失足你可能馬上復站立,失信你也許永遠難挽回
——富蘭克林
富蘭克林(Benjamin Franlin,1706~1790)美國科學家、物理學家、發(fā)明家、政治家、社會活動家。1706年1月27日生于波士頓一個工人家庭。父親是英國移民,從事肥皂和蠟燭制造。由于家庭貧寒,從8歲起只上了兩年學就輟學當了學徒,從12歲起到他大哥的印刷所里當學徒,以后長期從事印刷工作。他刻苦自學,他說:“讀書是我唯一的娛樂。”他常常去找別人或書店借書,利用深夜讀書,清晨就去歸還。他曾以筆名Richard Saunders投稿,報紙編輯以為文章“出自名家手筆”。他不僅從書本上學習各種知識,還輾轉(zhuǎn)到紐約、倫敦、費城等地流浪,在社會生活中學習。21歲時,他在費城創(chuàng)辦了北美第一個青年自學團體“共讀社”,組織工人、技師、鞋匠、瓦匠、詩人等每周星期五來討論哲學、科學、技術(shù)、文藝問題。這個團體后來發(fā)展為1743年創(chuàng)立的美利堅哲學會。1769年他被選為該會的會長。25歲時他又在費城創(chuàng)辦了北美第一個公共圖書館,以后發(fā)展為北美公共圖書館。45歲時,他又創(chuàng)辦費城學院(即后來的賓夕法尼亞大學)。
作為政治家,在美國和世界歷史上,有許多重要事件與富蘭克林有關(guān)。他在北美獨立戰(zhàn)爭中起了重大作用,是美國的創(chuàng)建人之一,參與了起草《獨立宣言》和美國憲法。1776~1785年他出使法國,他的科學聲譽和廣博的知識,十分有利于他的外交使命,在他的努力下,1778年締結(jié)了美法聯(lián)盟。1787年當選為制憲會議代表,擔任賓夕法尼亞州最高行政議長。他積極反對壓迫和奴役黑人,積極主張廢除黑奴制度。
在他的一生中,獲得過許多榮譽。1753年獲得英國皇家學會頒發(fā)的科普利獎章,同年獲得哈佛大學和耶魯大學的榮譽學位。1756年當選為英國皇家學會會員,1772年當選為法蘭西科學院的外國院士,1789年當選為彼得堡科學院的外國院土。
他的主要科學工作是在電學方面。這在他的一生中只占十年左右。1743~1744年間,富蘭克林在費城和波士頓看到了來自蘇格蘭的斯賓塞(A.SPence)博土利用玻璃管和萊頓瓶所做的簡單的電學實驗時,心中激起強烈的探求欲望。他買下了全部展品,一位他在倫敦英國皇家學會結(jié)識的朋友柯林森(Peter Cdlinson)得知后,又給他寄來了大批書籍、電學著作和某些摩擦起電的設備。富蘭克林和費城哲學會的朋友們一起進行了許多電學實驗和理論探索。
富蘭克林在電學上有許多重要貢獻通過實驗,他對當時許多混亂的電學知識(如電的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移、感應、存儲、充放電等)作了比較系統(tǒng)的清理。他曾把多個萊頓瓶聯(lián)結(jié)起來,儲存更多電荷。他用實驗證明萊頓瓶內(nèi)外金屬箔所帶電荷數(shù)量相等,電性相反。1747年5月25日他在給柯林森的信中,提出了電的單流質(zhì)理論,并用數(shù)學上的正負來表示多余或缺少這種電流質(zhì)。他還認為摩擦起電只是使電荷轉(zhuǎn)移而不是創(chuàng)生,所生電荷的正負必須嚴格相等——這個思想后來發(fā)展為電學中的基本定律之一——電荷守恒定律。他利用這一理論說明了帶介質(zhì)的電容器原理。
富蘭克林的第二項重大貢獻是統(tǒng)一了天電和地電,徹底破除了人們對雷電的恐懼。1749年,他的夫人麗達在觀看萊頓瓶串聯(lián)實驗時,無意碰到萊頓瓶上的金屬桿,被電火花擊倒在地,臥病一周,使他更堅定了探討雷電實質(zhì)的決心。他一方面列舉了12條靜電火花與雷電火花的相同之處,一方面通過崗亭實驗和風箏實驗(1752年6月)給予實驗證明。他的一封封書信通過柯林森在英國皇家學會宣讀,開始時受到的是嘲笑、懷疑,后來他的論文集《電學實驗與研究》出版,特別是風箏實驗的報告轟動了歐洲,使人們看到電學是一門有廣大前景的科學,避雷針也成了人類破除迷信征服自然的一項重要技術(shù)成果,推動了電學、電工學的發(fā)展。
富蘭克林對大自然有著廣泛的興趣。他研究過物體(尤其是金屬)的熱傳導、聲音在水中的傳播、利用蒸發(fā)取得低溫的方法;他還研究過植物的移植、傳染病的防治;在橫渡大西洋時,他觀察了海灣暖流對氣候的影響,測量了海水的流速和溫度等等。
作為發(fā)明家,他發(fā)明了高架取書器、老年人使用的雙焦距眼鏡、三輪鐘等。
1790年4月17日他在費城逝世,他為自己寫的墓志銘只自稱“印刷工富蘭克林”而絕口不提后半生的重要職務。但法國經(jīng)濟學家杜爾哥(Ann-Robert Jacques Turaot)卻為他寫下了這樣的贊語:“從蒼天那里取得了雷電,從暴君那里取得了民權(quán)”。
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