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八、“雷电之谜”与“风筝实验”——科学假说及其证明
    只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说。

    ——恩格斯

    如果假说是碰运气的猜测,或者仅仅因为它们会符合某些现象,那就会使全世界的数学物理学家平均大约要花上半个世纪的时间去检验每一种理论。

    ——皮尔斯

    古人说:“雷霆之所击,无不摧折者;万钧之所压,无不糜灭者。”郭沫若在《屈原》中也妙笔称颂:“鼓动吧,风!咆哮吧,雷!闪耀吧,电!把一切沉睡在黑暗怀里的东西,毁灭,毁灭,毁灭呀!”但这壮观的雷电在古代却是一个谜。第一个揭开这个谜的是美国科学家富兰克林。

    年轻的富兰克林在一次乘船去纽约的途中,一天夜间,一场大暴雨倾盆而泻,伴随着一阵惊心动魄的电闪雷鸣。闪电如一条狰狞可怖的巨蛇舔舐着海面。雷声轰隆隆、咔嚓嚓,仿佛要把这世界撕碎震裂。而这艘漂浮在大海上的商船宛如屠夫刀下的一只瘦小脆弱的羊羔一样,随时会被随意蹂躏和宰割。船上的旅客个个吓得魂不附体而挤成一团。有个荷兰水手紧紧抱住富兰克林,面无血色,嘴里神经质似地唠叨着:“上帝发怒啦!上帝发怒啦!”富兰克林也被这一阵雷电的威力震慑住了,他从中感到了一种神秘的力量。这力量根源在哪里?是上帝?他有些不相信。他紧紧依偎着那个荷兰水手,度过了记忆中一个极其恐怖的黑夜。

    在离开纽约去费城时,富兰克林又遇到了一起雷电事件。他路过一个小店门口,看到一个满脸皱纹的老妇人为三只死羊哭得非常伤心。羊身上有焦灼的痕迹。围观者议论纷纷,有个老年人告诉富兰克林,这三只羊是拴在一棵大树下被雷电击死的。这位老人一边在胸前划着十字,一边咕哝着:“不知上帝又要惩罚谁啦!”

    富兰克林看见人们对雷电充满恐惧感和神秘感,视雷鸣电闪为上帝之所为,一个从未有过的念头涌上心来:一定揭开雷电之谜。从此他就将这个决心深深埋在心里,一直没有动摇。

    1745年,电学界传来了激动人心的新闻:德国的克莱斯特和荷兰的马森布罗克几乎同时发现了“莱顿瓶”和电震现象。第二年,一位名叫斯宾士的英国学者到波士顿讲学,表演了用莱顿瓶与几根供摩擦起电的玻璃棒等所做的电学实验。虽然实验并不完善,而且有些现象斯宾士本人也无法解释,但富兰克林观后思想开阔了好多。这时已过40岁的富兰克林仍像年轻人那样兴致勃勃地问了斯宾士许多问题。不久他的一位朋友、英国皇家学会会员科林逊从伦敦给他寄来一只莱顿瓶,并附有实验说明。他兴奋地马上模仿斯宾士的表演做起实验来,没多久就有了几项有价值的发现。

    有一次,他把几只莱顿瓶联在一起,想加大电容量。不料,他的夫人丽德不小心碰了一下莱顿瓶的金属棒,只听“轰”的一声,一团电火闪过。丽德应声倒地,脸色苍白,后来躺了一个星期。这个意外事件使富兰克林豁然开朗:那震耳欲聋的“电火”多么像空中的雷电啊!经反覆思考他断然作出如下假说:雷电与实验室里人工产生的电火一样是一种放电现象,都能产生光、声音,能点燃物体,熔解金属,破坏磁性,杀伤生物。几天后他将一篇论文《论天空闪电与吾人电气相同》寄往伦敦,大胆地宣布了自己的假说。这一学说遭到一些学者的反对和嘲笑,但富兰克林相信自己的假说是正确的。他决心用事实来证明它的科学性,这便有了科学史上著名的捕捉雷电的“风筝实验”。

    怎样来证明天电和人工电在本质上相同呢?富兰克林想到了孩子们玩的风筝:如果雷雨天在空中放风筝,天上雷电就会沿湿风筝线传导下来。虽然这是非常危险的事,但为了真理他无所畏惧。

    1752年7月的一天,暴风雨即将来临,天空乌云滚滚,雷声隆隆。富兰克林和他的儿子威廉&#822
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