美国的科学宣传者——弗兰克林

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内容出处: 《杨贤江全集 第六卷》 图书
唯一号: 112320020220006766
颗粒名称: 美国的科学宣传者——弗兰克林
分类号: G40-092.655
页数: 37
页码: 543-579
摘要: 本文是1927年杨贤江翻译的美国的科学宣传者——弗兰克林文章,内容主要介绍了弗兰克林(BenjaminFranklin)是位多才多艺的人,你可以从政治方面看他的功业,你也可以从外交方面认识他的本领,你更可以从道德方面尊重他的人格。
关键词: 杨贤江 译文 弗兰克林

内容

弗兰克林(BenjaminFranklin)是位多才多艺的人,你可以从政治方面看他的功业,你也可以从外交方面认识他的本领,你更可以从道德方面尊重他的人格。
  他真是个从各方面看来皆足以令人欢喜的。但他的能做到这个地步,决不是偶然的。他天赋著一种广展的活泼的宽容的心地,一种渴望知识的热诚,一种善于自省的才力,更具着一种为他人所不及的把自己所信所知者令人了解的特性。惟此外,更令我们念念不忘的,是他在科学上所成就的功绩。这个只要举一个例子就会明白。大家不是曾在小学教科书上,读过他用纸鸢实验电气的一节故事吗?就靠了这样一件事实,他竟被后人称为美国宣传科学于一般民众的第一人。
  当一千七百五十二年,他在他的故乡菲来台儿菲亚②附近,实行这个好玩的大有意味的试验:把纸鸢放到雷鸣的云中,用肉眼注视它的飞。
  这顶纸鸢正是平常用的一种,不过它是用很美的一方旧绸帕做成。麻线的上端缚一条薄的金属线,下端系一个金属的键,手里握着丝带,这带又和键相连。
  云行过时,不见异象,他颇露失意之色。但后来另一片云飞来,盘旋在纸鸢的上面,麻线放松的部分突然变硬。弗兰克林用手指接触那部分,竟被吸动。再把指头放在键上,立刻见有火花发生,而且感到一种激动。于是他所主张的电光与电气同一的理论,得著实际的证明了。
  美国的科学界在那时候还是刚刚发轫,而从他有了这个发明以后,就使一般人知道人力可以胜天,于是开始了对自然力及自然现象研究的工作。弗兰克林的心地却像一块沃土,这些科学的种子早经播下而且结著果了。
  现在讲讲他的身世。他是在一千七百零六年生在波士顿的。他的父母共有十七个小孩,可是并无家产遗传,又不能好好的教养。他在很小很小的时候,就到他的哥哥杰姆司所经营的一家报馆里当学徒。杰姆司教他关于印刷方面的知识,他因此也学到了使用手指的许多技巧。
  因为他的求知欲非常急切,所以他用各种方法去借读许多书籍,自己揣摹推考。过了数年,他竟能执笔为文,作成了不少科学文章。这在当时各国科学家中还是不多见的。
  当他在波士顿的印刷店里做小厮时,还不过一个十三岁的少年。然而,他在那时已经表见出自己的发明才力。因为他最喜欢游泳,而且喜欢胜过同伴的人。所以他特地制造了一只很大的纸鸢,在游泳时把它放在空中,两手执著一根棍子(系在纸鸢的线上),利用风力的推动,就得很快地沿水面游去,而且非常省力。
  同时,他又别出心裁,制造了一双桨形的鞋,能在水面或水中跳动,使得同伴们都淋著头呆看著他。
  他对于游泳,可说倾倒不置。几年之后,他曾写信给一朋友,进如下的忠告:
  我不以为你去学游泳是太迟了。你可先在河里试试看,要具著信心。假使你是怕水的,而水又与你的职业有关,则除学习游泳以外,便没有更好的法子了。
  他又告诉他如下的方法:
  选择一处地方,水是渐渐地深下的,你要不慌不忙地走到水中,一直到水深及胸为止。然后回过身来,面对著岸上,你可在你和岸这一段距离间掷下一枚鸡蛋。蛋一定要沉下去,而且可以看得见,那时你想再得著那个蛋,便非潜入水中不可。于是你当自己鼓励,心里想著现在是由深处往浅处去——就投入水中去找那个蛋。你要张开眼睛,要用手及脚去接近蛋。这时你便会觉得,水把你这个人升上来,不容易那样做;但同时你能设法用力,也自会使你知道在水中应该做些什么。
  他在哥哥的店里学习了四年就算毕业。在十七岁的时候,他就跑到菲城①去。
  惟在菲城方面,早已表现一种特别气象。在那里住著的或常至那里去游观的名人中间,就有许多是于各项科学发生研究兴趣的。
  试举一例。有许多热心研究天文学者,其中一人名叫DavidRittenhouse②,乃是个金属寒暑表的发明家、水之压缩性的研究家、测度太阳系中物体运动仪器的设计家。他在十八世纪中叶的时光,研究星体的运行,特别观察金星的过渡,实可称为菲城科学家的榜样。而这一类研究的各种结果,皆使弗兰克林发生兴趣。所以他有空闲的时候,他就帮著去做这种观察。
  同样,另有一种鼓励足以振发弗兰克林的科学研究热的,就是在菲城有一个医学校和一个医院,那里有位医生RobertHare①,乃是酸水素吹管的发明者,也是物理学家,在当时极为知名。弗兰克林生活在这样的环境里面,虽欲避免与科学接近,自然也有所难能。
  当从波士顿往菲城时,他又做了一个科学的实验,即拿自己做被试者。因为在半途中船沉了,他害著一次大病,他就作以下的治疗工作:
  在晚上,我自己觉得发热异常,去睡在床上。但我似乎在那里曾经读过,说是患热病的,可以饱饮冷水而得愈。我于是就照着办,当夜大出其汗,到了第二天早晨,热病已离我而去,我当摆过了渡,徒步前进。
  因为在害病后的两天中,他觉得身体特别舒服,于是他深信他所用的治疗法是很良好的。直到后来,他还是相信冷水对于身体的效用,要饮冷水,也要洗冷水。
  在菲城,他在一家印刷所里当伙计。那是一家由一个最无出息的人所开的腐败印刷所。但是他劝告东家节制一点,不可那样腐败,居然收了效。弗兰克林自己也说:“进行得极其顺利。”
  不久,他的店里进来了一位阔人WilliamKeith②爵士,是菲城的总督。东家一看见他,立刻走上前去,屈身行礼,自以为好运到了。但是——照弗兰克林说,后来他竟若蠢猪般呆视。因为阔人所要看的,不是东家,而是学徒弗兰克林——这因威廉姆爵士已经看到而且喜欢他的文章之故。
  后来,他被派往伦敦去置办一切印刷机件,预备他自己经营印刷业务。但是爵士所允许写的介绍信并未收到。他到了伦敦,竟是一钱不名,于是只得仍做伙计谋生。
  他在英国印刷所里,技术学得更精。又在一个名叫“TheHorns”①的俱乐部里,认识了许多自由思想者及许多科学家。从此,他的思想得著磨练,想像也得激发。
  由于他的锐敏的观察,使他关心于四围的一切事项,而且影响于他日后的生活。他在这时期所作的文章,有如《自由与必然,快乐与苦痛》等等。虽是年轻人的作品,然而文笔通顺,令人爱读。到了后期,写作许多重要文字,自然益觉名贵。
  他于泅水的知识实有心得,引起了英国人的重视。这种知识是他从少年时期研究在水中把持身体的方法所得到的——目的是在既优美而又实用。有一次,他和几个大人到乡间游玩,归途他忽然脱去衣裳,跳入河中,在水面又在水底下表现许多种的动作,使同行者为之惊喜不置。就因为他有这等本领,有人想请他留在欧洲充当一个旅行游泳学校的校长;但幸而没有实现,否则他的令名怕不会有现在这般伟大。
  后来,有一位菲城商人名叫Denham②的——从前弗兰克林东渡时曾和他相识,劝他回到美洲去做他的书记。于是弗兰克林就动身回美。在这一次的旅程中,他又做了许多有价值的实验。
  他在船里,一方面观察海鱼及海鸟的习性。他方面又观察天象。有一晚刚巧碰到月蚀,他就整夜不睡,注视月蚀的经过情形。这次月蚀,照伦敦的时辰,为一七二六年九月三十日上午五点钟。他描写所观察的情形如下:
  第一次阴暗是在二十九日下午十一时开始,渐渐扩大,到上午二点钟,月径有六分或一半变黑;其中点约在十二点半。由此可以知道,我们的船是在离伦敦四个半钟头的子午线上,或即在西经六十七度又半的地方。
  在Denham手下做活不多时候,这位东家忽然死了,他只好仍旧找到菲城那家印刷铺里谋生。这时候,菲城还没有浇铅字人,他就把在伦敦所学得的经验应用过来。他又试学雕刻,也有成就。总之,他已成了这一家印刷所的重要技师了。
  不久,他自己开办一所印刷所,雇用一个不大得力的助手。在好几年间,他终是日夜不息地用他的指头工作。同时,他买进一种新闻纸,改名为《本雪文尔尼亚公报》,那就是目下风行美国的《星期六晚报》(TheSaturdayEveningPost)的始祖。
  在这一个时期内,他稍微能多得些空闲,就邀了十几位同志,发起组织一个名叫Junto的俱乐部,于每星期五晚上集会,报告些新的事情。他在这个团体内是个领袖,非常活动。所讨论到的问题,范围原极广泛;但大家受著弗兰克林的鼓动,就更倾向于科学的一方面。这只消看一看他们每次集会时所要讨论的问题就能明白。试举第一个问题为例:
  在你最近所读的著作中,有没有奇异的事项,适于提出到会里供我们讨论的,特别是在历史、道德、诗歌、物理学、旅行、工艺或别种知识方面?
