富蘭克林與雷電傳奇

第第頁(yè)富蘭克林與雷電傳奇美國(guó)爭(zhēng)取獨(dú)立時(shí)，富蘭克林的聲譽(yù)以及與國(guó)王路易十五的親密關(guān)系使他成為美國(guó)尋求法國(guó)援助時(shí)的最佳大使。他對(duì)閃電的癡迷居然在說(shuō)服法國(guó)人支持美國(guó)革命方面發(fā)揮了重大作用。而在英國(guó)，喬治三世厭惡富蘭克林的政治觀點(diǎn)，下令不許在宮殿上安裝富蘭克林避雷針。

子虛烏有的放風(fēng)箏事件

美國(guó)的每個(gè)學(xué)齡兒童都知道這個(gè)故事。本杰明?富蘭克林通過(guò)在雷雨中放飛一只線上系有鑰匙的風(fēng)箏發(fā)現(xiàn)了電。當(dāng)他們?cè)俅笠稽c(diǎn)，這些學(xué)生就禁不住想：“這種說(shuō)法合理嗎？”本杰明是如何在這個(gè)過(guò)程中操控風(fēng)箏而又未被燒焦的呢？然后就是課間休息時(shí)間，這個(gè)疑問(wèn)又被拋之腦后了。對(duì)那些偶爾還在思索的人，我可以給他們提供答案。所謂的風(fēng)箏事件其實(shí)可能完全子虛烏有。

這并不等于否認(rèn)本杰明?富蘭克林是電場(chǎng)領(lǐng)域的先驅(qū)。1746年的他作為印刷商和《窮查理歷書(shū)》的出版商相當(dāng)富裕?！陡F查理歷書(shū)》常常挖苦同時(shí)期其他歷書(shū)提出的天文和氣象迷信。一天，富蘭克林看到蘇格蘭雜耍藝人亞當(dāng)?斯賓塞醫(yī)生――也稱“思朋斯醫(yī)生”――表演的一個(gè)被稱為“電吻”的社交把戲。在表演中，一位女性把沒(méi)戴手套的手放在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的玻璃球上，當(dāng)她的追求者靠近去親吻她時(shí)，頓時(shí)會(huì)爆發(fā)出火花，當(dāng)然也伴隨著歡笑。富蘭克林從此被電迷住了――他先得擺弄思朋斯醫(yī)生的萊頓罐。一個(gè)萊頓罐就是我們現(xiàn)在的電容器的雛形。最早由萊頓大學(xué)（由此得名）教授、荷蘭科學(xué)家彼得?范?馬申布羅克制造的這個(gè)罐子里面是一個(gè)普通的果醬罐，底部鋪上一層錫箔，罐口配上蠟封軟木塞，中間穿過(guò)一根連接短鏈條的銅棒。鏈條與里面的錫箔接觸，銅棒頂端有個(gè)鼓起的銅球。當(dāng)摩擦各種物體產(chǎn)生的靜電作用到外部的銅球時(shí)，靜電就可以經(jīng)銅球儲(chǔ)存在罐子里。因?yàn)椴煌姾上辔?，罐?nèi)金屬板上的負(fù)電荷可以導(dǎo)致外部金屬板上產(chǎn)生相當(dāng)?shù)恼姾?。富蘭克林買(mǎi)下了這位好醫(yī)生的整套裝置，并請(qǐng)一位英國(guó)朋友給他寄來(lái)更多的儀器和有關(guān)實(shí)驗(yàn)的文章。富蘭克林對(duì)電的愛(ài)好很快成為他的全職工作。

從云中引火燒身確有其人

當(dāng)時(shí)歐洲最好的思想家宣稱有兩種類型的電。同一個(gè)球，摩擦玻璃棒產(chǎn)生的靜電能吸引它，而摩擦樹(shù)脂棒產(chǎn)生的電卻排斥它。這就證明電有兩種變體。這位殖民地的業(yè)余科學(xué)家卻不敢茍同。他認(rèn)為電從高電荷流向低電荷。他鑒定并命名了正電荷和負(fù)電荷、導(dǎo)體以及絕緣體。他最富有爭(zhēng)議的聲明就是閃電是一種電現(xiàn)象。富蘭克林與英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員彼得?克林森通信，談到所有這些內(nèi)容。這些信件成為《電的實(shí)驗(yàn)與觀察》的藍(lán)本。該書(shū)于1751年首次出版，后被譯成幾種語(yǔ)言，為這位印刷商贏得了作為自然科學(xué)家的全球聲譽(yù)。

書(shū)中提出一個(gè)驗(yàn)證閃電與電是否一樣的實(shí)驗(yàn)?！耙_定云是否帶電，”他寫(xiě)道，“在一個(gè)高塔的頂端，設(shè)置一個(gè)足夠容納一個(gè)人和一個(gè)電架的崗?fù)?。從電架中央支起一根鐵桿，彎出門(mén)外，然后再使其垂直向上6～9米，末端弄得很尖。如果電架保持干燥和干凈，當(dāng)經(jīng)過(guò)的云層很低時(shí)，站在架子上的人可能會(huì)通電，產(chǎn)生火花，鐵桿從云中將火引到他的身上?！?/p>

