本傑明·富蘭克林是一個多才多藝的人，他是作家、政治家、外交家、發明家、出版商、新聞人……還是科學家，在電學方面做出了開創性的貢獻。他最著名的科學研究，當然是冒著雷擊的危險用風箏把雷電引下來，證明了閃電是一種放電現象。這個大膽的實驗引發了無數人的崇敬，富蘭克林甚至因此被讚譽為“現代普羅米修斯”。有些人也大膽地去模仿，結果毫不意外地導致了遭到雷擊身亡的悲劇。富蘭克林本人有必要冒險做這個實驗嗎？
其實沒什麼必要。富蘭克林是在1746年開始研究電學的，做了一系列實驗，提出了新的電學理論，他發明的一些術語，沿用至今，例如“正極”、“負極”、“電池”。當時北美還是英國的殖民地，世界科學的中心在歐洲，富蘭克林只能是把他的研究成果寫信告訴他的朋友、英國王家學會會員彼得·克里森，再由克里森報告給王家學會。1749年11月，富蘭克林通過比較靜電放電和閃電的相似性，得出結論說閃電是一種放電現象。這個結論並非富蘭克林的首創，在此之前已經有歐洲的科學家提出過了。富蘭克林的獨創之處，是提出了驗證這個假說的實驗設想。在1750年7月29日致克里森的信中，富蘭克林建議，在高處立一根金屬桿，雷暴雲來臨時，就可以把雲裡的電荷通過金屬桿引下來。如果金屬桿和大地是絕緣的，電荷留在杆裡跑不掉，就可以用來做電學實驗，從而證明閃電是放電現象。如果金屬桿接地，電荷就釋放到地下，避免了雷擊，就成了避雷針，此前在3月2日的信中富蘭克林已提出了避雷針的設想，在這封信裡他進一步做了說明。
但是富蘭克林的這些信沒有得到王家學會的重視，他們拒絕發表。在克里森的幫助下，這些信被收集起來，做為一部專著《電實驗與觀察》於1751年在倫敦出版。第二年，這部專著翻譯成法文，引起了法國科學家的極大重視。他們開始驗證富蘭克林的實驗設想。首先這麼做的是譯者達裡巴。他於1752年5月初在巴黎郊外馬裡村立起了一根金屬桿，之後自己回巴黎，派人看守。5月10日，來了雷暴，看守人按照達裡巴的指示，手持一根插了銅絲的玻璃棒，碰了碰金屬桿，冒出了火花，證明金屬桿帶了電。隨後看守人找了人作證，重複了實驗。3天后，達裡巴向巴黎科學院報告了馬裡實驗結果。接下來的一段時間，德羅、布封等人先後在巴黎等地重複了該實驗，轟動一時，人們紛紛來圍觀“天火”，富蘭克林在法國一舉成名，這個實驗被稱為“費城實驗”——富蘭克林當時人在費城。
富蘭克林自己為什麼不做這個實驗，而只是提出設想建議別人來做呢？據他說是因為費城當時沒有高樓可以用來做實驗，他準備等費城的大教堂建好了再做。大教堂還沒有建好，法國人實現了“費城實驗”的消息已經傳來。富蘭克林主辦的《費城報》在8月27日報道了法國“費城實驗”。9月，富蘭克林在自己家裡立了根金屬桿，做了一點改進，在杆的底端放上鈴鐺，一旦雷暴經過，鈴鐺在電的作用下就會響起來。10月19日，富蘭克林在《費城報》刊登文章報告“風箏實驗”。文章開頭說：歐洲的報紙經常提到用在高樓立起金屬桿的方法成功做了“費城實驗”，其實在費城，已經有人用不同的但是更容易的方法成功地做了同樣的實驗，人人都可以嘗試。隨後他介紹了應該怎麼做這個實驗：用絲綢手帕做一個風箏，風箏上方固定一根金屬絲，在風箏繩子的末端系一條絲綢帶子，在繩子和絲綢帶子交接的地方綁一把門鑰匙。在有雷電的時候，人躲在屋裡通過門、窗放風箏，手拽著絲綢帶子，注意不要讓雨把絲綢帶子打溼，也注意不要讓風箏繩子碰到門框或窗框。繩子被雨打溼後，就會把雷暴雲裡的電引導下來，因為絲綢帶子是乾的，不能導電，電荷都聚在了門鑰匙，這時如果用指關節碰鑰匙，就會冒火花，這樣就證明了的確帶電了。這些電荷還可以收集起來做別的實驗。
富蘭克林也把這篇文章寄給了克里森。克里森在當年12月在王家學會宣讀。這回王家學會不能不重視了，在學會會刊上刊登了這篇文章。但是這篇文章其實並不是實驗報告，而是實驗指導。而且它也沒有明確地說富蘭克林本人做了實驗，只是含糊地說在費城有人做了。37年後，1789年富蘭克林發表《自傳》，才明確說了自己做了風箏實驗，但是隻有半句話，在介紹了法國人的“費城實驗”如何引起轟動之後，他說“不久之後我在費城用風箏成功地做了類似的實驗”。
