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毕竟拉瓦锡性命如何,且听下回分解。
第三十四回
绝聪明 挥毫落纸成魔方,最勇敢 举手向天攫雷电
——电的本质的发现
上回说到法国化学家拉瓦锡被推在断头台上,虽有许多人求情,可那把无情的大铡刀还是从空而降,这位现代化学的创始者便人头落地。自拉瓦锡死后,他开创的化学事业就和电的发现与研究连在一起,所以我们现在先来补讲一个电的故事。
话说1750年5月,英国皇家学会突然收到一篇论文,说天上的雷电和我们在实验室里摩擦生成的电是一回事,还列举了十二条相同处,如:放光、有声、能点燃易燃物、能杀伤动物等等。还说到电是通过金属的尖端释放传递的,因此为使建筑物免遭雷理,可以在屋顶上装一个尖铁棒,再以金属线接地,电就被引入地下。那皇家学会的会员们大都是天文、力学、数学方面的专家,他们研究的是那些高深的题目,但是化学却是刚刚起步,这电学乾脆就还不算一门学问呢。学会秘书看看这篇文章想,这大概又是什么江湖骗子的法术,再一看作者,是一个十分陌生的名字,寄出地址呢?美洲的宾州,秘书不看犹可,一看随即就啪地一声扔到纸篓里去了。读者,你知道为什么这样?原来那英国当时正称霸世界,无论政冶、经济、科学各方面它都不把别人看在眼里。当时的世界上根本我还没有个美国。美洲大陆原是印第安人在这里世代居住,1492年哥伦布发现这块新大陆,英国便立即派来了探险队。1607年英国又向这里派遣了第一批移民,开始在这里霸占殖民地。就说秘书刚才看到的宾州吧,它原来哪有什么名字,不过是一块荒地。1681年英王查理二世将这块土地赐给一个叫威廉•;宾的业主,这样便由此得名了。连这种半开化的地方也配向皇家学会送科学论文?这文章能进皇家学会的纸篓也就算是高攀了。
你道这个大胆送论文的人是谁?他叫本杰明•;富兰克林(1706…1790)。当时他虽然名不惊人,可后来他倒成了电学的开门鼻祖。这人聪明绝顶而又极有志气。小时因家贫不能上学,就跟着开印刷所的哥哥当学徒,这倒使他有机会读到许多最新的书。他见几个大人写稿办报,自己也写了稿子,晚上悄悄投到哥哥的门缝里,署名却是莎伦丝•;多吉德夫人,有一段时间这些文章天天见报,人们天天议论这才华横溢的夫人,却不见她来领稿酬。他后来大了就独立办报•;办厂,但是位那聪明还是多得无处发泄。一个冬夜他外出归来时,抱起床上的小女儿吻一吻,她那小脸蛋竟冻得冰凉!当晚他通宵末睡,天亮时竟发明出一种新式火炉,欧美那种散热率极低的老式壁炉一下就被淘汰了。到现在我们用的铁火炉基本上还是他设计的样子。一天他在家里请客,夫人在厨房里又忙又乱,还烤糊了一只鸡。第二天他就在自己厨房顶上凿了一个洞,上面装了一个小风车,用皮带连着下面的肉叉,制成了一个自动烤肉机。一次乘船,他见船速太慢,就叫水手将货物向后移,船头微微抬高,果然速度大快,他由此又研究了船的快慢与它吃水多少的关系。但是只可惜这里是落后的殖民地,没有像皇家学会那样的科学团体,没有许多科学家可以相互研讨,他只是自己一人摸索。好在他极聪明,发明这些总像玩一样的轻松。
一天富兰克林的朋友洛根前来看他,一进门却把双手藏在背后神秘地说:“富兰克林,今天我让你看一件东西,叫你知道世界上还有比你更聪明的人。”
“当然,世界上聪明人多得很,我算老几?不过我倒想看看你带来了什么聪明玩艺儿。”
洛根将手向前一摊,原来是一本新出的杂志,里面尽是些方格子,格里填满数字。他说:“你看这是魔方格子,那数字不管横加竖加,它们的和总是一致的。”富兰克林不看犹可,一看哈哈大笑:“这有什么了不起,我这里也有几张自制的魔方格子,你看这张,不管横竖都有八个数呢。”附表一:
52 61 4 13 20 29 36 45
14 3 62 51 46 35 30 19
53 60 5 12 21 28 37 44
11 6 59 54 43 38 27 22
55 58 7 10 23 26 39 42
9 8 57 56 41 40 25 24
50 63 2 15 18 31 34 47
16 1 64 49 48 33 32 17
“你听我给你细说。只要你进了我这个魔方阵里,就总跑不出260去。第一,不管横、竖每行每列的和都是260;第二,你从下面两角的对角各数四个数,成一段折线,则这折线上的八个数的和是260,而每条与这线平行的线上的八个数也都是260;第三,你从上面的两角出发作这么几条折线,其和也是260;第四,你从左边的两角出发,这样数,其和还是260;第五,你从右边的两角出发,这样数,其和仍是260。不信你就试试,保你逃不出这260的网去。”富兰克林说。
