论“手机引雷”说的荒谬性-等离子接地极

摘要  本文从手机的无线电波特性、手机的接收和发射频率、手机的功率和手机的电磁感应等方面论证了打手机与遭雷击无关。雷雨天打手机不会增大雷击慨率, 只要处于安全的位置，可以照打不误。
关键词  手机  引雷  荒谬性
引言
“手机引雷”之说始于2003年发生在张家港雷击导致1死1伤的事件。事后《扬子晚报》记者采访了南京某大学教授，教授说“由于雷电的干扰，手机的无线频率跳跃性增强，这容易诱发雷击和烧机等事故。”2004年7月23日，居庸关长城8号烽火台遭雷击，十几位游客被击昏。有关部门赴现场做调查后，通过媒体向社会发表讲话，说“游客遭雷击系在雷雨天气使用手机引发感应雷所致”，并“提醒市民和游客，切忌在雷电时使用手机”。
《中国防雷》的众多编委专家也曾多次撰文发表观点：“手机引雷”之说是错误的。但是，由于“手机引雷”出自名校教授和某些防雷工作人员之口，又经大众媒体的传播，所以更具有误导性，人们以讹传讹，对手机使用者和民众心里造成恐慌和错误认识。
虽然经过不少有识之士的解释和驳正，大多数防雷人士都有了正确的认识，但“手机引雷和雷雨天不要打手机”之说仍不绝于耳：
中国气象科普网2012.5.11转《中国气象报》文章: “莫让手机变‘手雷’”告诫人们 ,“手机会发射电磁波，电磁波是雷电很好的导体，能在很大的一个范围内收集、引导雷电。雷雨天尽量不要使用手机”。
燕赵都市网 2012.6.26报道保定市发生雷击致人死亡事件，“保定市防雷专家仍然提醒，雷雨天气，切记不要接打手机”。
河北新闻网 2012.8.4 (莞佳网讯)记者从省防雷中心获悉：8月1日一董姓35岁男子，在为安龙县西城区新建烟叶站粉刷墙面时接听电话时遇雷击死亡，“省防雷专家再次提醒，发生雷击时，切勿拨打电话和手机……”。
打手机是否真的会引雷，在各媒体、特别是网络上沸沸扬扬争论已近十年。打手机真的会引雷吗?本文从七个方面进行论述。提前放电避雷针
1、 手机的无线电波特性
1.1  手机是无线电通信设备。无线电波也就是人们常说的电磁波，它虽然姓电，可它并不带电，也不会导电。有些物理常识的人都知道，电磁波是变化的电场和磁场传播行进的波，电磁波具有物质性，但它并不是一般的物质，而是一种特殊的物质微粒，这种微粒比电子小得多，并且没有带电性。按波长从长到短，依次为无线电电磁波（又分长波、中波、短波、超短波、分米波、厘米波以及毫米波和亚毫米波等）、红外线、可见光波、紫外线、X射线和γ射线，它们一起组成了整个电磁波谱。手机的电磁波属于分米波，频率为900-1800MHz，相应波长分别为33-16cm，手机发射的电磁波是整个电磁波谱中的一员，没有任何特殊性。电磁波不是介质，它本身并不是导体，根本不存在导电不导电之说。说“手机发射的电磁波是雷电很好的导体，能在很大的一个范围内收集、引导雷电”，是犯了概念错误。
1.2  手机发出的无线电波是弥漫在整个空间的，空气中除了手机信号，还有很多无线电信号，比如电视、广播、其他人手机通话的信号，甚至感应雷也算一种干扰信号，并不是只有手机附近才有信号，更不是只有开机、打电话时才有信号从一部手机传到另一部手机上，而是手机会接收到所有信号。既然手机发出的无线电波和其它电磁波象空气一样是弥漫在整个空间, 又怎样能收集、引导雷电， 既然无线电波充满整个空间, 又能把雷电引向哪里?
