3.得出各种“电学”结论时,我比挣到钱还高兴

我对科学最大的贡献,就在于对电学的研究。人类一直以来对“闪电”的恐惧都没有消失过,古希腊神话中闪电被誉为宙斯的武器,用来惩罚世间的罪人。正是人类对电的这种恐惧,勾起了我的好奇心,可以说我之所以会研究“闪电”,并非是我有志于在电学领域取得什么成就,而只是对“闪电”这种神奇的物质感兴趣而已,同时我所得到的大多数研究结果,也全都是兴趣使然。

1746年秋天,我在英国见到了斯宾士的电学实验表演,结束后他向我赠送了一套电学仪器,这其中就包括一个叫作“莱顿瓶”的神奇容器,它可以释放或者储存电,我一时间对这种东西的研究达到了痴迷的地步,那时,除了工作我大多数时间都用在这上面。

1748年,我雇用了哈利·霍尔作为商业上的合伙人,我的印刷厂、报纸等事业都交给了他代为打理,从此我就有更多的时间去研究神奇的电学了。

经过许多实验,我清楚了“莱顿瓶”的作用和原理,得出了以下结论:“电火花并非是由摩擦而产生的,而是被收集起来的。电确实是一种在物质中弥漫着的,又能被其他物质,特别是水和金属所吸引的基本元素”;“电火是永远不会被毁灭的”;莱顿瓶的全部力量和它的使人受震撼的威力,都在瓶子的玻璃中间,至于和瓶的内外两面相接触的金属片,只能起到发出电和收到电的作用,换言之,从一面发出,另一面接收。在我看来,电是一种在平常条件下以一定比例存在于一切物质中的元素,是一种单纯的‘流质’。”

通过推理,我还发现既然电是一种单纯的“流质”,那么,当玻璃受到摩擦时,电就流入玻璃内,使它带“正电”;而当琥珀受到摩擦时,电就从琥珀流出,使它带“负电”。相应地,“莱顿瓶”内外两面的电荷也被定名为正电与负电,或阳电与阴电,我用正号“+”和负号“-”来表示它们。

1749年,我在上述结论的基础上提出了“一流论”,我认为,世间所有的自然物体中都含有电,电只有一种,物体的正负电决定于其含电多少。当物体中所含的电超过了正常含量即含电太多了时,称此物带正电;如果少于正常含量即含电太少了时,称此物带负电。电可以用正、负符号来区别,但不能把它们看作是截然不同的两种流体。

我进行电学实验的消息后来在费城传开,许多人来到我的家中,要求我表演“奇迹”,一时间我的家中成了拥挤的“科学馆”。为了让我的朋友们也来分享一下这种热闹的气氛,我在玻璃作坊定制了一些玻璃棒分发给他们,这样一来,他们的家也成了参观者络绎不绝的“科学馆”。

当然,我的研究并不仅限于理论上的空谈,我还利用带电体之间的吸引力和斥力的作用,制造了一个简单、灵敏的机械装置,我称那个小东西为“电轮”。这个机械能够将电能转化为机械能,以每分钟50周的速度旋转。

这些研究让我对大气中的闪电产生了兴趣,只不过因为后来我的工作日渐繁忙,所以当时没能进行更加深入的研究,直到后来我得以在繁重的工作中脱身,对闪电的研究才又重新被我提上了议程。