正文 第30章 富蘭克林的“風箏實驗”(1 / 1)

以萊頓瓶的誕生為標誌而開始形成的電學,首次實際應用就是避雷針的發明。講到避雷針,我們不能忘記電學的先驅本傑明·富蘭克林(1706~1790年)。在當時,他幾乎成了電的化身,這不僅因為他創造了正電、負電、電池、電擊、電刷、導體等現在仍然使用的電學專用詞彙,更因為他“從天空奪得了閃電”而震動了世界,影響至今。

本傑明·富蘭克林是美國著名的社會活動家、物理學家,他的“費城實驗”(風箏試驗)對大氣電學的研究做出了貢獻,並發明了避雷針。

18世紀以來,物理學家們在獲取靜電的同時,發現靜電互相作用能產生類似小雷那樣的火花和呼聲,但是卻沒有人考慮到雷與電之間有什麼聯係。後來,萊頓瓶能貯存靜電,使電學實驗技術有了很大的進步,做大型電火花放電實驗的人越來越多了。但澤市長克拉拉特用幾個萊頓瓶聯接起來組成萊頓瓶組以搜集貯存大量的靜電產生出了在100米之外都能看得到的大火花。經過大量的靜電,並用這大量的電火花放電實驗,人們開始考慮雷是否也是一種放電現象?1749年,40多歲的富蘭克林興致勃勃地開始了這方麵的研究。

富蘭克林進行了轟動世界的“風箏試驗”。

1752年7月的一天,在隆隆的雷聲中,富蘭克林和他的兒子在費城把絲綢風箏放上了高空。

於是在閃電發生的同時,與風箏線相聯接的萊頓瓶中就存入了電,並出現了激烈的火花,這是由於雷電通過風箏線傳進了萊頓瓶。這次“風箏試驗”具有深遠的曆史意義。一方麵,它證明了閃電確實是一種放電現象;另一方麵,它導致了避雷針的發明,這是電學的首次重要應用。

1752年,富蘭克林最先發明了避雷針,不久即在美國推廣使用。隨後,英國、德國等也陸續安裝了避雷針。在避雷針的形狀問題上,曾出現了一次爭論。1772年,為了保護火藥倉庫避免雷擊,英國政府組織了一個研究對策委員會,避雷針的發明人富蘭克林被任命為委員,在討論中,對避雷針的形狀,展開了激烈的爭論。有人說“避雷針的頂端應該做成圓球形”。

“對!”有些人狂熱地支持說:“自古以來,圓就表示完美無缺!”“不對!”富蘭克林反駁說“安裝避雷針的目的是避雷,隻有做成尖頭,才易於放電,從而避免雷擊……”。結果,富蘭克林的主張被采納。1776年,美國爆發了獨立戰爭,要求跟英國脫離從屬關係。富蘭克林作為美國人,積極為獨立運動奔走呼號。這樣一來,他受到了英國人的憎惡,連他發明的避雷針也一起遭到攻擊。出於政治需要,1780年,英王喬治三世親自發布命令:“把克攸王宮以及其它地方的尖頭避雷針砸掉,統統換成圓球的。”並把當時的科學權威、英國皇家學會會長約翰·曾林格爾叫來:“教授,為了大英帝國的利益,請你公開宣布,圓頭避雷針比尖頭的更要安全可靠。”為了維護科學的尊亞,普林格爾堅定不移地答道:“陛下,許多事情可以按您的願望去辦,但這件事違背自然規律,我不能照辦!”“豈有此理!”國王咆哮了。次日,普林格爾被迫辭了職。但是富蘭克林的避雷針卻已深深紮在人們的心裏。

風箏試驗是富蘭克林一生中最光彩的篇章。在其後的日子裏,他繼續進行各種科學研究。除電學方麵外,他在光學、化學、熱學、植物學方麵都建樹頗豐。即使在晚年,他還信心百倍地展望著科學的未來。他曾這樣寫道,“科學的迅速發展使我有時感到遺憾,我出生得太早了。”1790年4月17日,這位不知疲倦的老人與世長辭,終年84歲。美國人民懷著深切的悼念之情,為他致哀一個月。

這位傑出的人物經曆了幾乎整整一個世紀,他是18世紀電學的象征,正是他,揭開了近代電學研究的序幕。富蘭克林出身於工人家庭,一直和勞動人民保持著密切的聯係。他始終以當過一名普通的印刷工人而感到自豪。他一生中擔任過許多高級職位,但是,在自撰的墓誌銘裏,卻自稱“印刷工富蘭克林”。富蘭克林為後人所愛戴和崇敬。科學史家在提到他的名字的時候,都懷著深深的敬意。愛因斯坦曾讚譽了富蘭克林捍衛科學信念的精神,他不是用語言而是用行動,甚至不惜生命。法國哲學家、自然科學家讓·巴普蒂斯特·勒·薩達郎貝曾這樣讚譽過富蘭克林的畢生事跡,稱他是“從天空中奪得了閃電,從暴君手中奪得了王笏”

的人。

富蘭克林的“空中風箏”將會永遠飄在人們心中。