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富兰克林的风筝实验

1、  实验结果,将富兰克林捧成了英雄:云端取得电,被保存在玻璃和金属制成的大瓶中(称做莱登瓶),然后在各项实验中,当成普遍的电力随意使用,这又再次证实了富兰克林的天才!

2、  在高塔尖端,装置一个大可容人的亭子和简单的电力站.在电力站中,架起一根铁杆,伸出亭外,高约20或30呎,尖端削尖.如果亭子能够维持干爽,亭子里即可安置一人.当云层变低,隐隐有暴风雨前兆,此时云际充满丰沛的电力和火花,铁杆即可汲取电力,供亭内的人使用.

3、富兰克林的风筝实验绝不是一时冲动所做的。早在数年前,他就致力于电的研究,并在当时人们不知“电为何物”的时代,指出了电的性质。

4、 这里距离北京仅150公里,空气质量好到爆!(2015-12-21)

5、富兰克林生前身后自然流传着很多故事,这个带电风筝的故事就是其中之一。作为流传已久的经典传说,很多美国人深信不疑。在国内,作为语文教科书里的“老段子”,同样人尽皆知。可是这到底是个神话还是真有其事呢?(富兰克林的风筝实验)。

6、最初,英国人广泛采用了富兰克林的尖头避雷针。但是美国独立战争(1775年~1783年)爆发后,富兰克林积极参加独立运动,并且是独立宣言的起草人之一。于是富兰克林发明的尖头避雷针在英国国王乔治三世眼中似乎成了将要诞生的美国的象征。据说乔治三世在盛怒之下,召来英国皇家学会会长约翰·普林格尔,向他施加压力,要他公开宣布圆头避雷针比尖头的更安全,要求要全英国的避雷针都改成球状。

7、 我们与上帝的距离只差一台量子计算机(2015-12-16)

8、闪电的的平均电流是3万安培,最大电流可达30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。放电过程中,由于闪电通道中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。

9、这个人也不一般,与其说他是一位物理学家,倒不如说他是杰出的政治家、外交家及商人。他是《独立宣言》的起草人之曾出任美国驻法国大使,成功取得法国支持美国独立。

10、该书由罗会仟、赵敏、姚晓春、陆继宗撰写,其中罗会仟完成书稿约50%。该书介绍了从公元前950年《竹书纪年》最早记载北极光和公元前600年泰勒斯发现琥珀摩擦起电开始,物理学在力、热、光、电等方面的发展历程,直到2000年相对论重离子对撞机开始运行。读者可以在字里行间和图片里寻找物理学史上的一个个重要足迹,在认识科学现象的同时,体验科学家们的发现历程和人生经历,从而激发对物理学的兴趣。

11、“莱顿瓶发出的轰鸣声,放出的电火花,不是和雷电一样吗?”富兰克林大胆地提出这个设想。经过反复思考,他推测雷电就是普通的电,并找出它们两者间的12条相同之处:都发亮光;光的颜色相同;闪电和电火花的路线都是曲折的;运动都极其迅速;都能被金属传导;都能发出爆炸声或噪声;都能在水或冰块中存在;通过物体时能使之破裂;都能杀死动物;都能熔化金属;都能使易燃物燃烧;都有硫磺气味。

12、事后,富兰克林用莱顿瓶收集的雷电,做了一系列的实验,进一步证实了雷电与普通电完全相同。

13、  富兰克林针对上述实验所做的报告发表于1752年10月19日的宾州会报之中,同一篇文章里,提及一篇文章《如何使居处免受雷电的袭击》,这篇文章后来登在1753年的《理查德年鉴》里.富兰克林笃信避雷针的功效,他在1751年开始大力推荐避雷针,而之后实验的成功,更让他对避雷针激起无比信心:他确信它的确能有效导引雷电,保护大众生命财产的安全.

14、避雷针的问世,引起了教会的反对。他们认为:“装在屋顶的尖杆指向天空是对上帝的不敬。”“干涉上帝的事,对上帝指手划脚,是要受上帝惩罚的。”

15、对于权威人士的嘲笑、奚落,富兰克林不予理睬,终于在做好各种准备的情况下,冒着生命危险,做了风筝实验。

16、他们在屋顶上树起一根长长的铁杆,下面捆着一根铁尺,目的是把天上的电引到屋里观察和研究。

17、 MIT牛人解说数学体系(2015-12-05)

18、实验者模仿18世纪时使用的材料制作了一个大风筝和木板棚架。把风筝在天气晴朗的海滩上放飞,在飘扬的海风中,虽然完全没有电闪雷鸣,但空气中的电荷和风筝和风筝线与空气之间的摩擦产生的电荷已经可以使风筝明显地带上静电,风筝线上挂着的钥匙在吱吱响。第一件事很容易地验证了。

