他手里的硬币“爆炸”了（三）12月19日播出

　　主持人：这两天我们的节目在给大家专门讲一枚硬币，它是怎么在小朋友手里爆炸的这个事情。大家听了也都觉得奇怪，硬币怎么会爆炸呢？那么我们请教专家，专家告诉我们说，爆炸可以分成三种，一种就是化学爆炸，比如我们说的炸药爆炸，就属于是化学爆炸。再有一种就是物理爆炸，我们说简单点，轮胎打气打多了，“嘭”爆胎了，那个属于物理爆炸。那核爆炸跟我们这个事情离的有点太远了，咱们自然就不用提了。上一集我们讲到，我们专门请到了一位非常著名的专家，爆破专家蒋教授，现场进行了实地调查，首先就排除了化学爆炸的可能，因为在周围根本没有找到，有炸药或者火药这类东西存在的迹象。因此我们讲，现在我们的调查要集中到物理爆炸这方面了。也就是说，来自外部的能量，造成了这枚硬币出现了破损的状况。但问题就在于这个物理能量到底是来源于哪里？又是如何形成的呢？

　　蒋建伟教授突然联想到，在小渊程的家里时，他曾经询问并观察过事发当天，小渊程所穿的鞋子和衣服。

　　蒋建伟：把衣服穿上我们看一下，穿上，来 对对。面料是尼龙，里面这个是，里面的可能是腈纶。

　　家 长：毛的。

　　蒋建伟：不是毛的，是腈纶的。看衣袖，我看这里衬是什么衬的？好像是化纤的。这个毛衣是当时穿的吗？

　　家 长：当时毛衣穿的可能不是这一件。

　　蒋建伟：那是什么？

　　家 长：可能也是那混纺的，混纺的材料。

　　蒋建伟：鞋呢？

　　家 长：鞋就穿的就是这个鞋，胶底鞋。

　　蒋建伟：胶底的旅游鞋。裤子也是棉的，那个牛仔裤。

　　家 长：牛仔裤也绝对是棉的。

　　事发当天，小渊程所穿的鞋子是完全绝缘的橡胶底的旅游鞋，外套和毛衣都是化纤材料制成的，手上的手套也是崭新的腈纶毛线织成的，这么大量的化纤织物穿在身上，活泼好动的小渊程在教堂院子里玩耍的时候，会不会身体带上了大量的静电呢？

　　电能的快速释放，就会引发爆炸，这也是物理爆炸现象的一种。

　　会不会是小渊程在搓玩硬币的时候，身上携带的人体静电产生了放电现象，导致硬币发生了这样的烧蚀现象呢？

　　爆炸科学与技术国家重点实验室蒋建伟教授：静电它的能量很大，有时候甚至可以把我们城市火灾能够意外地发生引爆，所以在对静电这一块，好多军工厂他们都有很严格的防静电的措施。穿的鞋、衣服都有静电的，所以这块就是说，我联想到其他的工作，我觉得这有可能是电引起的。

　　2007年4月20日北京理工大学理学院静电实验室。

　　受到蒋建伟教授的启发，记者拿着这枚有烧蚀痕迹的硬币，来到北京理工大学理学院静电实验室，找到了欧阳吉廷教授。

　　欧阳教授听记者介绍了硬币事件的来龙去脉，并对被烧蚀的硬币实物进行了仔细研究，从已烧蚀的一元硬币上看，熔化部分的钢铁质量约为0.05 g。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：这个事情不太可能。因为我搞了差不多也快20年的静电了，就从我接触的所有的静电现象来说的话，那个静电放电那个能量都比较小。你说如果要产生那么大一个效应的话，人体好像不足以产生那么大的电。

　　欧阳教授认为，若要人体静电放电对硬币造成这样大的损伤，那几乎是不可能的。

　　杨渊程：爆炸了。

　　但是为什么小渊程总是一口咬定，硬币是在自己手里搓玩的过程中发生了烧蚀的现象呢？

　　主持人：其实说到静电我们再熟悉不过了，尤其是在气侯比较干燥的时候，我们再穿上一些化纤的衣服，等我们一摸金属门把的时候，“啪”就给打着了，这个就是静电放电现象的一种。那么我们说一般情况下，随随便便我们动一动的话，大概在我们身上累计起来的这个静电电荷，它的电压就能够达到2000伏左右，而我们摸到金属物体被打着了，有这个感觉的时候，大概也就是3000伏左右。虽然说被打一下就有种被针扎的感觉，但是绝不会对我们身体造成什么样的危害的。那么现在欧阳教授决定，在他的实验室当中用电容器模拟一下放电的状况，看一看到底什么样强大的这种放电状况，才能造成这样的后果？那么欧阳教授也告诉我们说，因为我们每一个人，我们本身的内部组织是因人而异的，也许有的人肌肉多一些，也许有的人体内是纤维，还有包括脂肪组织多一些，这样的话都会影响到我们人体作为一个强大的一个电容的释放电量，还有我们所携带电压的多少的。怎么说呢？就好像我们说一个大水桶，这个水桶我们说水桶不一样，有粗有细，有高有矮。粗一点的高一点的，放的水自然就多，矮一点细一点的，搁的水自然就少。我们人体同样也是如此，每一个人在携带静电放电的过程当中，我们释放出来的能量，它是绝对不一样的。因此欧阳教授决定，在他的实验室里就亲自试一试，到底什么样的状况下，我们释放出来的静电的能量大到足以摧毁一枚硬币。