  这样,弗兰克林一面主持会员们所提出的论文,一面主持宣读论文以后的辩论。而这种讨论,常要接触到科学上的要点:
  声音是实体吗?
  蒸汽的现象怎样可以解释呢?
  在丰台湾的潮为什么会比达来韦湾的要高些呢?
  因为弗兰克林的思想在同辈中为杰出者,所以他一面提出问题,一面还要解决问题。虽没有任何仪器或大学教授讲演;但他领导着他的伴侣、年轻的木匠、制图者、数学家、测量师等研究,竟比那些专门研究者为更广博。
  当印刷新纸币的机会来时,他立刻作了一篇文章,竟得到议会的允许,承印这项钞票。
  在这几年中间,他战胜了一切困难,与雷特(Read)女士结了婚。但除在家庭过享乐生活以外,仍不停止他在俱乐部及其他方面的活动;而且生了儿女以后,更努力于教育上的事业,创建一座小的学院,这学院后来成为“菲城专门学校”。到现在,即成为“本雪文尼亚大学”。因为是弗兰克林所设立的学校,所以课程里面特别注重于“自然的及机械的哲学、农业、物理学、数学、化学及解剖学等功课。”
  他用俱乐部作武器,用印刷物作军火,把自己所知道的每种新意想灌输到别人的心里。他又创设图书馆,组织民兵,发起菲城消防队。他所用的方法,终是一辙的,就是最先发生思想,其次走出去把这思想向人宣传,不算为他自已的概念,而视为一个朋友的提议。
  上面说过,他是长于自省的人。这从他的文章中就可看出。故他即不算是现代心理学的创始者,终可算是第一个应用现代心理学的人。
  他自是一个多方面的人,没有限定的一种宗教。JohnAdams①曾经说过:信天主教者当他是个天主教徒,隶英国教会者当他是个英国教徒,奉长老派者当他是个长老派教徒,而朋友们又当他是个朋友会会徒。
  他自己也说过,因为他的不宗一教,故得被选为管理菲城各派宣教师公共集会所的董事。原来,自从董事部中有一位兄弟派的董事缺席以后,该部不愿再选这一派人,也不愿选别一派教徒来充任董事,于是就公举了弗兰克林。因为他们认他不偏信一教,认他是个老实人。
  但他自有一种宗教,更确当些说,有一种生命的科学。他计划著做一张“达到圆满道德”的表,列举十余种德目,从节制排起,经过静默与秩序而至勤勉、中和与贞洁,故他实是一个有确定计划以求自省及谋道德进步的人。在他以前,可说没有过用表解方式以解决道德问题的。故实际上,他的行为确乎是早期心理学家所做的。
  当开始时,他以为一时要把这许多德性养成是不可能的,就用按步就班的方法,逐个的养成习惯。于是他买了一本日记簿,在第一页的顶格写著“节制”。在这底下,画成一表,横行的为一周中的各日,直行的为各种德目。假使在星期日晚上他审定他并没有做到节制——如不狂吃、不滥饮,就在这一行适当的相交点上记一黑点。在那一礼拜内,专注意于节制的一目,而于别种德目不妨稍为忽略。到再下一礼拜,或者注重决心,或者注重真实,或者注重公正,则视当时的情景而定。三个月之后,他已划过了十三页,对于各种德性有一完全的记录可供分析。他更制为一表,仿佛和曲线相似。
  弗兰克林的目标,本希望在十三页的日记上可以没有一个黑点。不料一经审查,他尚未能达到这个完善地步,于是他改变方法,把他的问题减少了,只许在一年内专注意一种德性,然后逐年更动目标,这样做到后来,竟告成功,几乎达到“从心所欲不逾矩”的地步了。但这样一位小心翼翼的人,还是把日记本带在身边,预备在任何时候,可以提出来加上黑点的。
  关于这方面的详情,曾载在PoorRichard①中,这本书从出版以后,已经重版了几十次,有各国语言的译本。说英语的人对于这本历书,固然爱不忍释;即非说英语的人,当他们读自己国语的译文时,也要大感快乐。对于法国人,自然也有这种感动。特别是书中讲及家政、节俭与诙谐的地方,最合他们的口胃。所以后来弗兰克林到巴黎去,大受巴黎人的欢迎。
  当弗兰克林发心做这样一本历书时,他并没有博学者,并没有数学家、天文学家、气象学家、占星学家的知识,足以预言何时下雨、何时发风、何时日月蚀。但在他的著作中,却有了他自己的博学。
  不错,这本PoorRichard原是抄袭而成的。凡生在他以前的哲学家如RouchefoucauldRabelais、Bacon②等人的言论,只要有价值的,皆被录取。但因为弗兰克林的博读,通晓了各家的精意,所以仿佛成为他自己的一家言,再加他的诙谐的气味,就比原文更要出色。
  在作本书时,需要他的精确的推考,因此更增长了对于科学的兴趣。有一次他预备观察日蚀,惟在东北方面起了风暴,竟难如愿。后来遇到他的哥哥,说在波士顿曾见日蚀。但波士顿正位于菲城东北,他起初不敢相信,继而知道是的确不错。他就写信给各地的朋友,要他们报告当地的风暴在什么时候发生。他根据了这种报告,又从继续观察所得到的各种风暴的记录,就推出一种可以解释的理由来。所以他也可视为第一个发见风暴理论的人。他又本著向人“宣传”知识的天性,特地画成了一张虽是粗拙但却逼真的图,以说明他的理论。这样,他不仅以自己发见风暴的公律作为满足,更要把这种发见拿出来与人共乐,他真可以当得起一个科学家伟人,或科学“宣传者”的称号了。
  我们都知道,美国的纽约是个世界上的通商大埠,但要是在二百年前没有弗兰克林这个人,也许纽约的历史会发生绝大的变化。你们如果问起为什么我说这样的话,我可讲出一个故事来解释。
  当一七三七年以前,弗兰克林正在菲列得尔菲亚做邮政局长的时候,有许多人向英国伦敦的财政大臣诉苦,说是由法尔马斯(Falmouth)到纽约的邮船航行所需的时间,竟比商人从伦敦到罗得航行所需还多十四天。弗兰克林一听到这番话,立刻他的心头浮起了一个疑问:“为什么呢?船的速率都是一样快速,而且两地的距离也是差不多远,那么为什么到纽约的时间竟要多费呢?”
