第一个研究雷电的富兰克林

　　一、刻苦自学
　　富兰克林8岁入学读书，虽然学习成绩优异，但由于家中孩子太多，父亲的收入无法负担他读书的费用。所以，10岁就不得不离开学校，回家帮父亲做蜡烛。实际上富兰克林一生就只在学校读了这两年书。12岁时，他到哥哥詹姆士经营的小印刷所当学徒，一当就当了近十年的印刷工人。
　　但十年间他从未间断过学习。他从伙食费中省下钱来买书，还利用工作之便结识了几家书店的学徒，把书店的书偷偷借来，通宵达旦阅读，以便第二天清晨能及时归还。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，都成了他潜心自学的教材。
　　17岁的时候，富兰克林离开了波士顿哥哥的小印刷厂，3年间先后到费城的一家印刷所和英国伦敦的两家大印刷厂当工人，专心学习最先进的印刷技术。20岁那年秋天，富兰克林从英国伦敦回到美国费城，以他所掌握的精湛印刷技术，开始独立经营一家印刷所。他的印刷所负责印刷和发行的《宾夕尼亚报》和编辑出版的《李查历书》，很快就轰动一时，被译成十二种文字，销行于欧美各国。一个只上过两年小学的印刷厂学徒，靠着勤奋自学，开始走上了成功之路。

图一：介绍富兰克林的中文书籍

　　二、苦学成才
　　1727年秋，他和几个志同道合的青年在费城创办了“共读社”，开办一个了小型图书馆，帮助工人、手工业者和小职员自学。每星期五晚上，他都和“共读社”的社员一起论讨有关哲学、政治和自然科学的问题。这时的富兰克林还不到30岁，但是通过刻苦自修，他已经成为一个学识渊博的学者和启蒙思想家，不仅在费城，而且在整个北美赢得了日益高涨的声誉。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重要中心。
　　1736年，富兰克林刚好30岁，由于他在北美学术思想界的影响，他被选为宾夕尼亚州议会的秘书。第二年，又担任了费城的副邮务长。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，他还孜孜不倦地学习外国语，先后掌握了法文、意大利文、西班牙文和拉丁文四种外国语文。通过外国语，他广泛接受了世界科学文化的先进成果，为日后的科学研究工作奠定了坚实的基础。

图二：富兰克林发明的夏时制钟

　　三、研究电学
　　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。富兰克林是一个对新事物永远充满好奇心的学者，从观看这次电学试验起，他就迷上了电学，并开始了对电学的深入研究。
　　富兰克林先是在家里做了大量实验，研究两种电荷的性能。在一次试验中，富兰克林的妻子丽德不小心碰到了莱顿瓶。顿时一团电火闪过，丽德被击中倒地。她面色惨白，足足在家躺了一个星期才恢复了健康。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联想到空中的雷电。经过反复思考，他断定雷电也是一种放电现象，和实验室里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。
　　富兰克林的这篇论文是电学研究中的重大进展，因为它在人类历史上第一次说明了电的来源，证明了电存在于物质当中，证明了雷电就是云中两种电荷相互作用的结果。同学们知道吗？雷电对于现代人来说是最普通不过的一种自然现象，但是在十八世纪以前，人们还普遍相信雷电是上帝在发怒，根本不能正确解释雷电到底是什么和究竟是怎样产生的。一些不相信上帝的有识之士曾经试图解释雷电的起因，但都没有获得成功。当时学术界比较流行的说法，都认为雷电是天空中的气体发生了爆炸。因此富兰克林在论文中做出的伟大设想，在当时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”。

图三：富兰克林捕捉雷电的试验场

图四：富兰克林关于龙卷风论文中的插图

　　四、捕捉雷电
　　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，雷电交加，大雨倾盆。富兰克林父子两一道拉着风筝线，焦急的期待着雷电降临。不一会，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！”他随即将风筝线上的电引入莱顾瓶中。
　　回到家里，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光辉的证实。

　　五、雷电之父
　　风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界名声大振。英国皇家学会给他送来了金质奖章，聘请他担任皇家学会会员。他的科学著作被译成了多种语言，他的电学研究取得了初步的胜利。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，这是电实验中的第一个牺牲者。血的代价，使许多人对雷电试验产生了戒心和恐惧。但富兰克林没有在死亡的威胁面前退缩，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，房屋建筑因而完好无损。1754年，避雷针开始投入实际应用。有些人认为这是违反天意的不祥之物，就在夜里偷偷地把避雷针拆了。然而，科学终将战胜愚昧。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，最后普及于世界各地。
　　“诚实和勤勉，应该成为你永久的伴侣。”——富兰克林的这句名言，成为他一生最真实的写照。