他手裏的硬幣“爆炸”了（三）12月19日播出

　　主持人：這兩天我們的節目在給大家專門講一枚硬幣，它是怎麼在小朋友手裏爆炸的這個事情。大家聽了也都覺得奇怪，硬幣怎麼會爆炸呢？那麼我們請教專家，專家告訴我們説，爆炸可以分成三種，一種就是化學爆炸，比如我們説的炸藥爆炸，就屬於是化學爆炸。再有一種就是物理爆炸，我們説簡單點，輪胎打氣打多了，“嘭”爆胎了，那個屬於物理爆炸。那核爆炸跟我們這個事情離的有點太遠了，咱們自然就不用提了。上一集我們講到，我們專門請到了一位非常著名的專家，爆破專家蔣教授，現場進行了實地調查，首先就排除了化學爆炸的可能，因為在周圍根本沒有找到，有炸藥或者火藥這類東西存在的跡象。因此我們講，現在我們的調查要集中到物理爆炸這方面了。也就是説，來自外部的能量，造成了這枚硬幣出現了破損的狀況。但問題就在於這個物理能量到底是來源於哪？又是如何形成的呢？

　　蔣建偉教授突然聯想到，在小淵程的家裏時，他曾經詢問並觀察過事發當天，小淵程所穿的鞋子和衣服。

　　蔣建偉：把衣服穿上我們看一下，穿上，來 對對。面料是尼龍，裏面這個是，裏面的可能是晴綸。

　　家 長：毛的。

　　蔣建偉：不是毛的，是晴綸的。看衣袖，我看這裡襯是什麼襯的？好像是化纖的。這個毛衣是當時穿的嗎？

　　家 長：當時毛衣穿的可能不是這一件。

　　蔣建偉：那是什麼？

　　家 長：可能也是那混紡的，混紡的材料。

　　蔣建偉：鞋呢？

　　家 長：鞋就穿的就是這個鞋，膠底鞋。

　　蔣建偉：膠底的旅遊鞋。褲子也是棉的，那個牛仔褲。

　　家 長：牛仔褲也絕對是棉的。

　　事發當天，小淵程所穿的鞋子是完全絕緣的橡膠底的旅遊鞋，外套和毛衣都是化纖材料製成的，手上的手套也是嶄新的晴綸毛線織成的，這麼大量的化纖織物穿在身上，活潑好動的小淵程在教堂院子裏玩耍的時候，會不會身體帶上了大量的靜電呢？

　　電能的快速釋放，就會引發爆炸，這也是物理爆炸現象的一種。

　　會不會是小淵程在搓玩硬幣的時候，身上攜帶的人體靜電産生了放電現象，導致硬幣發生了這樣的燒蝕現象呢？

　　爆炸科學與技術國家重點實驗室蔣建偉教授：靜電它的能量很大，有時候甚至可以把我們城市火災能夠意外地發生引爆，所以在對靜電這一塊，好多軍工廠他們都有很嚴格的防靜電的措施。穿的鞋、衣服都有靜電的，所以這塊就是説，我聯想到其他的工作，我覺得這有可能是電引起的。

　　2007年4月20日北京理工大學理學院靜電實驗室。

　　受到蔣建偉教授的啟發，記者拿著這枚有燒蝕痕跡的硬幣，來到北京理工大學理學院靜電實驗室，找到了歐陽吉廷教授。

　　歐陽教授聽記者介紹了硬幣事件的來龍去脈，並對被燒蝕的硬幣實物進行了仔細研究，從已燒蝕的一元硬幣上看，熔化部分的鋼鐵質量約為0.05 g。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：這個事情不太可能。因為我搞了差不多也快20年的靜電了，就從我接觸的所有的靜電現象來説的話，那個靜電放電那個能量都比較小。你説如果要産生那麼大一個效應的話，人體好像不足以産生那麼大的電。

