雷擊手機事件調查分析


1、 前言
兩年多以前，“手機引雷”之說在我國神州大地驟起。雖然這一說法是不科學的和錯誤的，但由于它是出自名校教授之口，又經媒體的傳播，以訛傳訛，給我國防雷事業帶來極壞的影響。經過不少有識之士的解釋和駁正，大多數防雷人士都有了正確的認識，這一說法也逐漸消失。但不能說社會各界對此都有了正確的認識，“雷雨天不要打手機”，仍被媒體作為對人們的安全提示不絕于耳。最近在貴陽又見有報刊報導雷擊手機事件。本文對此進行了深入的調查分析，指出這是一次雷電電磁輻射干擾致手機軟件的障礙，而不是手機遭受雷擊。

2、 “雷擊手機”概況
2006年5月10日貴陽市《貴州商報》在《百姓新聞網／民生》欄目以《一聲驚雷手機燒環》為題報導了一則雷擊手機的事件。摘錄如下：
“（5月）8日21時許，的哥（出租汽車）羅師傅致電本報記者稱，其同行朱師傅在開車時，將手機放在汽車儀表盤上，沒想到一聲驚雷過后，該手機功能全部‘失靈’。
“據朱師傅介紹，當日晚上20時20分左右，他開著的士車行駛在北京路上，接了一個朋友的電話后，便將手機放在車的儀表盤上。這時，突然響起一起炸雷，震得儀表盤上的手機動了一下。朱師傅拿起手機一看，發現手機殼已經燒壞，連打電話發短消息都無法使用，別人打電話進來則響兩聲，然后便自動斷線。”
關于“手機引雷”這一話題近年來在全國各大小報刊、電臺、電視臺等媒體上沸沸揚揚以訛傳訛廣為流傳，許多防雷工作者在各防雷網站、論壇和防雷雜志上也展開了熱烈的討論。人民日報在去年9月28日也曾以《專家對手機引雷說法眾說紛紜》為題發文，但記者們并未弄清是非正誤，而是以模棱兩可和不置可否的態度對待這一說法[1]。許多防雷工作者以科學的分析指出“手機引雷”說法的謬誤，使這一不科學的說法逐漸平息了下來［文2、3］。今年6月25日早上中央電視CCTV-1臺的氣象預報還在提醒人們為防止雷電傷害雨天出門不要打手機。可見，關于“手機引雷”的不科學性還不能說已為每個人所理解和接受，以致于在地方報刊上又出現“雷擊燒壞手機”的報導。

3、 手機的故障調研與排障
為了弄清事件的是非正誤，筆者找到了朱師傅，他駕駛的是一輛桑塔納牌車。朱師傅說，他打完電話隨手將手機放在車內儀表盤內，在一聲驚雷過后手機就變“聾、啞”了。經過仔細檢查，除了手機聾啞以外，出租車內的各零部件毫發無損，朱師傅也安然無恙。說明雷電并未擊到朱師傅的出租車。
去年也發生過有人站在路邊時，戴在腰間的手機被驚雷震動了一下也變成了“聾、啞”，然而這個人卻沒有受到任何傷害。兩次手機事故時都處于開機狀態，但并未通話，雖然雷電起了破壞作用，但卻未造成人身傷害。
筆者從朱師傅那里將遭雷擊的手機買來，進行了進一步的檢查和分析。
觀查手機，這是一只國產波導手機。該手機除了無法接收和發出訊號外，其開機狀況和信息儲存都很正常，從機殼到機芯都沒有被雷擊的痕跡，更無燒壞或損壞的地方。經分析和拆檢，判斷是手機軟件紊亂造成手機喪失通訊功能。經過手機維修專業人員稍事調整，手機即刻恢復了通訊功能，與之前并無二樣，直至現在該手機的通訊功能一切如常，能打出電話，也能接聽來電。
《一聲驚雷手機燒環》報導中所說“發現手機已經燒壞”有所不實。筆者會見了記者，記者解釋說，這是因為報料人羅師傅說手機被雷擊爛了，記者沒有見到手機，誤認為是手機外殼被雷擊爛了。記者也為報導與事實的出入表示歉意。
據此可以判斷，手機并未遭受雷電直接襲擊，而是受到雷電電磁輻射的干擾，致軟件（程序）的障礙。如果手機遭到雷電的直接襲擊，那首先損壞的應是駕駛室前方的玻璃窗，可是玻璃窗完好無損。從地形來觀察，行駛在城市街道上的車輛的位置，遠比兩旁建筑物低，不可能遭受直接雷擊。


4、 雷害事件中的現象與本質
分析雷害事件，應透過現象看本質，而不能被表面的現象迷惑。我們可以舉出很多雷害事故或事件，說明表面現象與本質的區別。
肩扛鋤頭、鐵鍬或扁擔等長形工具在空曠的田間行走被雷擊，不是因為這些工具會引雷，而是因為它們處于比人高的位置，成為雷電的接閃器。
人打手機時遭雷擊不是因為手機能引雷，而是人所處的地形位置相對周圍物件為最高點。人在那地那時，即使不打手機，也會遭雷擊的。
在足球場踢球的運動員遭雷擊不是足球會引雷，而是這個球員相對別的球員個子高，或起始于他的頭部的迎面先導放電比別處的迎面先導更早與雷電下行先導相會，形成雷電主放電。
對于直接雷擊事件，分析位于地面上的物體是否可能遭雷擊，主要取決于它是否比周圍物體更高，是否與雷電下行先導頭部更近，或者是否從它的最高點更易發展出迎面先導與雷電下行先導相會。
除直接雷擊外，還有許多非直接雷擊事件。在大樹下避雨的人遭雷擊是因為大樹被雷擊后強大的雷電流通過樹桿，在樹桿上產生的高電壓對人的旁側閃擊。
在田間窩棚中避雨的人遭雷擊，有兩種可能。一是窩棚遭直接雷擊，禍及其中避雨人；另一種可能是雷擊窩棚近旁樹木或地面物體，雷電下行先導頭部對人的強烈的電容感應電流傷及其中的人。居庸關長城雷擊事件正是屬于電容感應電流對其中避雨人的傷害實例。
關于雷電致人死亡或傷害事件的性質和類型的分析，應本著具體問題具體分析，用科學的態度由表及里地進行分析，切不可表里混淆，因果不分，以臆測代替科學，從而得出錯誤的結論。