  照他的习性,有了问题以后,第二步就要得到答复。于是他坐下来,写信给许多友人,要求他们给他一个解释。在这许多友人之中,有几个是曾经做过船长的,这里边就有一位是喃塔刻特(Nantuckets)地方捕鲸者,马上写了回信来:“在海洋里有一种潮流,假使你从法尔马斯到纽约去,你就要碰到他。每个捕鲸者都知道这件事情,但是这些邮船上的水手,即使我们告诉他们,也不肯相信,这就是航行多费时间的困难所以发生的理由。”这位渔船老板的话当然是对的。在大西洋的这处港湾(译者按:这是墨西哥湾)里,确有一股大海流发生。于是弗兰克林就开始从各方面搜罗许多关于这件事情的知识,并开始把这种知识“宣传”给一般人士。
  他用很巧妙的方法,画出潮流及其进路的图表,于是在一切大西洋的海图上都表现出海流来。凡明白这种海流而得正确推算的航海者,就能利用潮流以缩短从英国到纽约的时间。纽约在大西洋航行上竟能超过罗得岛而占优越的地位,就是为此。
  照弗兰克林的老脾气,他又必须把这件事情的理由加以解说;他的解说是,这乃由于贸易风的影响,在美洲东海岸的水积累起来之故。在他自己几次航行的经验上,也曾发见过水的颜色有差别,他说这是“暖的而且在夜间会闪光的”。他又在船上放着寒暑表,沿途登记温度的升降,以便在这一股潮流上有所发见。等追溯到海岸,他很有理由地说,海流的热气遇着纽芬兰地方较冷的大气,就发生浓雾,使那地方成为朦胧而困恼。
  同时他在水路测量术上,也有极大的贡献。他之所以对于湾流发生兴趣,自然是有来历的,原来他在一七三七年做了邮政局长,他就尽力谋邮务的改进,至于使用速率较快的邮船以及减轻邮税等事,也即为他所关心。
  但他的始终与海有缘,更不是偶然的事。他在波士顿的家庭中年龄最小,他的父亲当初会希望他将来做个传道师,而他自己却决心要做个水手。现在从另外一种意义上看,因为他在实际上已成了各个人的宗教的宣传者,所以可说他的父亲的计划业已实现;而他自己又永远关心到海的现象及海的秘密,自然更可说是实践了他自己幼年的希望。
  有一次,他在海上航行,其时同航的船甚多,他偶然觉得其中有两只船特别航得安稳。他就去问船长,船长说是因为那两只船刚刚从厨房的锅里排出含脂肪的水到船外之故。这个回答对于灵敏的弗兰克林自然富有暗示,于是更唤起了他的第二个问题:“真的吗?有什么证据呢?”
  过了几年,他又碰到一件事情。他就说有一只船遇着极凶猛的波涛,后来投了几加伦的油在水里,方免于难。
  他要追问下去:“事情到底是怎样的呢?”据报告所得,那次把油投入海里,立刻发现惊奇的效果,就是大片的正在暴怒的波涛忽然和缓下来,航行的船由是竟不受到困苦。于是“油在不平伏的水上”的意义,马上抓住了弗兰克林的心,他拿了一瓶油塞在外衣袋里,急忙向附近的湖边奔去。
  那湖上正有微风荡漾,水面略起波纹。他取出油瓶来,在这里,在那里,随便洒上几滴。油所洒处,他见得水面上反映出几种彩色来。高兴已极,但同时他又注意到油所及于波纹的影响。他先从湖边滴油到下风处,再从下风处滴油到风头上。即在风波起处,只要任意洒着油,就会把波纹抹去,使水面光滑。
  以后他把试验的记录致细考察,以为这种效果也能同样地在大海上实现。他的推论是:一只船用了油,就能自行造出藏风处,可不怕风暴的灾害;而且船上带油,或即从放水孔里把油灌到海中,都是轻而易举的。
  后来,他就欢喜随身带上一管竹筒,里面藏些油,随便遇到河边或湾旁,就对他的同伴们来表演油的功效。
  实在说起来,这个算不得他的发见。不过,他能自己求出解释,用以自慰,同时他并能向人解释,用以宣传。这是他人所不及的地方,也就是足为他人模范的地方。
  弗兰克林又创制了两种型式的所谓“游锚”(swimmingan-chors,今通称为dragues):一种是纸鸢式,一种是洋伞式。可用以支持大海中遇风暴的船舶。就他们的计划与目的言,可以说是水上的落下伞。
  弗兰克林曾把这些发见以及其他许多意见,汇合了写成一封长信,寄给他的在巴黎的一位朋友勒啦君(M.LeRoy)。他主张用较小的帆,计划一种异乎寻常的装着索具,又叙述装置滑车轮于锚链处的方法。
  在这封信里,他又说明一种意见,以为船有了漏口,水手们与其乘小艇逃命,还不如留在船上。他所主张的理由是,起初船外涌进来的水虽似急骤,但不久船内与船外可以保持水平,这样船内的箱物以及船上的木器等等都能帮助这只船浮在海上,即使有波浪潮流来打击,而外援终可以及时而至。
  信里更讲到船的外轮,他以为因外轮上下动掉过多,反而耗损力量。他就提议,可从船的龙骨部位激起水流,再从船尾汲出,就可催船前进。
  这封信,还讨论到从波涛中曳船到岸滨的方法,提议船板特别的形式,创制船上适用的汤盆(soupdishes),可不致为风波所颠覆。
  以上所述各项东西,在近代航海学上看来,原无多大贡献。不过,这封信确实可以代表弗兰克林的创作天才和他的改良航海事业的热心。
  当弗兰克林第二次到伦敦去时,便不复象第一次的地位卑微,而是受委托的宾夕法尼亚的代表。他的好友中,就有氧的发见者普利斯特利(Priestley),《资本伟大》的出版者威廉斯特拉罕(WilliamStrahan)。在他出使的五年间,他又做了许多实验,其中有一个是用以证明船在深水中航行要比在浅水中快的道理。
  凡各种日常事项,不用科学的器械而为他的故乡人士所习行的,皆给弗兰克林以启示。故在历史上,他实在可以称为“第一个伟大的通俗科学家”。虽然他一生并没有写过一本关于科学的书,但这是他的别种事业过多之故;要是他有时间,那么写作科学的书一定是很容易做到的。
  试拿他研究水柱(water-spout)的事为例。当他第一次遇见水柱时,他也同常人一般,很惊奇那种的美观。但他的脑子上就立刻想着“为什么会这样呢”的问题。按照他的老脾气,既然触到了问题,就非有了满意的答复,决不甘休。
  他曾经考虑过陆地上的旋风,所以不久他就有了一个比论:“旋风与水柱两者通常都在日间发生,是在大热之后空气不受风的影响的时候。在运动上,两者又都是旋转的,前进的。”以后他又在四围发生旋风的地位上看到,风是从各方面对着旋转物往内吹的。
  他把这些情形问讯他的船长朋友,那些船长也说经验过这些情形。假使一种水柱前进不息而离开了海面时,他的动作就和陆地上的旋风恰巧相像。弗兰克林因此把他的观察和推断画成了极精致的图,并下这样的一个结论:水柱与旋风原是同一的表现,不过发生在不同的环境下罢了。对于这一点,后来的科学家都表同意。
  弗兰克林的训练驯熟的手指,常要制造出巧妙的东西。因为他厌恶房子内积起烟灰,于是更给他一种新发明的机会。原来那时候的人还没有对于火炉的科学知识。有一种荷兰式的炉子,几乎没有通气的装置。另有一种德国式的,仅不过是一只铁箱。弗兰克林遂设法创造一种新的,到底就有所谓宾夕法尼亚火炉(或者更通俗点说弗兰克林火炉)出世。
  他创制这种火炉的原理,仍是本于他研究风暴的结果。因为热空气一定上升,他就根据这种意见,构成了火炉,竟能得到最好的效用。
  他的火炉有特别的底板、顶板、侧板和两块中板,这样联在一起,成为一具紧密的箱,里面还有通热空气的迂曲的路。在烟筒中,更造一层砖砌的假壁,这样,当热气上升时,可以不到烟筒中去;他要贯通房内,上至天花板,然后代以新鲜的冷空气。
  如此,满室变为温暖,而且温度平匀,没有冷气进来,对于衰弱多病之人实最适用。弗兰克林又以为室内如吸纸烟,最好在火炉烟筒上开一个五六寸平方的洞,配以活动的板,则烟便可引出。
  有人曾经劝他把这种发明请求政府特许专利,但他拒绝这个劝告,说是:“我们既受了别人家的天才的好处,我们就应该准备着,而且很愿意的把我们自己思想的结果去献给他们。”
  弗兰克林自身虽极俭约,但他为了发明,却不吝惜,而也不愿赚钱。当他创制了火炉以后,有一个英国人读到了他所出版的记载,就模仿他的计划,造出类似的“宾夕法尼亚火炉”,赚了不少的钱。但弗兰克林听到了这个消息仅以一笑了之。原来在他看来,意想不过是世界上最容易也是最便宜的产品罢了。
  他对于通气的研究并没有间断过,因而博得专家的令名。有许多人曾来向他请教,他对一位询问者这样地回答:“倘使你能让我彻底明白你的房子的情形,如他的地位、他的四围关系等等,则我或者更能研究出如何可以消灭那讨厌的烟的地方。”
  因通气的研究,更引起了在卫生及医药上的兴趣。他相信人体是由毛孔中通息的,从而想出于夜间在窗户大开的房间内裸体散步。他于冷何时起始,如何对付,作详密的记录,他并且先提出问题,看那一种会发生毛病,然后进而自己作答:“是在干的身体上穿湿衣吗?是的。是在湿的身体上穿干衣吗?不是的,即使这个湿的量还比湿衣的多十倍。”
  他说操练身体可以治疗寒气,其他治法则为“温暖、饮食及兴奋”。其实在他那时期,还在盛行放血法,而他竟能提出这种主张,与今日医学上预防胜于治疗的学说正相吻合,这也可证明他确乎是站在时代前面的人。
  弗兰克林对于社会科学也甚有兴趣,尤其是关于对政治学及经济学方面的。他在人口问题上所说的几句话,就颇合于现代的知识。如说:
  倘使欧洲的一夫一妇仅仅产生四个子女,但在我们美洲,就可算作八个。
  现在(一七五一年)有一百万的英吉利血统的人住在北美洲。这个一百万,以每二十五年加一倍计,则到下一世纪将比英国的人民还要多。
  同样,他在移民问题上也表现过具有先见的议论。他说:
  许多人都表示他们的欲望,想迁移到北美洲来住家,但是他们因为无知,已形成了错误的见解和期待。..只要有更明白的报告,于节省金钱及免去无理的往返上,当有益处。..”
