富蘭克林是位卓越的科學家,他為了研究電學,曾經付出過很多努力,發生了一連串感人至深的故事。
1746年,一位英國學者在波士頓利用玻璃管和萊頓瓶表演了電學實驗,這引起富蘭克林極大的興趣,他被電學這一剛剛興起的科學強烈地吸引住了。隨後,他開始了自己一系列的電學試驗。
有一次,富蘭克林的妻子麗德在幫助他做實驗時,不小心碰到了萊頓瓶,頓時一團電火閃過,擊中麗德,將其擊倒在地。麗德面色慘白,受到重創,足足在家躺了一個星期才恢復健康。這次意外事件不但沒有嚇倒富蘭克林,反而使他想了很多,思維敏捷的他想到了空中的雷電,他認為雷電也是一種放電現象,和在實驗室產生的電在本質上是一樣的。
於是,富蘭克林寫了一篇名叫《論天空閃電和我們的電氣相同》的論文,送到英國皇家學會,希望引起大夥的關注。可在當時,人們普遍認為,雷電是上帝創造的,不是平凡之物,不可能與人間的電相同。所以,他們不理解富蘭克林的設想,反而嘲笑他是狂人。
為了證實自己的設想,富蘭克林決心用試驗來證明。他製作了一個裝有金屬杆的風箏,決定用它來「捕捉」雷電。時機來到了,1752年6月的一天,烏雲密佈,電閃雷鳴,一場暴風雨就要降臨。富蘭克林看到這種情景,連忙和他的兒子威廉一道,帶上風箏和萊頓瓶出門了。他們來到一個空曠地帶,富蘭克林高舉起風箏,讓兒子拉著風箏線飛跑。此時,風很大,立即將風箏送上高空。刹那間,雷電交加,大雨傾盆而至。富蘭克林和他的兒子冒著暴雨一起拉著風箏線,他們焦急地期待著,期待著雷電擊中風箏。不多時,只見一道閃電從風箏上掠過,富蘭克林忙用手靠近風箏上的鐵絲,頓覺一種恐怖的麻木感傳遍全身,他被擊中了。富蘭克林無法抑制內心的激動,在狂風暴雨中大聲呼叫:「威廉,我被電擊了!我被電擊了!」威廉看著父親興奮的神態,也高興地喊叫著:「我們成功了,我們成功了!」
父子倆不顧風大雨急,又將風箏線上的電引入帶來的萊頓瓶中,這才趕回家中。後來,富蘭克林用「捉」回來的雷電進行了各種電學實驗,證明了天上的雷電與人工摩擦產生的電具有完全相同的性質。他終於為自己的假說提供了可靠的證據。
隨後,各國電學家對雷電進行了各種各樣的試驗,有一次,電學家利赫曼為了驗證富蘭克林的實驗,不幸被雷電擊死,這次意外使很多人產生畏懼心理,不敢接近電。面對危險,富蘭克林再一次表現出將科學進行到底的決心和勇氣,他沒有退縮,經過多次試驗,製成了一根實用的避雷針,這是世界上第一根避雷針。它是一根長達幾米的鐵杆,外面包裹著絕緣材料。富蘭克林將它固定在屋頂,在杆的底部緊拴一根粗導線,一直通到地裡。這樣,當雷電襲擊房子的時候,電就沿著金屬杆透過導線直達大地,而不會損傷房屋建築。
避雷針開始應用後,很快遭到了宗教人士的強烈反對,他們認為:使用避雷針是違反天意的行為,肯定會招致旱災。於是,大教堂的神職人員偷偷拆除了避雷針。然而,科學終將戰勝愚昧,不久,一場挾有雷電的狂風暴雨證實了一切,那次雷電過後,大教堂著火了,而其他裝有避雷針的高層房屋全部平安無事。
事實教育了人們,使人們相信了科學。很快,避雷針傳到英國、德國、法國,最後普及到世界各地,經過科學家們不斷試驗改進,越來越實用先進。
電是一種自然現象。在自然界中,所有物質都是分子組成的,而分子又是由原子組成。每個原子由帶正電的原子核和帶負電的電子構成。電子分層圍繞原子核作高速旋轉。在通常情況下,由於原子核所帶的正電荷和電子所帶的負電荷在數量上相等,所以物體就不顯示帶電現象。但是,由於某種外力的作用,使離原子核較遠的外層電子擺脫原子核的束縛,從一個物體跑到另一個物體,這樣就使物體帶電。所以,電是電子和質子之間產生排斥和吸引力的一種屬性。
關於電的發現具有相當漫長的歷史。西元前600年左右,希臘的哲學家泰利斯就知道琥珀的摩擦會吸引絨毛或木屑,這種現象稱為靜電。18世紀時西方開始探索電的種種現象。透過無數科學家的努力,人們逐漸認識到電空中的閃電與地面上的電是同一回事。