19、这些相似性指向一个结论:这两种现象是同一种物理现象。

20、然而,他对科学的贡献主要还是在物理学上。其中以电学为主——他是探索电学的先驱者之一。

21、从此以后,富兰克林成了世界上最“帅”的人之一。

22、很多人追随着富兰克林的脚步,“疯狂”了重复着他的大气电实验(或者是实验的设想)。

23、100美元的钞票上印着富兰克林的头像|pxhere

24、 暗物质其实就是科学家YY出来的理想情人(2015-12-30)

25、他由此设想,若能在高物上安置一种尖端装置,就有可能把雷电引入地下。

26、富兰克林和他的儿子一道拉着风筝线,父子俩焦急的期待着,此时,刚好一道闪电从风筝上掠过,富兰克林用手靠近系在牵着风筝的麻绳末端的铜钥匙,立即掠过一种恐怖的麻木感。他抑制不住内心的激动,大声呼喊:“威廉,我被电击了!”随后,他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中。

27、本栏目以重大历史事件为线索,介绍数学和数学家的故事,数学与各种文化的关系等。让学生了解数学发展的脉络,认识到数学并不是孤立的学科,而是联系生活的方方面面的。另外,以历史事件发生的日期,算变形24点,提高学生的心算能力。

28、风筝实验的成功使富兰克林在全世界科学界的名声大振。英国皇家学会不仅承认他的结论,还给他送来了金质奖章和皇家学会会员的聘书。

29、不过最为流行的还是在建筑物上安装中国式的避雷针――龙吻脊。1688年,法国旅行家卡勃里欧列·戴马甘兰来中国游历之后,写了一部名叫《中国新事》的书。书里写道:“……当时,中国屋宇的屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸向天空,舌根连接着一根根细的铁丝,直通地下。这样奇妙的装置,在发生雷电的时候就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线下行地底,起不了丝毫破坏作用。”

30、实际上闪电电压要比这高得多,有时会达到几亿伏,在这样的电击下风筝绳子将承受几千度的高温而被烧毁。

31、美国《流言终结者》节目曾经做过一个模拟实验,让一个假人放风筝,然后给风筝施加50万伏电压的假闪电,测出流过假人“心脏”的电流超过了6毫安,足以将真人电死。

32、其实没什么必要。富兰克林是在1746年开始研究电学的,做了一系列实验,提出了新的电学理论,他发明的一些术语沿用至今,例如“正极”“负极”“电池”。当时北美还是英国的殖民地,世界科学的中心在欧洲,富兰克林只能是把他的研究成果写信告诉朋友、英国王家学会会员彼得·克里森,再由克里森报告给王家学会。1749年11月,富兰克林通过比较静电放电和闪电的相似性,得出结论说闪电是一种放电现象。这个结论并非富兰克林的首创,在此之前已经有欧洲的科学家提出过了。富兰克林的独创之处,是提出了验证这个假说的实验设想。

33、  这根针的目的,不只是用来引雷电而已,它能防患雷击于未然.这根针可以不停地汲取天空中的雷量,在它的强度大到足以形成雷电之前,即把电导引入地下,如同富兰克林的形容:“在云间电量积蓄到释放之际,便将雷电之火平静地消弭于无形.”

34、父子俩躲在草棚的屋檐下,手中紧握着没有被雨水淋湿的绸带,目不转睛地观察着风筝的动静。

35、7月的一天,终于盼来了费城一个大雷雨的天气,富兰克林带着儿子选了一块广阔的草地,按照设定引“天电”的方案,将一只特制的风筝徐徐放到阴雨密布的天空。

36、(风筝实验听起来疯狂无比,但是后人对于这个实验是否真正存在莫衷一是。)

37、也许他没有想到,他这一个小小的举动无意中成就了物理学史的一段传奇。

38、本杰明·富兰克林是一个多才多艺的人,他是作家、政治家、外交家、发明家、出版商、新闻人……还是科学家,在电学方面做出了开创性的贡献。他最著名的科学研究,当然是冒着雷击的危险用风筝把雷电引下来,证明了闪电是一种放电现象。这个大胆的实验引发了无数人的崇敬,富兰克林甚至因此被赞誉为“现代普罗米修斯”。有些人也大胆地去模仿,结果毫不意外地导致了遭到雷击身亡的悲剧。富兰克林本人有必要冒险做这个实验吗?

