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他前面已有了11个哥哥和姐姐。富兰克林的父亲原是英国的一个染匠,为逃
避斯图亚特王朝复辟时期的宗教迫害而远涉重洋,来到北美,在波士顿开了
一家小作坊,以制蜡烛和肥皂为业。
富兰克林自幼勤奋好学,他的父亲曾极想让他上大学,以便成为一个新
教神学家。无奈家境太苦,所以富兰克林只上了两年公立小学和一年私立小
学之后便停学了。停学后,富兰克林曾先后在自家和他家的作坊当过学徒。
后来又进了他大哥开的印刷所,一边做工,一边自学。
富兰克林17岁时离开波士顿,先后在纽约、费城等地流浪,后来又到了
英国,不久又返回北美。在社会这所大学中,他把自己培养成了一名出色的
社会活动家。
1746年,40岁的富兰克林开始全力投入电学研究。1749年,他进行了
一些新的电学实验。在一次实验中,为了增大电容量,他把几个莱顿瓶连接
在一起。当时,他的妻子丽达正在一旁观看他的实验。她无意中碰到了莱顿
瓶上的金属杆,只见一团电火花一冒,并随之传出一声怪响,丽达已应声倒
地。原来丽达受到了电击。幸好当时的电容量不大,丽达躺了一个星期才慢
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慢好转。
这次使丽达差点送命的电击实验给富兰克林很大启示。他联想到人们对
雷电的两种不同的观念,决定从理论上探讨雷电的实质。富兰克林通过实验,
证明正负电荷在短路时发生的火花、响声和雷电非常相似,他确信:雷电就
是自然界的电。富兰克林弄清了雷电的性质之后,就开始研究控制雷电、避
免雷击的办法。当时,荷兰莱顿大学一位叫马森布洛克的教授做过一个试验:
在一个玻璃瓶里装上水,用来储存摩擦起电产生的电荷。试验成功后,经过
改进,在瓶的内外贴上金属箔,正式叫做莱顿瓶。富兰克林认为,既然莱顿
瓶里的电可以引进引出,自然界的电也应该能通过导线从天上引下来。
那么,怎样才能把雷电从天上引下来呢?细心的富兰克林观察到,闪电
和电火花都是瞬时发生的,而且光和声都集中在物体的尖端。他由此想到,
如果将带尖的金属杆装在屋顶上,再用电线把金属杆和地面相连,不就可以
把空中的电引到地下来吗?这样就能避免高大建筑遭受雷击。
1752年6月,富兰克林冒着生命危险,进行了著名的费城风筝试验。这
一天,狂风漫卷,阴云密布,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,风筝很快就被放入高空。
刹那,雷电交加,大雨倾盆。富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线躲进一个
建筑物内。此时,刚好一道闪电从风筝上空掠过,富兰克林的手上立即掠过
一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动,大声呼喊:“我被电击了!我
被电击了!”随即他用一串铜钥匙与风筝线接触,钥匙上立即放射出一串电
火花。随后,他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。
在进行风筝实验之后的当年,富兰克林就发明了避雷针。其办法是:在
建筑物的最高处立上一根2米至3米高的金属杆,用金属线使它和地面相连
接,等到雷雨天气,雷电驯服地沿着金属线流问地下,建筑物就不会遭雷击
了。
富兰克林为了推广避雷针的使用,专门写了《怎样使房屋等免遭雷电的
袭击》的文章。文章发表后,美国的各个城市马上就开始安装避雷针。但这
却遭到教士们的反对,他们说雷电是上帝的震怒。也有人因缺乏电的知识对
避雷针的使用持怀疑态度。有个叫普林斯的医生发表看法说:“如果把雷电
