文／簡麗賢　

駐日代表謝長廷先生曾在臉書發文，表示他6月中旬搭機返回日本，正值台北市松山區豪雨滂沱，氣流極不穩定，起飛後不久突然傳來巨大聲響，彷彿就在窗邊爆破，加上窗外一片灰暗，不知道究竟發生什麼事，擔心機身是否裂損。

他直言，飛機被雷電擊中的畫面讓人直捏冷汗，當下腦海閃過念頭，是否應跟家人交代遺言。謝代表補充，空服人員安慰說，飛機若遭到雷擊，因為有避雷針，所以會平安無事。最後該班機安然抵達日本，機身檢測後也毫髮未傷。

雷擊飛機 機身無虞



國內幾家電子媒體紛紛報導謝代表在臉書提及的現象，並採訪機師工會等專業人員，受訪人員表示飛機即使在空中遭受雷擊，就算飛機機體沒有避雷針，但具有靜電刷，表層的金屬會引導電流，因此機內乘客不受雷電影響，機身也安全無虞。

上述的新聞報導引起討論，就科學角度而言，頗具有探討的意義。

十年前的暑假，有一回我從日本學術交流結束搭機回台灣，飛機在桃園機場上空，正好是雷電交加、傾盆大雨的夜晚，座位旁的旅客問我：「閃電打雷，好可怕！飛機被閃電打到會怎樣嗎？」我安慰他：「雷擊可能發生在附近，萬一飛機被閃電擊中，因為飛機機體表層的金屬具有保護功能，可以安心。」他半信半疑地說：「真的？如果這樣，我就安心了。」

台灣夏季受太平洋高壓的影響，午後大氣熱對流發展旺盛，常見雷神發威，閃電頻繁。這是因為上升氣流把溫暖潮溼的空氣送到半空中，遇冷後水氣凝結成雲。在洶湧的雷雨雲氣流中，水滴摩擦產生靜電，正電荷在雲的上層，負電荷則在下層。負電荷吸引地上的正電荷，當兩極電荷形成的電位差大到可以衝破絕緣的空氣時，產生閃電。閃電通過時會釋放高能量，將周圍的空氣急劇膨脹產生衝擊而形成隆隆聲響。閃電造成雷擊是因為雲層與地面的電位差很大，瞬間電流若遇到建築物或物體，可能因電流熱效應而造成傷害。因此高建築物必裝置避雷針，將閃電的電荷引導至地球，避免雷擊造成損害。

避雷針必須接地，但空中的飛機無法接地，飛機如何抵擋天打雷劈？飛機機翼尾端安置靜電處理器，也就是靜電刷，透過尖端放電原理，釋放機身表面與空氣層摩擦產生的電荷，避免電荷干擾無線電通訊系統。

靜電屏蔽 電不內傳



讀者或許很好奇，飛機被閃電擊中，為何艙內的人員安然無恙？這與物理學的「靜電屏蔽」（electrostatic shielding）效應有關。當金屬導體處於靜電平衡時，導體內部的電場是零，不會有法拉第假想的電力線通過。由於靜電屏蔽作用，我們將金屬籠加以高電壓後，籠內電場仍是零，因此籠裡的人不會受高壓電電擊，這種金屬籠被命名為「法拉第籠」（Faraday cage）。

追溯1836年，知名科學家法拉第（Michael Faraday）了解靜電屏蔽效應，設計「法拉第籠」實驗，證實當電磁場撞擊可以導電的金屬時，電荷仍在導體的外部，不會在內部傳遞。曾有電視節目做過，以60萬伏特的高壓電電擊汽車的實驗，結果車內的人毫髮無損，此節目單元製作的科學概念與法拉第籠的靜電屏蔽效應有關。簡言之，金屬殼可以屏蔽外界對殼內的電力作用。

除了飛機有「法拉第籠」靜電屏蔽的保護作用外，汽車也具有異曲同工之效，因此雷雨交加時，開車不用擔心被閃電擊中，車內乘客也不會被雷神親吻，只要在車內，就能獲得如同「法拉第籠」屏蔽效應的保護。