在富蘭克林的所有著作中，就只有這兩個地方提到了這個著名的風箏實驗，留下了很多疑問：他是在什麼時候做的實驗？有沒有助手？有沒有見證人？對這些關鍵點，富蘭克林全都語焉不詳。直到15年後，1767年，英國化學家普利斯特里發表《電的歷史》一書，才回答了這些疑問。按照普利斯特里的說法，富蘭克林是在1752年6月做了風箏實驗。雖然在一個月前法國人已經做了“費城實驗”，但是富蘭克林還不知道（那時候還沒有電報、電話，歐洲的報刊要靠海運運到美國，至少要經過6周才能運到）。富蘭克林找了兒子威廉當助手，人躲在一個木棚子下面放風箏。富蘭克林沒有找見證人，因為他對實驗結果沒有把握，怕實驗失敗感到難堪。
普利斯特里寫這本書的時候，富蘭克林在倫敦，他應該是採訪了富蘭克林，而且有跡象表明富蘭克林審了稿。所以普利斯特里的說法就成為了富蘭克林風箏實驗的最原始資料，後人介紹、描繪富蘭克林風箏實驗追根溯源都是來自於它。但是他的說法仍然讓人疑惑。富蘭克林並不是害羞的人，怎麼會因為擔心實驗失敗不敢找人見證？即使有這樣的擔心，在實驗成功之後，為什麼不在有人見證的情況下再重複一下實驗？按他本人的說法，這個實驗是很容易做的，不難重複。
而且，按普利斯特里的說法，富蘭克林是在1752年6月做的實驗，當時他還不知道法國人已經成功地做了“費城實驗”，他本人知道這個實驗的重要性，為什麼不急著發表？甚至不在其《費城報》上簡單提一下？要過了四個月知道了法國人的實驗結果才提及此事？更令人費解的是，富蘭克林不僅不急著發表，而且私下裡也沒有向別人透露他做了風箏實驗。當時費城有一個研究電學的著名專家伊伯內澤·金內斯利，是富蘭克林的好友，富蘭克林和他保持著密切的聯繫，互相報告電學實驗結果。如果富蘭克林做了風箏實驗，很難想像富蘭克林不會告訴他結果。但是在1752年9月到10月這段時間，金內斯利多次在費城做關於電學的演講，介紹法國人的“費城實驗”，卻都沒有提到在費城本地已有人做了類似的實驗。一直到了1761年，金內斯利自己才做了風箏實驗，不過是在晴朗的日子做的。在富蘭克林做風箏實驗的時候，他的兒子威廉並不是像一些描繪該實驗的繪畫畫的那樣是個小孩，而是已經21歲。威廉也是個人物，當過新澤西的總督，後來成為美國保皇黨領袖，美國建國後流亡英國，是愛丁堡王家學會建會會員。但是威廉從來沒有提到他參與了這個著名的實驗。
因此一直有人懷疑富蘭克林並沒有真正做過風箏實驗。美國“流言終結者”曾經做過一個模擬實驗，讓一個假人放風箏，然後給風箏施加50萬伏電壓的假閃電，測出流過假人“心臟”的電流超過了6毫安，足以將真人電死。這說明富蘭克林如果做過實驗，會被電死。實際上閃電電壓要比這高得多，有時會達到幾億伏，在這樣的電擊下風箏繩子將承受幾千度的高溫而被燒燬，這樣的實驗後來多次有人做過，當然是用綁著的風箏做的，人是不能在旁邊的，否則有可能出事。如果富蘭克林真的做過風箏實驗的話，他描述的結果也肯定不是引導雷電，而是收集空氣裡的電荷到鑰匙裡，就像人們後來發現的，即使在大晴天做風箏實驗，同樣會讓鑰匙發出火花。富蘭克林描述的，更像是在任何時候放風箏放到一定高度後就會出現的結果，採集的是周圍空氣的電荷，而不是雷電。
和“費城實驗”一樣，富蘭克林的“風箏實驗”很可能也只是提出了一個實驗設想，所以一開始他只是含糊地說在費城有人成功做過——他相信如果真有人嘗試的話，肯定會成功的。被認為是他本人做的實驗後，他將錯就錯承認了下來，但是一直非常低調地對待此事。從科學的角度看，風箏實驗其實沒有做的必要，因為雷電的性質已經被之前的法國人“費城實驗”證明了，而人們也已把榮耀歸功於提出實驗設想的富蘭克林。
2018.6.11
（《科學世界》2018.7）
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