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第3章 富兰克林(3)

科林逊在回信里遗憾地谈起这个情况,丽德忍不住把那些权威老爷骂了一顿。富兰克林却并不介意,他相信珍珠就是在尘土里也终究会发光的。几天以后,他给伦敦寄出了第二篇论文,大胆地宣布了自己的科学假设。文章的题目就叫《论天空闪电和我们的电气相同》。

富兰克林不愧是散文大师,这篇学术论文写得既严谨,又很有文采。

科林逊读后赞叹不止,立刻送交皇家学会讨论。遗憾的是,旧的习惯势力相当顽固,论文在皇家学会传阅以后,得到的仍是一阵嘲笑。有人甚至奚落说:

“这位先生竟想把上帝和雷电分家,真是痴人说梦!”

正是“高山流水,知音难得”。唯独科林逊和另一位朋友懂得论文的价值,为了不使富兰克林的论文被埋没,他们多方奔走,终于说服了伦敦一家出版商,把它刊印出来。这位有眼力的出版商后来赚了一大笔钱。

富兰克林得知这个情况,大受感动。他陆续又写了许多关于电学的论文寄给朋友。1751年,他的论着合集《电学的实验和研究》在伦敦出版,这是近代科学史上第一部系统的电学理论着作。书刚问世,没有引起广泛注意,但是没过多久,就在英国畅销起来。书中有趣的实验和独到的解释吸引了许多读者,人们读后耳目一新。

好书是没有国界的,《电学的实验和研究》不胫而走,不久就传到法国。

法兰西一个着名哲学家首先对这本书发生兴趣。在他的倡导下,书被译成法文,在巴黎出版。一位哲学家首先发现书的价值,这个事实是意味深长的。

恩格斯在《自然辩证法》一书中说:“一个民族想要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。”这是千真万确的。也正是这个道理,我们现在提倡科学工作者要懂得辩证法,提倡哲学家和自然科学家结成联盟。

具有讽刺意味的是:对于一本电学的最新着作,法国的哲学家看出了它的价值,可是法国的电学家却跳出来反对。在判断一种新的科学理论或者学说的时候,一个平庸的科学家常常不及一个有头脑的哲学家来得正确。巴黎皇家学院的罗勒院长,是一位热衷电学的自然哲学教授。他脱离实践,因循守旧,着有《电学理论》一卷,风行一时。这个人不但比富兰克林资格老、学术地位高,而且还有一群盲从的信徒。他看到法文版《电学的实验和研究》

的论述和自己的理论针锋相对,大为恼怒。罗勒不相信书是北美人所着,断定是巴黎的宿敌虚构的,用来拆他的台。这位院长大概肝火很旺,涵养也欠佳。当他打听到波士顿确有富兰克林这个人的时候,怒不可遏。他连篇累牍地写了大量文章和信札,为自己的谬论辩护,并且对富兰克林进行人身攻击。

一天,富兰克林从外面回来,丽德满脸忧虑地递给他一本刚从巴黎寄来的新书。丽德不懂法文,但是她看了封面上印的富兰克林的漫画,感到不安。

富兰克林诧异地打开书一看,原来是罗勒院长的文章和公开信的合集,全部是针对他的电学理论和他本人的。对于这种诋毁,富兰克林觉得有必要进行回击。这将是一场远隔重洋的笔战。

当天夜晚,富兰克林在灯下笔卷狂澜,撰写回击文章。凭他的文才和学识,要战胜论敌,扫尽罗勒院长的威风,是不难的。但是当他写到一半的时候,却改变了主意。富兰克林一向不愿把自己的学术观点强加于人,他在书中曾经写过这样的话:“我让这些见解在世界上去碰碰运气。如果它正确,真理和事实将会支持它;如果它是谬误,就理所当然地被撇在一边。”