39、  富兰克林由两根木棍架成的十字,撑起了一大块丝缎的布面,这就是富兰克林传说中不朽的风筝!在风筝上端,系上尖细的铁丝,铁丝末端绑上一只金属钥匙.富兰克林操控风筝的部分,捆上秘密的绝缘体—丝缎带;在暴风雨即将来临之时,这个实验者和他的儿子,走入一片空旷的空地,搭起一个暂时性的挡雨棚,在风筝升起了相当的一段时间后,一朵雷云才渐渐逼近.以下是普里斯莱的叙述:

40、对于利赫曼之死,后来的普利斯特列说:“令人敬佩的利赫曼的光荣牺牲使每个电气学家不会再这样光荣死去了。”

41、为了纪念他,1928年以后每张百元美钞上都印有他的肖像。

42、在几年后,有传闻和一些书籍称富兰克林用风筝替代了铁棒,做了这个著名风筝雷电的实验,但是缺乏充足的证据。后来有研究者发现富兰克林本人也从来没有正式承认做过这个实验尽管对于富兰克林是否做过风筝实验存在争议,但是有一点可以肯定的是,富兰克林即使做过风筝实验,也肯定不会和传说中的一模一样。

43、这是一项非常危险的试验,事实上,同时期有其他科学家进行类似的实验时被电击致命。(因此请小朋友们注意安全,不要模仿!)

44、这一场闹剧也算是避雷针应用史上一件趣闻吧!

45、1753年7月26日下午一点钟左右,北方升起了一大片雷电乌云。我和利赫曼正出席一个科学院的会议,于是匆匆告别,想赶回家去观察“雷电器”。

46、 Science公布2015年十大科学突破:基因剪刀居首(2015-12-21)

47、召唤三个民兵向前冲锋,对敌人造成3次物理伤害和击退效果。

48、 一张图看懂暗物质(2015-12-17)

49、接着他们把风筝线弄湿,风筝上的静电量进一步增大。但是把手指靠近钥匙,却并没有出现明显的触电感觉。为了增大电量,终结者找了一个大金属球形状的电荷产生器代替海边的空气作为电荷来源,这个大金属球产生的电荷远远高过空气中的静电产生的电荷,但是比起真正的闪电还是微不足道的。当风筝靠近这个金属球时,就会被击中,如果把一个探头靠近钥匙,可以看到两者之间有微弱的火花。第二件事也证实了。

50、1729年,英国科学家格雷通过研究摩擦起电现象发现,琥珀上带的电可以传给金属棒甚至人体,却不能传给丝绸,这说明金属和丝绸是存在区别的。另一位科学家迪费则紧紧抓住这个问题关键,继续寻找各种摩擦带电之间的区别。通过大量实验探索,迪费认为用丝绸摩擦的玻璃棒和用树脂摩擦的琥珀带的电不同,电其实是由两种流质组成,同种电会相互排斥,异种电则相互吸引,两种流质一旦相遇则会发生中和,从而不带电。这种说话异曲同工地蕴含了中国古代的阴阳相克相生的哲学观点,显得十分自然。

51、富兰克林在电学上成就显著。为了深入探讨电运动的规律,创造了许多专用名词,如正电、负电、导电体、电池、充电、放电等,成为世界通用的词汇。他借用了数学上正负的概念,第一个科学地用正电、负电概念表示电荷性质,并提出了电荷不能创生、也不能消灭的思想,后人在此基础上发现了电荷守恒定律。

52、早在3000多年前的殷商时期,甲骨文中就有了“雷”及“电”的形声字。西周初期,在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“電”字。

53、  这朵云看起来有闪电的迹象,但却毫无动静地过去了;但就在他们开始对自己的发明感到灰心之时,他注意到几条细线在云间闪烁,然后有直立的迹象,像是经由指挥一般,一个接着一个相继出现!他震慑于这个景象,连忙伸出手,对准风筝在线的钥匙.这项创举终于完成了,富兰克林终于取得货真价实的雷电.

54、富兰克林用手拿卷线圈的铁丝,在雷电雨夜闪电划过风筝,富兰克林的手有麻木感,他激动地大叫“我被电击了!”回到家,他将风筝线上的电引入实验瓶,进行电学实验,果然科学家的假说成立。

