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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(148)

  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 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。

  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。


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