电子科学发明家-第4节
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一天,富兰克林从外面回来,丽德满脸忧虑地递给他一本刚从巴黎寄来
的新书。丽德不懂法文,但是她看了封面上印的富兰克林的漫画,感到不安。
富兰克林诧异地打开书一看,原来是罗勒院长的文章和公开信的合集,全部
是针对他的电学理论和他本人的。对于这种诋毁,富兰克林觉得有必要进行
回击。这将是一场远隔重洋的笔战。
当天夜晚,富兰克林在灯下笔卷狂澜,撰写回击文章。凭他的文才和学
识,要战胜论敌,扫尽罗勒院长的威风,是不难的。但是当他写到一半的时
候,却改变了主意。富兰克林一向不愿把自己的学术观点强加于人,他在书
中曾经写过这样的话:“我让这些见解在世界上去碰碰运气。如果它正确,
真理和事实将会支持它;如果它是谬误,就理所当然地被撇在一边。”
富兰克林放下手中的笔走到窗前,凝望着繁星闪烁的夜空,沉思起来。
他觉得,自己的结论都是从实验中得出的,可以用事实进行检验。书中的推
论也没有强迫别人接受,没有申辩的必要。是非曲直,广大读者自有公论。
而更重要的是,前面还有很多事要做,与其打一场无休止的笔墨官司,不如
全力去搞新的实验。就这样,他决定对巴黎来的攻击置之不理。他后来始终
没有回敬过罗勒院长一个字。
关于这件轶事,后来爱因斯坦(1879…1955)同一位科学史家曾经很感兴
趣地谈起过。那位科学史家很佩服富兰克林的人格,称赞他没有陷入盲目的
争论。爱因斯坦对这件事却只同意一半,他认为,“要避免个人的勾心斗角
是对的,但是一个人为自己的思想辩护,那也是重要的。”事实上,他们两
个人的话都是对的。富兰克林并没有放弃自己的科学信念,他不是用语言而
是用行动来捍卫它,甚至不惜冒生命危险。
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著名的风筝实验
富兰克林认为,要证明自己的理论,最有力的是用事实说话。怎样才能
证实闪电和电的本质相同呢?他想到了孩子们玩的风筝。如果在下雷雨的时
候把风筝升到空中,或许能证实这一点。因为如果闪电是电,它就会沿着湿
风筝线传导下来。
风筝最早起源在我国,古人称做纸鸢,在南北朝的时候已经出现,大约
在公元十六世纪才传到西方。1752年七月的一天,富兰克林在费城进行了轰
动一时的风筝实验。
那是夏天一个阴霾密布的日子,暴风雨就要来临。富兰克林和他儿子威
廉用一块大丝绸手帕做成一只风筝。他们在十字形的风筝骨架上装上金属
丝,用来接引天空中的闪电。父子俩带着风筝和一只莱顿瓶来到野外。威廉
握着线团,富兰克林拿着风筝,他们紧张地期待着,希望雷雨早些降临。丽
德不安地在家里倚窗眺望。平日她最怕打雷,这时候心头更是被一种莫名的
担心震慑着。
远处不时传来低沉的雷鸣,每一声都象战鼓那样敲在丽德的心上。
作为一个电学家,富兰克林深知这次实验有致命的危险,但是他这时已
经把个人安危置之度外。
不一会,雷声越来越近,狂风呼啸着卷过一团团乌云。富兰克林把风筝
抛到风中,大声叫喊:“跑!”
威廉在旷野里拼命地奔跑起来,风筝扶摇直上,升到空中,紧接着大雨
倾盆,雷电交加。
富兰克林眼里闪烁着兴奋的光芒,狂奔起来。他追上威廉,接过风筝线,
拉着儿子躲进旁边一所建筑物。这时候他们的外衣已经湿透了。富兰克林掏
出一把铜钥匙,系在风筝线的末端。
只见风筝穿进带有雷电的云层。闪电在风筝上闪烁,雷声隆隆。但是什
么也没有发生。
儿子沉不住气了,他说:“爸爸,恐怕这次是白费功夫了。”
“我们要坚持下去,不要放弃,”富兰克林回答说。
突然,一道闪电掠过。风筝线上有一小段直立起来,被一种看不见的力
移动着。富兰克林觉得他的手有麻木的感觉,就把手指靠近铜钥匙。顷刻之
间,钥匙上射出一串电火花。
“哎哟!”富兰克林叫喊了一声,赶紧把手离开钥匙。无限的欢乐也象
电流一样,顿时传遍他的全身。他喊起来:“威廉!我受到电击了!现在可
以证明:闪电就是电!”幸运的是这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有
受伤。
杰出的预言被证实了!闪电确实是一种放电现象,它和实验室里的电火
花完全一样!