富兰克林放下手中的笔走到窗前,凝望着繁星闪烁的夜空,沉思起来。

他觉得,自己的结论都是从实验中得出的,可以用事实进行检验。书中的推论也没有强迫别人接受,没有申辩的必要。是非曲直,广大读者自有公论。

而更重要的是,前面还有很多事要做,与其打一场无休止的笔墨官司,不如全力去搞新的实验。就这样,他决定对巴黎来的攻击置之不理。他后来始终没有回敬过罗勒院长一个字。

关于这件轶事,后来爱因斯坦(1879—1955年)与一位科学史家很感兴趣地谈起过,那位科学史家很佩服富兰克林的人格,称赞他没有陷入盲目的争论。爱因斯坦对这件事却只同意一半,他认为,“要避免个人的钩心斗角是对的,但是一个人为自己的思想辩护,那也是重要的。”事实上,他们两个人的话都是对的。富兰克林并没有放弃自己的科学信念,他不是用语言而是用行动来扞卫它,甚至不惜冒生命危险。

无畏的实验

富兰克林认为,要证明自己的理论,用事实说话是最有力的。如何才能证实闪电与电的本质相同呢?他联想到了孩子们玩的风筝。若在下雷雨的时候把风筝升到空中,兴许能证实这一点。因为若闪电是电,它就会沿着湿风筝线传导下来。

风筝最早起源在我国,古人称做纸鸢。在南北朝的时候已经出现,大约在公元16世纪才传到西方。1752年7月的一天,富兰克林在费城进行了轰动一时的风筝实验。

那是夏天的一个阴霾密布的日子,暴风雨就要来临。富兰克林和他儿子威廉用一块大丝绸手帕做成一只风筝。他们在十字形的风筝骨架上装上金属丝,用来接引天空中的闪电。父子俩带着风筝和一只莱顿瓶来到野外。威廉握着线团,富兰克林拿着风筝,他们紧张地期待着,希望雷雨早些降临。丽德不安地在家里倚窗眺望。平日她最怕打雷,这时候心头更是被一种莫名的担心震慑着。

远处不时传来低沉的雷鸣,每一声都像战鼓那样敲在丽德的心上。

作为一个电学家,富兰克林深知这次实验有致命的危险,但是他这时已经把个人安危置之度外。

不一会,雷声越来越近,狂风呼啸着卷过一团团乌云。富兰克林把风筝抛到风中,大声叫喊:“跑!”

威廉在旷野里拼命地奔跑起来,风筝扶摇直上,升到空中,紧接着大雨倾盆,雷电交加。

富兰克林眼里闪烁着兴奋的光芒,狂奔起来。他追上威廉,接过风筝线,拉着儿子躲进旁边一所建筑物。这时候他们的外衣已经湿透了。富兰克林掏出一把铜钥匙,系在风筝线的末端。

只见风筝穿进带有雷电的云层。闪电在风筝上闪烁,雷声隆隆。但是什么也没有发生。

儿子沉不住气了,他说:“爸爸,恐怕这次是白费功夫了。”

“我们要坚持下去,不要放弃,”富兰克林回答说。

突然,一道闪电掠过。风筝线上有一小段直立起来,被一些看不见的力移动着。富兰克林觉得他的手有麻木的感觉,就把手指靠近铜钥匙。顷刻之间,钥匙上射出一串电火花。

“哎哟!”富兰克林叫喊了一声,赶紧把手离开钥匙。无限的欢乐也像电流一样,顿时传遍他的全身。他喊起来:“威廉!我受到电击了!现在可以证明:闪电就是电!”幸运的是这次传下来的闪电比较弱,富兰克林没有受伤。

杰出的预言被证实了!闪电确实是一种放电现象,它和实验室里的电火花完全一样!

富兰克林顾不得危险,他用一块丝绢裹住已经湿透的风筝线,让钥匙直接给莱顿瓶充电。威廉看到瓶上电火花闪烁,惊喜得睁大了眼睛。他一点没有想到,那震撼山岳的雷霆,随时都可能落在他们头上。