55、这样的实验后来多次有人做过,当然是用绑着的风筝做的,人是不能在旁边的,否则有可能出事。

56、如果云层上的电荷聚集越来越多,和地面之间形成的电压越来越大,最后它们击穿十几千米厚的空气,形成一条到达地面的导电通道,释放巨大的能量,这就产生了雷电。如果这条通道正好途经某个人的身体,放电电流会很大,数量级达到几十千安甚至百千安以上。那么大的电流流过受害者的躯体,首先伤害的是受害者的大脑和心脏。因为几毫安的电流就足以使人类的心脏发生心室纤维性颤动、停搏。雷电流也会致使呼吸系统麻痹而停止呼吸,从而致人丧命。此外,雷电流的极大的机械效应足以撕裂受害者的皮肤和肌肉,而强烈的热效应也足以烧焦受害者的躯体。这种雷击事故称为“直接雷击”。遭受直接雷击的人十有八九会死亡,即使没有死亡也会重度受伤。如果这条导电通道没有直接通过人体,相隔一段距离,比如击中了附近的一棵树,人体仍然有可能因为感应的电流而触电,称为“感应雷击”。感应雷击有时会比较弱,被击中者无大碍,受雷击大难不死的幸运儿大多数是这种情况。

57、但是由于缺乏足够的证据,他的这一结论并不被人认可。

58、1754年,富兰克林用避雷针保护建筑物的建议被梅伦的一个牧师迪维什第一次实现了。到了1760年,富兰克林在费城一座大楼里立起了一根避雷针。避雷针在最初发明与推广应用时,教会曾把它视为不祥之物,说是装上了富兰克林的这种东西,不但不能避雷,反而会引起上帝的震怒而遭到雷击,但是,在费城等地,拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针,在大雷雨中却安然无恙。到了1782年,费城已经大约有了400根避雷针了。

59、 不可解的物理学难题,源于数学核心的悖论(2015-12-22)

60、富兰克林曾经与雷电有亲密接触。据说他将一把铜钥匙,系在风筝线的末端。风筝升入雷雨云层,闪电在风筝附近闪烁,雷声隆隆。一道闪电掠过,风筝线上有一小段直立起来,像被一种看不见的力移动着。富兰克林突然觉得他的手有麻木的感觉,就把手指靠近铜钥匙,顷刻之间,铜钥匙上射出一串火花。富兰克林大叫一声,赶紧把手远离了钥匙。他喊到:“威廉!我受到电击了!现在可以证明,闪电就是电”。

61、如果云层上的电荷聚集越来越多,和地面之间形成的电压越来越大,最后它们击穿十几千米厚的空气,形成一条到达地面的导电通道,释放巨大的能量,这就产生了雷电。如果这条通道正好途经某个人的身体,放电电流会很大,数量级达到几十千安甚至百千安以上。那么大的电流流过受害者的躯体,首先伤害的是受害者的大脑和心脏。因为几毫安的电流就足以使人类的心脏发生心室纤维性颤动、停搏。雷电流也会致使呼吸系统麻痹而停止呼吸,从而致人丧命。此外,雷电流的极大的机械效应足以撕裂受害者的皮肤和肌肉,而强烈的热效应也足以烧焦受害者的躯体。这种雷击事故称为“直接雷击”。遭受直接雷击的人十有八九会死亡,即使没有死亡也会重度受伤如果这条导电通道没有直接通过人体,相隔一段距离,比如击中了附近的一棵树,人体仍然有可能因为感应的电流而触电,称为“感应雷击”。感应雷击有时会比较弱,被击中者无大碍,受雷击大难不死的幸运儿大多数是这种情况。

62、他先在自己家做实验:在屋顶高耸的烟囱上,安装一根3米长的尖顶细铁棒;在细铁棒的下端绑上金属线;沿着楼梯,把金属线引到底楼的一个小泵上(水泵与大地有接触);将经过房间的那段金属线分成两段,且将两股线相隔一段距离,各挂一个小铃。这样,如果雷电从细铁棒进人,经过金属线进入大地,那么,两股线受力,小铃就会晃荡,发出响声。

63、风筝能否吸引电流,并且通过长长的风筝线传递到钥匙;

64、富兰克林和他的儿子威廉一道,带着上面装有一个金属杆的风筝来到一个空旷地带。富兰克林高举起风筝,他的儿子则拉着风筝线飞跑。由于风大,风筝很快就被放上高空。刹那,雷电交加,大雨倾盆。

65、富兰克林对电学的贡献还有许多,他正确地指出摩擦起电实际上是让电转移到另外一个物体,而不是创造了新的电,这是电荷守恒定律的早期描述。并且他还发展迪费的学说,定义了正电荷和负电荷的概念,沿用至今。受到富兰克林的风筝实验的启发,1745年,狄维斯成功发明了避雷针——如果用尖端金属放在建筑物高处,就可以把雷电引导到地面而不经过建筑导致破坏。如今,几乎所有高层建筑都要设置避雷针,体现了人类对大自然力量的敬畏之情。富兰克林本人还是美国独立战争的伟大领袖,是美国《独立宣言》的起草人之他的头像被印在了百元美钞上,永远被人民所敬仰和怀念。