富兰克林顾不得危险,他用一块丝绢裹住已经湿透的风筝线,让钥匙直
接给莱顿瓶充电。威廉看到瓶上电火花闪烁,惊喜得张大了眼睛。他一点没
有想到,那震撼山岳的雷霆,随时都可能落在他们头上。
事后,富兰克林用莱顿瓶收集的闪电,进行了一系列实验,证明它的性
质同用起电机产生的电荷完全相同。富兰克林怀着激动的心情向科林逊报告
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了实验结果。他在信里是这样写的:
当带着雷电的云来到风筝上面的时候,尖细的铁丝立即从云中吸取电
火,而风筝和绳索就完全带了电,绳索上的松散纤维向四周直立开来,可以
被靠近的手指所吸引。当雨点打湿了风筝和绳索,以致电火可以自由传导的
时候,你可以发现它大量地从钥匙向你的指头流过来。从这个钥匙,可以使
莱顿瓶充电,用所得到的电火,可以点燃酒精,也可以进行平常用摩擦过的
玻璃球或玻璃管来做的其他电气实验:于是带着闪电的物体和带电体之间的
相同之点就完全显示出来了。
风筝实验的消息引起了全世界科学界的轰动。富兰克林的电学理论终于
取得了决定性的胜利。他的著作被译成意大利文、德文、拉丁文,在全欧洲
得到了公认。
在科学的真理面前,罗勒院长的谬论不攻自破,被学术界所抛弃。罗勒
这个人后来也渐渐地被人们遗忘了。英国皇家学会的权威们作了反省,他们
对两年前不屑一顾的论著重新评议,做了实验,果然一一应验。这些身居高
位的科学泰斗们,不由得对书的作者刮目相看。他们笑容可掬地给富兰克林
送来金质奖章,并且邀请他当皇家学会会员。
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人定胜天
风筝实验的成功,启发了富兰克林,可以设法把天空中的电引到地下,
避免发生雷击灾害。正当富兰克林进行这种试验的时候,从俄国传来了利赫
曼(1711…1753)被雷电击毙的消息。
利赫曼是俄国著名的电学家,曾经在1745年发明静电计。为了验证富兰
克林的实验,他们把一根大约两米长的铁杆固定在屋顶,一根和铁杆相连的
金属导线通入屋里,导线末端连着一根金属棒和测电荷的棉线,当导线带电
的时候,棉线会和金属棒分开。1753年七月的一天,科学院正在开会,利赫
曼看到就要下雷雨,急忙赶回家。他请了一位画家同行,以便当场给画家介
绍实验情况,好给就要付印的出版物绘制插图。当他们走进房间的时候,利
赫曼瞥了一下窗子说:“雷电还远,没有危险”,然后走近仪器,察看静电
计。就在这一刹那,画家看见从金属棒发出一团拳头大小、淡蓝色的火球,
利赫曼躲闪不及,被击中前额。只听得一声开炮那样的巨响,利赫曼没有来
得及喊叫就向后倒下!画家的上衣被撕成碎片,也受了伤。利赫曼的好友俄
国科学家罗蒙诺索夫(1711…1765)事后伤心地写着:“他用悲惨的实验说明,
雷电的力量是可能避免的,铁杆应该竖在雷电可能打到的空旷的地方。”
利赫曼的遇难引起了整个科学界的震惊。这是做强电试验的第一个牺牲
者,代价惨重。富兰克林不过是幸免罢了。消息传出,许多人对雷电试验产
生了戒心。但是富兰克林没有退缩,利赫曼的死更激起了他发明避雷针的决
心,也使他省悟到雷电的确是可以避免的。
富兰克林夜以继日地工作着,在盛夏还没有结束的时候,他终于试制成
一根实用的避雷针。他把一根几米长的铁杆,用绝缘材料固定在屋顶,杆上
紧拴着一根粗导线,一直通到地里。当雷电袭击房子的时候,它就沿着金属
捧通过导线直达大地,房屋建筑完好无损。富兰克林做了许多避雷针,分送
给他的朋友和邻居,建议他们装在屋顶上。
第二年,避雷针开始在勃兰地兹试用。象许多新发明一样,起初的情况
并不顺利。
不少居民听信教会和保守势力的蛊惑,认为装在屋顶的尖杆是不祥的东
西,冒犯了上帝,会带来旱灾,就在黑夜偷偷地把避雷针拆了。然而,科学
最终战胜了愚昧。一场挟着雷电的狂飙过后,神圣的教堂着火了,而装有避
雷针的房屋却全都平安无事。
事实粉碎了宗教的谎言,它证明了雷电不是上帝的意志,上帝是不存在
的,人定胜天!
