3.得出各種“電學”結論時,我比掙到錢還高興

我對科學最大的貢獻,就在於對電學的研究。人類一直以來對“閃電”的恐懼都沒有消失過,古希臘神話中閃電被譽為宙斯的武器,用來懲罰世間的罪人。正是人類對電的這種恐懼,勾起了我的好奇心,可以說我之所以會研究“閃電”,並非是我有誌於在電學領域取得什麽成就,而隻是對“閃電”這種神奇的物質感興趣而已,同時我所得到的大多數研究結果,也全都是興趣使然。

1746年秋天,我在英國見到了斯賓士的電學實驗表演,結束後他向我贈送了一套電學儀器,這其中就包括一個叫作“萊頓瓶”的神奇容器,它可以釋放或者儲存電,我一時間對這種東西的研究達到了癡迷的地步,那時,除了工作我大多數時間都用在這上麵。

1748年,我雇用了哈利·霍爾作為商業上的合夥人,我的印刷廠、報紙等事業都交給了他代為打理,從此我就有更多的時間去研究神奇的電學了。

經過許多實驗,我清楚了“萊頓瓶”的作用和原理,得出了以下結論:“電火花並非是由摩擦而產生的,而是被收集起來的。電確實是一種在物質中彌漫著的,又能被其他物質,特別是水和金屬所吸引的基本元素”;“電火是永遠不會被毀滅的”;萊頓瓶的全部力量和它的使人受震撼的威力,都在瓶子的玻璃中間,至於和瓶的內外兩麵相接觸的金屬片,隻能起到發出電和收到電的作用,換言之,從一麵發出,另一麵接收。在我看來,電是一種在平常條件下以一定比例存在於一切物質中的元素,是一種單純的‘流質’。”

通過推理,我還發現既然電是一種單純的“流質”,那麽,當玻璃受到摩擦時,電就流入玻璃內,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”內外兩麵的電荷也被定名為正電與負電,或陽電與陰電,我用正號“+”和負號“-”來表示它們。

1749年,我在上述結論的基礎上提出了“一流論”,我認為,世間所有的自然物體中都含有電,電隻有一種,物體的正負電決定於其含電多少。當物體中所含的電超過了正常含量即含電太多了時,稱此物帶正電;如果少於正常含量即含電太少了時,稱此物帶負電。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。

我進行電學實驗的消息後來在費城傳開,許多人來到我的家中,要求我表演“奇跡”,一時間我的家中成了擁擠的“科學館”。為了讓我的朋友們也來分享一下這種熱鬧的氣氛,我在玻璃作坊定製了一些玻璃棒分發給他們,這樣一來,他們的家也成了參觀者絡繹不絕的“科學館”。

當然,我的研究並不僅限於理論上的空談,我還利用帶電體之間的吸引力和斥力的作用,製造了一個簡單、靈敏的機械裝置,我稱那個小東西為“電輪”。這個機械能夠將電能轉化為機械能,以每分鍾50周的速度旋轉。

這些研究讓我對大氣中的閃電產生了興趣,隻不過因為後來我的工作日漸繁忙,所以當時沒能進行更加深入的研究,直到後來我得以在繁重的工作中脫身,對閃電的研究才又重新被我提上了議程。