富蘭克林(Benjamin Franklin，1706－1790)，美國科學(xué)家、發(fā)明家、政治家和社會(huì)活動(dòng)家。他首先將兩種電荷定名為正電和負(fù)電；提出單流體說；提出電荷守恒原理；做了著名的費(fèi)城風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)一了天電和地電；發(fā)明了避雷針。富蘭克林于1706年1月17日出生在美國馬薩諸塞州波士頓市。他的父母都是英國移民，以制造蠟燭和肥皂為業(yè)。8歲時(shí)，富蘭克林被送進(jìn)學(xué)校，學(xué)習(xí)成績優(yōu)良。但是，由于他的兄弟姊妹眾多(共10個(gè)，他排第八)，父母收入不多，生活非常貧寒，10歲時(shí)便輟學(xué)了，從此再也沒進(jìn)學(xué)校學(xué)習(xí)過。雖然富蘭克林離開了學(xué)校，但他從沒有放棄學(xué)習(xí)知識(shí)的機(jī)會(huì)，靠艱苦的自學(xué)，成為一名知識(shí)淵博的人。富蘭克林在他父親的蠟燭肥皂店里工作了兩年。他整天做剪燭芯、灌燭模、制肥皂、守店鋪、打雜跑街等繁重的工作。但是，不管怎樣勞累，工作之余都要抓緊時(shí)間自學(xué)，把他父親的大部分藏書都讀了一遍，并把自己所得的錢都花在買書上。父親看他那么喜歡書，便把富蘭克林送到他當(dāng)印刷所老板的哥哥處做學(xué)徒工。年僅12歲的富蘭克林就跟哥哥簽訂合同，規(guī)定學(xué)印刷手藝直到21歲。在這9年的學(xué)徒期間，除供給膳宿和衣服外，沒有其它報(bào)酬，到最后一年，才能得到普通工人的最低工資。富蘭克林用了很短的時(shí)間就掌握了一定的印刷技術(shù)，成為哥哥的得力助手。那時(shí)，他認(rèn)識(shí)了幾何書店的學(xué)徒和一些藏書愛好者，便晚間向人借書，徹夜閱讀，第二天一早就送還。人家知道他借書還得快，而且很愛護(hù)書，都喜歡借書給他。他讀的書很雜，從政論文、文學(xué)評(píng)論、散文，到算術(shù)、幾何、英文文法等。14歲時(shí)，他開始練習(xí)寫作，并有多篇文章在報(bào)上發(fā)表。1723年，17歲的富蘭克林忍受不了哥哥對(duì)他經(jīng)常的吹毛求疵和故意挑剔，獨(dú)自一人到費(fèi)城謀生，并在一家印刷所里當(dāng)上了正式的印刷工人。第二年，他又漂洋過海到倫敦闖蕩，并結(jié)交了一些有名的人物。1726年10月，富蘭克林在好友的邀請(qǐng)下又回到費(fèi)城，重操印刷舊業(yè)。后來他在自傳里對(duì)倫敦的這段生活做了簡要的總結(jié)：「我就這樣在倫敦大約住了18個(gè)月，大部分時(shí)間都辛勤地工作，除看戲和讀書外，很少把時(shí)間花在自己身上…我結(jié)識(shí)了一些聰明智慧的人，跟他們交談使我受益匪淺，并且我還讀了許多書?！?727年，富蘭克林同幾位好友共同創(chuàng)辦了一個(gè)青年組織—「共進(jìn)社」，幫助普通人進(jìn)行自學(xué)。這個(gè)活動(dòng)引起青年們的極大興趣，其它城市的青年人也相繼建立了類似的組織，它存在幾乎達(dá)40年之久。幾年后，富蘭克林創(chuàng)辦了自己的報(bào)紙—《賓夕法尼亞報(bào)》。他精心編排，親自撰文，所寫的文章很受歡迎，再加上印刷精美，很快就在讀者中樹立了良好的形象。這張報(bào)紙不但使他的個(gè)人聲望大大提高，而且為他帶來了可觀的利潤。1733年，富蘭克林開始學(xué)習(xí)外語。他先后學(xué)會(huì)了法語、意大利語和西班牙語，這對(duì)他以后搞科學(xué)研究和從事外交活動(dòng)都大有裨益。1743年，他在費(fèi)城創(chuàng)建了美國第一個(gè)科學(xué)團(tuán)體「北美增進(jìn)有用知識(shí)哲學(xué)會(huì)」，后來這個(gè)哲學(xué)會(huì)發(fā)展成為美國的首批大學(xué)之一—賓夕法尼亞大學(xué)。從1746年，40歲的富蘭克林對(duì)科學(xué)研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。他涉獵的領(lǐng)域十分廣泛，如氣象學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、農(nóng)學(xué)和數(shù)學(xué)等方面，而且都取得了不少成就。