  像这类的话,在今日移民局办事方面也是值得记录的。
  但是他的结论也决不是一定正确的。譬如他没有认识海水中磷光的性质,所以他只把光和海连在一起,当作电光的源泉看待。不过等他很审慎地用显微镜考察过海水的性质,而且看见了无数的生物以后,他就愿意接受新的学说。这一点便是他的特性。
  唯有些事情,看起来似乎和他的特性不合的。大家承认他是个爱和平的人,殊不知他却当过兵。当菲列得尔菲亚国民军联队被派遣去打印第安人时,弗兰克林虽然有点不大高兴,却仍往前敌担任陆军大佐之职。
  更有希奇的,他在军队中不久即表显了他的军事学识。他分配他的支队,用栏栅造成几个堡垒及壕沟,也有枪眼与炮位。当用斧斫树木时,他规定凡两个人要斩倒一株十四寸直径的松树,只需六分钟工夫。他又恐怕部下不从命,所以他先叫大家聚集起来做祷告。他以为,用这个法子比用军律惩罚不出席者有效得多。
  但弗兰克林终究是个人,终究逃避不了人性的要求,所以他虽在专心于各项科学,而时时会向自己发这一类问题,如说“我行将向一个女子求婚,她是我不大相识的,我有什么法子可以知道她的缺点,又有什么法子可以知道她是否有我所想象的那种德性呢?”于是他又自己作答:“恭维她,推奖她,在她的女相好间!”这样看来,他竟是一个心理学大家呢!
  我们在这一期里,要讲到电学家的弗兰克林了。大家应当早已知道,他是个很有名的电学家罢。
  他对于电气发生兴趣的兴趣的动机有多种,而其中有一种是为读了威廉·瓦特逊(William.Watson)的许多文章而起的。讲到瓦特逊乃是个英国人,为电气界“开路先锋”之一,电学上所用“circuit”(回线)一字,就是由他创用的。瓦特逊在巴黎跟着勒·摩内(LeMonnier)做实验工作,其时刚在莱顿瓶(蓄电瓶)发明之后。他用了铁丝代替锁链,居然发现这种新质料乃具有大的传导性,若用铁丝和瓶,就可在河水中通达电流。他并且证明,地球也是一种回线。弗兰克林对于他的这种实验,竟唤起了大大的好奇心。
  弗兰克林还有一位朋友常在通信的,名叫彼得·科林孙(PeterCollinson),乃是著名的英国植物学者。因为他是皇家学会的会员,所以常与世界各地的科学家互相通信。他将一种新的玻璃管,送给弗兰克林的菲列得尔非亚图书馆;这种玻璃管用兽皮摩擦起来,可以发生电气。弗兰克林得了这件礼物,受着异乎寻常的激动,竟是许多天拿着这个新的科学玩具在试验。当他写信给柯林孙时,他说:
  就我自己而言,从来没有过像目下所做的那样倾注全副精力和整个时间的。当我独自在家时,就用他来做试验。我的朋友和相好们为好奇起见,竟成群结队地过来看我试验。所以在好几个月中间,我没有一点闲空可以做别种事情。
  弗兰克林另外造了几具玻璃管,长有二十英寸,大则可以把得住,以便同时可以做几种实验,且可以把所得的结果互相比较。他又用这来做种种“把戏”,并研究到“魔术图画”(magicpic-ture)。
  原来弗兰克林也是一位滑稽家,所以他常要做些新式的手术以资朋辈娱乐。不过,他不止于滑稽,还能向前进步。因此,后来各种电学上的研究和各种机械上的应用,也不能不归功于他。而他的所以得专心致志地从事于这门学问,乃因他在四十二岁的时候,已把他所经营的报纸及他的印刷所出版业等都已卖给了人家,得着不少进款之故。
  在他的朋友中间,和他一块儿研究电气的,还有和普琴孙(ThomasHopkinson)、新格(PhilipSing)及琴内斯黎(EbenezerKinnersley)。他们都是热心研究的人,或者有所发见,或者有所发明,终算各有贡献。例如和普琴孙是第一任美国哲学会的会长,成绩卓著。新格及琴内斯黎两人都制造电机,到殖民地(按:美国当初是英国的殖民地)各处游历,且作试验。
  但他们的成绩,都靠弗兰克林指导。譬如:有一次琴内斯黎在旅途中坏了仪器,向弗兰克林请教。弗兰克林即打了一个旅行适用的机器图样寄他。这样,他们四个人不费多少工夫,即把瓦特逊、科林孙及别个欧洲科学家所报告出来的各种试验统做遍了。
  然弗兰克林自己也有过创作的试验。有一种试验在那时称为“抽取电火与排拒电火”。这个名词曾在当时通行过。
  弗兰克林从种种试验中,推论出一个著名的电气学说,即以为电是一种液体,循着合宜的传导体移动,且准备着在相当的受器内累积的。他更宣言,在一切物体中皆有电气,他特称之为“普通的储存料”(commonstock),因受变态的势力或升或降。他解释这个意思是:各项物体有时电气充溢,可名为“阳电气”;有时电气缺少,可名为“阴电气”。而从阳电到阴电,也有电流发生。在这一点,他主张电气并不是由摩擦而产生,仅不过是由摩擦而积聚。又以为玻璃管当摩擦时,也只有“吸引电火”的作用罢了。
  自然在这方面,原已有了大科学家所主张的别种科学理论——如电子说等。但因为有了弗兰克林加以详细的解释,方能使科学理论广为一般社会人士所知道。弗兰克林在提出他的理论和叙述他的试验时,当然是不能确实明白他的结果是怎样,而且也不预备遇着什么事情就去解释。在他那时候,科学尚未见如何发达,所以难免有这种缺憾。然他却主张,我们对于自然界的公律和现象,虽然不能充分明了,但必须予以承认。
  惟在弗兰克林自己,实在是不大愿意去承认那种未能明白了解的现象的。举一例来说,他对于来顿瓶曾下过精密的研究。这种瓶,在一般人都认为,是一位波美拉尼亚的僧正名叫奉克来斯特(VonKleist)的,在一七四五年所发明。实则也有人说来顿(Leyden)地方的库纽斯(Cuneva)才是真正的发明者。讲到这种瓶的实质,原来不过是一只玻璃瓶,内外皆盖上锡箔,从瓶口到锡箔上端之间,留出许多空处。假使里面盖层连接着生电的器,外边盖层连接着地,那么就可证明这个瓶有积蓄电气的力量。这种发电的器,即使是非常薄弱的;但只要这样地和瓶相连接,自将产生很强的电气。在起初,这种瓶的顶上装着塞子,中间通一条铜丝,在瓶外的一端结一个节,另有铜练和内面的盖层扣接。
