比如，寺庙顶上的铁刹和佛面上的金粉可以被雷火熔化，而干燥的木制门窗却可安然无恙，漆器也可不被烧焦。
应县木塔之所以会成为一个“绝缘体”，主要有三个原因。一是应县木塔除底层及塔刹处有部分塔砖外，全部为木料所构成，而且除塔刹外，没有其他金属物；二是应县木塔的外形具有很好的防雨效果，各层塔檐伸出7米左右，两层间高差为8.8米左右，保证了雨雪天不会淋湿塔身。其塔檐与水平呈21°～22°，能保证木质塔身长年干燥；三是应县长年湿度较小，土质干燥，地下也无低电阻层，而且塔基又有很好的“封闭性”，即使浅层少量的地下水也不能浸入塔基。
以上三个原因使木塔的整体形成了一个绝缘体。因此，应县木塔虽然历经近千年，却从没遭遇过雷击。
   神奇的“圣爱尔摩火”
每当阴雨天，在一些建筑物的顶上，人们时常会看到一些神秘的小火花，它一闪就消失了。它们有时是红色的，有时是蓝色的，这些神奇而美丽的火花被人们称为“圣爱尔摩火”。
相传古代时，有一艘帆船正航行在地中海的海面上，天气越来越阴暗，在灰暗的海面上，帆船正加紧赶路。在一片昏暗而繁忙中，突然有一些大小不一的火花闪烁在桅杆上，如天上的星星跳到桅杆周围玩耍一般。般长让一名船员爬上桅杆取下几颗“小星星”看看到底是什么，当船员爬到一半时，那些蓝色小火花却又移到了桅杆顶端。船员又迅速向桅杆顶靠近，可这些小东西又突然全部消失了。年老的船员私下议论说，“这蓝火花是水手的守护神——圣爱尔摩来给大家照亮来了”。后来，再见到这种火花的人，都把它们称为“圣爱尔摩火”。
“圣爱尔摩火”现象的成因并不是神仙显灵，其实它的道理很简单。
夏季时天上的云量较大，云层中聚集着大量的电荷，当两个带有正负电荷的云层靠近时，它们彼此之间就会放电，这就是闪电现象。当带电云层压得较低时，带电云层和大地之间也会产生放电现象，此时主要是尖端放电。那些尖的建筑物顶部聚集着更多的电荷，更易与云层之间放电。这就是产生“圣爱尔摩火”的原因。
一战后不久，一艘日本的汽船航行在阿拉伯海面上。在一个又热又闷的夜晚，船员们正在甲板上休息、乘凉。忽然有人发现在前方不远的海面上燃起了一大簇青白色的火焰，这股火焰持续了半个多小时才停止。大火过后的海面上看不出任何异样，甲板上的船员们谁也说不出其中的道理。
这件怪事发生后不久，一艘荷兰海船的船员们在马六甲海峡上发现一个光芒四射的光点，它发出的几条青白色光带以该点为中心射向四面八方，并随光点一起旋转。因此，船员们称这一片海域为“白光之海”。
其实，这些都是天地之间的放电现象，每个美丽而神奇的景观都是大自然的杰作。
致命的静电
1948年10月的一个夜晚，一位姑娘在英国伦敦的一个舞厅里和她的男朋友跳舞。突然，一团熊熊烈火从姑娘的背部和胸部烧起，接着迅速吞噬了她的头，几秒钟的时间就将她烧成了一个火人，夺去了她年轻的生命。验尸官因找不到她的死亡原因，就用“被不知道火源的烈火烧死的意外死亡”了结此案。
这团烧死姑娘的烈火，就是“静电”造成的。摩擦会产生静电，静电荷积累到一定程度会产生火花放电，带来不幸。
10月是干燥的月份，人们大多爱穿毛织衣物，而这些衣服都易于摩擦起电。那个姑娘在舞蹈中不断地积累静电荷，当静电积累到一定程度时，发生了火花放电现象，强烈的火花放电点燃了她的衣服，最终将她烧死了。
静电现象广泛存在于人们的生活中，例如与头发摩擦过的塑料梳子能吸引细小的水流，人体带上静电后能吸引轻小物体，带电的木球吸引不带电的手，等等。
静电会对人类的生活造成极大的危害。
电视荧光屏面的静电吸附灰尘与油污而形成一层尘膜，使电视图像的清晰度和亮度大为降低。在手术台上发生的静电火花能引起麻醉剂的爆炸，从而伤害医护人员和病人。
静电可以对自动仪器和电子元件产生干扰；在化工、纺织部门因化纤放电产生的静电火花，可将易燃气体、易燃液蒸气引爆，造成火灾。
飞机与空气、水气、灰尘等摩擦也会产生静电，可严重干拢飞机的无线电通讯而使飞机迷航。
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雷　公
雷公司掌天庭雷电。雷公名始见《楚辞》，因雷为天庭阳气，故称“公”。雷公长得像大力士，袒胸露腹，背上有两个翅膀，脸像红色的猴脸，足像鹰爪，左手执楔，右手持锤，身旁悬挂数鼓。击鼓即为轰雷。雷公电母之职，原来是管理雷电。但是自先秦两汉起，民众就赋予雷电以惩恶扬善的意义。认为雷公能辨人间善恶，代天执法，击杀有罪之人，主持正义。
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世界最早的关于雷电的记录是中国《周易》记述的公元前1068年一次球型雷袭。
世界上雷雨最多的地方是印度尼西亚茂物市，一年中最多有322天电光闪闪，素有“世界雷都”之称。海南五指山下的儋县城关镇，平均每年有131天的雷暴日子，因此被人称作“雷城”。
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怎样防止静电危害
防止静电危害的基本方法，是尽快把产生的静电导走。例如，在地毯中夹杂0.05～0.07毫米的不锈钢丝导电纤维，在油罐车上装一条拖地铁链等，这些都是消除静电的有效方法。