互动科普

金属“招”雷吗？

其实，真正有点说头的，倒是手机里的金属。避雷针是金属，如果是根绝缘的塑料棍，那肯定跟没立一样。手机里也有金属，人在握持的时候，也不能“完全排除”与大地构成回路的可能。

那么是不是说，手机里的这一小截导电性能良好的金属，“缩短”了雷云与大地的距离，让先导触地的路径变短，使主放电通道因此形成，从而“招”来了雷击呢？

对这样的疑问，严萍研究员认为，确实很难给出确定无疑的“是”或“不是”的答案。不过她建议我们在探寻答案的过程中，不妨换个视角，从雷暴云的角度来俯视大地，看看会发生什么。

其实，当先导向下四处试探着寻找通道时，在直径几公里甚至更大的区域内，在地面上数以万计、十万计甚至更多数量的各种良好导体、不良导体和绝缘体中，要准确地“看见”那么一小截金属并径直扎下去，形成主放电通道—这个概率其实是非常非常小的。作为一个对比，不妨再来看看避雷针。连这些经过专门设计（头部做成尖端以增强局部场强）、接地良好（从尖端到接地装置的电阻几乎为0）、高度也高得多（动辄比周边物体还高二三十米）、因而也更加适合引雷的避雷针，雷电先导都“很难看见”，没法保证就一定击中它而不是别的物体，何况是并非为引雷设计、没有良好接地、不比周围物体更高、最长也不过十几厘米的一小截金属呢？何况是还夹杂有不少工程塑料，并非纯金属条块的手机呢？

没有人能说，手机中的那一点点金属就“绝对”不会因为缩短了主放电通道路径而“招”来雷电，毕竟从逻辑上说，谁也不能“绝对否定”这一点点的可能。但另一方面，我们也必须承认，“手机招雷”的可能性实在过于微小，这不是1%或1‰的问题，而是还要小得多得多，在讨论雷击的主流原因时，完全可以忽略不计。至少从科学道理上讲，“手机招雷”难以讲通。

实验之辨

关于实验证明“手机招雷”，我们必须注意到，实验的设计是有根本缺陷的，即次数不够、没有对照组，此外，对这个实验结果的解释也有扩大之嫌。下面，就让我们一个个来分析一下。

首先，是次数不够。严萍研究员介绍说，由于雷电模拟实验具有一定的偶然性，所以对于雷电冲击实验，一般都需要重复上百次，至少也要有几十次，才能拿到比较有说服力的数据。在这个领域有个专门术语叫“50%放电电压”，即在某间隙（即实验中的棒电极与手机之间的空气间隙）加到一个特定值的电压时，击穿与不击穿的概率各为50%。这就是说，雷电（或高压放电）现象有其偶然性，通过大量的实验才能获得一个比较可靠的结果，而不是像上述实验，只做了10次，就匆忙得出了个5:4:1。其实，在统计概率时，即便是扔硬币（只有两种结果），10次也太少了，何况是3个假人呢。在统计学上，重复次数过少，会导致偏差变大，结果自然也就存疑了。

第二，没有对照组。3个人都带了手机，姑且称为手机组；却没有同时设置对照组，应该说是本次实验最大的败笔。比较严谨的实验，应该设置至少两个对照组，对照组1中的假人完全不带手机和任何金属品（参见避雷针原理，而且人体也是导体），对照组2的假人不带手机，但携带与手机大小近似的金属导体，放在相应位置。然后让手机组、对照组1和对照组2同时在棒电极下，反复放电几十次至几百次，记录结果并统计。这样的结果，才能说明是否是手机“招”的雷（因为不带手机的对照组的假人，也可能被劈)；如果手机真的“招雷”，那是因为其中有金属部件，还是因为它确实因为发射无线电波而“招雷”（因为有金属品的对照组）。否则，在没有这些对照组的前提下，无论是什么结果，都是带手机的人被劈—10次都如此嘛—也就失去了实验的本来意义。

最后，对实验结果的解释，也有扩大之嫌。在这个局限的实验环境里，高压电除了劈假人以外无处可去，所以无论结果如何，都容易被科学素养不足的人理解为“雷电很容易劈那些带手机的人”。由于工程学的限制，可能没有哪个实验室能逼真模拟出几公里高、电势高达上亿伏、电流几万安培的电极，也无法逼真模拟出地球表面复杂的地形地貌和各种高出地面的物体。但是，在上述实验中，如果能有跟假人一样高的模拟树木、墙壁、岩石、起伏的草地……等等物体，那么假人被屡屡劈中的结果就明显更可信一些。当然，实验本身是试图说明，“在带手机的假人中，哪些更容易被雷劈”，但纵观之后各媒体的报告，很多都耸人听闻地将手机和雷击直接联系在了一起。从某种意义上说，这是明显把一个局限性的实验给扩大解释了。

报道之惑

那么，为什么近年来常有“雷击打手机的人”的报道呢？

严萍研究员认为，对这样的报道也应该客观地看待。比如首都机场雷击事件的报道中，媒体多次提到遇难者的身边不远处还有一部手机。这种报道手法，很容易让公众认为就是手机“招”来的雷。但是，遇难者所在的空旷场所的具体情况如何，鞋底是否导电，身上是否淋雨（导致电阻变小）这些同样可能与雷击有关的细节却没有媒体关注。

迄今还没有严谨的科学实验证明，雷雨天打手机更容易被雷击（倒是有实验证明，雷雨天在没有雷电防护设施的屋内打固定电话，有可能被雷击）。相反，在手机发明以前的年代，照样有很多人遭到雷击，而且这个数字远比一般人想象得高。根据2008年4月在第20届国际闪电探测大会上发表的一项研究披露，全球每年因雷击死亡约24000人。在这项研究中，特别调查了美国、澳大利亚、加拿大、英格兰和威尔士、法国等国家的历史数据，统计出“每年雷击致死率”。以美国为例，1900～2006年，雷击致死率不断降低，其他几个国家的情况也是如此。这足以证明，没有手机的年代，人被雷击的概率也并不低。

美国1900～2000年每百万人雷击死亡率变化图

一滴红墨水滴入大海后，的确可能在天涯海角的任何一个地方检测到这滴红墨水的某个分子。但是，我们不能因此就说，“你看，大海被这滴红墨水染红了”。类似地，手机里也确实有一些金属部件，那么，是不是就放弃可能性更大、更主流也更常见的雷击原因，而单单去刻意强调“手机招雷”呢？

也许，这并不是一种严谨的科学态度。

（本文发表于《科学世界》2013年第10期）