  但弗兰克林根据他自己的电器学说,把来顿瓶常作一种保留器看待。他以为,内层锡箔从发电器受到比平常的电量更多的电,于是成为阳电气;而外层的锡箔失去了电,于是成为阴电气。为要表明可以恢复平衡起见,他特地做了许多称为“装饰的试验”。在一间暗室里,用一条长的金属线,弯成弧形,连接着一本书的涂金的面纸。把书放在玻璃上,靠近装电的瓶,他可以用线从瓶里引出火花。火花照耀在涂金的书面上,他特名之为“光明的火焰”。再把一条线附在瓶的外边盖层,直立着,而且和另一条通过瓶盖的线相平行。拿几块小片瓶塞子挂在两条线的中间,就会摆动不息,直到全瓶的电气放完了为止。这就是电气会从内面盖层引出到外边盖层,直到无可再引为止。故这种种试验,可以说是后来发现的弗打(Volta)电他的先导。
  同时,欧洲方面对于来顿瓶正有许多议论。于是,来顿瓶所以能保有电气的解释各有不同。有一派认为,电气实在是存在那握瓶的人身上。有一派认为,电气乃存在瓶内所充着的一部分水中。更有一派——如瓦特孙——则主张,电气完全是在内面盖层里。弗兰克林对于以上三说俱不承认,而想自己求出一个正确的解释来。
  第一步,他将瓶放在玻璃上,这样所装的电,无论潜匿到什么地方,终可不致于离开他。他乃拔去瓶塞以及所插入的线,一只手拿住瓶,另一只手放入水中,马上发生一个火花(或是一种激动)。他就得了这样的结论,就是:瓶塞和他的线,是与他自己所设的问题没有关系的。
  第二步,他再把电装在瓶里,重把瓶放在玻璃上。这一次,他不但拔去瓶塞和线,并且很小心地把瓶里所存留的水,倾到另一只没有装电的瓶中。于是拿手指伸入这只瓶中,他不觉有什么。反之,他用茶壶里的清水注入那个装电的瓶,马上就受到一个电击。因此,他推定:通电的并不是水的本身。
  他于是拿一片玻璃平放在他的手上,玻璃的上面盖一块铅板。这样,就是把玻璃片放在两种传导体——一种是铅,一种是人手——之间,仿佛和装电瓶的玻璃相同。他很小心地在铅板上装着电,他就从此得一电击。因此,他又证明:瓶的形状如何,是于通电没有重大关系的。
  最后,他用两块同样大小的铅板,在它们中间放着玻璃,不过铅板比玻璃短二英寸。等充电在上层铅板传电给玻璃以后,他即把玻璃抽出。在这样做的时候,铅板上没有什么“火”。玻璃在已感受着电的部分,也仅仅发现了极小的火花。于是重把玻璃放到两块铅板的中间,就在两面间完成回线的作用,立刻受到一个猛烈的电击。由此,他把这个问题解决了,即所装的电,显然是存在玻璃的两面,锡箔盖层的作用,乃在使电气能够很平匀地传给面上。换句话说,来顿瓶就是现在所普通知道的聚电盘(con-denser)。
  弗兰克林把这些情形完全写出,寄给科林孙。科林孙即把这封信以及别的文件印行了。当初,英国人对于这位“美国的爱美的”(Americanamateur)颇存嘲笑的态度。但一见了那本书,马上承认他确有了惊人的成绩。在法国,则已有他的“PoorRichard”一书为之先容;故他以后的种种发见,自然更博得他们的称颂。到了后来,在欧洲方面竟弗兰克林博士在菲列得尔菲亚所讲的话,视同在他们本城所听到的,觉得一样的关心而有味。
  弗兰克林所说到的所谓的“电池”,在他也已有了一点成就。再进一步,就可构造完全了。这是由十一大片的装饰玻璃成功的,固以薄的铅板,玻璃片都是直立放着,另在距离二英寸的地方,用附着厚的铅丝钩的绸带支持着。弗兰克林自己说:
  这些铅丝都是直立,互相隔离,而与由发电的玻片到受电的玻片间的线及链皆有联络。因此,全部可以一起装电,而所费力量却与仅装一玻璃片的电相同。此外,还有一种计划,可以在装电池后,将发电器和一条长线相接,而将受电器和另一条长线相接。这两条长线就会立刻发生出所有全部玻片的力量。倘有任何种动物和它们连络,即可通体受电。
  这些铅板也可以分别地减轻电压,或者在一时候要减多少就减多少。对于电池的唯一困难,似乎在于装上电压。弗兰克林曾用以杀死小动物、推倒人,并表现其它种种作用。到了现在,弗兰克林所贡献于电学知识上的成绩,实难估量。你只要看在都市交通便利的地方,不是有许多人要用电池驱他们的车,或者也要用一个作门铃吗?
  约在同时期间,琴内斯黎得着弗兰克林的帮助,还造成了世界上第一具的电气摩托。
  弗兰克林除去研究电气以外,尚有时间来关心到别的科学。譬如他对于地震,也曾有过讨论,且有他自己的理论。他以为地震的原因,即在地球本身,由于地下的液体把大块的地冲动或溶解之故。当这一块地开始下沉时,一定发生震动。又以为别个原因是在地下的水,水从原有的地位满溢,就开辟新路,而且变热,发出烟气与爆裂,结果即成为大的动摇。他更提出第三个原因来,以为是空气在地下闭住了,毕竟要突围而出,以致摇动地球。最后他还提议以为由于内藏的火,这种火产出硫磺、土沥青一类的东西,到后来,在一种密集的地方,爆裂而成为火焰,就此发生地震,直至火焰找到火出的出路才止。所以他提出一个初步的理论,以为雷、电及地震的原因,都可以是同一的——“一种硫化矿的容易燃烧的气息”。但对于这个理论,他后来即行取消。同时,他提议做一种试验,可以发生人造的地震。法用铁屑及硫磺粘湿在一块,埋在地下六英尺深的地方,等过了六七个钟头,可以看它们爆发。
  还有光和热的影响。特别是从太阳来的,对于弗兰克林,更是无穷的兴趣的源泉。有一次,他要研究这两种要素对于各种颜色会发生什么效果,就去各处搜寻着色的各种小的正方形的物质。那是冬天,他把这些小块散在雪地,上面有太阳照着,他则坐着注意地观察。后来慢慢地看见黑的布片沉了下去。这样观察过去,最后只剩下一块白的尚留在面上,差不多一点不受影响。
  弗兰克林又把各种色料沉下去所费的时间详密记下。从这个结果上,他说出原因来,以为是由于各种色料吸收热气的程度有不同之故。他更宣言:“因此在夏季几个月内,人应当穿白的衣服。”后又加上一句:“如果他能发现可以保持它们清洁的方法!”