當(dāng)然，最大的成就是在電學(xué)研究中取得的。他總結(jié)出電荷有兩類，正電和負(fù)電，并分別用「+」和「-」來表示。他的這一重大發(fā)現(xiàn)，為定量研究電荷的性質(zhì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1788年，法國科學(xué)家?guī)靵霭l(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力的著名的「庫侖定律」，就是從這一概念出發(fā)的。富蘭克林進(jìn)一步提出，電荷不能創(chuàng)生，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，他說：「電不因摩擦玻璃管而創(chuàng)生，而只是從摩擦者轉(zhuǎn)移到了玻璃管，摩擦者失去的電和玻璃管獲得的電嚴(yán)格相同。」他的這段話，實(shí)際上就是提出了電荷守恒原理。他還提出了「單流體」假說來解釋電的本性問題。雖然他的解釋并不完善，但他的理論還是給人們以有益的啟示。富蘭克林最精彩的杰作是1752年做的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)，他冒著生命危險(xiǎn)揭開了雷電現(xiàn)象的神秘面紗，證明天電和地電是一樣的。由于在科學(xué)研究上的辛勤勞動(dòng)和輝煌成就，1753年英國皇家學(xué)會(huì)授予富蘭克林科普利獎(jiǎng)?wù)隆?754年他同時(shí)獲得哈佛大學(xué)和耶魯大學(xué)授予他的榮譽(yù)碩士學(xué)位，他為自己「這樣沒有上過大學(xué)的人分享了大學(xué)里的榮譽(yù)」感到萬分榮幸。英國的愛丁堡大學(xué)、圣安德魯大學(xué)和牛津大學(xué)都先后贈(zèng)給他博士學(xué)位。1756年當(dāng)選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1769年當(dāng)選為美利堅(jiān)哲學(xué)會(huì)會(huì)長，一直連任到他去世之日，1772年還當(dāng)選為法蘭西科學(xué)院的外國院士。富蘭克林之所以成為多方面發(fā)展的卓越的科學(xué)家，主要是由于他一貫堅(jiān)持勤奮自學(xué)和刻苦鉆研。同時(shí)，長期的勞動(dòng)實(shí)踐也為他提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)。在美國獨(dú)立戰(zhàn)爭期間，富蘭克林積極參加反英斗爭，并于1776年參加起草《獨(dú)立宣言》。1776年一1785年出使法國，促成1778年法美同盟的締結(jié)。 1787年5月到9月，美國在費(fèi)城召開了制憲會(huì)議，制定美國憲法。81歲高齡的富蘭克林雖然已經(jīng)手足麻痹，身心不適，但他仍被選為制憲會(huì)議代表，參加起草了美國的憲法。他極力主張廢除農(nóng)奴制度，為解放黑奴做出了很大貢獻(xiàn)。1790年4月17日，富蘭克林在費(fèi)城與世長辭，享年84歲。出殯的那天，2萬多人為他送葬，表達(dá)了人們對(duì)這位偉人的崇敬和愛戴。為了紀(jì)念富蘭克林為電學(xué)發(fā)展做出的貢獻(xiàn)，后人將厘米'克'秒制靜電系電量的單位定名為「富蘭克林」，1富蘭克林=10/c庫侖(c為光速)。1745年，荷蘭萊頓大學(xué)的物理學(xué)教授馬森希羅克發(fā)明了萊頓瓶，使摩擦生成的電可以被儲(chǔ)存起來，這在歐洲引起了巨大的轟動(dòng)，不久便傳到了美洲。40歲的富蘭克林在波士頓看到一位英國學(xué)者用萊頓瓶做的實(shí)驗(yàn)，深深地被吸引住了。他寫信給在英國倫敦的友人，不久就得到朋友贈(zèng)送的一只萊頓瓶，便開始了對(duì)電現(xiàn)象的研究。在富蘭克林之前，人們對(duì)天上的雷電有一種恐懼感和神秘感，甚至許多人認(rèn)為雷電是上帝發(fā)怒時(shí)而發(fā)出的吼聲。富蘭克林在用萊頓瓶做實(shí)驗(yàn)的過程中，面對(duì)著電火花的閃光和劈啪聲，總是禁不住與天空的電閃雷鳴聯(lián)系起來。