　　在记者征得中国人民银行权威部门的同意后，欧阳教授和他的助手们决定进行模拟人体静电对硬币的放电实验。第一次静电放电模拟实验开始了。

　　实验装置上的钢针对准一枚硬币开始放电了。效果会怎么样呢？

　　这一次放电根本不能对硬币造成任何损坏。即使连续多次对硬币放电后，也看不到硬币上有任何被烧坏的痕迹。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：结果是，如果在正常的水平范围内的话，那么即使有一个火花打在这个硬币上，这个硬币也不会产生什么反应。

　　紧接着，欧阳教授和他的助手们开始进行第二次静电放电模拟实验。实验装置上的钢针对准硬币连续放电了十几秒钟。这次的实验效果会怎么样呢？

　　这次，硬币表面出现了明显烧黑的印记。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：那个金属的坯子和里面不锈钢的坯子钢坯子并没有受到什么伤害，它只是表面上的一层很薄很薄的镍，在放电过程中被打坏了，但是里面没有出坑，实际上放电的能量还是蛮小的。这个能量已经是人体能够带的最高的那个能量的几十倍了。所以就是说，在这么高的一个带电能量下，实际上对硬币也不足以产生很大的一个伤害，顶多也是表皮烧掉一点点。

　　再接下来，欧阳教授和他的助手们又进行了第三次静电放电实验。他们使用相当于人体正常电容5000倍的超大电容，并保持人体正常的静电电压2000伏，使实验装置一次性对硬币放电。结果会如何呢？

　　现场：在我的指甲的前边，真不可思议啊！

　　很明显，硬币的边缘被烧出了一个小坑。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：我们这次不连续放电，就是把一个电容充到这么多能量以后，然后一次性地把它放给硬币，看看产生一个什么后果。结果发现，一个火花真的能把那个硬币打得有个坑出来，也就是说那个硬币真的有一部分被熔化了，确实能产生这个效果，也就是说只有当这个能量非常非常高的时候，才有可能把这个硬币熔化一点，否则的话，不管你是电压高的还是说是什么别的，只要你能量不够的话，总的能量不够的话，是不足以来熔化硬币的。

　　主持人：欧阳教授在他的实验室里进行了三次实验，结果都告诉我们，正常情况下我们人体所释放出来的静电的能量，绝不可能把一枚硬币烧蚀成这种形态。那么我呢拿着这枚硬币也仔细地看了一下，发现它有很多金属烧熔之后溅落出来的金属小微粒，这就说明什么呢？当时的温度状态它是极高无比的。那么正常情况下，我们说把一枚硬币烧成这样，得需要多大的能量呢？欧阳教授帮我们估算了一下，那么这部分，被烧化的这一部分大概是0.05克左右，把0.05克的钢铁要烧成这样，大概需要多少能量呢？咱们用标准单位来进行计算的话，大概是在20焦耳上下。而我们人体能够提供的一般情况下的最大的能量是多少呢？是0.05焦耳。我们不用考虑这个焦耳和我们正常一些能量换算，我们只考虑这两个数量级，20对0.05，您马上就能明白了吧。也就是说，我们必须要保证，您最少得有400个人同时放电，才能做到这样的程度。可是小渊程就是一个小朋友，他绝无可能把一枚硬币烧成这个样子。那看来，我们进行到这一步，这条线索也算是查有结果了，那就是人不可能用自己的电把它烧成这样，问题就在于，那怎么可能这枚硬币就在小渊程的手里被烧成这样的呢？

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：正常情况下，人体的电容几百皮法，两三百皮法也就这个水平。一般的说，很少有人电容能超过一千皮法，那么在这个水平下，人体所带来电的电量是很小的，所以它的能量是很小的。根据硬币爆的情况，这个小孩身上那个电容可能量级要比正常人要高上一万倍的水平，这个我觉得，从我们做静电这个角度来说，这个几乎是不可能的。因为要造这么大一个电容，都需要专门的厂子的特殊技术人员去做，普通人员根本做不出这么好的电容来，何况说一个人。

　　虽然静电专家欧阳吉廷教授从实验和计算上做了科学的推论。他认为人体静电放电不可能对硬币造成如此厉害的烧蚀后果。可记者想起了杨渊程的母亲曾淑珍的话。

　　母亲曾淑珍：平时就是不穿这个衣服，平时我们同他接触也有电，不穿这个衣服，穿其他的衣服也有电，它比较相对来说比较容易起电。从那以后，到现在这么久时间，就是搞过一次，挨在一起时候电一下。有一次在车里，他把自己那个手搓一下搓一下，我电你了我电你了，就这样摸我脸上，真的给他电着了。

