Уолтер Айзексон - Бенджамин Франклин. Биография

Франклин набросал свои теории о молнии в апреле 1749 года, незадолго до окончания сезона, ознаменованного поджариванием индейки. Водяной пар в облаке может быть заряжен электричеством, предположил он, при этом положительно заряженные облака будут отделяться от отрицательно заряженных. Когда такие «наэлектризованные облака случайно сталкиваются», добавлял он, «высокие деревья, высокие башни, шпили, мачты кораблей… привлекают к себе электрический огонь, и так разряжается целое облако». Эта неплохая догадка натолкнула его на предположение: «Таким образом, опасно укрываться под деревом во время сильных порывов ветра, сопровождающих грозу». Эта же догадка привела его к самым знаменитым экспериментам [162].

Перед попыткой провести предложенные эксперименты самостоятельно в 1750 году Франклин описал их в двух знаменитых письмах Коллинсону, которые были представлены Королевскому обществу в Лондоне, а затем повсеместно опубликованы. Основная мысль заключалась в том, чтобы использовать высокий металлический стержень для привлечения электрического заряда от облака. По такому же принципу он использовал иглу, извлекая заряд из железного шара в лаборатории. Франклин подробно изложил предложенный эксперимент.

На вершине некоей высокой башни или шпиле установите подобие будки часового, достаточно большой, чтобы в ней мог поместиться человек и электрический стенд. Пускай из середины стенда выходит железный стержень… высотой в двадцать-тридцать футов, очень остро заточенный на конце. Если электрический стенд содержать чистым и сухим, человек, находящийся на нем, когда низко над ним проплывают облака, может быть наэлектризован и сможет образовать искры, так как стержень привлечет огонь из облака. Если человек почувствует какую-либо опасность (впрочем, я думаю, ее совсем не будет) пускай он, стоя на полу своей будки, периодически подносит к стержню виток проволоки, один конец которого будет прикреплен к свинцовой крыше; нужно держать ее за оловянную ручку (то есть изолировать себя). Таким образом, если стержень наэлектризован, искры ударят в стержень, а затем из него переместятся в проволоку, а человек останется невредим.

Франклин ошибался только в том, что предполагал полную безопасность для человека, поскольку известен как минимум один эксперимент в Европе с фатальным исходом. Его предложение использовать проволоку, держась за изолированную оловянную рукоятку, оказалось более разумным советом.

Если его гипотезы подтвердятся, писал Франклин в очередном письме Коллинсону, то молниеотводы смогут нейтрализовать одну из самых больших опасностей, с которой сталкиваются люди. «Дома, корабли, даже города и церкви могут быть спасены от ударов молний таким способом, — предсказывал он. — Электрический огонь, на мой взгляд, будет неслышно извлекаться из облака». Однако он не был уверен наверняка. «Это может показаться фантастикой, но пускай так пока и будет, до тех пор, пока я не проведу эксперименты на открытом пространстве» [163].

Выдержки из писем Франклина были процитированы в Лондоне в The Gentleman’s Magazine 1750 года, а затем опубликованы в виде брошюры на восемьдесят шесть страниц в последующем году. Еще более знаменательно то, что в начале 1752 года их перевели на французский язык, после чего они произвели настоящую сенсацию. Король Луи XV попросил, чтобы ему продемонстрировали лабораторные испытания. В феврале за их проведение взялись трое французов, переводивших тексты об экспериментах Франклина. За опыты отвечали натуралисты Комте де Бюффон и Томас-Франсуа Далибар. Король был так взволнован, что предложил провести предложенный Франклином эксперимент со стержнем. В письме к Лондонскому Королевскому обществу говорилось: «Одобрение Его Величества пробудило в месье де Бюффоне, месье Далибаре и месье де Лоре желание проверить предположения мистера Франклина касаемо сходства молнии и электричества, они занялись приготовлениями к проведению эксперимента».

В поселении Марли в северном пригороде Парижа французы сконструировали будку часового с двенадцатиметровым железным стержнем и принудили солдата в отставке разыгрывать роль Прометея. Десятого мая 1752 года сразу после двух часов дня над сооружением проплывала грозовая туча. Солдату удалось извлечь искры, как и предсказывал Франклин. Взволнованный местный настоятель схватил изолированную проволоку и повторил эксперимент шесть раз. Один раз его ударило током, но он выжил и торжествовал по случаю успеха. В течение нескольких недель этот опыт был повторен несколько десятков раз по всей Франции. «Идея мистера Франклина уже более не является предположением, — сообщал Далибар французской Королевской академии. — Теперь она подкреплена реальностью».

Франклин, еще не зная об этом, стал знаменит во всем мире. Как в восторге писал Коллинсон, находясь в Лондоне, «Великая Монархия Франции строго приказывает», чтобы французские ученые «горячо похвалили мистера Франклина из Филадельфии за полезные открытия в природе электричества и применении остроконечных стержней, предотвращающих ужасные последствия грозы» [164].

В следующем месяце, еще до того как весть об успехе Франклина достигла берегов Америки, он изобрел собственный способ проведения эксперимента самостоятельно при помощи своего друга и ученого Джозефа Пристли. Он ожидал момента, когда закончится строительство колокольни в филадельфийской церкви Христа, чтобы воспользоваться высотой здания. Но поскольку от природы Франклин был нетерпелив, то параллельно увлекся другой идеей — использовать вместо возвышения воздушного змея, игрушку, которую он так любил запускать и с которой проводил всевозможные эксперименты еще в мальчишеские годы в Бостоне. Чтобы сохранить эксперимент в тайне, он привлек сына Уильяма, попросив помощи при запуске шелкового змея. К верхнему концу змея прикреплялась проволока, а к низу влажной бечевки — ключ. Таким образом, проволоку можно было приблизить так, чтобы извлечь искры.

Облака проплывали мимо без каких-либо результатов. Франклин уже начал терять надежду, когда внезапно увидел, как несколько нитей бечевки натянулись. Положив костяшки пальцев на ключ, он смог добыть искры (и, что особенно важно, выжить). Далее он собрал несколько зарядов в лейденскую банку и обнаружил, что они обладают теми же характеристиками, что и электричество, полученное в лаборатории. «В связи с этим сходство электрического вещества с молнией, — сообщал он в письме, датированном следующим октябрем, — всецело продемонстрировано».

Франклину и его змею было суждено прославиться не только в анналах науки, но и в народных преданиях. Известная картина Бенджамина Уэста 1805 года «Франклин получает заряд электрического тока с небес» ошибочно показывает его морщинистым мудрецом, а не полным жизни мужчиной сорока шести лет. Или на не менее знаменитой гравюре XIX века Currier and Ives {37} показывает Уильяма скорее маленьким мальчиком, а не мужчиной двадцати одного года.