  但在弗兰克林的生平,却不断的受着许多意外的故障,而他的临机应变的才能和好奇的心理,也遂因此益加明显。这些意外事件,差不多件件值得报告,或者可用为历史上重大事故的注解,或者可用为测度他那时期所已知的及未知的有些什么事情。要之,弗兰克林的许多公私经验,足以表见他在心理上、生理上及道德上各方面生活的卓绝,试举一例:
  有一次,他渴望能当选为宾夕法尼亚议会的书记,因为他觉得这项工作既有趣味,又可赚钱;但同时另有一位著名的会员与他竞选。于是弗兰克林立刻写了一封很客气的信给他,请求向他的图书馆借一部颇有价值的书。弗兰克林因为那位正直的朋友答应了这个请求,不久就把书送还,盛道感谢的意思。等下一次他们相见时,弗兰克林又面致谢意,试问那位朋友到这时候还能做什么呢?实在他已中了弗兰克林的计,他们已结为很要好的朋友了。弗兰克林说:“他曾经对你有过一次好意的,将更给你第二次的好意。”这虽为实际政略上的诡计,但确有心理学上的根据。弗兰克林可说是善用所学了。
  弗兰克林的一生,甚喜音乐。有时,他的科学知识也应用到音乐上来,以增厚他的兴趣。他并创制一种用手指奏的乐器,名叫“armonica”。他的试验和发明,终与玻璃有关。试再举一例:
  他曾创制有两个焦点的眼镜。这样的一对透镜,即由他在巴黎亲自指导制造。他记述这种眼镜时,说人类一向知道需要有一个透镜供读书之用,需要另一个透镜供辨别远方物象之用。他自己的经验则需两对眼镜。如在餐桌上,用一对为看食物,用另外一对为观察坐在他对面的一个法国邻人的面色。他自说因此得着许多便利,尤其是在学习法语方面。
  但据历史看来,他的法语并不需要许多练习。因为当他的脚踏上法土时,他就受着法国人的空前的欢迎。原来好几年来,他的著作“PorRichard”在法国已经销行甚广,几乎是“家喻户晓”的了。现在一旦听到弗兰克林自己亲临法国,所以男男女女就都想着来欢迎这位伟大的哲学家。他们要捉住这个机会。老实说,他们真要捉住弗兰克林自己。远的近的,贵的贱的,都要联合起来向他致敬。
  在他所住帕栖(Passy)地方的附近,常有贵族们的“高车驷马”来光临,要载他到巴黎去。当他的车子经过时,沿路的少年皆拥在小屋门首,张着口,望着这位名人;年老的乡民则凭窗伸着他们多皱纹的颈项,也以一睹为快。这样,有的从他的容貌,有的从他的名字,每个人都知道他这个人。他的一顶旧皮帽,不知为保暖起见而戴着,还是为时俗而戴着,当每一次出现在公众面前,没有不大受鼓掌。这可当作天才的标记。证明弗兰克林在法国人中间是可与他们自己的卢梭“并驾齐驱”的。
  凡弗兰克林所讲的,都传遍众人口里;凡弗兰克林所写的,都翻译出来公诸社会。不久,他竟和法国君主一样著名。他算是民主国家的代表。这时候,也便快要碰到法国的流血纪念了。当他在大众面前被介绍和福耳特耳(Voltaire,法国的哲学家和历史家)相见时,他们仅仅握手不足以表示他们的情绪,他们竟不得不依照法国习俗行相互拥抱的礼了。
  当他走进法国学会的大厅时,会员们都起立向他致敬。这个学会,乃在一百五十年前由大僧正黎塞留(Richelieu)所创立,为极有名声的一个团体。弗兰克林被选为该会会员,乃是非常光荣的事情,大家为之喝采不止。
  这时候,法国的发明家都纷然拿出他们最新的机器来;科学家则亟求他批评对于他们最近所做实验的结果;还有哲学家,则以他们最近所得关于人生的根本理论相质证。
  法王更以高贵的礼貌接待弗兰克林,又任他为特别委员会的一个委员,去详密地考查一位医生名叫麦斯麦(Mesmer)的医治法和要求;据说,那位医生曾发明一种惊奇的治疗法而有成效。
  这位医生是最初倡导根据动物磁气说(animalmagnetism)医病的人——其方法、学理或邪说有各种不同的意见,嗣后即以“麦斯麦主义”得名。他的医法,是很庄严地将病人集在水桶周围,用铁条插入他们的手中,他行经他们面前,忽然以手指刺入他们的面孔,或者触着某一部位,即被认为痛风、偻麻质斯或关节炎等疾病所埋伏的。据传说,跛的,盲的经他这样医治,即得忘却痛苦而快活回家。
  委员会即严肃地从事考查。而这样一件事情,在弗兰克林如何看法,是很容易想像的。他的全副精神,把持着这件事情,非等到一点一滴的知识都被榨取了,或者有一个合理的结论可以达到了,决不容纷心他事。
  各委员当场看医生施用手术,对于病人的痉挛、反应以及心跳等详为记录。假使一个女孩甲,当她的跛脚被触着时,承认有冷的感觉,就把它记下来。又假使一个男孩乙,当他的扭转的左臂上承认有内部的热突然而通过时,也把它记下来。但大多数病人在委员会面前受试的,竟一无感觉可以报告。
  这恐怕是由弗兰克林所提议的计划,即让各位科学家自己受验。于是各人按照这位医生所定方法分别去做,以便他的感觉或意见可以不受别人的影响。不幸所得结果,除有一个委员感到“胃部剧疼”以外,其余各人竟是毫无所得。
  后来弗兰克林又在帕栖地方的住宅内,集合另一批病人来受验,更证明这种医法的全不足凭。于是委员会提出一个长报告,说麦斯麦医生实在没有给他们什么可靠的证明,而且在结尾说是:“每个步骤,即须应用动物磁气说的方法的,到底不能不发生最有毒害的结果。”
  美国第一个科学家从天上取下电来,冒着死去证实他伟大的理想,弗兰克林的用字,正如他在实验时所用的用具。你在无论什么地方,都可以见到他的文字,犹如泥水匠用水泥,造桥匠用帽钉(rivet),汽车夫用加速器。
  在科学上,他讲述实验法的详明,比他做起来还好;结果使世界各处的人也把他自己的试验事料送给弗氏,并且把方法回讲给他听。文字本是工作的工具,可以完成某种特定的愿望。
  试举一个例来说,他若在午夜的时候,从窗边看到天上,天色忽作晕红,好似初晓的曙光,试想他在这个时候,他的笔应当怎样?我们能不能假定他必定拒绝这等奇妙的东西,不管它是北极的北极光,或是南极的南极光呢?
  这个假定是不对的。他对于这个现象,很有科学的研究。他观得北方的天上,有一个弧状的晕光,它的最高点正在地球北磁极的上面。他又看见这晕光渐渐的在天空中升起,内有许多条杂色的光线——白、红、紫,有时亦有黄绿色,不过是很难得的——这有色的光能闪烁而从弧中经过,设得兰岛人(Shetlandllan-ders)所谓“快乐舞女”的,就是这个。有时弗兰克林,看到单独的一缕光线,到后渐渐的明亮,忽的在天空疾驰而过;终于消灭无踪。
  世界各处的人,都来回答他这个问题,说明什么时候和怎样方法,可以看见这奇妙而美丽的光。巡查海洋很久而回来的船主,也告诉他这种光,在赤道地带是看不见的便是在北纬度四十度以内的地方,也是不能见的,他的通信员,也从欧洲寄给他在北方诸国观察的结果,在那里所见的光,有时成为很长的平行线,如帘幕的形状,又如一面大旗在风中飘荡,弗氏又从别的许多人,听得在这种天空的火光之后,往往有空气扰动和不可解说的暴风雨,随着跟来,非常可怕。
  可是他生得太早了一百年,他当然不能听到一八八二年毁坏美国电报线的大暴雨;烧去了阿尔巴尼(Albany)和芝加哥(Chicago)的电钥板;在缅因省的班哥(Bangor,Maine)地方,发出很强的电流,足供送报七百英里之用;最后流出去,成为火焰炽盛的北极光,遮盖了半个美国和大西洋的全部,西欧的大部分。假使他能够活到今天,他研究了这种种现象之后,一定能使他很容易的明白一班热心无线电学的人所称呼的名词——就是“天电”。
  从科学的观点观之,弗兰克林早已创立了他的学说,说明这个北极光的原因。第一点,他说云中带着电气,在适当的情形之下,电就凝集起来,和雨点的凝结一样。到了北冰洋的地带,便成了冰天雪地的境界,弗兰克林断定这种冰雪,一定能阻止电气流入地下。“但是”,他说:“电火是不能毁灭的,因此它必定积聚在冰上,电量很大;后来凝集的渐渐的增多,于是北冰洋一带的空气也充满了电气。”
  在这等地带,压力很高,照弗氏所说,北冰洋上面的空气层,在这高压力的情形之下,一定很稀薄。在这一层空气的上面,便是真空,而真空的地位当然很低,而且按照科学家的实验,真空是电气的良导体。假定空气里所含的电气,容量太大;不是一薄层的空气所能容纳,到这个时候,一定散射到真空里去。弗兰克林曾大声的说:“这个电气跑到真空里去,就向各方向的散去,而成为很大的光线,当它行近赤道的地方,便逐渐的分散——待电气遇着比较温暖的气候和可以透射的空气,它就流入地下。”
  这就是弗兰克林的解释,在他的时代,要算是最完善的说法了。近世的科学家把各纬度观察的北极光列成一表格,又有极光周率图表,他们估计极光离地的高度,约自八十至二百四十英里。读了他们的图表著作,无非是证明弗氏的解释,根本上是完全对的。至于论起叙述的婉妙,没有人比得上他了。