　　6岁的杨渊程会不会具有超强的携带静电的能力呢？他身上所携带的静电负荷到底有多大呢？是否真的像他母亲说的那样异于常人呢？

　　2007年4月26日北京理工大学理学院静电实验室。

　　记者将小渊程母子请到了北京理工大学静电实验室，想请欧阳教授为小渊程做一个人体静电测试。欧阳教授分别用仪器对小渊程的人体电阻、电容、静电电压进行了测试。

　　记者让小渊程穿上了硬币事件事发当天他所穿的化纤外套和毛衣以及旅游鞋等。欧阳教授准备为他做一个人体静电带电量的测试。小渊程的身上真的会带有很高的静电负荷吗？

　　实验员：先别动啊，有没有？

　　小渊程：没有啊。

　　实验员：把衣服脱了给我，你不要进去，看有没有？

　　实验员：1000伏。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：他的带电量总体来说还是一个正常的值。这个电位确实比一般人容易升，这是一个他比别人可能特殊一点的地方。

　　主持人：小渊程在穿上了这身化纤的衣服，进到专门的实验器材里之后，通过数据的采集我们发现，即便在这样的条件之下，他所带的静电电量也比常人高不了太多。那在什么样的状况之下，有可能把这枚硬币烧成那个样子呢？专家给我们解释说，第一恐怕这个小朋友他带的电量得比常人高出一万多倍，这首先就让我们觉得不太可能。第二点他的电位得特别高，形成很高的电压差，然后才能够大量的释放能量。第三点就是说这孩子他必须保证放出的电直线打出去非常集中，集中到一个点上，所有的能量聚焦，聚在一个点上，才有可能完成让硬币烧蚀成这个样子的状态。我仔细地想一下，按照我的理解，恐怕从古至今只有一个人能够完成如此之壮举，那就是霹雳贝贝，这个孩子他是绝不可能的。可谁都知道，霹雳贝贝是电影当中塑造的科幻的形象，因此讲，正常人是不可能做到这一点的。话题还是回到了那个老话题之上，那就是这枚硬币它到底是怎么被烧成这个样子的？

　　2007年5月12日北京。

　　机缘凑巧，时逢全国物理学会静电委员会工作会议正在北京召开，记者来到了会上，继续就硬币事件向到会的专家请教。

　　在自然界，具有巨大能量的雷电会通过人体对物体造成损害，这也是物理爆炸现象的一种。会不会是事发当天有雷雨天气呢？会上，专家们就雷击的可能性为记者进行了分析。

　　中国工程院刘尚合院士：大家分析雷电的感应是存在的，雷电感应才有这么大的能量。空中有雷雨云，通过人体静电感应，它对金属导体对近地体放电，可能会有这么大能量。

　　浙江省温州市气象局气象台。

　　那么1月14日下午四点左右，当时温州的天气是怎样的呢？记者来到了温州市气象台。郑峰台长为记者调阅了2007年1月14日当天的气象资料。

　　温州市气象局气象台郑峰台长：1月14号的下午，我们这里的天气，根据我们观测站的观测，下午基本上是阴天，温度大致是在7.8度左右，当时的地面站测到的风速大概2.3个秒米，基本上这个样子。

　　记者：总的来说在温州地区，这算是一个什么样的天气？湿度是多少？

　　温州市气象局气象台郑峰台长：应该来说，根据我们观察站观测，这个湿度当时是77%左右。这样的一个情况，根据我们温州的现在这么一个季节，应该来说，是属于正常的一个大概情况。

　　北京理工大学理学院静电实验室欧阳吉廷教授：如果湿度超过了50%，一般在60%以上的时候，人体的电位很难超过2000伏。

　　由于湿度很大，这个天气是不可能使人体产生高位静电的。根据温州市气象台的天气资料纪录，1月14日下午四点左右并没有雷雨天气。

　　作为个头很矮的6岁儿童杨渊程，他当时是手持硬币站在教堂院子的中央，四周是高大的教堂建筑，形成了一个天井，因此，即使有雷击，也不可能击中他。

　　中国工程院刘尚合院士：雷电肯定是很高的地方首先感应雷电，小孩那么矮，周围是房子，所以这是一个可以排除掉的。

　　主持人：在全国委员会物理学会静电委员会的工作会议上，各位专家，应该说是我们国家研究电学的顶级高手，告诉我们一个肯定的答复，雷电造成这个事故是绝不可能的。其实这一点应该说我们早有一定的心里准备，只不过还是希望专家能给我们一个科学的答复。因为按照我们常人的理解也都会明白，如果说小朋友举着一枚硬币把自己当避雷针，真的把雷引下来的话，那估计他也已经尸骨无存了，绝不可能仅仅是手上受到了那么一点轻伤，那么好，我们说现在专家们已经为我们排除了静电的可能，也排除了雷电的可能。可是我们现在还是会怀疑，这枚硬币它恐怕还是物理爆炸能够解释的，但是问题还是回到一开场我们所说的，如果说它是物理爆炸，不是静电，不是雷电，那这个强大的能量，它到底是从哪来的呢？欢迎大家明天接着收看《走近科学》。

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