第10部分

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�⒚韉木駁縉鸕緇��18世紀得到改進，它透過連續轉動的摩擦隨時可以方便地得到靜電。這兩項電學儀器的發明，使得科學家可以得到並積蓄電以供進行許多電學現象的觀察。但那時人們對於萊頓瓶的瓶體本身（玻璃）、水和金屬線在起電與放電過程中起什麼作用還一無所知。1746年秋天，富蘭克林第一次看到英國學者斯賓士的電學實驗表演，並得到了斯賓士贈送的一套電學儀器，其後便開始了他的電學實驗。尤其是在1748年僱用了哈利·霍爾為工頭和合夥人之後，曾一度很大程度上從商務活動中脫身出來專心進行實驗。

他的電學實驗首先從萊頓瓶開始，不到幾個月，從實驗中有了不少的新發現，解決了當時電學中急待解決的問題——萊頓瓶的作用和原理，得出了極為重要的結論：“電火花並非由摩擦而產生的，而是被收集起來的。電確是一種在物質中瀰漫著的，又能為其他物質，特別是水和金屬所吸引的基本要素”。“電火是永遠不會被毀滅的”①。萊頓瓶的全部力量和它的使人受震的威力，都在瓶子的玻璃中間，至於和瓶的內外兩面相接觸的金屬片，只能盡到發出電和收受電的功能，換言之，從一面發出，另一面收受。即，電是一種在平常條件下以一定比例存在於一切物質中的要素，在他看來，電是一種單純的“流質”。從而初步解答了電由何處來和萊頓瓶的作用等問題，否定了在此之前科學家們關於萊頓瓶之所以能發生強烈的放電是由於瓶中之水或金屬箔金屬線所致的推測，也就把萊頓瓶實驗的神秘面紗揭開，將其置於一個可以為人理解的科學基礎上了。富蘭克林的這個結論為19世紀法拉第（1791—1867年）對電介質②所作的進一步研究打下了基礎——

①此處所說的水指含有雜質的普通水，純水是不傳電的。“電火花”、“電火”即現代所稱的電。

②電介質，不導電的物質。電介質通常用來使帶電體和其他部分隔絕，慣稱“絕緣材料”。

富蘭克林又認為，既然電是一種單純的“流質”，那麼，當玻璃受到摩擦時，電就流入玻璃，使它帶“正電”；而當琥珀受到摩擦時，電就從琥珀流出，使它帶“負電”。相應地，萊頓瓶內外兩面的電荷也被定名為正電與負電，或陽電與陰電，並用正號“＋”和負號“－”來表示它們。這是電學上的一個創舉。富蘭克林是第一個把電分為正電和負電來解釋實驗的人。這不僅僅是名稱上的問題，而且是概念上的深化。如果把富蘭克林說的“流質”改稱“電子”，並將流動方向倒過來（因為電子實際上是從琥珀流向玻璃），那麼他這個猜測在本質上是正確的。富蘭克林這一創舉使電學開始走向準確的定性的方向。他對萊頓瓶的研究使科學界正確地瞭解了它的作用，並認識了絕緣體在電學中的重要性。1788年法國科學家庫倫（1736—1806年）發現電荷間相互作用力的有名定律就是從富蘭克林這一概念出發的。這是富蘭克林在電學上的一大貢獻。

1749年，他在上述結論的基礎上提出了有名的“一流論”（或譯為“單流質說”的電學理論），反對杜飛將電分為“玻璃電氣”和“琥珀電氣”兩種截然不同的流體的“二流論”（或譯為“雙流質說”）。富蘭克林認為，所有的自然物體中都含有電，電只有一種，物體的正負電決定於其含電太多或含電太少。當物體中所含的電超過了正常含量即電太多了時，稱此物起了正電。如果少於正常含量即電太少了時，稱此物起了負電。電可以用正負符號來區別，但不能把它們看作是截然不同的兩種流體。這是電學史上第一個明確的、前後一致的電學學說。

富蘭克林還利用充電體之間靜電的吸力和斥力的作用，製造了一個很簡單、但又異常靈敏的機械，稱為“電輪”。在這個機械裡，輕圓盤以每分鐘50周的速度旋轉，實際是不斷地把電能轉化為機械能。這個發明預示著現代的電動機的出現。

富蘭克林進行電學實驗的訊息在費城傳開後，許多人來到富蘭克林的家中觀看“奇蹟”。把他的小小實驗室擠得水洩不通。“為了讓我的朋友們來分擔一些這種擁擠，我在玻璃作坊定製了一些玻璃棒分發給他們，這樣我們終於有了好幾個表演者了”。富蘭克林的朋友們幫他向來觀者演示摩擦生電等電學現象，其中有的還獨立地得出了些電學上的小小發現。

富蘭克林在進行了大量電學實驗後，已經走到了他對大氣電學作出重大發現的邊緣。

在當時，雷電這種具有巨大破壞性的可怕的自然現象的本質是什麼，對人們來說還是一個謎。流行的看法是，它是“