  电荷电气的观念,使弗氏更推广他的研究范围。我们可以想到弗氏当时的情景,设想弗氏坐在他的书室里的书桌前面,正在做一个小小的云纸模型。他把这等模型挂在天花板上,又在云下挂着细的丝线,线上结着小块软木或木片等他常用的东西。
  他用着他创始的发电机发电,他发见悬挂的东西,一经荷电,即互相抵拒。他若把它们浸在水里,取出后,洒去水点——弗氏说“洒去的时候,和雨云经过电闪雷鸣之后,立刻洒下雨来完全相同。”
  他就从这个试验,演成一个惊人的学说。他说,两座荷电的云,“所荷的电是相反的”,在天空中遇着了,便发生雷声和电光,又说雷阵时常下大雨点,就是被雷击震动而洒下来的。
  当然,我们现在知道大雨点不是由于雷击,乃是由于电光的本身。这个地方,弗兰克林是错的,可以用简单的试验来证明。例如蒸汽凝结在一个大瓶里,在瓶的边上结成细的水点。若是有一个放射电射入瓶中(例如,摩擦的放射电),此时瓶中的细点立刻并合,成为较大的水点,因它们的电量而下落至瓶底。这种放射电经过细微的尘粒,也发生同样的结果。可知电气放射能使分析很细的质点互相凝结,这个效果在无线电报的发达上,为用颇大。
  试回到弗兰克林的时代,在过去,到更古的普林尼——普氏在西元五十年所出版的《自然史》(NaturalHistory)中,讲说古代罗马的船桅,曾有光焰旋绕。大众以为这种光是卡斯忒(Cas-tor)和坡拉克斯(Pollux)二神所放出的。(按:卡、坡二神本是孪生兄弟,专管航海人的天神。)光成对时,便是天气清朗,航行安稳的预兆。光若单独的,便须留心狂风暴雨和种种危险。
  此外又有西班牙人,他们善于航海的水手,都有这种迷信。他们看见天上有这种光,便断定它是圣厄尔摩(St.Elmo)神发出的,西班牙人称呼它做“神光”,一名“圣厄尔摩火”,便是在今日,也是通用的名词。
  在旷古的时代,这种现象自不免有宗教的或神秘的解释。但是这种光之所以有,必靠着一件重要的物件——就是尖头桅杆的顶、帆杆的端、教堂的塔尖——都是尖头的。从此可以明白弗兰克林初期试验用尖针引下天电,就是取法乎此。弗氏见到尖顶的功用,才想到怎样去引取他自信云端里有所含的电气。
  弗兰克林看了活泼泼地曲折有致的天空闪电,听了远处的隆隆,近处的霹雳,他的好奇心已怦然而动,踮起了脚尖去看个究竟。他所感觉的,便是尖顶——常常是尖顶。他曾写信给他的朋友科林孙(Collinson),科氏是英国的植物学家:“能否靠着这尖头效用的智识,使我们在房屋等建筑物的最高部分,装置直立的铁杆,用铜线通入地下,或在船上,用线通入海中,去保护房屋、教堂、船只,使不受雷击?能否借此安静的引下云中的电火,使我们不受这最不测最可怕的灾殃?”
  这个避电针——便是弗兰克林没有决定雷电的性质之前,已经想到。这种建议,在致科林孙的信中,说得最详备,后来印成了小册子,名做《说明雷击现象的观察》(ObservationsforEx-plainingtheSeveralPhenomenaofThunderCusts)但是有小段弗氏亲作的笔记,可以表示他的理解:
  一七四九年十一月七日。电流质与雷电相同之处,有以下诸点:(一)发光;(二)光的颜色;(三)曲折的方向;(四)迅捷的行动;(五)能为金属传导;(六)爆裂时有霹雳声;(七)能存留于水中或冰中;(八)透射物体时,能使它炸裂;(九)损害动物;(十)熔解金属;(十一)易于着火之物为之燃烧;(十二)有硫磺气味。
  上面摘录的一小段,共分十二步,由此很容易明白,他怎样建设他的学说和怎样照常的、不立即下断论的精神。他所说的有几条,可以立刻承认的。例如科林孙听了弗兰克林用电力杀了一只鸡,他也用电试一只土耳其鸡,并且报告说“它的确能杀动物的”。
  自此,弗兰克林更进一步说:“电流质能用尖头传来,我们不知道是否雷电也有同样的性质。但是,它们既然相合的有以上诸点,这是我们早已比较过的,难道在这一点它们就不符合么?”雷公似乎有一个暗示给弗兰克林,他在笔记的末尾,写着一句:“让我们来实验吧!”
  他立即想出了一个试验的方法。他写着:“在高塔的顶上,安置一个木棚,其大恰足容一个人和一个踏板。从踏板的中心,竖起一根铁杆,弯出棚外,笔直的向上,高约二十英尺或三十英尺,杆的上端很尖锐。若是这电气踏板拭得很干净,一个人立在上面,当云降得很低的时候,他会成电化而生电花,那铁杆从云里引电火到他身上。”
  弗兰克林做了这个建议之后,想来一定有许多勇敢的人,争先要占据这个高塔上的木棚,以致弗氏弄得难于调解。不过,史上却没有载明。弗氏下列的一段言论,大概是因此而发的:
  这个人如果知道有什么危险(虽是我想来没有),请他立在木棚里的地板上,然后他拿一圈,电线,一端通入地下,一端渐渐的接近铁杆,他可以用蜡柄握住这圈线,电线一经电化,便有电花发生,从铁杆射至线上,并不触着他。
  这个试验,若用了些绝缘体(insulation),那就更好。但是,不幸在菲列得尔菲亚(Philadelphia)城,没有适当的高塔,所以他的观念不能实行。然在另一方面,因为弗氏常喜随意谈论种种事物,经科林孙传到国外,结果激动两位法国人,他们把这件事看得很慎重,比当时的英国皇家学会更严重。
  这两位,一名达里巴德(D'Alibard),一名得洛尔(Delor),在巴黎一个小花园里,竖起一根铁杆,直径约一英寸,高五十英尺以上。他们守候了几天,竟没有一座乌云经过上面。他们渐觉厌倦,于是雇用了一个看守的人,手中拿着一条白铜线,教他风雨起时,立刻去唤他们。风雨果然来了,那看守人不等到他们来,就把那铜线去触那铁杆。
  立刻就爆裂起来!电花从各方向散射。那看守人以为他的死期到了,便倒卧在地上。他的朋友见了,奔到牧师那里,请他来行最后的教礼。但是,他们同牧师回来时,看守人却并没有死。于是那牧师拿起铜线,亲自做了几次试验。做过之后,写了一份报告书给这两位科学家,他们俩似乎终究错过了试验的机会。达里巴德便宣言:“弗兰克林的观念不复是理想,而已成事实了。”
  在欧洲方面,连皇家学会在内。差不多同时征信雷电和雷气是完全相同的。别的科学家方始跟着达里巴德的先例做这试验,但结果未必都满意。于是圣彼得堡(St.Petersberg)的里支曼(Richman)教授,在他的试验室上面建设了一根绝缘的直立铁杆。这根铁杆用一条铁索,也是绝缘的,通到天花板里的另一铁杆。第二根铁杆是下坠的,杆的末尾有一个铁球。这位教授加用了他自制的一个电量表,那只表只有一根线,挂在未受电的球旁,受电之后,立即被拒。
  当雷电交加的时候,里支曼教授弯倒了身子,精密的观察那电量表。到了霹雳的时候,有一球蓝色的火花,像拳头那么大,从铁球跳到一尺远的里氏头上,立即把他击死。这时试验室中有另一个人,也被这雷击吓昏了,事后他竟说不出怎样雷击的情形来。
  这种试验,在欧洲本来大家深信没有危险的,现在出了这件事,最怀疑的——便是弗兰克林自己。不是说他生悔,因为他不是最初试他自己的试验,实际上,他听了人家做到的实验,并没有相信。这未尝不是弗氏的特性,因为他对于无论什么事,要确守主张,非常慎重,从不绝端主张。因此他总有“第二次的考虑”,到了再思之后,他才认为完善了。
  在弗氏看来,一根铁杆高举空中到五十尺或一百尺,未必能从此证明杆上所感的电,便是云中所负荷的电。他主张这样一根铁杆,在实际上,连最低的雨云,也不能触到,那最低的云一定在一百英尺以上。他决定只有一个方法,用这个方法,他才能得到可靠的证明——能满足弗氏之意的,惟有这一个方法。他的方法,用一件东西送入云中。然后观察他是否能从云里“引出电火来”。我们从他贡献于科学的观点看来,他这件事要算最完善、最有名的了。
  他早已建立了一根避电杆。连接到电铃上,以便报信。弗兰克林夫人听了铃声,颇为惊异,他便请夫人不要理它;但是他并不教她交接的方法,使电铃不能发声。在弗氏的著作中,他说“这一次春天,有两回极大的雷雨,我都出外去(不在家里),我觉得非常懊恼。我临走时吩咐家人,我若不在家时,电铃作声,便是它们已替我取得雷电,装入电瓶里,后来电铃果然发声,但是大多不等到我回来,早已停止了。”他的研究雷电可谓热心极了。
  试想像这位可敬的万能学者,手足胼胝的匍匐在地板上。他的四围,散布着纸片、麻线和从他夫人的针线袋中找出来的零锦碎绸。他的菲城里几位朋友,看了这种情形,自然不免替他皱眉了。他们当然知道,他是一个发明家;但是,他既然没有发狂,为什么在地上匍匐着,口里还衔着一口的线针和铁钉呢?