2、 手机的接收和发射频率
2.1  手机的频率: 手机的通信频率在世界各地是不一样的，亚洲及东南亚等地区(含中国)是900至1800兆赫。每一部手机，只要上了手机卡后，就有了一个手机号，也就确定了一个固定的接收和发射频率。手机在接收到众多的无线电波信号后，选择和它固有频率相同的信号进行处理、放大，通过耳机把电信号变成声音；或者用话筒把声音变成电信号又放大、处理，变成无线电波信号发送到空中，被通信基站接收处理，转给通话的人。手机号和电视频道的意思差不多，只不过电视只能接收几个，几十个甚至几百个台，而手机通信频率比电视通信频率高，一个手机号占用的带宽比一个电视频道占用带宽要窄的多，加上各种数字技术，移动通信可以分出更多的信道。一部手机只要机号不变，无线电信号频率是固定的，它是由手机内部的电子线路及电子元器件的参数所决定，即使在雷电电磁辐射的干扰下，只要电子线路及电子元器件没有受到不可逆转的损环，手机的信号频率是不可能变化的。频率只有高低之分，而无强弱之说。因此，说“由于雷电的干扰，手机的无线频率跳跃性增强，这容易诱发雷击和烧机等事故”是完全错误的。打雷时听手机，有时会有“咔咔”的声音，那只不过是雷电对通话质量的干扰，而不是使“手机的无线频率跳跃性增强”。电源浪涌保护器
2.2  假如“频率跳跃性增强”说的是频率增高的话, 就算频率能增高，那怕是能增高到红外线、可见光波、甚至是γ射线，也不会诱发雷击和烧机等事故。谁都知道，太阳光并没有导电，因为电磁波根本就不导电; 退一步说，即使“频率跳跃性增强”，也不可能“诱发雷击和烧机”。因为，雷电放电在先（既然雷电干扰已产生，那就意味着雷电放电已发生），“频率跳跃性增强”在后，雷电放电已经完成，又何谈“诱发雷击”？这本身就不符合逻辑，颠倒了因果关系。
3、手机的发射和接收功率
3.1  手机的功率: 移动通信的自适应技术可以使基站和手机的发射功率在较大氛围内变化。比如手机离基站很近，且无任何遮挡物时，手机发出较小功率，直至5dBm（GSM900），约为3.2mW。当手机远离基站，或者处于无线阴影区时，手机发出较大功率，直至33dBm（GSM900），约为2W。手机发射功率在不同的系统、不同的协议下有很多的不同，但肯定都在几W以下。目前GSM手机功率密度每平方厘米小于40mw，其电场强度小于12V/M，即0.12V/CM，这与雷击需要的电场强度要求30000V/CM，相差250000倍，用0.12V/CM的电场强度引发需要30000V/CM电场强度的雷击，这种说法显然是错误的。所以接听手机时产生的电磁波是不可能使空气电离形成雷电的等离子体通道，因此也就不可能把几百米高空的雷电引下来。GH/GF避雷针塔
3.2  假如是电磁波促使空气发生电离而导电，是不是就可能“在很大的一个范围内收集、引导雷电”呢？物理学告诉我们，一种电磁波能否使一种气体发生电离，关键看这种电磁波的能量是否足够高。高中物理就重点强调，电磁波的能量与它的频率有关。频率越高，能量越大。众所周知，光波也是电磁波，而且频率远远高于无线电波。如果手机辐射的无线电波能够促使空气电离，那么，可见光也是一种电磁波，但它并不会使空气分子游离而导电，比如你下雨天拿着手电筒照天空，会引雷上身吗？当然不会。手机的电磁波波长比可见光要长，频率更低，能量也更弱。既然可见光都不行，那手机的电磁波是更不可能使任何气体分子游离的。所以接听手机时产生的电磁波是不可能使空气电离所形成雷电的等离子体通道，因此也就不可能把几百米高空的雷电引下来。因为手机发射的电磁波射线根本不可能电离空气，不能使空气成为导电体。
4、手机的电磁感应
4.1  手机内部有个很小的天线，它是个金属物体，所以能感应到无线电。只要是个金属物体都能接收空中的无线电信号，和雷电产生的感应原理是相同的，手机（无论是开机还是关机）接收无线电和接收感应雷电，效果没什么区别。
4.2  说“游客遭雷击系在雷雨天气使用手机引发感应雷所致”，什么是“感应雷”？感应雷主要为静电感应和电磁感应两种。云层带正或负电荷，地面金属物体会感应出相反的电荷，这叫静电感应；由于雷电流巨大，且是瞬时变化的，在周围空间产生巨大的瞬间变化的电磁场，附近金属物体在瞬间变化的巨大电磁场中会产生很高的电动势，这叫电磁感应。感应雷是怎么产生的？感应雷是在雷电主放电发生时，在雷电电磁辐射区域里的导线中感应生成的过电压波，或称浪涌电压波。说到感应雷，首先应该明白，雷电已经发生；其次，感应雷是通过线路进行传播的。“手机引发感应雷”?手机是无线通信设备，怎么能引来感应雷？况且，既然有了感应雷，说明雷击已经发生，手机感应在后，雷电又与手机有何相关？
5、 从数字看手机引雷
要证明使用手机与被雷电击中两者之间有没有关系，除了探寻背后的物理原理外，还可以让数字来说话，充足的统计数据也能令人信服。如果希望全面地来看待这个问题，应该考虑一下以下四组数字：有多少人打雷时使用手机，被雷电击中;有多少人打雷时没有使用手机，却被雷电击中；有多少人打雷时使用手机，却没有被雷电击中 ；有多少人打雷时没有使用手机，也没被雷电击中。很多相信“手机引雷” 的人往往只会注意第一个数字，而忽视了后三个数字。手机的出现是近十多年的事，特别是近几年呈爆炸性増长，在手机已普及到乞丐的时代，基本上我们可以在所有被雷击倒的人身上找到一部手机。如果说打“手机会引雷”，近几年雷击死亡人数也应该像手机呈爆炸性増长才对，可事实并非如此!
