书城传记大家风采:天下名人世界上卓越的20位发明家
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第5章 富兰克林

姓名:本杰明·富兰克林

出生地:美国波士顿

生卒年:1706-1790年

历史评价

本杰明·富兰克林,资本主义精神最完美的代表,18世纪美国最伟大的科学家,著名的政治家和文学家。他一生最真实的写照是他自己所说过的一句话:“诚实和勤勉,应该成为你永久的伴侣。”

本杰明·富兰克林于1706年1月17日出生在美国波士顿。他的父亲原是英国漆匠,当时以制造蜡烛和肥皂为业,生有10个孩子,富兰克林排行第八。富兰克林8岁入学读书,虽然学习成绩优异,但由于他家孩子太多,父亲的收入无法负担他读书的费用。所以,他到10岁时就离开了学校,回家帮父亲做蜡烛。富兰克林一生只在学校里读了两年书。12岁时,他到哥哥詹姆士经营的小印刷所当学徒,自此他当了近十年的印刷工人,但他的学习从未间断过,他从伙食费中省下钱来买书。同时,利用工作之便,他结识了几家书店的学徒,将书店的书在晚间偷偷地借来,通宵达旦地阅读,第二天清晨便归还。他阅读的范围很广,从自然科学、技术方面的通俗读物到著名科学家的论文以及名作家的作品。

就是在当学徒的这段时期里,富兰克林把在学校曾两度考试不及格的算术学了一遍,又读了赛勒和舍尔梅的关于航海的书,从这些航海的书里,他接触到了几何学知识。他还读了洛克的《人类的悟性》和波尔洛亚尔派的作者们写的《思维的艺术》。富兰克林的学习日渐深入。

1723年富兰克林离开了波士顿,到费城的基未尔印刷所和英国伦敦的帕尔未和瓦茨印刷厂当工人。1726年秋,富兰克林回到费城,这时他已掌握了精湛的印刷技术,开始独立经营印刷所,印刷和发行《宾夕尼亚报》,并出版了《可怜的李查历书》,当时被译成12种文字,销行于欧美各国。1727年秋,在费城他和几个青年创办了“共读社”,组织了小型图书馆,帮助工人、手工业者和小职员进行自学。每星期五晚上,讨论有关哲学、政治和自然科学等问题。这时富兰克林还不到30岁,通过刻苦自修,已经成为一个学识渊博的学者和启蒙思想家,在北美的声誉日益提高。在富兰克林的领导下,“共读社”几乎存在了40年之久,后来发展为美国哲学会,成为美国科学思想的中心。

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富兰克林奖章

富兰克林奖章于1914年由塞缪尔·英萨尔设立。奖品是一枚金质奖章,每年颁发一次,授予物理学及技术领域中作出卓越贡献的人士。获奖者国籍不限。英萨尔生于1859年,1938年去世,是美国发明大王托马斯·爱迪生的私人秘书,后来曾任通用电气公司副总裁、联邦爱迪生公司总裁兼董事长。

富兰克林奖章是美国富兰克林学会的最高荣誉奖。富兰克林学会成立于1824年,是一个物理学教育与研究机构。富兰克林奖章和富兰克林学会都以本杰明·富兰克林的姓氏命名,是为了表示对他的纪念和崇敬。

1736年,富兰克林当选为宾夕尼亚州议会秘书。1737年,任费城副邮务长。虽然工作越来越繁重,可是富兰克林每天仍然坚持学习。为了进一步打开知识宝库的大门,他孜孜不倦地学习外国语,先后掌握了法文、意大利文、西班牙文及拉丁文。他广泛地接受了世界科学文化的先进成果,为自己的科学研究奠定了坚实的基础。

1746年,一位英国学者在波士顿利用玻璃管和莱顿瓶表演了电学实验。富兰克林怀着极大的兴趣观看了他的表演,并被电学这一刚刚兴起的科学强烈地吸引住了。随后富兰克林开始了电学的研究。富兰克林在家里做了大量实验,研究了两种电荷的性能,说明了电的来源和在物质中存在的现象。在18世纪以前,人们还不能正确地认识雷电到底是什么。当时人们普遍相信雷电是上帝发怒的说法。一些不信上帝的有识之士曾试图解释雷电的起因,但都未获成功,学术界比较流行的是认为雷电是“气体爆炸”的观点。

在一次试验中,富兰克林的妻子丽德不小心碰到了莱顿瓶,一团电火闪过,丽德被击中倒地,面色惨白,足足在家躺了一个星期才恢复健康。这虽然是试验中的一起意外事件,但思维敏捷的富兰克林却由此而想到了空中的雷电。他经过反复思考,断定雷电也是一种放电现象,它和在实验室产生的电在本质上是一样的。于是,他写了一篇名叫《论天空闪电和我们的电气相同》的论文,并送给了英国皇家学会。但富兰克林的伟大设想竟遭到了许多人的嘲笑,有人甚至嗤笑他是“想把上帝和雷电分家的狂人”。

富兰克林决心用事实来证明一切。1752年6月的一天,阴云密布,电闪雷鸣,一场暴风雨就要来临了。富兰克林和他的儿子威廉一道,带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝,他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大,风筝很快就被放上高空。刹那间,雷电交加,大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一起拉着风筝线,父子俩焦急地等待着,此时,刚好一道闪电从风筝上掠过,富兰克林用手靠近风筝上的铁丝,立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动,大声呼喊:“威廉,我被电击了!”随后,他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。回到家里以后,富兰克林用雷电进行了各种电学实验,证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。富兰克林关于天上和人间的电是同一种东西的假说,在他自己的这次实验中得到了证实。

风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界的名声大振。英国皇家学会给他送来了金质奖章,聘请他担任皇家学会的会员。他的科学著作也被译成了多种语言。他的电学研究取得了初步的胜利。然而,在荣誉和胜利面前,富兰林没有停止对电学的进一步研究。1753年,俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验,不幸被雷电击死,这是做电实验的第一个牺牲者。血的代价使许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧。但富兰克林在死亡的威胁面前没有退缩,经过多次试验,他制成了一根实用的避雷针。他把几米长的铁杆,用绝缘材料固定在屋顶上,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,它就沿着金属杆通过导线直达大地,房屋建筑完好无损。

1754年,避雷针开始应用,但有些人认为这是个不祥的东西,违反天意会带来旱灾,就在夜里偷偷地把避雷针拆了。然而,科学终于将战胜愚昧。一场挟有雷电的狂风过后,大教堂着火了;而装有避雷针的高层房屋却平安无事。事实教育了人们,使人们相信了科学。避雷针相继传到英国、德国、法国,最后普及世界各地。

——传世佳言——

阅读使人完美,思考使人深刻,交谈使人清晰。

懒惰像生锈一样,比操劳更能消耗身体。

空无一物的袋子是难以站得笔直的。

富兰克林对科学的贡献不仅在静电学方面,他的研究范围极其广泛。在数学方面,他创造了八次和十六次幻方,这两种幻方性质特殊,变化复杂,至今尚为学者称道;在热学中,他改良了取暖的炉子,可以节省四分之三燃料,被称为“富兰克林炉”;在光学方面,他发明了老年人用的双焦距眼镜,戴上这种眼镜既可以看清近处的东西,也可看清远处的东西。他和剑桥大学的哈特莱共同利用醚的蒸发得到负二十五度(摄氏)的低温,创造了蒸发制冷的理论。此外,他对气象、地质、声学及海洋航行等方面都有研究,并取得了不少成就。