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【疯狂物理学家】富兰克林:我差点电死一只傻瓜

 襄子的箱子 2022-01-27
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这是【疯狂的智人】第 049 篇文章
疯狂的物理学家】第 008 篇文章

不知大家是否还记得中学课本上那个在雷雨天放风筝的富兰克林?

当我第一次看到这个故事的时候,就觉得挺神奇的,不由得感慨,富兰克林的命真好啊,竟然没被劈死。

这个小小的疑惑就一直藏在我心里面,因为按照我当时的物理学知识来讲,闪电那得是成千上万伏的高压,怎么可能被劈了一点事都没有呢,那个故事说富兰克林被劈到后,手有种麻麻的感觉。这怎么可能呢?难道是他的勇气感动了雷公,使得劈下来的闪电自动降低了电压吗?后来,我想,可能是他在做实验的时候有准备吧,也就只能这么想,才能消除我心中的的疑惑。

后来,我得知此事夹杂了太多的水分,但这个故事却还在一直流传。富兰克林这人,本来就喜欢开玩笑,喜欢编段子,因此就算当时他真的做了类似的实验,肯定不是流传出来的故事中的版本。不过作为一个故事来讲,还是不错的,但请记住,千万不要以身试电。

就在富兰克林放风筝引电的故事传出去后不久,一位当时在俄国的瑞典科学家里奇曼以身试电,结果被劈死了。

看来,全世界的人民都容易被忽悠,不分人种,不分肤色。

关于富兰克林的生平,这里就做个简单的介绍,实际上他不仅是一位科学家,还是美国先贤,是他将法国援军带到了美国战场,帮助美国取得了独立战争的胜利,这些内容具体会在西方史中展开,这里就不多做赘述了。

富兰克林于1705年1月17日出生于波士顿,他的父母总共有17个孩子,他是其中最小的。由于富兰克林的家庭并非大富大贵,因此要养活一家人还是挺不容易的,也无法保证每个人都能上学,因此,在富兰克林十岁的时候,他就离开了学校,帮父亲一起干活,贴补家用。他的一生,只在学校中度过了两年,但从他日后取得的成就来讲,他是一个终生学习者。

可能是这样的成长环境,使得富兰克林从小就是一个“功利主义者”,他兴趣广泛,除了发明了避雷针之外,还发明了导尿管、安乐椅等。正如那个时代将科学带向蓬勃发展黄金时期的,是不断的实验,而不是夸夸其谈。

大概在1745年,荷兰莱顿大学的教授马森布罗克在因缘巧合之下发明了莱顿瓶,这是人类历史上的第一个电容器。同一时间段,另一端美洲大陆上的富兰克林已经做了很多次实验了,他认同将电流提分为两种的说法,但用“正电”和“负电”代替了“玻璃电”和“琥珀电”。

当他目不转睛地盯着静电时,他解释了静电产生的原因。他认为,人们所说的摩擦起电,只不过是表面原因罢了,其真正原因是电流体从一个物体流入另一个物体上。他将电流体命名为电荷,怎么解释电荷?他用了一个很形象的比喻:电荷似水,水流动起来叫水流,电荷流动起来就叫电流了。

不过富兰克林还是犯了一个小错误,他认为,摩擦并不能生电,只是转移电荷而已。当某物体内的电液体与其外界的电液体处于平衡时,该物体便呈电中性;当内部的电液体多于外界时,呈正电性,相反则呈负电性。正电与负电可以抵消。由于电液体总量不变,因此电荷总量不变。

但我们现在知道,电实际上是带负电荷的电子造成的,正电恰好意味着电子的缺失,负电才是电子的多余。尽管富兰克林弄反了,但他的模型却传递了下来。

当时,一位英国的友人送给了富兰克林一个莱顿瓶,他看着电火花和噼里啪啦的声音,不由得想起了天上的闪电,他就在想,这天上的电和这莱顿瓶里的电难道是一样的吗?

有了这个灵感之后,于是才有了那个著名的放风筝引电的故事。据说在1751年某个夏日的雷雨天,富兰克林做了一个大风筝,风筝的头上装了一个细铁丝,丝线将铁丝连起来通向地面。丝线的尾巴处则栓了一把铜钥匙,钥匙插进了一个莱顿瓶中。

一切准备就绪之后,富兰克林将风筝放上了天,突然,一道闪电划过,只见丝线上的毛毛头全都竖立起来。用手靠近铜钥匙,即发出电火花。

原来,天上的电和地上的电是一样的,这个实验破除了一些迷信。如果说天上的电是神灵的愤怒,那么人类也可以制造出这种“愤怒”,那么这种“愤怒”还能是“愤怒”吗?

实验的途中,富兰克林和自己的小儿子很聪明地躲到了一旁。实际上,在这之前,富兰克林就吃过亏,几乎所有的电学家都被电击过。有一次,他将几个莱顿瓶连在了一起,企图电死一只火鸡,没想到,实验装置安装完之后,他就碰了一下瓶子,结果被当场电晕。

幸运的是,富兰克林在和雷公做了一次梦中谈话后就苏醒了过来,醒来后,他说的第一句话是:“好家伙,我本想电死一只火鸡,结果差一点电死一个傻瓜。”

后来,他描述了当时被电时的感受,说:“电击是全方位的,从里到外,从头到脚,贯穿全身——我的胳膊、膝盖和后背全都麻木了,一直到第二天早晨才见好。”

所以,请各位朋友注意安全用电,千万不要以身试电。

在这之后,富兰克林发明了避雷针。1760年,他在费城一座高楼上面安装了避雷针,效果非常好。此后,费城各地都争先效仿,到1782年,整个费城已经装了近400根避雷针。

如今我们认为美国是一个开放,自由,思想先进的国家。实际上,美国保守势力众多,那些嗓门大的往往是一帮白左,因此给我们的感觉是美国整体思想奔放。美国的保守宗教信徒,尤其是教会,他们认为天上的打雷下雨是上帝愤怒的结果,人不能干涉上帝的行为。因此拒绝安装避雷针。一百年后,费城新盖了一座教堂,一方面害怕被雷劈,另一方面又担心触怒上帝,于是去问爱迪生,爱迪生说:“雷公也有疏忽大意的时候,你们说要不要装?”

言下之意就是,装一个吧,万一上帝失手了,就惨了。

在富兰克林的晚年,美国独立运动爆发了,他转而将更多的精力用在了政治上。1776年,就在《独立宣言》问世的那一年,已经70高龄的富兰克林出使法国,以求得法国的援助。

1785年,富兰克林离开了法国,回到了美国,受到了人民的热情拥戴,地位甚至可以和华盛顿相提并论。

1787年的制宪会议上,富兰克林也出席了,但那时,他已经八十岁高龄,他积极主张废除奴隶制。

1790年4月17日,富兰克林走完了他的一生,享年86岁。费城为他举行了葬礼,据说有两万人出席。

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