每个人都必须理解富兰克林发明电力的故事。富兰克林通过在雷雨天放飞一只在线风筝发现电。最近,人们质疑这一说法。放飞筝事件可能是假的吗?
假放风筝事件
本杰明·富兰克林在这个过程中是如何控制风筝而不被烧焦的?所谓风筝事件有可能完全虚假吗?
这并不意味着否认本杰杰明·富兰克林是电场领域的先驱。1746年,他作为印刷家和《穷查理历书》的出版商相当富有。《穷查理历书》经常讽刺同时其他历书提出的天文气象迷信。
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有一天,富兰克林看到格兰杂耍艺术家亚当·斯宾塞医生——也被称为思朋斯医生——一个被称为电吻的社交把戏。在表演中,一个女人把手放在一个旋转的玻璃球上,没有手套。当她的追求者靠近亲吻她时,火花爆发,当然也伴随着笑声。
富兰克林,富兰克林就被电迷住了。他开始玩思朋斯医生的莱顿罐。莱顿罐是我们目前电容器的原型。莱顿大学(由此命名)教授和荷兰科学家彼得·范·马申布罗克制造。
这个罐子里有一个普通的果酱罐,底部有一层锡箔,罐口有蜡密封软木塞,中间有一根连接短链的铜棒。链接触到里面的锡箔,铜棒顶部有一个鼓鼓的铜球。当摩擦各种物体产生的静电作用于外部铜球时,静电可以通过铜球储存在罐中。由于不同的电荷吸收,罐内金属板上的负电荷会导致外部金属板上相当正电荷。
富兰克林买买了医生的整套设备,并要求一位英国朋友给他发送更多关于仪器和实验的文章。富兰克林对电的热爱很快成为了他的全职工作。
从云中引火烧身的绝不是富兰克林
当时,欧洲思想家声称有两种电。同一个球,摩擦玻璃棒产生的静电能吸引它,而摩擦树脂棒产生的电排除在外。这证明了电有两种变体。作为一名业余科学家,富兰克林不同意。
他认为电是从高电荷流向低电荷的。他识别并命名了正负电荷、导体和绝缘体。他声明闪电是一种电现象。在《电力实验与观察》一书中,富兰克林提出了一个实验来验证闪电是否与电力相同。
确定云是否带电,他写道,在塔的顶部,设置一个足以容纳一个人和一个电架的岗亭。从电架上yang支起一根铁杆,弯出门,然后垂直向上6~9米,末端非常锋利。如果电架保持干燥和干净,当云很低时,站在架子上的人可能会通电并产生火花。铁杆把火从云中引向他。
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当时,欧洲最著名的电气实验是由法国诺列特完成的。他不相信殖民地学者无关紧要的言论。然而,路易十五国王非常感兴趣。他鼓励他的科学家尝试这个实验并确认他的理论。
托马斯1752年5月10日·弗朗索瓦·狄阿里巴勇敢地站起来挑战。他在法国马利花园里竖起了一根12米高的尖金属杆,等待暴风雨。当暴雨云从头顶飞过时,一个助手拿着铜丝走向装置。正如富兰克林所预测的那样,他引起了火花。
法国科学家一再重复这个实验,最终证实闪电是电火。几乎一夜之间,富兰克林成了欧洲的名人,但他没有放任何风筝。
在风筝实验中致命的人
本杰明·富兰克林从来没有写过风筝实验,也没有期刊记载过这样的事情。第一个提到风筝实验的是《费城报》的一封信,上面写着1752年10月19日的日期。信中介绍了一个实验,但从来没有说过富兰克林做过这个实验。
两根轻杆交叉成十字;支撑一块手帕的四个角;在杆子的顶部附着一根尖铁丝……在线的末端系上丝带并绑上一把钥匙。拉线的人必须站在门内,确保不被淋湿。雷雨云一经过风筝上面,尖的铁丝就能引下电火。”
请注意,在这个实验中,闪电并没有直接击中风筝。它的想法是让风筝靠近云,沿着风筝线从大气系统中引下电荷。然后实验者用手指触摸钥匙,将电荷引入地下。也许富兰克林自己也试过这个实验。但即使他这样做了,他也没有留下第一手描述。
关于富兰克林放风筝最详细的叙述来自约瑟夫·普里斯特利。他声称富兰克林亲自告诉了他这件事。1767年发表了普里斯特利对实验的二手描述。
至少有一个人在试图重复这个实验时失去了生命。他是俄罗斯物理学家里奇曼。1753年,里奇曼在圣彼得堡放风筝时,被一个拳头大小的蓝白火球击倒。
汤姆,北卡罗来纳州艾索瑟莫技术学院的讲师和历史学家·塔克准备重复富兰克林的风筝实验。2003年,他试图利用富兰克林时代可以找到的一些材料来复制实验。他严格按照描述试了好几次,但风筝就是飞不起来。然后他试着用现代风筝,但还是不行。他相信富兰克林肯定没有成功放风筝。
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请使用富兰克林牌避雷针
那些仍然相信富兰克林真的放过风筝的人说,为什么他从来没有详细描述过实验的时间和地点:也许承认玩孩子的玩具会让他感到尴尬。无论如何,用风筝做实验并不是他的发明。
有一个叫亚历山大的名字·威尔逊的物理学家用了一大串风筝进行天气研究。1893年,美国气象局开始定期使用风筝进行研究。后来,气象气球、飞机和卫星为收集信息提供了一种新的方式,风筝变成了玩具。最后一个风筝天气局于1933年关闭。
无论他是否在风暴中放过风筝,富兰克林对闪电的解释都非常准确。他于1756年入选皇家科学院,并获得了代表最高荣誉的科普利奖章。避雷针也很快安装在欧洲的大教堂里。威尼斯钟楼自1388年以来被雷电击中并烧毁了6次,但自从安装了富兰克林避雷针以来,就没有这个问题了。
这被证明是美国在美国赢得独立时的一大财富。他的声誉和与路易十五国王的亲密关系使他成为美国寻求法国援助的最佳大使。从这个角度来看,富兰克林对闪电的痴迷在说服法国人站在美国革命者一边方面发挥了重要作用。
在英国,乔治三世对富兰克林政治观点的厌恶也影响了科学领域。他命令不要在宫殿里安装富兰克林避雷针。他怀疑这是个诡计。它们不是默默地将电引入地下,而是被叛乱者秘密地将闪电引入皇家建筑。他要求皇家学会主席约翰·普林格尔否认富兰克林的电理论。普林格尔立即辞职,他说:你可以改变国家法律,但不能改变自然法则。”
富兰克林已经成为科学界的红人,尤其是在法国。有些人很受欢迎,而另一些人则很反感。在英国,富兰克林似乎并不受欢迎,因为乔治三世认为安装避雷针是叛乱者的机会,所以叛乱者可以将闪电引入皇家建筑,造成严重损害。