避雷针很快推广开来。1762年避雷针传入英国,1769年传入德意志,到
1784年,全欧洲的高楼顶上都竖起了金属杆。
雷电终于被制服了。这是科学的胜利,也是全人类共同努力的结果。除
了富兰克林、利赫曼外,还有许多人为它作出了不可磨灭的贡献。
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“我出生得太早了”
风筝实验是富兰克林传记里最有光采的篇章。在随后的年月里,这位大
无畏的科学家继续战斗着。他一生的贡献是多方面的,一位传记作家曾经统
计过,有十九个科学技术领域留下了富兰克林的足迹。
他研究过天花的传染,并且创办了美国第一所公立医院。他还发明了一
种双焦距透镜,在光学上也很有造诣。由于细心观察,他曾经发现不同颜色
的布块在阳光下吸热效应不同:颜色越深,吸热量越大;颜色越浅,对阳光
的反射越强。因此,富兰克林建议人们在夏天最好穿浅色衣服,比较凉爽。
这个发现现在看起来虽然简单,但是几乎花了一个世纪才被人们普遍接受。
为了促进北美的经济发展,富兰克林对农业很重视,他曾经试验用石膏粉做
肥料,也为有关部门提供产生沼气的方法。
富兰克林对科学技术的兴趣很广泛,在天文、地质、地磁、气象、化工、
机械,直到钟表、乐器上都有所发现和发明。而且可贵的是,这一切大多是
业余搞的。他无论走到哪里,都没有放弃过科学研究活动。1758年,他作为
北美殖民地的外交代表去伦敦,在繁忙的外交事务中,还同几位英国化学家
合作,研究通过蒸发获得低温的方法。在往返英美的渡海航行中,他仔细观
察过海洋的暖流活动,并且认真测量了它们的流速和水温。
富兰克林不愧是美国民族开国时期的一位巨人。他既是杰出的科学家,
又是著名的政治家、外交家和宣传家。他二十六岁编著的《理查历书》,在
美国流传很广,历时三十年不衰。历书采撷了不少民间谚语,通俗易懂,妇
孺都喜欢读,在北美家喻户晓。书中有许多箴言,比如“常用的钥匙永远光
亮”、“滴水可以穿石”、“只要每天砍伐,小斧可以砍倒大树”、“勤勉
为幸运之母”、“空袋难以自立”、“宁忍饥而勿负债”等,劝人勤勉自立,
艰苦创业,反映了美国早期新兴资产阶级的思想。在他的后半生中,北美经
历了一场轰轰烈烈的民族解放运动。他最初曾经希望和英国妥协,后来在人
民革命潮流的推动下,他站到了斗争的最前列,在美国摆脱殖民统治和争取
自由解放的运动中起了重要的作用。1776年他参加了美国《独立宣言》的起
草工作。起草委员会共有五人,执笔者是激进思想家杰弗逊 (1743…1826)。
这个宣言是北美殖民地民族解放的一面旗帜,在独立运动中起了巨大的组织
群众和鼓舞人心的作用。
美国独立以后,富