事后,富兰克林用莱顿瓶收集的闪电,进行了一系列实验,证明它的性质同用起电机产生的电荷完全相同。富兰克林怀着激动的心情向科林逊报告了实验结果。他在信里是这样写的:“当带着雷电的云来到风筝上面的时候,尖细的铁丝立即从云中吸取电火,而风筝和绳索就完全带了电,绳索上的松散纤维向四周直立开来,可以被靠近的手指所吸引。当雨点打湿了风筝和绳索,以致电火可以自由传导的时候,你可以发现它大量地从钥匙向你的指头流过来。从这个钥匙,可以使莱顿瓶充电,用所得到的电火,可以点燃酒精,也可以进行平常用摩擦过的玻璃球或玻璃管来做的其他电气实验:于是带着闪电的物体和带电体之间的相同之点就完全显示出来了。”

风筝实验的消息引起了全世界科学界的轰动。富兰克林的电学理论终于取得了决定性的胜利。他的着作被译成意大利文、德文、拉丁文,在全欧洲得到了公认。

在真理面前,罗勒院长的谬论失败了,被学术界所抛弃。罗勒这个人后来也渐渐地被人们遗忘了。英国皇家学会的权威们作了反省,他们对两年前不屑一顾的论着重新评议,做了实验,果然一一应验。这些身居高位的科学泰斗们,不由得对书的作者刮目相看。他们笑容可掬地给富兰克林送来金质奖章,并且邀请他当皇家学会会员。

雷电被制服

风筝实验的成功,启发了富兰克林,可以设法把天空中的电引到地下,避免发生雷击灾害。正当富兰克林进行这种试验的时候,从俄国传来了利赫曼(1711—1753年)被雷电击毙的消息。

利赫曼是俄国着名的电学家,曾经在1745年发明静电计。为了验证富兰克林的实验,他们把一根大约两米长的铁杆固定在屋顶,一根和铁杆相连的金属导线通入屋里,导线末端连着一根金属棒和测电荷的棉线。当导线带电的电候,棉线会和金属棒分开。1753年7月的一天,科学院正在开会,利赫曼看到就要下雷雨,急忙赶回家。他请了一位画家同行,以便当场给画家介绍实验情况,好给就要付印的出版物绘制插图。当他们走进房间的时候,利赫曼瞥了一下窗子说:“雷电还远,没有危险”,然后走近仪器,察看静电计。就在这一刹那,画家看见从金属棒发出一团拳头大小、淡蓝色的火球,利赫曼躲闪不及,被击中前额。只听得一声开炮那样的巨响,利赫曼没有来得及喊叫就向后倒下!画家的上衣被撕成碎片,也受了伤。利赫曼的好友俄国科学家罗蒙诺索夫(1711—1765年)事后伤心地写着:“他用悲惨的实验说明,雷电的力量是可能避免的,铁杆应该竖在雷电可能打到的空旷的地方。”

利赫曼的遇难引起了整个科学界的震惊。这是做强电试验的第一个牺牲者,代价惨重。富兰克林不过是幸免罢了。

消息传出,许多人对雷电试验产生了戒心。但是富兰克林没有退缩,利赫曼的死更激起了他发明避雷针的决心,也使他领悟到雷电的确是可以避免的。

富兰克林夜以继日地工作着,在盛夏还没有结束的时候,他终于试制成一根实用的避雷针。他把一根几米长的铁杆,用绝缘材料固定在屋顶,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,它就沿着金属棒通过导线直达大地,房屋建筑完好无损。富兰克林做了许多避雷针,分送给他的朋友和邻居,建议他们装在屋顶上。

第二年,避雷针开始在勃兰地兹试用。像许多新发明一样,起初的情况并不顺利。

不少居民听信教会和保守势力的蛊惑,认为装在屋顶的尖杆是不祥的东西,冒犯了上帝,会带来旱灾,就在黑夜偷偷地把避雷针拆了。然而,科学最终战胜了愚昧。一场挟着雷电的狂飙过后,神圣的教堂着火了,而装有避雷针的房屋却全都平安无事。

事实粉碎了宗教的谎言,它证明了雷电不是上帝的意志,上帝是不存在的,人定胜天!

避雷针很快推广开来。1762年避雷针传入英国,1769年传入德意志,到1784年,全欧洲的高楼上都竖起了金属杆。

雷电最终被制服了。这是科学的胜利,也是全人类共同努力的结果。除富兰克林、利赫曼外,还有很多人为它作出了不可磨灭的贡献。