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  • 1 # 被囚禁的王者

    富蘭克林(Benjamin Franklin,1706-1790),美國科學家、發明家、政治家和社會活動家。他首先將兩種電荷定名為正電和負電;提出單流體說;提出電荷守恆原理;做了著名的費城風箏實驗,統一了天電和地電;發明了避雷針。 富蘭克林於1706年1月17日出生在美國馬薩諸塞州波士頓市。他的父母都是英國移民,以製造蠟燭和肥皂為業。8歲時,富蘭克林被送進學校,學習成績優良。但是,由於他的兄弟姊妹眾多(共10個,他排第八),父母收入不多,生活非常貧寒,10歲時便輟學了,從此再也沒進學校學習過。 雖然富蘭克林離開了學校,但他從沒有放棄學習知識的機會,靠艱苦的自學,成為一名知識淵博的人。富蘭克林在他父親的蠟燭肥皂店裡工作了兩年。他整天做剪燭芯、灌燭模、制肥皂、守店鋪、打雜跑街等繁重的工作。但是,不管怎樣勞累,工作之餘都要抓緊時間自學,把他父親的大部分藏書都讀了一遍,並把自己所得的錢都花在買書上。父親看他那麼喜歡書,便把富蘭克林送到他當印刷所老闆的哥哥處做學徒工。年僅12歲的富蘭克林就跟哥哥簽訂合同,規定學印刷手藝直到21歲。在這9年的學徒期間,除供給膳宿和衣服外,沒有其它報酬,到最後一年,才能得到普通工人的最低工資。 富蘭克林用了很短的時間就掌握了一定的印刷技術,成為哥哥的得力助手。那時,他認識了幾何書店的學徒和一些藏書愛好者,便晚間向人借書,徹夜閱讀,第二天一早就送還。人家知道他借書還得快,而且很愛護書,都喜歡借書給他。他讀的書很雜,從政論文、文學評論、散文,到算術、幾何、英文文法等。14歲時,他開始練習寫作,並有多篇文章在報上發表。 1723年,17歲的富蘭克林忍受不了哥哥對他經常的吹毛求疵和故意挑剔,獨自一人到費城謀生,並在一家印刷所裡當上了正式的印刷工人。第二年,他又漂洋過海到倫敦闖蕩,並結交了一些有名的人物。 1726年10月,富蘭克林在好友的邀請下又回到費城,重操印刷舊業。後來他在自傳裡對倫敦的這段生活做了簡要的總結:「我就這樣在倫敦大約住了18個月,大部分時間都辛勤地工作,除看戲和讀書外,很少把時間花在自己身上…我結識了一些聰明智慧的人,跟他們交談使我受益匪淺,並且我還讀了許多書。」 1727年,富蘭克林同幾位好友共同創辦了一個青年組織—「共進社」,幫助普通人進行自學。這個活動引起青年們的極大興趣,其它城市的青年人也相繼建立了類似的組織,它存在幾乎達40年之久。幾年後,富蘭克林創辦了自己的報紙—《賓夕法尼亞報》。他精心編排,親自撰文,所寫的文章很受歡迎,再加上印刷精美,很快就在讀者中樹立了良好的形象。這張報紙不但使他的個人聲望大大提高,而且為他帶來了可觀的利潤。 1733年,富蘭克林開始學習外語。他先後學會了法語、義大利語和西班牙語,這對他以後搞科學研究和從事外交活動都大有裨益。 1743年,他在費城建立了美國第一個科學團體「北美增進有用知識哲學會」,後來這個哲學會發展成為美國的首批大學之一—賓夕法尼亞大學。 從1746年,40歲的富蘭克林對科學研究產生了濃厚的興趣。他涉獵的領域十分廣泛,如氣象學、生物學、地質學、化學、農學和數學等方面,而且都取得了不少成就。當然,最大的成就是在電學研究中取得的。他總結出電荷有兩類,正電和負電,並分別用「+」和「-」來表示。他的這一重大發現,為定量研究電荷的性質打下了堅實的基礎。 1788年,法國科學家庫侖發現電荷間相互作用力的著名的「庫侖定律」,就是從這一概念出發的。富蘭克林進一步提出,電荷不能創生,也不能消滅,只能從一個物體轉移到另一個物體,他說:「電不因摩擦玻璃管而創生,而只是從摩擦者轉移到了玻璃管,摩擦者失去的電和玻璃管獲得的電嚴格相同。」他的這段話,實際上就是提出了電荷守恆原理。 他還提出了「單流體」假說來解釋電的本性問題。雖然他的解釋並不完善,但他的理論還是給人們以有益的啟示。富蘭克林最精彩的傑作是1752年做的風箏實驗,他冒著生命危險揭開了雷電現象的神秘面紗,證明天電和地電是一樣的。 由於在科學研究上的辛勤勞動和輝煌成就,1753年英國皇家學會授予富蘭克林科普利獎章。1754年他同時獲得哈佛大學和耶魯大學授予他的榮譽碩士學位,他為自己「這樣沒有上過大學的人分享了大學裡的榮譽」感到萬分榮幸。英國的愛丁堡大學、聖安德魯大學和牛津大學都先後贈給他博士學位。1756年當選為英國皇家學會會員,1769年當選為美利堅哲學會會長,一直連任到他去世之日,1772年還當選為法蘭西科學院的外國院士。 富蘭克林之所以成為多方面發展的卓越的科學家,主要是由於他一貫堅持勤奮自學和刻苦鑽研。