那個(gè)時(shí)候歐洲最著名的電實(shí)驗(yàn)是由法國(guó)的諾列特完成的。他根本不相信這個(gè)殖民地學(xué)者不著邊際的言論。然而國(guó)王路易十五卻十分感興趣。他鼓勵(lì)他的科學(xué)家們?nèi)L試這個(gè)實(shí)驗(yàn)并確認(rèn)其理論。1752年5月10日，托馬斯?弗朗索瓦?狄阿里巴勇敢地站出來(lái)挑戰(zhàn)。他在法國(guó)馬利花園中豎起了一根高12米的尖尖的金屬桿，然后等待暴風(fēng)雨到來(lái)。當(dāng)暴雨云層從頭頂飛過(guò)，一個(gè)助手拿著銅絲走向裝置。正如富蘭克林預(yù)測(cè)的那樣，他招來(lái)了火花。法國(guó)科學(xué)家整個(gè)夏天一直在重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。最后他們終于證實(shí)：閃電就是電火。幾乎一夜之間，富蘭克林成為歐洲的名人，而他卻沒(méi)有放飛任何風(fēng)箏。

在風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)中送命的人

本杰明?富蘭克林從來(lái)就沒(méi)有寫(xiě)過(guò)風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，也沒(méi)有任何期刊記載有這么回事。最早提及風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)的是標(biāo)注日期為1752年10月19日的致《費(fèi)城報(bào)》的一封信。信中介紹了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，但卻從來(lái)沒(méi)說(shuō)富蘭克林做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

“用兩根輕桿交叉成十字；支住一塊手絹的四個(gè)角；桿的頂端附上一根尖鐵絲……在線的末端系上絲帶并綁上一把鑰匙。拉線的人必須站在門(mén)內(nèi)，確保不被淋濕。雷雨云一經(jīng)過(guò)風(fēng)箏上面，尖的鐵絲就能引下電火?！?/p>

請(qǐng)注意，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，閃電并不直接擊中風(fēng)箏。其想法是讓風(fēng)箏接近云層，將電荷從大氣系統(tǒng)沿風(fēng)箏線引下來(lái)。然后實(shí)驗(yàn)者用手指關(guān)節(jié)去觸摸鑰匙，將電荷導(dǎo)入地下?；蛟S富蘭克林本人嘗試過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。但即便他這樣做了，也沒(méi)有留下第一手描述。有關(guān)富蘭克林放風(fēng)箏最為詳細(xì)的敘述來(lái)自約瑟夫?普里斯特利。他聲稱富蘭克林親自告訴過(guò)他這件事。普里斯特利關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的二手描述發(fā)表于1767年。

至少有一個(gè)人在嘗試重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候丟了性命，他就是俄羅斯物理學(xué)家里奇曼。1753年，里奇曼在圣彼得堡放風(fēng)箏時(shí)被“金屬桿中竄出的一個(gè)拳頭般大小、藍(lán)白色火球”擊倒。北卡羅來(lái)納州艾索瑟莫技術(shù)學(xué)院的講師兼歷史學(xué)家湯姆?塔克準(zhǔn)備重復(fù)富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)。在2003年他試圖利用富蘭克林時(shí)代能找到的一些材料來(lái)復(fù)制實(shí)驗(yàn)。他嚴(yán)格按照描述試了幾次，但風(fēng)箏就是飛不起來(lái)。然后他再用現(xiàn)代風(fēng)箏嘗試，還是不行。他現(xiàn)在相信富蘭克林肯定也沒(méi)有成功放飛風(fēng)箏。

請(qǐng)用“富蘭克林”牌避雷針

那些仍然堅(jiān)信富蘭克林確實(shí)放飛過(guò)風(fēng)箏的人對(duì)于他為何從來(lái)沒(méi)有詳細(xì)描述自己的實(shí)驗(yàn)――發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)――給出了一種說(shuō)法：或許承認(rèn)玩弄小孩的玩具會(huì)讓他感到難堪。無(wú)論如何，用風(fēng)箏做實(shí)驗(yàn)并不是他的發(fā)明。三年前，一位名叫亞歷山大?威爾遜的物理學(xué)家就用了一大串風(fēng)箏做天氣研究。美國(guó)氣象局1893年開(kāi)始定期使用風(fēng)箏做研究。后來(lái)氣象氣球、飛機(jī)和衛(wèi)星提供了收集信息的新途徑，風(fēng)箏又變成了玩具。最后一個(gè)風(fēng)箏天氣局于1933年關(guān)閉。

不管他是否在暴風(fēng)雨中放過(guò)風(fēng)箏，富蘭克林對(duì)于閃電的解釋相當(dāng)準(zhǔn)確。他在1756年入選英國(guó)皇家科學(xué)院，被授予代表最高榮譽(yù)的科普利獎(jiǎng)?wù)隆W洲的大教堂也很快都安裝上了避雷針。威尼斯鐘樓自1388年以來(lái)已被雷電擊中和燒毀了六次，但自從安裝了“富蘭克林避雷針”以后，就再也沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題了。你可能會(huì)認(rèn)為對(duì)尖塔的保護(hù)應(yīng)該使富蘭克林受到神職人員的喜歡，但是你錯(cuò)了。1753年一位波士頓的牧師說(shuō)：“本杰明?富蘭克林的雷電導(dǎo)線是一種悖理逆天的行為，因?yàn)樗噲D轉(zhuǎn)移上帝的憤怒。里斯本遭地震和潮水破壞就是上帝對(duì)人類瀆圣罪的懲罰。”

不要緊，富蘭克林是科學(xué)界的紅人，他在歐洲，尤其是法國(guó)大受歡迎。這一點(diǎn)后來(lái)在美國(guó)爭(zhēng)取贏得獨(dú)立時(shí)被證明是美國(guó)的一大財(cái)富。他的聲譽(yù)以及與國(guó)王路易十五的親密關(guān)系使他成為美國(guó)尋求法國(guó)援助時(shí)的最佳大使。由此看來(lái)，富蘭克林對(duì)閃電的癡迷居然在說(shuō)服法國(guó)人站在美國(guó)革命者一邊上發(fā)揮了重大作用。

在英國(guó)，喬治三世