6、 浅析一些雷击现象
6.1  为什么确有雷电天气用手机被雷击致死的呢？这是因为他刚好在打手机，由于其它原因被雷打死，或者被打死时没用手机但被人们添油加醋，被不懂电气的记者报道出去，甚至有些“防雷专家”做出错误的结论。在雷雨天一个男人在路边小便也会遭雷击，能说他的命根子引来雷击么？莫让手机变“手雷”一文第一段“ 2010年5月4日晚，北京市昌平区北七家镇雷雨交加，北七家庄村海德堡花园小区西门外，一名装修工人被发现死在大树下。警方称，该工人经过树下时正在打电话，被雷击致死。”从文中明显可以看出，该工人是因大树遭到雷击，他遭受到跨步电压或(和)旁侧闪烙至死，大树会引雷这是小学生都懂的，为什么要把死亡的原因归于手机呢？
6.2  为什么雷电天用手机被雷打死，而且手机被炸坏、有的天线开裂、甚至手机粹片飞出好远，拿手机的手或放手机的地方的皮肤被烧伤，比其它地方伤势都重，“雷电却不偏不倚打中身上放手机的位置”，难道雷电专门朝手机打的吗？这是因为遭雷击时，由于手机是金属体，金属物体在瞬间变化的巨大电磁场中产生很高电动势和感生电流，从而产生很高的温度和机械破坏作用。只要是个金属物体，哪怕是衣服上的金属纽扣，头上的发夹，脖子上的项链和身上的钥匙也都能产生电磁感应，从而引起破坏，破坏的大小，和这个金属物体的大小有关。也就是说遭雷击时, 手机产生电磁感应引起破坏作用，和同样大小的一块金属是相同的，这是因为遭雷击时身上金属物体引起的伤害，但绝不是它引了雷。遭雷击在先，引起热效应和机械破坏等在后，这是因和果的关系，不能本末倒置。
7、 如果“手机引雷”成立，那将是一个什么状况
7.1  如果手机发射的电磁波是雷电很好的导体，我们生活的整个空间都弥漫着各种不同频率、不同强度的电磁波，那我们不管躲在哪里都是死。
7.2  如果手机发射的电磁波是雷电很好的导体，电力系统的高电压输电线遍布全国各地，这些高电压输电线上的高电压不都通过“手机发射的电磁波传导”吗？使所有在空气中的人遭受高压电击而身亡？或者说所有的高压输电线因手机发射的电磁波导电而直接短路和接地，那它们还能正常工作吗？
7.3  如果手机的无线电电磁波会引雷、遭雷击，那各种无线电、电视广播天线、各种无线电通信天线在雷击时都得遭雷击了，它们在雷雨天还能正常工作吗？天上飞的飞机与地面的联系全是依赖无线电通信和导航，那它们在雷雨时都将因遭受雷击而不能正常飞行了！
7.4  如果手机发射的电磁波是雷电很好的导体，手机能够引雷，那么就不需要装避雷针也不需要在电子设备上装避雷器，只要在空旷地上放一个小小的手机引雷就可以了，这岂不是能节省大量经费。这一设想如果实现，则超出了富兰克林的设想应该得诺贝尔奖金。
7.5  如果手机发射的电磁波是雷电很好的导体，我们就不需要再开采铜矿、铝矿做电缆了，发射一束电磁波就够了，多么可笑！
8、 结论
“手机引雷”说法之不科学不仅在于它只见现象忽视了事件的本质，而且更重要的是它违背了科学的规律，完全是对防雷知识，对物理学的误解。在任何时候手机都不可能引雷，“人们在打手机时被雷电击中只是因为他们在错误的时间站在了错误的地点”，只要处于安全的位置，人们在雷雨天照样可以打手机。