富蘭克林(4)〈閃電探測者〉  江銘輝  五夢網

十六、正式從政

1736年，30歲的富蘭克林正式從政。他對社會公益十分熱心，他在費城創建了北美第一支消防隊，更組織美國第一所大學賓州大學的前身「美洲哲學會」。他又用募捐得來的錢，辦了一所公共醫院。

除了為民眾增設各項福利，他更將自己發明的東西在報上廣為傳達，造福人類。

十七、富蘭克林式暖爐

「最驚人的發現，都是經過人們不斷的仔細觀察而來的，而且不一定要用很精密的儀器去做實驗，只要從一個配備齊全的廚房裡，挑選一些合用的東西就行了。」這是英國物理學家鮑伊爾著書中的一段話。

富蘭克林對這段話印象極為深刻，因為它的道理很簡單，卻意義深遠。

1942年某個冬夜，他辦完事回到家裡。因為很冷，所以就坐在壁爐前的椅子上取暖，一會兒，身前暖和了，身後卻仍然感到寒冷，不由得，富蘭克林想起鮑伊爾的話。

「這種壁爐應該改良一下。如果把壁爐拿出來，放在一個可以散發熱量的裝置裡，再安上一個排煙管，讓煙通到室外去，那麼熱氣就不會從煙囪跑掉了。」富蘭克林思考之後，使依據自己的想法畫了設計圖，再交由鐵匠打造。它就是世界上策一個「富蘭克林式暖爐」。

  這種改良式暖爐不僅向四周發散熱氣，而且由於排煙管直徑不大又曲折，降低了空氣對流的速度，因此可以延緩燃燒、節省燃料。

 富蘭克林在《賓州新聞》上介紹這種新式暖爐，並希望讀者能夠享有。

 費城總督得知後，竭力要富蘭克林申請專利。

  富蘭克林拒絕了，他說：

 「我只是遵照鮑伊爾先生的教導，做了一個普通的實驗而已。更何況我們享受許多別人的發明，這僅是我的一份酬謝之意，應該將它獻給大家才對。」   

心胸寬大的富蘭克林令費城總督十分感佩，對他更加器重了。

十八、自動烤肉機

「富蘭克林式暖爐」問世後，富蘭克林對科學研究的興趣日益濃厚。

  有一回，家中款待貴賓，可是上菜遲了。原來妻子把鴨子烤焦了，只好重新再烤。

  富蘭定林又開始動腦了「如果烤架能自動旋轉 ，在沒人操縱也能讓雞鴨魚肉均勻受熱，不怕烤焦 ，不但可以減輕妻子的工作量，也可以同時做別的事，但是用什麼動力使烤架自動旋轉呢？」富蘭克林想著。

 「有了，磨坊的風車！」

過了一天，他拿著設計圖和工具來到廚房，在牆上鑿自一個小洞。他將一個軸插進洞裡，洞外裝上風車，洞內掛著長長的傳送帶，傳送帶接在下面烤架的把手上。風吹動風車，使軸承轉動，從而帶動傳送帶，使烤架把手轉動，於是烤架便自動旋轉起來了。於是「自動烤肉機」誕生了。

  富蘭克林絲毫不想保守它的技術秘密，反而歡迎人們前來參觀仿製。

十九、揭發雷電之謎

發明「富蘭克林式暖爐」和「自動烤肉機」，不過是富蘭克林在科學事業上初露鋒芒。揭發雷電之謎，才是他真正偉大的貢獻。

  18世紀中期，科學家們對電學的研究還很膚淺。1746年初，荷蘭萊頓大學的一位教授發明了蓄電器，人們稱這種蓄電器為「萊頓瓶(Leyden jar：圖4)」。雖然當時的科學家們對它的作用和原理還不清楚，不過可以利用它摩擦出來的電，進行許多電學現象的觀察。

1752年秋天，蘇格蘭一位學者來到波士頓為大眾介紹萊頓瓶的神奇。這個介紹引起極大的轟動。富蘭克林聽了之後，也設法買來作實驗，開始探索其中秘密。

圖4：萊頓瓶(摘自維基百科：作者Robert Alexander Houstoun)

經過多次實驗，他得到一個結論：

 「萊頓瓶的電火花並非由摩擦產生，而是被收集起來的電荷產生的，電是一種在物質中彌漫著，能在水中或金屬中傳導;萊頓瓶外面金屬所帶的電荷，和裡面所帶的電荷恰恰相反；一邊是正電荷，一邊是負電荷，它可以用數學上的正負概念來表示和說明。

在富蘭克林之前，人們對天上的雷電有一種恐懼感和神秘感，甚至許多人認為雷電是上帝發怒時而發出的吼聲。富蘭克林在用萊頓瓶做實驗的過程中，面對著萊頓瓶的閃光和劈啦聲，總是禁不住與天空的閃和雷鳴聯繫起來。他比較了雷電和萊頓瓶放電，發現它們有許多共同之處:它們都發出相同的光色，有鋸齒般的形狀，能被金屬、水或冰傳導，能點燃易燃物，殺死動物。

富蘭克林又大膽假殼：「雷電是自然界的電，它和萊頻瓶的電是相同性質，既然萊頓瓶裡的電可以引進、引出，那麼天上雷電也應該可以用過萊頻瓶捕捉，因為萊頻瓶可以儲電。