　　歐陽教授認為，若要人體靜電放電對硬幣造成這樣大的損傷，那幾乎是不可能的。

　　楊淵程：爆炸了。

　　但是為什麼小淵程總是一口咬定，硬幣是在自己手裏搓玩的過程中發生了燒蝕的現象呢？

　　主持人：其實説到靜電我們再熟悉不過了，尤其是在氣侯比較乾燥的時候，我們再穿上一些化纖的衣服，等我們一摸金屬門把的時候，“啪”就給打著了，這個就是靜電放電現象的一種。那麼我們説一般情況下，隨隨便便我們動一動的話，大概在我們身上累計起來的這個靜電電荷，它的電壓就能夠達到2000伏左右，而我們摸到金屬物體被打著了，有這個感覺的時候，大概也就是3000伏左右。雖然説被打一下就有種被針扎的感覺，但是絕不會對我們身體造成什麼樣的危害的。那麼現在歐陽教授決定，在他的實驗室當中用電容器模擬一下放電的狀況，看一看到底什麼樣強大的這種放電狀況，才能造成這樣的後果？那麼歐陽教授也告訴我們説，因為我們每一個人，我們本身的內部組織是因人而異的，也許有的人肌肉多一些，也許有的人體內是纖維，還有包括脂肪組織多一些，這樣的話都會影響到我們人體作為一個強大的一個電容的釋放電量，還有我們所攜帶電壓的多少的。怎麼説呢？就好像我們説一個大水桶，這個水桶我們説水桶不一樣，有粗有細，有高有矮。粗一點的高一點的，放的水自然就多，矮一點細一點的，擱的水自然就少。我們人體同樣也是如此，每一個人在攜帶靜電放電的過程當中，我們釋放出來的能量，它是絕對不一樣的。因此歐陽教授決定，在他的實驗室裏就親自試一試，到底什麼樣的狀況下，我們釋放出來的靜電的能量大到足以摧毀一枚硬幣。

　　在記者徵得中國人民銀行權威部門的同意後，歐陽教授和他的助手們決定進行模擬人體靜電對硬幣的放電實驗。第一次靜電放電模擬實驗開始了。

　　實驗裝置上的鋼針對準一枚硬幣開始放電了。效果會怎麼樣呢？

　　這一次放電根本不能對硬幣造成任何損壞。即使連續多次對硬幣放電後，也看不到硬幣上有任何被燒壞的痕跡。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：結果是，如果在正常的水平範圍內的話，那麼即使有一個火花打在這個硬幣上，這個硬幣也不會産生什麼反應。

　　緊接著，歐陽教授和他的助手們開始進行第二次靜電放電模擬實驗。實驗裝置上的鋼針對準硬幣連續放電了十幾秒鐘。這次的實驗效果會怎麼樣呢？

　　這次，硬幣表面出現了明顯燒黑的印記。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：那個金屬的坯子和裏面不銹鋼的坯子鋼坯子並沒有受到什麼傷害，它只是表面上的一層很薄很薄的鎳，在放電過程中被打壞了，但是裏面沒有出坑，實際上放電的能量還是蠻小的。這個能量已經是人體能夠帶的最高的那個能量的幾十倍了。所以就是説，在這麼高的一個帶電能量下，實際上對硬幣也不足以産生很大的一個傷害，頂多也是表皮燒掉一點點。

　　再接下來，歐陽教授和他的助手們又進行了第三次靜電放電實驗。他們使用相當於人體正常電容5000倍的超大電容，並保持人體正常的靜電電壓2000伏，使實驗裝置一次性對硬幣放電。結果會如何呢？

　　現場：在我的指甲的前邊，真不可思議啊！

　　很明顯，硬幣的邊緣被燒出了一個小坑。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：我們這次不連續放電，就是把一個電容充到這麼多能量以後，然後一次性地把它放給硬幣，看看産生一個什麼後果。結果發現，一個火花真的能把那個硬幣打得有個坑出來，也就是説那個硬幣真的有一部分被熔化了，確實能産生這個效果，也就是説只有當這個能量非常非常高的時候，才有可能把這個硬幣熔化一點，否則的話，不管你是電壓高的還是説是什麼別的，只要你能量不夠的話，總的能量不夠的話，是不足以來熔化硬幣的。