“魔高一尺,道高一丈,你这260有什么了不起,你看这张魔方格子,是16个数的正方形,又比你多一倍。它不管横加、竖加、对角加都是2056。”洛根说着真的又翻出一张表来。
这下富兰克林可有点傻眼。不过他并不服气,说:“且慢,现在咱们点燃一支烟,在这烟燃尽前,我立即再给你设计一张也是十六个数的魔方格子。”只见富兰克林抽出支铅笔,在一张空格纸上横填竖写,如点豆种瓜一般。一会儿那支烟还未着完,他便叫:“好了!我这格子纵横相加也是2056,虽对角相加不是这个数,可是只要你在大方格内任意挖出一块16个相连的格子组成的小方格,他们的和也是2056。”(其实这表里有两组数是错的,读者如有心可以一找,但这已是极不易了。)洛根这时方更佩服富兰克林的才智。附表二:
200 217 232 249 8 25 40 57 72 89 104 121 136 153 168 181
58 39 26 7 250 231 218 199 180 167 154 135 122 103 90 71
198 219 230 251 6 27 38 59 70 91 102 123 134 155 166 187
60 37 28 5 252 229 220 197 188 165 156 133 124 101 92 69
201 216 233 248 9 24 41 56 73 88 105 120 137 152 169 184
55 42 23 10 247 234 215 202 183 170 151 138 119 106 87 74
203 214 235 246 11 22 43 54 75 86 107 118 139 150 171 182
53 44 21 12 245 236 213 204 181 172 149 140 117 108 85 76
205 212 237 244 13 20 45 52 77 84 109 116 141 148 173 180
51 46 19 14 243 238 241 206 179 174 147 142 115 110 83 78
207 210 239 242 15 18 47 50 79 82 111 114 143 146 175 178
49 48 17 16 241 240 209 208 177 176 145 144 113 112 81 80
196 221 228 253 4 29 36 61 68 93 100 125 132 157 164 189
62 35 30 3 254 227 222 195 190 163 158 131 126 99 94 67
194 223 226 255 2 31 34 63 66 95 98 127 130 159 162 191
64 33 32 1 256 225 224 193 192 161 160 129 128 97 96 65
暂时不说富兰克林与朋友拼方格斗智,却说1745年11月科学史上出了一件值得纪念的大事。荷兰莱顿大学的教授穆申布勒克和他的朋友阿利曼特•;库诺伊斯做了一个有趣的实验。他们先用摩擦机生成电,再用金属丝把电引入玻璃瓶内,可以看见闪电的火花。于是这三人就想,能不能将电保存起来呢?他们将瓶内灌满水,接通导栈,再继纽摇动摩擦机,却看不见一个火花。这时库诺伊斯像是要把电捞出来来一样,一只手端起瓶子;另一只手到水瓶里去探摸,突然他大叫一声,觉得右臂一阵麻胀,猛然缩回手来。可以说这库诺伊斯一下便占据了一个世界第一:他是世界上第一个被人工电打着的人。穆申布勒克立即由此得到启发,将玻璃瓶贴了锡箔制成了能保存电的瓶子。
真是说者无心,听者有意。穆申布勒克等人只是想实验一下摩擦主电,而富兰克林听说了这个实验,1746年到波士顿看望老母亲时,又亲眼看到了这种实验,这聪明人立即想到天上的雷电经常打死人畜,也能放出闪光,天上地下的两种电是不是一回事呢?这年富兰克林已经整整四十岁了,而且已经成了当地恨有名气的出版商,当上了州议员,可是在科学发现的诱惑下,他立即又像变成了一个十几岁的孩子。自从波士顿探亲回来后,他的妻子就成天抱怨她的厨房里再也不得安宁了。
盐、钵、醋罐常会不翼而飞,被富兰克林拿去“生电”。这还不算,富兰克林每天还冥思苦想着,怎样在打雷下雨时把天上的电引下来,好亲眼看看,亲手试试。可是在当时,雷电是天火啊,谁敢这样去想?妻子听说富兰克林竟敢有这样的狂想,一边桌前枕边地苦劝他不要去冒犯上帝,一边又在背后虔诚祷告,求上帝千万原谅自己的丈夫。
1752年6月,终于盼来了一个大雷雨的天气。这天下午富兰克林正在家里摆弄着那些瓶瓶罐罐,金属导线,突然一阵风扑来,窗户被摇得嘎嘎直叫,窗帑飞起如一面狂舞的大旗。他探头一看,见西边天上的乌云就如泼了一天墨汁,如浪如涛般地压了过来。