66、原来,我国古代建筑师最迟在17世纪后期就已经发明了避雷针。

67、这可不是一只普通的风筝,它是用丝绸做成的,在它的顶端绑了一根尖细的金属丝,作为吸引内电的“接收器”;金属丝连着放风筝用的绳,这样细绳被雨水打湿后,也就成了导线;细绳的另一端系上绸带,作为绝缘体,避免实验者触电;在绸带和绳子之间,挂有一把钥匙,作为电极。

68、在一次研究的意外事件中,他得到启迪,有一次,他把几只莱顿瓶连在一起,以加大电容量。不料,实验的时候,守在一旁的妻子丽德不小心碰了一下莱顿瓶,只听得“轰”的一声,一团电火花闪过,丽德被击中倒地,面色惨白。她因此休息了一个星期身体才得到康复。

69、在1750年7月29日致克里森的信中,富兰克林建议,在高处立一根金属杆,雷暴云来临时,就可以把云里的电荷通过金属杆引下来。如果金属杆和大地是绝缘的,电荷留在杆里跑不掉,就可以用来做电学实验,从而证明闪电是放电现象。如果金属杆接地,电荷就释放到地下,避免了雷击,就成了避雷针,之前在3月2日的信中富兰克林已提出了避雷针的设想,在这封信里他进一步做了说明。

70、富兰克林的成就实在是数不胜数。他参加起草了《独立宣言》和美国宪法,担任过州长,是美国历史上第一位驻外大使,出版了费城第一份报纸《宾夕法尼亚报》、美国第一本医学专著、第一部小说以及其他很多畅销书,在多个科学领域也有很多贡献。(他甚至成了财富的象征)

71、避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。

72、为了探明真相,著名实验帝《流言终结者》在第4季第5集里复制了这个流言他们试图证明三件事:

73、 量子物理幼儿版,扎克伯格你太淘气了!(2015-12-19)

74、而且,按普利斯特里的说法,富兰克林是在1752年6月做的实验,当时他还不知道法国人已经成功地做了“费城实验”,他本人知道这个实验的重要性,为什么不急着发表?甚至不在其《费城报》上简单提一下?在过了4个月后知道了法国人的实验结果才提及此事?更令人费解的是,富兰克林不仅不急着发表,而且私下里也没有向别人透露他做了风筝实验。当时费城有一个研究电学的著名专家伊伯内泽·金内斯利,是富兰克林的好友,富兰克林和他保持着密切的联系,互相报告电学实验结果。如果富兰克林做了风筝实验,很难想象富兰克林不会告诉他结果。但是在1752年9月到10月这段时间,金内斯利多次在费城做关于电学的演讲,介绍法国人的“费城实验”,却都没有提到在费城本地已有人做了类似的实验。一直到了1761年,金内斯利自己才做了风筝实验,不过是在晴朗的日子做的。在富兰克林做风筝实验的时候,他的儿子威廉并不是像一些描绘该实验的画作画的那样是个小孩,而是已经21岁。威廉也是个人物,当过新泽西的总督,后来成为美国保皇d领袖,美国建国后流亡英国,是爱丁堡王家学会建会会员。但是威廉从来没有提到他参与了这个著名的实验。

75、为了对电进行探索,传说他曾经做过著名的“风筝实验”:1752年,富兰克林在雷雨天气中放风筝,用金属丝连接钥匙和莱顿瓶,以证明“雷电”是由电力造成。

76、把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端,在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。

77、富兰克林从风筝实验中,不但了解了雷电的性质,而且证实:雷电是可以从天空“走”下来的。“高大建筑物常常遭到雷击,能不能给雷电搭一个梯子,让它乖乖地’走‘下来呢?”富兰克林想。

78、富兰克林是第一个提出用实验来证明天空中的闪电就是电的的科学家,那是在1750年。但是第一个付诸于实践的却是法国科学家——他像图中那样观察到了铁棒上的火花,不过没有用身体近距离去碰铁棒。此后,还有一些研究者也做了类似的实验。在俄罗斯有一位物理学家在模仿这个实验时,因为操作不慎被雷电击死。

79、然而有不少人对于本杰明·富兰克林当年是否真的进行了这样的实验,或实验到底是如何进行,还心存疑虑。美国Discovery频道《流言终结者》节目在第4季第5集利用实验证明了,如果本杰明·富兰克林真的把手靠近导下了雷电的钥匙,他将会被直接杀死。其实早已经有研究者发现富兰克林本人从来没有正式承认做过这个实验。

80、 掉进黑洞是一种怎样的体验?(2015-12-28)