同時,長期的勞動實踐也為他提供了豐富的經驗。 在美國獨立戰爭期間,富蘭克林積極參加反英鬥爭,並於1776年參加起草《獨立宣言》。1776年一1785年出使法國,促成1778年法美同盟的締結。 1787年5月到9月,美國在費城召開了制憲會議,制定美國憲法。81歲高齡的富蘭克林雖然已經手足麻痺,身心不適,但他仍被選為制憲會議代表,參加起草了美國的憲法。他極力主張廢除農奴制度,為解放黑奴做出了很大貢獻。 1790年4月17日,富蘭克林在費城與世長辭,享年84歲。出殯的那天,2萬多人為他送葬,表達了人們對這位偉人的崇敬和愛戴。為了紀念富蘭克林為電學發展做出的貢獻,後人將釐米‧克‧秒制靜電系電量的單位定名為「富蘭克林」,1富蘭克林=10/c庫侖(c為光速)。 1745年,荷蘭萊頓大學的物理學教授馬森希羅克發明了萊頓瓶,使摩擦生成的電可以被儲存起來,這在歐洲引起了巨大的轟動,不久便傳到了美洲。40歲的富蘭克林在波士頓看到一位英國學者用萊頓瓶做的實驗,深深地被吸引住了。他寫信給在英國倫敦的友人,不久就得到朋友贈送的一隻萊頓瓶,便開始了對電現象的研究。 在富蘭克林之前,人們對天上的雷電有一種恐懼感和神秘感,甚至許多人認為雷電是上帝發怒時而發出的吼聲。富蘭克林在用萊頓瓶做實驗的過程中,面對著電火花的閃光和劈啪聲,總是禁不住與天空的電閃雷鳴聯絡起來。他比較了 雷電和萊頓瓶放電,發現它們有許多共同之處:它們都發出相同的光色,有鋸齒般的形狀,能被金屬、水或冰傳導,能點燃易燃物,殺死動物,熔化金屬,破壞磁性。有一次,他將幾個萊頓瓶連線起來,準備用強電擊殺一隻火雞,不料, 實驗還未開始,他自己先碰到了萊頓瓶,結果當場被擊昏過去。等他醒來之後,不失詼諧地說了一句:「好傢伙,我本想電死一隻火雞,結果差一點電死一個傻瓜。」儘管電學實驗很危險,富蘭克林還是決定捕捉天電。 怎樣捕捉天電呢?萊頓瓶是很合適的,因為它能儲存電。問題是怎樣能將天電引到萊頓瓶呢?用竹竿顯然架不了多高,即使架在建築物上,比起高高的天空也是太低矮了。富蘭克林冥思苦想多日。突然,他的眼睛一亮,何不用風箏來引天電呢!於是,他和兒子威廉一起用兩根很輕的杉木做成一個十字架,然後把一塊絲綢的四個角紮在十字架的末端,這樣就做成了一個大風箏。然後把一根很細的鐵絲固定在十字架的直木條的頂上,使鐵絲超出木架約20釐米,這樣可以更好地引下天空中的電。鐵絲末端與放風箏的絲線相連。 1752年7月的一天,美國費城的上空陰雲密佈。富蘭克林知道,盼望多日的暴風雨就要來了。他喊上兒子威廉,拿止大風箏,包好萊頓瓶,跑到了離家不遠的田野上。強風託著風箏扶搖直上,轉眼就飛入雲霄。隨著一陣電閃雷鳴,大 輛傾盆而下。不一會兒,富蘭克林父子倆的外衣便被淋溼後已經成為導線。為了防止將電引到自己身上,富蘭克林用一塊幹綢巾包住拉風箏線的手,並且在風箏線上掛上一把銅鑰匙準備引電用。 風箏穿進帶有雷電的雲層,閃電在風箏上閃爍,雷聲隆隆。這時,富蘭克林發現絲線上的毛毛頭全都豎立了起來,他斷定整個風箏帶電了。當他感到扣風箏線的手有些麻木的感覺時,就把另一隻手的手指靠近銅鑰匙,頃刻之間,鑰匙上射出一串串火花。 「哎喲!」富蘭克林叫喊了一聲,趕緊將手指抽回,無限的歡樂也像電流一樣傳遍他的全身。他喊起來:「威廉,我受到電擊了!我們捕捉到了天電!」他顧不得危險,讓兒子拿出來萊頓瓶,將銅鑰匙栘近萊頓瓶的金屬球,直接給萊頓瓶充了電。就這樣,過去神秘而可怕的天電被富蘭克林裝進了瓶子。 事後,富蘭克林用收集起來的天電做了一系列實驗,結果證明它的性質與用起電機產生的電完全相同,天電只不過是劇烈的放電而已。 應該指出的是,富蘭克林的風箏實驗是很危險的,那次他沒有出現意外,完全是僥倖。在富蘭克林實驗後的第二年,一個叫李赫曼的俄華人也學著富蘭克林作這個實驗,結果當場被電死了。弄清了天電的性質,富蘭克林想起他平時用萊頓瓶做實驗時,發現尖端更易放電的現象。他馬上想到利用尖端放電原理將天空威力巨大的雷電引入地面,以避免建築物遭雷擊。 1760年,富蘭克林在費城一座大樓上樹起了一根避雷針,效果十分顯著。費城各地競相仿效,到1782年,全城已裝了400根避雷針。教會起先反對裝避雷針,說雷電是神表示的憤怒,不允許人們干涉它們的破壞力。但教會的反對 並起不了多大的作用,人們還是相信科學。據說過了100年,費城蓋了一座教堂,教會也害怕遭雷擊,去請教大發明家愛迪生要不要裝避雷針,愛迪生不無諷刺地說:「雷電也有疏忽大意的時候,你們說要不要裝?」結果該教堂還是裝上了由富蘭克林發明的避雷針。證明天電和地電是一樣的

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