  现在从这几点再去看他,你就见到弗兰克林少年好弄的精神了。试问:除了孩童之外,谁会想到纸鸢去攫取天上的秘密呢。
  论起纸鸢来,要描写它的制法,总不及他自己描述得详尽了:
  “用两根很轻的木条交叉起来,每根的长短,恰能触着一方大丝巾展开时的两对角;把两对角缚在交叉木条的两端,便成了纸鸢的本身,再加上一个适宜的鸢尾,结上鸢线,便能像纸制的一样升到空中了。”
  人人都可以照他这样做,也可以照样改良一些——我们须记得,当时男子用的丝巾,比现在常用的要大得多。童子军的领结或者可以供这个用途,不过太嫌冗重罢了。至于为什么要用丝巾,弗兰克林也很慎重的解释:“鸢以丝制,适于遇湿,且雷雨时,狂风怒飚亦不可致撕裂。”
  他又说:“直立之鸢骨,其顶部装一极尖的铜线,高出顶上一英尺许。麻线下端近手处,系一丝带,丝带与麻线之间,可缚一电键(Key)以司开闭。”
  学校课本及历史等书,讲弗兰克林的纸鸢试验,何止数百次。但有一点,似乎是遗失的——即在试验那天气候情形的精密记载。
  在最近几年内,放鸢一事另有专门科学家来举行,犹如试验室中制造人为的强力雷电一般。放鸢的结果,证明在天气清朗的日子,也能够得到弗兰克林的效果。但是弗氏若在这种天气放鸢,天上一些东西也看不见,而能取下雷电来,他当然不能证明雷电即是电瓶中的电,而他的学说也不能传播得这样广了。
  反之,他若在真正雷雨的时候,放这个丝鸢,结果要怎样呢?那便是一桩很危险的事。到那时,恐怕我们就没有一个促进美国宣告独立的弗兰克林;没有一个外交胜利的驻法公使弗兰克林了。
  古代作传的人和史家,关于电学的智识很是幼稚;他们不能符合科学界的实验。并且弗兰克林没有记出确实的日期,我们要查出那一个纪念日子的气候情形,也苦无从着手。从来没有一人能知道这次大试验日的气候,惟关于试验的方法和结果,则弗氏有一段叙述:
  此鸢升举时,正当雷雨初起时,握鸢线的人须得立在门内,或窗内,或可以躲雨的地方,庶丝带可以不湿;更须留意麻线不可触着门窗的架子。待雷云来到纸鸢上面时,尖头的铜线便从云中引下电火,此时纸鸢和麻线等物都被电化,无论那一部线的丝都互相分离,把手指接近它,就被吸引,当纸鸢和麻线都被雨打湿之后,它导电很容易,这时你就见多量的电流从通接的电键上流下,用了此键,便能把电瓶充电。
  而且从这样得到的电火,可以燃点酒精,又可以试行种种电气试验,普通用摩擦玻璃所生的电来试验的,用这种电火也可以试验,由此可以证示人造的电和天上的电完全相同。
  现在的科学家倡言,鸢上的电流,是感应(induction)而生的,就是受空间电磁线的影响而产生的,不是因接触而生的。若是鸢线已经打湿,成了很好的导体,把电流传下到电键上,那么弗氏说“无论那一部线的丝都互相分离”这句话很难相信,但是解释不妨随便,雷电同一的结论,还是不能否认的。不管他的做法怎样难懂,我们大多数人都把这件发明的功劳归之于弗氏。
  雷电有许多方式,我们往往没有留意到,因为对于雷雨一事不热心研究的缘故。屈折无定的电光,实在并不是折断的;这种电光乃是照曲线旋绕的,仿佛河流在两岸间流行一般。夏季的电光(俗名热闪电),多半是云的反照,离我们很远,所以听不到雷声。球状的电光更是希有,但是著者有一次看见这种电球,滚下五十尺外的一棵松树来,把松树从梢至根一劈为二,劈得很光洁,好像一个金色的圆锯子锯开的一般,它的大小,同我们平常的太阳那么大。某书上也有一段电球的记载:“球滚入屋中,在地板上滚过,从墙壁出去,并没有打伤屋内的人。”
  更少见的有复式电,一名带状电光,乃是许多平行电光集成的,它们聚得非常紧密,看上去犹如一条长带。和弗兰克林同时的,有一位斯达柏(Stuber)医生,据说和弗氏相交很密,曾从弗氏听到放鸢那一晚的故事。斯达柏说:他的鸢已经放高了,一座雷云经过鸢上,但是并不见有什么电象。他差不多失掉成功的希望了。忽然他看见鸢线上的松丝,向外移动到直立的位置。这时他把连线触到键上,立即得到一个电花。他见了真是快乐极了!他这学说的命运全靠着这个试验。若是他成功了,他的名字就可以高高地和历来有名科学家并列;假使他失败了,他就免不了受人们的嘲笑,或者竟至受人的哀怜。所以他在事前,只充满了疑虑和失望,既而事实确定了,便是最不信任的人,也不能不承认他的学说了。
  斯达柏的话究竟是否真确?可是现在太迟了,无法可以查考。但是,没有人可以不承认他所说的话是弗氏当日的实情。
  他一生的其他事业,究有那一桩可以比上这一个试验?在英国议院里的一次激辩,总算是弗氏的一件大事业。在美国立宪起草会中,起立提议选总统,各省须有平等的投票权——换言之,他下了今天参议员各省均等的种子。维护了美国的宪法,这又是弗氏的一大功业。
  但是讲到他孤单的立在门外,冒着自然界的最大力量,严肃的和闪烁的电光、隆隆的雷声奋斗,要算怎样的功业呢?
  弗兰克林以一个身子兼了印刷家、政治家、发明家、著作家、外交家,又是美国先进的科学家;他还能除此以外,再求其他的荣誉么?

附注

①本篇署名:应康。分四次在《学生杂志》连载。第四次署名为“尤佳章”。编者据内容和叙述方式推定,本文属译文。所据材料未详。 ②菲来台儿菲亚 通译费城。 ①菲城 通译费城。 ②中译大卫·内滕豪斯。 ①中译罗伯特·海尔。 ②中译威廉·凯斯。 ①中译“号角”。 ②中译邓汉姆。 ①中译约翰·亚当斯,美国著名教育学者。 ①中译《穷汉理查德》。 ②中译拉伯雷、培根。

知识出处

杨贤江全集 第六卷

《杨贤江全集 第六卷》

出版者:河南教育出版社

本书收录河南教育出版社出版的杨贤江译文的图书,主要讲述的1917-年至1931年作者译文的优秀作品包括意志之修养、现代教育主张与现代哲学、近代教育上之需要、社会问题之本质及其解决、职业教育和文化教育、哲学的起源、最近的国际教育运动、教育心理测量等。

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