美國傑出的科學傢和發明傢,著名的政治傢和社會活動傢。1706年1月17日生於波士頓,父母都是英國移民,以製造蠟燭和肥皂為業。他 8歲時就讀於文法學校, 不到一年, 轉讀於寫作和計算學校, 10歲輟學,從此再未進學校學習,而靠刻刻苦自學,獲得瞭豐富的知識。他於12歲到印刷所裡當學徒,從那時起,長期未脫離印刷工作。1727年富蘭克林組織一個社團(Junto),這是1743年創立的美利堅哲學會的前身。1731年他在費城創辦瞭北美第一個公共圖書館。1737~1753年任費城郵政局長。約在1744年開始從事電學的研究,開始瞭科學傢的生涯。1751年創辦瞭費城學院(後來的賓夕法尼亞大學)。1753年,由於他在電學方面的研究成果,英國皇傢學會授予他科普利獎章。同年,他還獲得哈佛大學、耶魯大學的榮譽學位。1756年他當選為英國皇傢學會會員,1769年當選為美利堅哲學會會長,一直連任到他去世之日。1772年他還當選為法蘭西科學院的外國院士。

  他是美利堅合眾國的創始人之一。在美國獨立戰爭中他積極參加反英鬥爭。當選為第二屆大陸會議代表,並參加起草瞭《獨立宣言》。1776~1785年出使法國,他的科學聲譽十分有利於他的外交使命,促成瞭美、法同盟的建立(1778)。1787年當選為制憲會議的代表,參加起草瞭美國憲法。他積極主張廢除奴隸制度。1790年4月17日他在費城逝世。

  富蘭克林是第一個在純科學領域中享有國際聲譽的美國科學傢,是美國電學研究的先驅者。他最主要的貢獻就是對說明各種電現象的理論(如電荷的產生、電荷的移轉、靜電感應等)作瞭比較系統的闡述。最初,他熱衷於發明設計小器件,這給他以後的電學實驗研究打下堅實的基礎。1743~1744年他在波士頓和費城看到A.斯賓塞利用玻璃管和萊頓瓶所做的簡單的電學實驗之後,激起瞭很大的興趣。1745年起他在不到10年的時間內,利用一些簡單的工具、器械進行瞭各種大膽的新的電學實驗。通過實驗,富蘭克林首先提出電學史上一項重要的假說:電的單流質理論。他認為電是一種沒有重量的電流質,可滲透到整個空間和一切物體實體之中,每個物體所含的電流質都有其固有數量,如果電流質多瞭,物體就帶正電;如果電流質少瞭,物體就帶負電。這種理論說明電荷是物體中固有的,而且是不生不滅的。富蘭克林第一次用數學上的正負概念來表示兩種電荷的性質;同時還發現瞭尖端放電現象。更重要的是,富蘭克林提出瞭電的轉移理論。他認為電不是由摩擦“創造”出來的,而是由一個物體轉移到另一個物體,並且在一個絕緣體中,總電量是不變的,以後,這個理論發展為電荷守恒定律,它是自然界最基本的定律之一。

  富蘭克林對電學的研究結果統一瞭當時混亂的電學知識,為以後電學的發展打下瞭基礎。

  1747年,富蘭克林對萊頓瓶進行瞭研究,用實驗證明瓶內金屬箔所帶的正電荷同瓶外金屬箔所帶的負電荷恰好數量相等而電性質相反,實際上是闡明瞭電容器的原理(見電容和電容器)。

  在1749年到1751年間,富蘭克林仔細觀察和研究瞭雷、閃電和雲的形成,提出瞭雲中的閃電和摩擦所產生的電性質相同的推測。1752年他在費城進行瞭震動世界的電風箏實驗:在雷電交加的情況下,利用風箏將大氣電收集到萊頓瓶中,使其充電,由此證明瞭他所提出的“閃電和靜電的同一性”的設想。根據這一理論和他對尖端接地導體放電現象的發現,1750年提出瞭關於避雷針的建議。這一建議首先於1852年在法國馬利大學得到應用。避雷針的發明不僅可以防止閃電所招致的嚴重危害,同時也破除瞭迷信,揭示瞭自然力的真實性質。

  富蘭克林還研究瞭帶電體之間的相互吸引和排斥;不規則帶電導體中的電荷分佈;感應起電現象等。

  在實際工作過程中,富蘭克林創造瞭許多電學方面的專門名詞,例如:正電、負電、導電體、電池(當時指萊頓瓶組,尚未發明今日的電池)、充電、放電等,所有這些名詞至今仍在現代電學中沿用。

富蘭克林的風箏實驗

  作為一個實驗科學傢,富蘭克林相當廣泛地研究和觀察自然現象。他還闡述瞭熱傳導理論(見熱傳遞);研究過利用蒸發取得低溫的方法;近代通風的方法;各種植物的移植;傳染病的防治;墨西哥灣流速和溫度的測量以及北美洲風暴運動的方向等等。富蘭克林著名的發明有搖椅、雙焦距眼鏡、賓夕法尼亞火爐、高架取書架等等。

  富蘭克林在哲學上擁護自然神論,承認自然界的存在及其客觀性。他也是最先有意識地用勞動時間來確定生產價值的人。

  富蘭克林預言美國人口是按幾何級數增加的,平均每 25年增長1倍。這預言已為美國政府在上一世紀的人口普查所證實。

  富蘭克林主要的電學著作和論文有:《電的實驗與觀測》(1750)、《對於導電物質的性質與效應的見解和推測》(1750)、《在美國費城所進行的關於電的實驗與觀測》(1751)、《論閃電與靜電的同一性》(1752)等等。

  

參考書目

 弗·卡約裡著,戴念祖譯:《物理學史》,內蒙古人民出版社,呼和浩特,1982。(F.Gajori, A History of Physics, MacMillan, London, 1928.)

 S. R. Weart, ed., Selected papers of Greαt American Physicists, American Institute of Phyiscs, New York, 1976.

 J. W. Oliver, History of American Technology,Ronald Press,New York,1956.