　　主持人：歐陽教授在他的實驗室裏進行了三次實驗，結果都告訴我們，正常情況下我們人體所釋放出來的靜電的能量，絕不可能把一枚硬幣燒蝕成這種形態。那麼我呢拿著這枚硬幣也仔細地看了一下，發現它有很多金屬燒熔之後濺落出來的金屬小微粒，這就説明什麼呢？當時的溫度狀態它是極高無比的。那麼正常情況下，我們説把一枚硬幣燒成這樣，得需要多大的能量呢？歐陽教授幫我們估算了一下，那麼這部分，被燒化的這一部分大概是0.05克左右，把0.05克的鋼鐵要燒成這樣，大概需要多少能量呢？咱們用標準單位來進行計算的話，大概是在20焦耳上下。而我們人體能夠提供的一般情況下的最大的能量是多少呢？是0.05焦耳。我們不用考慮這個焦耳和我們正常一些能量換算，我們只考慮這兩個數量級，20對0.05，您馬上就能明白了吧。也就是説，我們必須要保證，您最少得有400個人同時放電，才能做到這樣的程度。可是小淵程就是一個小朋友，他絕無可能把一枚硬幣燒成這個樣子。那看來，我們進行到這一步，這條線索也算是查有結果了，那就是人不可能用自己的電把它燒成這樣，問題就在於，那怎麼可能這枚硬幣就在小淵程的手裏被燒成這樣的呢？

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：正常情況下，人體的電容幾百皮法，兩三百皮法也就這個水平。一般的説，很少有人電容能超過一千皮法，那麼在這個水平下，人體所帶來電的電量是很小的，所以它的能量是很小的。根據硬幣爆的情況，這個小孩身上那個電容可能量級要比正常人要高上一萬倍的水平，這個我覺得，從我們做靜電這個角度來説，這個幾乎是不可能的。因為要造這麼大一個電容，都需要專門的廠子的特殊技術人員去做，普通人員根本做不出這麼好的電容來，何況説一個人。

　　雖然靜電專家歐陽吉廷教授從實驗和計算上做了科學的推論。他認為人體靜電放電不可能對硬幣造成如此厲害的燒蝕後果。可記者想起了楊淵程的母親曾淑珍的話。

　　母親曾淑珍：平時就是不穿這個衣服，平時我們同他接觸也有電，不穿這個衣服，穿其他的衣服也有電，它比較相對來説比較容易起電。從那以後，到現在這麼久時間，就是搞過一次，挨在一起時候電一下。有一次在車裏，他把自己那個手搓一下搓一下，我電你了我電你了，就這樣摸我臉上，真的給他電著了。

　　6歲的楊淵程會不會具有超強的攜帶靜電的能力呢？他身上所攜帶的靜電負荷到底有多大呢？是否真的像他母親説的那樣異於常人呢？

　　2007年4月26日北京理工大學理學院靜電實驗室。

　　記者將小淵程母子請到了北京理工大學靜電實驗室，想請歐陽教授為小淵程做一個人體靜電測試。歐陽教授分別用儀器對小淵程的人體電阻、電容、靜電電壓進行了測試。

　　記者讓小淵程穿上了硬幣事件事發當天他所穿的化纖外套和毛衣以及旅遊鞋等。歐陽教授準備為他做一個人體靜電帶電量的測試。小淵程的身上真的會帶有很高的靜電負荷嗎？

　　實驗員：先別動啊，有沒有？

　　小淵程：沒有啊。

　　實驗員：把衣服脫了給我，你不要進去，看有沒有？

　　實驗員：1000伏。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：他的帶電量總體來説還是一個正常的值。這個電位確實比一般人容易升，這是一個他比別人可能特殊一點的地方。