他比較了雷電和萊頓瓶放電，發(fā)現(xiàn)它們有許多共同之處：它們都發(fā)出相同的光色，有鋸齒般的形狀，能被金屬、水或冰傳導(dǎo)，能點(diǎn)燃易燃物，殺死動(dòng)物，熔化金屬，破壞磁性。有一次，他將幾個(gè)萊頓瓶連接起來，準(zhǔn)備用強(qiáng)電擊殺一只火雞，不料，實(shí)驗(yàn)還未開始，他自己先碰到了萊頓瓶，結(jié)果當(dāng)場被擊昏過去。等他醒來之后，不失詼諧地說了一句：「好家伙，我本想電死一只火雞，結(jié)果差一點(diǎn)電死一個(gè)傻瓜?！贡M管電學(xué)實(shí)驗(yàn)很危險(xiǎn)，富蘭克林還是決定捕捉天電。怎樣捕捉天電呢？萊頓瓶是很合適的，因?yàn)樗軆?chǔ)存電。問題是怎樣能將天電引到萊頓瓶呢？用竹竿顯然架不了多高，即使架在建筑物上，比起高高的天空也是太低矮了。富蘭克林冥思苦想多日。突然，他的眼睛一亮，何不用風(fēng)箏來引天電呢！于是，他和兒子威廉一起用兩根很輕的杉木做成一個(gè)十字架，然后把一塊絲綢的四個(gè)角扎在十字架的末端，這樣就做成了一個(gè)大風(fēng)箏。然后把一根很細(xì)的鐵絲固定在十字架的直木條的頂上，使鐵絲超出木架約20厘米，這樣可以更好地引下天空中的電。鐵絲末端與放風(fēng)箏的絲線相連。1752年7月的一天，美國費(fèi)城的上空陰云密布。富蘭克林知道，盼望多日的暴風(fēng)雨就要來了。他喊上兒子威廉，拿止大風(fēng)箏，包好萊頓瓶，跑到了離家不遠(yuǎn)的田野上。強(qiáng)風(fēng)托著風(fēng)箏扶搖直上，轉(zhuǎn)眼就飛入云霄。隨著一陣電閃雷鳴，大輛傾盆而下。不一會(huì)兒，富蘭克林父子倆的外衣便被淋濕后已經(jīng)成為導(dǎo)線。為了防止將電引到自己身上，富蘭克林用一塊干綢巾包住拉風(fēng)箏線的手，并且在風(fēng)箏在線掛上一把銅鑰匙準(zhǔn)備引電用。風(fēng)箏穿進(jìn)帶有雷電的云層，閃電在風(fēng)箏上閃爍，雷聲隆隆。這時(shí)，富蘭克林發(fā)現(xiàn)絲在線的毛毛頭全都豎立了起來，他斷定整個(gè)風(fēng)箏帶電了。當(dāng)他感到扣風(fēng)箏線的手有些麻木的感覺時(shí)，就把另一只手的手指靠近銅鑰匙，頃刻之間，鑰匙上射出一串串火花。「哎喲!」富蘭克林叫喊了一聲，趕緊將手指抽回，無限的歡樂也像電流一樣傳遍他的全身。他喊起來：「威廉，我受到電擊了!我們捕捉到了天電!」他顧不得危險(xiǎn)，讓兒子拿出來萊頓瓶，將銅鑰匙栘近萊頓瓶的金屬球，直接給萊頓瓶充了電。就這樣，過去神秘而可怕的天電被富蘭克林裝進(jìn)了瓶子。事后，富蘭克林用收集起來的天電做了一系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明它的性質(zhì)與用起電機(jī)產(chǎn)生的電完全相同，天電只不過是劇烈的放電而已。應(yīng)該指出的是，富蘭克林的風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)是很危險(xiǎn)的，那次他沒有出現(xiàn)意外，完全是僥幸。在富蘭克林實(shí)驗(yàn)后的第二年，一個(gè)叫李赫曼的俄國人也學(xué)著富蘭克林作這個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果當(dāng)場被電死了。弄清了天電的性質(zhì)，富蘭克林想起他平時(shí)用萊頓瓶做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)尖端更易放電的現(xiàn)象。他馬上想到利用尖端放電原理將天空威力巨大的雷電引入地面，以避免建筑物遭雷擊。1760年，富蘭克林在費(fèi)城一座大樓上樹起了一根避雷針，效果十分顯著。費(fèi)城各地競相仿效，到1782年，全城已裝了400根避雷針。教會(huì)起先反對(duì)裝避雷針，說雷電是神表示的憤怒，不允許人們干涉它們的破壞力。但教會(huì)的反對(duì)并起不了多大的作用，人們還是相信科學(xué)。據(jù)說過了100年，費(fèi)城蓋了一座教堂，教會(huì)也害怕遭雷擊，去請(qǐng)教大發(fā)明家愛迪生要不要裝避雷針，愛迪生不無諷刺地說：「雷電也有疏忽大意的時(shí)候，你們說要不要裝？」結(jié)果該教堂還是裝上了由富蘭克林發(fā)明的避雷針。證明天電和地電是一樣的