本杰明·富兰克林及其儿子威廉的Currier&Ives石版画在暴风雨期间使用风筝和钥匙证明闪电是电,1752年6月。来源:(Hulton Archive / Getty Images)
每个学校的孩子都学会了本杰明富兰克林的故事,以及他如何通过放风筝进入雷暴来发现电力。然而,我们在小学阶段学到的故事有点复杂。虽然富兰克林确实把一把钥匙绑在风筝线上并冒险进入一场电风暴,但他的科学实验并没有“发现”电力。但它确实有助于我们理解它。这是本富兰克林和他的风筝的真实故事。
资料来源:(educa)本富兰克林是文艺复兴时期的人
即使他在文艺复兴时期结束后出生一个世纪左右,将本杰明富兰克林称为文艺复兴时期的人也是安全的,因为他有如此广泛的兴趣。当然,他是一位政治家,也是美国的开国元勋之一。他是作家,打印机和出版商。他曾担任邮政局长,专利官和外交官。他研究复杂的科学原理,在自然科学,物理学等领域具有丰富的知识。作为一名发明家,他因开发双焦眼镜,富兰克林炉和避雷针而备受赞誉。作为社区领导者,他在美国创办了图书馆系统,成立了第一个消防部门,并创办了宾夕法尼亚大学。他被称为一个伟大的舞者,一个好色之徒,一个共济会,一个彻头彻尾的有趣的家伙。
巴格达电池。资料来源:()富兰克林没有发现电力
电是一种自然发生的现象。数千年来,人类已经了解电力,事实上,早在古代就可能有人试图利用电力。考古学家们发现了一件奇怪的神器,其历史可以追溯到公元220年左右。它是一个陶瓷花瓶,可容纳铜管和铁棒。已经发现,如果将诸如醋的酸性液体倒入花瓶中,则产生电荷。这一发现被命名为巴格达电池。许多其他科学家研究了电能,并写了他们的实验。正如富兰克林理论所说,富兰克林的风筝实验是为了了解闪电是否是一种电力形式。
彼得科林森。资料来源:(amazon.com)富兰克林扛起朋友的实验
本杰明富兰克林的朋友,来自英国的科学家彼得·科林森(Peter Collinson)住在巴黎,正在进行他自己的电力实验。他给富兰克林送了一根电管。富兰克林研究了这个管,并注意到正负带电粒子如何相互作用产生火花,这让富兰克林想起了他在暴风雨中在天空中观察到的闪电。他提出了闪电实际上是电的理论。他相信,一场暴风雨造成了负面和正面的冲击,创造了一个我们称之为闪电的巨大火花。
来源:(wea)富兰克林开始证明闪电是电力
1750年,本杰明富兰克林给他的朋友科林森写了一封信。在那里,他写了一篇关于他是如何知道雷电和电力之间是否存在联系的文章。这项实验要求他近距离接触雷击。在他写给科林森的信中,他提议爬到一座高楼的顶部,就像附近的教堂一样,并在空中安装一个30英尺高的金属杆。他相信,闪电会被吸引到金属杆上。然而,对于他自己而言,富兰克林想知道杆子是否足够长以进入暴风雨。他提出了另一个想法......用一只风筝。但这并没有包括在他给科林森的信中。
托马斯 - 弗朗索瓦·达利巴德在他做这件事之前一个月成功完成了富兰克林的实验。资料来源:()科林森分享富兰克林的想法
科林森将富兰克林的信译成法文并与几位着名的法国科学家分享。其中一位名叫托马斯 - 弗朗索瓦·达利巴德的博物学家于1752年5月10日在富兰克林在费城放风筝的前一个月,在法国使用长金属杆进行了富兰克林的实验。达利巴德的实验证明富兰克林的理论是正确的,但富兰克林仍然因为证明这一点而受到赞誉。
资料来源:(c)富兰克林飞了他的风筝
本杰明富兰克林确定风筝可以比金属杆更高地进入天空,所以他准备进行实验。他用丝绸上的丝绸制作了一只风筝。他在绳子上贴上一条丝带,带上一把金属钥匙和一个Leyden罐子,这是一种用来储存电荷的旧设备。当暴风雨来临时,富兰克林和他的儿子威廉把他们的物资带到了一片空地上。
资料来源:(you)风筝并没有被闪电击中
在故事的现代复述中,本富兰克林的风筝被闪电击中,电流沿着麻绳传递到金属钥匙。当富兰克林碰到钥匙时,他受到了电击。但这可能不是它发生的原因。今天大多数科学家认为,如果富兰克林的风筝确实被闪电击中,那么富兰克林就会被立即杀死。相反,他们推理,风筝从雷雨中拾取了环境电荷,这足以在触摸时给钥匙一个温和的声音。我们现在知道,在电风暴中放风筝是危险的。富兰克林很幸运,他没有被杀。
托马斯爱迪生以富兰克林的作品为基础。资料来源:(medium.com)实验直到最后都没有开创性
本杰明富兰克林写下了他的风筝实验的结果,报告得到了公众的温和反馈。直到超过15年后,当富兰克林的朋友兼科学家约瑟夫普里斯特利(Joseph Priestley)发现氧气时,他写下了风筝实验,并得到了广泛的认可。富兰克林的电力工作提供了其他科学家和发明家可以建立的基础,包括托马斯爱迪生,他在富兰克林着名的风筝实验后约一百年开发了灯泡。