　　主持人：小淵程在穿上了這身化纖的衣服，進到專門的實驗器材裏之後，通過數據的採集我們發現，即便在這樣的條件之下，他所帶的靜電電量也比常人高不了太多。那在什麼樣的狀況之下，有可能把這枚硬幣燒成那個樣子呢？專家給我們解釋説，第一恐怕這個小朋友他帶的電量得比常人高出一萬多倍，這首先就讓我們覺得不太可能。第二點他的電位得特別高，形成很高的電壓差，然後才能夠大量的釋放能量。第三點就是説這孩子他必須保證放出的電直線打出去非常集中，集中到一個點上，所有的能量聚焦，聚在一個點上，才有可能完成讓硬幣燒蝕成這個樣子的狀態。我仔細地想一下，按照我的理解，恐怕從古至今只有一個人能夠完成如此之壯舉，那就是霹靂貝貝，這個孩子他是絕不可能的。可誰都知道，霹靂貝貝是電影當中塑造的科幻的形象，因此講，正常人是不可能做到這一點的。話題還是回到了那個老話題之上，那就是這枚硬幣它到底是怎麼被燒成這個樣子的？

　　2007年5月12日北京。

　　機緣湊巧，時逢全國物理學會靜電委員會工作會議正在北京召開，記者來到了會上，繼續就硬幣事件向到會的專家請教。

　　在自然界，具有巨大能量的雷電會通過人體對物體造成損害，這也是物理爆炸現象的一種。會不會是事發當天有雷雨天氣呢？會上，專家們就雷擊的可能性為記者進行了分析。

　　中國工程院劉尚合院士：大家分析雷電的感應是存在的，雷電感應才有這麼大的能量。空中有雷雨雲，通過人體靜電感應，它對金屬導體對近地體放電，可能會有這麼大能量。

　　浙江省溫州市氣象局氣象臺。

　　那麼1月14日下午四點左右，當時溫州的天氣是怎樣的呢？記者來到了溫州市氣象臺。鄭峰臺長為記者調閱了2007年1月14日當天的氣象資料。

　　溫州市氣象局氣象臺鄭峰臺長：1月14號的下午，我們這裡的天氣，根據我們觀測站的觀測，下午基本上是陰天，溫度大致是在7.8度左右，當時的地面站測到的風速大概2.3個秒米，基本上這個樣子。

　　記者：總的來説在溫州地區，這算是一個什麼樣的天氣？濕度是多少？

　　溫州市氣象局氣象臺鄭峰臺長：應該來説，根據我們觀察站觀測，這個濕度當時是77%左右。這樣的一個情況，根據我們溫州的現在這麼一個季節，應該來説，是屬於正常的一個大概情況。

　　北京理工大學理學院靜電實驗室歐陽吉廷教授：如果濕度超過了50%，一般在60%以上的時候，人體的電位很難超過2000伏。

　　由於濕度很大，這個天氣是不可能使人體産生高位靜電的。根據溫州市氣象臺的天氣資料紀錄，1月14日下午四點左右並沒有雷雨天氣。

　　作為個頭很矮的6歲兒童楊淵程，他當時是手持硬幣站在教堂院子的中央，四週是高大的教堂建築，形成了一個天井，因此，即使有雷擊，也不可能擊中他。

　　中國工程院劉尚合院士：雷電肯定是很高的地方首先感應雷電，小孩那麼矮，周圍是房子，所以這是一個可以排除掉的。

　　主持人：在全國委員會物理學會靜電委員會的工作會議上，各位專家，應該説是我們國家研究電學的頂級高手，告訴我們一個肯定的答覆，雷電造成這個事故是絕不可能的。其實這一點應該説我們早有一定的心裏準備，只不過還是希望專家能給我們一個科學的答覆。因為按照我們常人的理解也都會明白，如果説小朋友舉著一枚硬幣把自己當避雷針，真的把雷引下來的話，那估計他也已經屍骨無存了，絕不可能僅僅是手上受到了那麼一點輕傷，那麼好，我們説現在專家們已經為我們排除了靜電的可能，也排除了雷電的可能。可是我們現在還是會懷疑，這枚硬幣它恐怕還是物理爆炸能夠解釋的，但是問題還是回到一開場我們所説的，如果説它是物理爆炸，不是靜電，不是雷電，那這個強大的能量，它到底是從哪來的呢？歡迎大家明天接著收看《走近科學》。

責編：走近科學