起初，他模仿斯宾士的表演，做了一些简单的试验，一一应验。没多久， 他就有了好几项有价值的新发现。为了集中全部精力投入电学研究，富兰克 林索性把印刷所也出让了。朋友们听说他改行搞电学了，都觉得奇怪。他们 远道赶来观看试验，经常把家里挤得满满的，连丽德也成了热心的观众。富 兰克林常请客人们即席登场，当实验助手。他还自备原料，在玻璃厂吹制了 各种瓶子和试管分赠好友，发动更多的人参加研究。通过反复实验，细心揣 摩，富兰克林对静电特性渐渐有了独到的见解。有一次，他叫两位朋友并立 在绝缘板上，他自己却站在地上。左边的朋友用手摩擦一个玻璃管，使它带 电。右边的朋友再用手指接触玻璃管，也带上电。然后他伸出双手分别和两 位朋友接触，只要气候干燥，接触的时候就会看见电火花。但是，他发现如 果两位朋友在和他接触以前互相触摸一下，就不会出现电火花。这个现象在 客人们看来有点象耍魔术，而富兰克林却得到很大启发。1734年，法国人杜 法伊（1689-1739）发现，摩擦玻璃棒和摩擦胶木棒所产生的电特性不同，同 电相斥，异电相吸。这样，杜法伊就断定电的本质有两种。富兰克林对这个 观念一直有疑问，现在终于找到答案了。他确认：电的本质只有一种。每个 物体都带有一定量的电质，定量不足带“玻璃电”，如果过量就带“树脂电”。 他并且用正负符号表示这两种电荷，这和“失去电子带正电，得到电子带负 电”的现代解释已经很接近。富兰克林用这种观念圆满解释了实验，他指出 摩擦玻璃管的朋友失去电质带负电，另一个朋友带正电。两位朋友互相接触 以后，电质重新平衡，所以不带电了。他根据这个实验提出了著名的电荷守 恒原理，就是在任何一种绝缘体系中，总电量是一定的。富兰克林因此成为 电学史上第一个正确阐述电的性质的人。
富兰克林用莱顿瓶也做了不少新实验。他发现用尖头的东西接近莱顿瓶 铁杆，会闪现比较强的电火花。如果换成圆钝的棍，火花就很弱。他还用仪 器证明了莱顿瓶内外两层所带的电正好极性相反，数量相等。这些新发现使 富兰克林非常兴奋，也受到很大鼓舞。但是莱顿瓶也给他带来过麻烦。有一 次，他把几只莱顿瓶联在一起，来加大电容量。不料，实验时候守在一旁的 丽德不小心碰了一下莱顿瓶，只听得“轰”的一声，一团电火闪过，丽德被 击中倒地，面色惨白，后来足足躺了一个星期。这次惊险的意外事故给富兰 克林留下深刻的印象，他始终也忘不掉。也正是这个印象，使他联想到空中 的雷霆闪电。
我让这些见解去碰碰运气
当时欧美人对雷电的认识还很愚昧。前面提到一千多年以前，我国杰出 的唯物主义哲学家王充就指出雷电现象并不是“天怒”，也没有什么“雷公”， 而是一种自然现象。他还猜测到这是“阴阳分争”的结果。当然，王充当时 指的是阴阳之气的“分争”，和我们今天所说的阴阳电不是一回事，但是他 在一千多年以前能够认识到这一步，是很了不起的。不过由于科学水平和文 化交流的限制，王充的见解没有引起广泛注意。在富兰克林时代，西方普遍 相信“雷电是上帝发怒”的说法。一些不信上帝的有识之士，试图解释雷电 的起因，但是都没有成功。学术界比较流行的，是荷兰学者布尔哈维的观点， 认为雷电是“气体爆炸”。
丽德被莱顿瓶击伤这件事，使富兰克林开了窍。那震耳的轰鸣，惊心动 魄的闪电，不正和空中的雷电很相象吗？经过反复思考，富兰克林毅然断定： 雷电也是一种放电现象，它和实验室里人工产生的电一样，都能够产生光和 声音，点燃物体，熔化金属，破坏磁性，杀伤生物。这个见解无疑是人类对 电的认识的一大进步，在当时起了振聋发聩的作用。
在这以前，为了感谢科林逊赠送莱顿瓶的友情，富兰克林曾经把自己的 电学实验心得整理成文，寄到伦敦。这位植物学家深为朋友的研究成果感到 喜悦，他把论文送到皇家学会。可惜论文没有引起那些身居高位的权威们的 注意，因为富兰克林当时在电学界毫无名气。皇家学会会刊也拒绝刊载。
科林逊在回信里遗憾地谈起这个情况，丽德忍不住把那些权威老爷骂了 一顿。富兰克林却并不介意，他相信珍珠就是在尘土里也终究会发光的。几 天以后，他给伦敦寄出了第二篇论文，大胆地宣布了自己的科学假设。文章 的题目就叫《论天空闪电和我们的电气相同》。
富兰克林不愧是散文大师，这篇学术论文写得既严谨洗炼，又很有文采。 科林逊读后赞叹不止，立刻送交皇家学会讨论。遗憾的是，旧的习惯势力相 当顽固，论文在皇家学会传阅以后，得到的仍是一阵嘲笑。有人甚至奚落说：
“这位先生竟想把上帝和雷电分家，真是痴人说梦！”
正是“高山流水，知音难得”。唯独科林逊和另一位朋友懂得论文的价 值，为了不使富兰克林的论文被埋没，他们多方奔走，终于说服了伦敦一家 出版商，把它刊印出来。这位有眼力的出版商后来赚了一大笔钱。
富兰克林得知这个情况，大受感动。他陆续又写了许多关于电学的论文 寄给朋友。1751年，他的论著合集《电学的实验和研究》在伦敦出版，这是 近代科学史上第一部系统的电学理论著作。书刚问世，没有引起广泛注意， 但是没过多久，就在英国畅销起来。书中有趣的实验和独到的解释吸引了许 多读者，人们读后耳目一新。
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