„Szokująca” prawda o „odkryciu” elektryczności Benjamina Franklina

Spośród wszystkich kultowych eksperymentów naukowych w historii, tylko nieliczne są bardziej znane niż latawiec i kluczowa sztuczka Benjamina Franklina . Wielu artystów przedstawiło to słynnie. Zwykle ich obrazy przedstawiają Franklina i chłopca puszczającego latawiec na polu podczas dramatycznej burzy. Na tych przedstawieniach piorun uderza w latawiec, wystrzeliwując łuk światła od klucza do palca Franklina. Dzisiaj niektórzy świętują to jako moment odkrycia elektryczności.

Jest tylko jeden problem z tym przedstawieniem. Starożytni Grecy, tacy jak Tales z Miletu, który zmarł około 546 rpne, wiedzieli o elektryczności statycznej. Thales przeprowadzał nawet eksperymenty, ocierając wełnę o bursztyn. Słowo „elektron” wywodzi się nawet z greckiego słowa oznaczającego bursztyn.

Niemniej jednak Franklin znacząco przyczynił się do naszego współczesnego rozumienia elektryczności. Oto prawdziwa historia o eksperymencie, który zmienił świat.

Rozwiązanie problemu przyciągania

W osiemnastowiecznym oświeceniu naukowcy starali się zrozumieć naturalne właściwości elektryczności, takie jak przyciąganie i odpychanie. Benjamin Franklin ukuł te terminy i wprowadził inne, w tym:

• Plus (dla ładunków dodatnich)
• Minus (dla ładunków ujemnych)
• Bateria
• Elektryk
• Naelektryzowany
• Opłata

Zamienił swój dom na Market Street w Filadelfii w prawdziwe laboratorium elektryczne, projektując instrumenty wykonane z przedmiotów gospodarstwa domowego. Używając drutu prowadzącego z żelaznego pręta przymocowanego do komina , doprowadził prąd do domu. W liście do przyjaciela Franklin napisał: „Na schodach naprzeciwko drzwi mojej komnaty drut był podzielone, końce rozstawione na około sześć cali, mały dzwoneczek na każdym końcu. ”

Słynne elektryczne dzwonki Franklina

Kiedy prąd wypełnił atmosferę, Franklin ustawił grupę dzwonków elektrycznych . Kiedy małe iskry przeskakiwały między drutami, dzwonki dzwoniły cicho. Innym razem schody oświetlały potężne łuki elektryczne wielkości palca wskazującego. Dzwony biły głośno. Żona Franklina, Deborah, była przerażona alarmami i gadżetami oświetlającymi jej korytarz i wypełniającymi go hałasem podczas burzy.

Pewnego wieczoru Franklin próbował porazić indyka prądem dla tłumu hałaśliwych gości. Niestety, zamiast tego został porażony prądem, upadając na ziemię w konwulsjach. To otarcie się o śmierć uwydatniło dziwny związek ludzi z elektrycznością. Większość uważała to za osobliwe zjawisko, nadające się do sztuczek salonowych.

Od podróżujących elektryków po latające latawce

Podróżujący elektrycy podróżowali po kraju, bawiąc ludzi swoimi występami. Franklin przyglądał się im z zainteresowaniem. Wkrótce wyszedł poza rozrywkę, zachęcony relacjami o eksperymentach wychodzących z Europy. Dokonał również obserwacji dotyczących wyładowań atmosferycznych i elektryczności, znajdując wyraźne podobieństwa. Obie wyglądały jak lekkie i rozwidlone łuki. Zauważył również, że zarówno trzeszczały, jak i miały moc zabijania zwierząt. Jego wniosek? Błyskawica była formą elektryczności statycznej.

Artystyczne przedstawienie Benjamina Franklina puszczającego latawiec w burza z piorunami.

Aby dodatkowo potwierdzić swoje obserwacje, Franklin opracował słynny eksperyment z użyciem latawca i klucza. Franklin opisał to w liście do brytyjskiego wynalazcy Petera Collinsona, który mieszkał w Londynie. Collinson opublikował list Franklina w 1751 roku. Publikacja zapoczątkowała eksperymenty europejskich naukowców zafascynowanych hipotezą Franklina, które doprowadziły do śmierci w wyniku porażenia prądem co najmniej jednego badacza.

A Eureka Moment

Francuski naukowiec Thomas-François DAlibard z powodzeniem udowodnił hipotezę Franklina w maju 1752 r., Używając pionowego pręta o długości 50 stóp. W Belgii i Anglii naukowcy poszli w jego ślady. W trakcie tego procesu z powodzeniem wykazali, że błyskawica to prąd elektryczny. Potrzeba było czasu, zanim informacje o tych testach dotarły do Nowego Świata. Tak więc Franklin prawdopodobnie nigdy nie wiedział, że ci europejscy naukowcy pokonali go po puentę, gdy przygotowywał swój własny proces.

Początkowo Franklin planował przeprowadzić swój test z wieży Christ Church, wciąż w budowie. Do wiosny 1752 r. Wieża pozostała jednak niedokończona. Franklin niecierpliwił się i postanowił działać bez tego. W czerwcu on i jego syn William puszczali latawiec z kluczem przywiązanym do sznurka podczas burzy.

Franklin i piorunochron

Eksperyment obarczony niesamowitym niebezpieczeństwem, Franklin i jego syn ryzykował porażenie prądem. Jak uciekli z życiem? Żaden piorun nie uderzył w latawiec. Zamiast tego latawiec napotkał niewielkie ilości energii elektrycznej zebranej w chmurach burzowych.Franklin dotknął klawisza, powodując, że nitki sznurka stanęły na końcu. Ładunek został zebrany w słoju Leyden, zabytkowym elemencie elektrycznym zdolnym do przechowywania ładunku elektrycznego wysokiego napięcia, który mógłby zostać uwolniony w późniejszym terminie. Wynik? Franklin udowodnił obecność elektryczności jako błyskawicy.

Uświadomienie sobie, że elektryczność i błyskawica są takie same, miało natychmiastowe reperkusje, zarówno praktyczne, jak i naukowe. Piętnaście lat później Joseph Priestley, brytyjski chemik, który odkrył elektryczność, opublikował opis eksperymentu. Franklin zaczął projektować piorunochron, żelazny pręt przymocowany do szczytu budynku. Pręt został podłączony do drutu. Drut przenoszący piorun uderza nieszkodliwie w ziemię.

Wkrótce jego piorunochrony stanęły na szczytach budynków, od Nowego Jorku po Boston, od Londynu po Paryż. Franklin nie odkrył elektryczności ani nawet nie przeprowadził pierwszych eksperymentów związanych z jej odkryciem. Ale stworzył hipotezę błyskawicy i warunki eksperymentalne, aby to udowodnić.

Autor: Engrid Barnett, współpracownik Ripleys.com