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关于瓶中闪电我想说无法重复的风筝实验,是不是又一场典型的美式骗局?

本杰明富兰克林当然是个才华横溢的人,在创作、外交和出版方面取得了不少成就。

当然大部分人对他的了解来自于书上的“费城实验”——1752年富兰克林在美国费城的雷雨天气下放飞了一只丝绸风筝,他在风筝线上发现了电火花现象,以此证明雷电也不过是自然的强大放电现象。

不过这令人振奋的实验背后却出现几个经不起推敲的点,让富兰克林的风筝实验显得在科学上有所瑕疵。

当代科学研究讲究的是实验的可复现,但是风筝实验的多次复现都失败了。2003年美国北卡罗莱纳州的一位教师尝试完成风筝实验,现代材料制成的风筝在雷雨天气没有出现任何放电现象。而当这位教师尝试使用富兰克林说到的“丝绸手帕改成的风筝时”,尴尬的事情发生了——风筝根本飞不起来。

风筝又称纸鸢,当然是用纸糊的好

实际上,即使中国作为风筝与丝绸的共同原产地,也鲜有使用丝绸制作风筝的先例。富兰克林的丝绸风筝很难说到底是一时兴起,还是为提升实验复现难度临时设置的门槛。

除了风筝问题,那根用来传导电力的金属线也成了一大疑点。美国《流言终结者》栏目曾经希望富兰克林的实验,但是也在风筝采集雷电这一关碰了钉子。

后来,他们放弃了使用风筝采集雷电,直接将假人通过细金属丝与高压电源连接到一起,然后给金属丝施加了50万伏特的高压电流,实验显示假人心脏通过的电流已经超过6毫安,足以将真人电死。

闪电电压当然不止区区50万伏特,可是实验中发现更高电压的实验产生的上千度高温直接将金属丝熔断,实验根本无法继续下去。

同样的场景可以想象一下高压线下钓鱼

时间回到1749年, 我们尝试探索一下历史上的费城实验的蛛丝马迹。

这年11月,富兰克林在费城观察到雷电与静电放电现象的诸多相似之处,提出了雷电是一种自然的放电现象。为了验证这个猜想,富兰克林在1750年7月写给英国皇家学会会员克里森的信中描述了一种实验:当时的人们已经发现缝衣针这种尖锐物体容易诱发放电现象,他希望将一根长金属杆竖立在高处等待雷暴云来临。金属杆分为接地通电和不接地绝缘两种情况,而在第二种绝缘的情况下,则有希望将一定的雷电电力储存在金属杆中。

英国皇家学会是当时最权威的科学机构

虽然富兰克林提出了实验的构想,但是他没有任何出版作品有他曾经实施过这个实验的直接证据,他的这个实验构想也没有受到英国皇家学会的重视。但是在克里森的帮助之下,富兰克林的信件被收集起来,编写了一部《电实验与观察》的专著在欧洲大陆出版。

这部专著立刻引起了法国人的注意,1752年5月初法国人达里巴在巴黎郊区成功完成了富兰克林描述的实验,证明了“天火”不过是一种强度超高的放电现象,后来的科学家们改进了这个实验,成功将雷电储存在莱顿瓶中,彻底将闪电归纳与自然现象而拉下神坛。

富兰克林在欧洲因此一炮而红,成了闪电科学的权威。而同年1752年,富兰克林主办的《费城报》在听说了欧洲的闪电实验成功之后,刊登文章报告:欧洲的闪电实验大获成功,但是在费城已经有人发明出一种更加简单的实验方式。我们使用丝绸手帕制作风筝,再连上金属丝,在金属丝末端系上一条干丝绸带作为绝缘用途。当雷电云经过时,金属丝末端就会和人的指关节出现放电现象,验证了“天火”的放电实质。

在富兰克林一生数不胜数的出版作物之中,这是仅有的两次提到风筝实验的记录之一。第二次则是37年之后,富兰克林在撰写《自传》时写道:法国的实验(1752年)轰动之后不久,我在费城完成了类似的实验。

后来被问及为什么风筝实验没有任何见证者,只有作为助手的儿子威廉时,富兰克林给出的解释时害怕实验结果的失败使他感到难堪。这种语焉不详的说法很难有什么说服力。

艺术化之后的风筝实验,儿孙满堂了这是

在此之后,美国地方小报《费城报》的简化版风筝实验并没有在欧洲引起什么波澜。欧洲人依旧在孜孜不倦地使用金属杆完成收集雷电的实验,这也成了后来避雷针技术发展的直接推手。

回顾整个实验的始末,我们可以发现富兰克林的主要贡献在于在1749年提出了雷电是一种放电现象的假说,并且给出了一个可行的实验指导方案。这项方案在1752年由法国人完善,并且成功完成了可复现的实现。在法国人完成实验的四个月之后,富兰克林声称使用了一种简化方法完成了这个实验,但是没有证据证明他完成过风筝实验,并且在之后的漫长几十年里也没有人复现成功。

从科学研究的角度来说,富兰克林的简化实验根本没有什么存在的必要。毕竟,雷电的本质已经被确定早就被证明了,荣耀也被归功于提出假设的富兰克林先生。

美钞上的富兰克林

风筝实验的传唱似乎证明了人们往往喜欢充满波折的科学故事,从不为人理解到风筝实验的逆风翻盘,充满了跌宕起伏的戏剧感。而那些在旷野竖起一根根金属杆的法国人,却被淹没在浩瀚的科学史中,实在是令人唏嘘。

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