导入地里,那儿带的电就会增加,就很可能发生地震。”“啊!”他叫道:
“我们无法逃脱上帝的惩罚!如果我们逃脱了来自空中的惩罚,却不能逃脱
来自地上的惩罚……”避雷针在法国也受到了强烈反对。圣奥梅尔的居民对
当地安装了避雷装置的人提出控告,他们害怕上帝惩罚这种亵渎行为。
尽管有人反对,但避雷针还是普及开来了,因为事实证明,拒绝安装避
雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击,而比教堂更高的建筑物由于
装上了避雷针而安然无恙。
避雷针传入英国后,英国人开始时广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。
但美国的独立战争爆发后,富兰克林的尖头避雷针在英国人眼中似乎成了将
要诞生的美国的象征。据说当时英国的国王乔治三世出于反对美国革命的盛
怒,曾下令把英国全部皇家建筑物上的避雷针的尖头上统统装上圆头,以示
与作为美国象征的尖头避雷针势不两立。
避雷针是早期电学研究中的第一项具有重大应用价值的技术成果,它不
仅使人类免受“雷公”肆虐之苦,而且也使雷电和上帝脱离了关系。
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珍妮纺纱机的发明
(1765)
在约翰·凯伊发明飞梭之后,人们一直致力于新的纺织机的研制。1761
年,英国皇家艺术学会曾专门悬赏鼓励人们发明新型纺织机。获奖的条件是:
新发明的机器要能“一次纺6根毛线、亚麻线、大麻线或棉线,而且只需要
一个人开机器或看机器。”尽管如此,新的纺织机的研制工作仍进展不大。
1764年的一天,英国曼彻斯特有个兼做木工的织工哈格里夫斯在一次偶
然的发现中受到启示。有一天,他的妻子珍妮的纺车突然翻倒在地,但竖起
来的纱锭和车轮仍在转动。他猛然想到:几个纱锭并立在一起,不是仍可以
用一个轮子来带动吗?经过反复研制,他终于在1765年设计并制造出了一架
可同时纺8个纱锭的新纺机。这样,把纺纱的工效一下提高了8倍。为了纪
念这次偶然的发明,哈格里夫斯以他的妻子的名字为这种新的纺机命了名。
珍妮纺纱机是在一个框架的底部安上若干绕满粗纱的线轴。框架上有若
干个锭子。每一个线轴都用带子连在一个锭子上。在两个横条之间通过的锭
子形成一个杆,杆在框架上前后滑动。纺纱工人通过把杆向后移到一定距离
的方式抽出粗纱,然后横条挤拢来把带子夹紧,同时杆向后移,转动轮子,
轮子转动锭子。待绞合到一定程度时,杆又向前移动,同时锭子慢慢转动,
把纱线绕上。在这个时候,纺纱工人拉动控制杆,控制杆压下一根铁丝来,
铁丝将线推到能被锭子绕起来的位置。1770年,这项发明获得专利权。
珍妮纺纱机一发明,便在纺织行业中迅速推广开来。后来,珍妮机的纺
锭由8个增加到十几个,纺织工效也提高了十几倍。
汽车的诞生和发展
(1769年)
人类制造和使用车辆的历史源远流长。以中国而言,有历史资料可查的,
可以追溯到4000多年以前。那时,就已有了供人乘坐和运东西的车子。但在
几千年的发展中,车辆始终没离开人推马拉,既装得少,又走得慢。主要原
因是没有解决动力问题。因为当时用燃料产生动力的机械,如蒸汽机、汽油
机、柴油机等尚未诞生。但这并不是说人们没有想到这个问题。据记载,我
国唐代有名的天文学家唐一行就已经提出这样的设想:“激铜轮自转之法,
加以火蒸气运,名曰汽车。”应当说,唐一行是世界上最早提出汽车、火车
设想的人。
到了18世纪,人类社会生产力不断发展,出现了蒸汽机,由此引起了工
业大革命。在西欧许多国家,纺织工厂、食品工厂、造纸厂等,如雨后春笋
纷纷破土而出,资本主义迅速发展起来。经济发展了,人们也迫切需要有装
得多,跑得快的车辆来运输人员和物资,现代车辆也就应运而生了。
说来也很有意思,以动力机械代替