5、 “手機引雷”之說錯在何處
“手機引雷”說法之不科學不僅在于它只見現象忽視了事件的本質，而且更重要的是它違背了科學的規律。因為手機發射的電磁波射線根本不可能電離空氣，不能使空氣成為導電體。
從物理學的知識我們知道，關于空氣的游離方式主要有四種：碰撞游離、光游離、熱游離和表面游離。碰撞游離、熱游離和表面游離三種游離與電磁波射線無關，只有光游離與我們的問題比較接近。
光是電磁波譜大家庭中的一員，光（或電磁波）游離，就是分子或原子在光（或電磁波射線）的作用下的游離。電磁波的頻率越高，或波長越短，它的能量越高。能使分子或原子游離的電磁波的波長λ取決于氣體分子的游離能Wu，可以下式表示：
λ=式中，c = 3×1010 厘米/秒 ――光的速度，
h＝6.543×10-27 爾格?秒――量子常數。
　　這里，我們只考慮分子或原子的第一個電子的游離，因為第一個電子的游離能最小，游離最容易，相應的游離能Wu為第一游離能。游離能又常以游離電位表示。
從上式可見，氣體分子的游離能越大，要求電磁波的波長越短，即電磁波的頻率越高。在所有物質中，金屬銫蒸汽的游離能最小，能使銫蒸汽游離的電磁射線的波長應小于317毫微米。空氣中各種氣體分子，如氧、氮、水蒸汽、二氧化碳以及稀有的氫、氦等，它們的游離能都比銫大幾倍，能使它們游離的電磁波波長更短。這樣波長的電磁波在電磁波譜中屬于紫外線的區段。紫外線的波長為1016～1017Hz，可見光的波長比紫外線長，為1015～1016Hz。因此，可見光實際上是不可能起游離作用的。
手機的電磁波屬于分米波，頻率為900/1800MHz，相應波長分別為33/16cm，比可見光和紫外線的波長都大7～8個數量級以上，因此，手機的電磁波更不可能使任何氣體分子或原子游離。
手機發射的電磁波不可能使空氣分子電離，不能使空氣成為導電體，也就不可能引雷。
如果手機處于比人高的突出的位置而遭雷擊，原因不在于它的電磁波，而在于人所處的位置高于周圍物體。即是說，這時人們即使不帶手機，不打手機，仍會遭受雷擊。

6、 微電子設備承受雷電電磁輻射干擾的能力與閾值
現代工業社會的標幟之一就是微電子設備的發展和運用。微電子設備包括計算機、各種電子儀器、控制設備以及信息技術設備等，作為通信設備的手機也屬于其中之一。這些設備的核心是大規模集成電路芯片，在一個芯片中，有以萬計的電子元器件，它們的工作電壓很低，絕緣很脆弱，稍有過電壓就有可能對它們造成損壞或破壞。現代工業條件下的防雷與幾十年前的防雷的不同，就在于雷電電磁輻射干擾對微電子設備的傷害。對于雷電電磁干擾的防護，促進了現代防雷技術的發展
雷電流輻射的電磁場，可在任何閉合的導線環內產生感應電流，可在任何開口的金屬回路內產生感應過電壓。對于普通工業設備來說，這樣的過電壓不足以造成威脅和干擾，但對于微電子設備來說，就可能導致破壞其穩定工作的傷害或損壞。
關于雷電電磁輻射對微電子設備的干擾與破壞，美國科學家D?希爾進行過模擬試驗。他將被試的計算機放置在木箱中，用雷電電磁輻射對其進行干擾。當雷電放電的干擾磁感應強度達0.07高斯時，電子計算機會誤動作，當干擾磁感應強度超過2.4高斯時，計算機會發生永久性損壞。時下，0.07高斯和2.4高斯就分別作為微電子設備在電磁輻射干擾下發生障礙和故障的閾值。
據此估計，當出租車附近打雷時，雷電放電所造成的電磁感應強度在車內達到或超過了0.07高斯，但未超過2.4高斯。

7、 結語
這是一起雷電電磁輻射對手機的干擾，造成手機軟件（程序）的障礙。障礙排除，手機即恢復正常通訊功能。
手機發射的電磁波不可能電離空氣分子，手機根本不可能引來雷電。談論“手機引雷”是錯誤的和有害的。

8、 參考文獻
（1） 羅楨婷、周棟梁，《專家對手機引雷說法眾說紛紜》《人民日報》2005年9月29日
（2） 梅忠恕，《居庸關長城雷擊事件分析》，《中國防雷》，2005年第3期。
（3） 梅忠恕，《辨析“手機引雷”謬誤，建言我國防雷監管》《中國電子商情防雷技術》，2006年第18期。