本杰明富兰克林是美国历史上著名的发明家,而且还是一个著名的作者和外交家,那么富兰克林发明了什么?下面我们就来讲讲著名的本杰明富兰克林发明避雷针的故事。
本杰明富兰克林(1706年1月17日-1790年4月17日),生于美国波士顿。父亲原为英国的一个染羊毛工人。由于受到宗教的迫害,全家迁居美洲。改行制造肥皂、蜡烛等来维持生活。富兰克林八岁上学,因为家里生活困难,只受两年学校教育就退学了,回到家里帮他父亲做蜡烛,看柜台。富兰克林虽然失学了,但却很喜欢读书,只要手里有一点钱,就全部花在买书上。十二岁时,父亲送他到他哥哥的印刷所去当学徒。在五年的时间里,他抓紧一切可以利用的时间,每天用功读书到深夜,如饥似渴地阅读了印刷所里印刷的每一本新书,从而学到了许多基础知识。
十五岁那年,他哥哥创办了一种报纸,叫他检字淸样,而且还叫他送报,卖报。由于刻苦努力,这时他写文章已很通顺。有一次,富兰克林对他哥哥说,愿意写些文章在报上发表,他哥哥认为他不知天高地厚,劝他好好学习排字。这样,富兰克林就写了一篇文章,用笔名投寄给他哥哥。哥哥看了,觉得很生动,十分满意,断定是很苻学问的人写的。对此,富兰克林非常高兴,于是他就不断地写文章投寄给他哥哥。一年多时间以后,他哥哥才知道这件事。后来,他哥哥的报纸停刊了,十七岁的富兰克林把全部书籍卖掉作为路费到纽约去了/但在纽约没有找到工作,他又辗转到费城。
到费城的船驶出海湾后,遇上了暴风,船失去方向,飘流开去。途中有一个荷兰人不小心掉到海里,眼看就要沉下去,富兰克林奋不顾身,跳下海把那个人救了出来,受到满船人的称赞。他们的船飘着,飘畚,飘到了一个荒岛上,露宿一夜,徒步走了两天半,又搭船到费城去了。他在费城街上走着,感到肚子里很饿,忽然见一个小孩拿着而包,他跑上去问那孩子从哪里买的,那孩子告诉了他,他就跑去买了两个,一边走,一边吃,自己吃了一个,把另一个送给了同船来又要搭船走的贫苦妇女。
由别人介绍,他在费城二个印刷所里当了工人。后来他被一个人给骗到伦敦,在没有办法的时候,他在伦敦的一个朋友把他介绍到一家印刷所做工,干了两年,就又渡过大西洋回到美洲。在费城自己办了一个印刷所,二十四岁结了婚,从此,生活就安定下来了。在前后当印刷工人的七年中,他边努力工作,边勤奋自学。广泛的兴趣,强烈的好奇心,对生活的实际态度,不达到目的誓不罢休的精神,以及为科学献身的思想,为以后完成他的发明奠定了基础。
富兰克林对科学的实际探讨,是从他对太阳热能研究的早期一项实验开始的。他把不同颜色的布片放到阳光下,发现布的颜色愈深,吸收的热量愈大。颜色愈浅,反射出来的
热量也愈大。但是,富兰克林的主要贡献是在电学领域。他从一七四六年开始研究电学,利用莱顿瓶等简单的仪器做了一系列的电学试验。他通过试验发现,电可以从一个物体转移到另一个物体,在任何一个绝缘体中,总电量是不发生变化的。这一结论,是富兰克林对电荷守恒原理的发现最早贡献出的智慧。他还第一次用数学上的正负概念来说明两种电荷的性质,说明电的来源和物质中存在的愔况。富兰克林对他的实验进行了总结,使之上升为理论,于一七五一年出版了著名的电学基础理论著作《电的实验与观察》。这部著作一问世,马上轰动了整个欧洲,为电学的发展开拓了道路。
富兰克林在试验中还发现,闪电和电火花两者事实上都是瞬时的,并且产生相似的光和声,都集中在物体的尖端,都能破坏磁性,或使磁体的极性倒转过来。当他注意到建筑物和仓库进雷击的时候,他想,能不能把空中的电引下来,使高大建筑物和仓库避免被雷击毁呢?他思索着,如果用尖端的金属杆装在屋顶上,用电线把铁杆和地面相连,应该会把天空里的电引到地面上来,可能防止高大建筑物遭受雷击。他把这个意见写信告诉英国的一个朋友,他这个朋友是英国皇家学会的会员,看了他的意见认为很好,就把这个意见提供给皇家学会讨论。可是皇家学会的科学家们却认为他是痴人说梦。然而,富兰克林并不因此灰心,他又写信告诉法国巴黎的一个朋友。他的这个朋友照他的意见做了试验,果然把天空的电引下来了。他自己也常常对着天上响的雷和发光的闪电默默思考,用什么方法试验高空云层中的电。他终于想到孩子放风筝的情景,于是,决定自己试验。
一七五二年七月,富兰克林进行了一次震动世界的吸取天电的试验。
在风筝主杆的顶端装上一根很尖的铁丝,约比风筝的木架高出一英尺。在麻绳的下端与手接近的地方系上一根丝带,丝带与麻绳连接的地方系一把钥匙。当雷雨要来的时候,把风筝放出,执绳时必须站在门或窗内,或在什么遮蔽下,免使丝带潮湿。同时,注意不让麻绳碰到门或窗的格子。宙云一经过风筝的上空,尖的铁丝就可从雷云吸引电,使风筝和整根麻绳带电,麻绳另一端的纤维都向四周张开,若将手指接近,就会被其吸引。当风筝与麻绳都被雨淋湿而能自由传导电时,你若将手指接近,便会看见大量的电由钥匙流出。从这把钥匙那?1.可以给小莱顿瓶充电。由此得来的电可使酒楮燃烧,并用来进行别的有关电的实验。而这些实验平常是你摩擦小球或小管来做的,这就完全证明物质的电和天空的闪电是相同的。
拫据实验的发现,一七五二年富兰克林发明了避宙针。这是一根金属棒,用一种不导电的材料固定在建筑物顶上,在棒杆下端连一根金属线通到地下。当电在空中经过建筑物时,就沿着榉杆和金诚线到达地下。高大的建筑物和仓库就可以免遭雷击。是富兰克林的贡献不仅是发明了避雷针,而是揭开了大自然的迷,打破了自古以来的有关雷电的迷信观念,所以当时有人说:“富兰克林把上帝和雷电分了家。”富兰克林的实验具有两个象闪电一洋惊人的影响:一个是使全世界突然对电学发生了兴趣,另一个是使人们注意到美洲殖民地在科学文化方面举足轻重的地位。有史以来头一次,美洲人真正显示出他们具有成为科学家的充分能力,这一点给理智时代有教养的欧洲人留下了深刻印象。
富兰克林一生挤时间学了四国语言。他不但在科学上作出了重大贡献,而且也是美国独立运动的先锋,他曾参加起草独立宣言,一七七六年至一七八五年出使法国,在凡尔赛,他以一位曾经驯服雷电,将它乖乖地引到地下的精神巨人,得到了人们的尊敬,缔结了美法同盟。他还办过报纸和杂志,创办了美国哲学学会。把自己的藏书献出来,在费城兴办了美国第一所图书馆。他的纸币理论受到革命导师马克思的重视。



