Страницы

Бенджамин Франклин живет в вашем смартфоне

Бе́нджамин Фра́нклин

Бе́нджамин Фра́нклин.
Художник Джозеф-Сиффред Дюплесси, около 1785 г.


Изобретатель 18-го века открыл концепции, влияющие на современные технологии

Бенджамин Франклин давно ушел из жизни, но как всемирно известный изобретатель, некоторые из его теорий все еще работают у вас на ладони. В свое время он значительно расширил мировое понимание электричества, создав идеи, которые сегодня можно найти в смартфонах и других устройствах.

Вопреки часто рассказываемой и в значительной степени апокрифической истории о том, как он самодеятельно открыл электричество, будучи пораженным ударом молнии, Франклин, живший до появления слова «ученый», был уважаемым «натурфилософом», поскольку в то время были известны ученые науки. Франклин получил награды от организаций по обе стороны Атлантики; он был всемирно известен задолго до того, как стал известным дипломатом. А дома, в американских колониях, более четверти века он сделал себе имя как издатель и автор-призрак для «Альманаха Бедного Ричарда» .

За столетия до жизни Франклина исследователи мира природы подозревали, что молния — это форма электричества, но именно Франклин предложил способ доказать эту гипотезу. То, что позже превратилось в идею использования воздушного змея, началось с плана по привлечению электричества молнии от высокой церковной шпили.

В этой идиллической сцене 1835 года Бен Франклин со своим маленьким сыном проводят эксперименты, которые доказали, что молния является формой электричества

В этой идиллической сцене 1835 года Бен Франклин со своим маленьким сыном проводят эксперименты, которые доказали, что молния является формой электричества. Вопреки распространенному мнению, изобретатель не был поражен молнией, а получил лишь небольшой удар током от своего приключения с запуском воздушного змея.


Другие экспериментаторы следовали дорожной карте Франклина, чтобы доказать электрическую природу молнии еще до того, как он применил свои собственные идеи на практике. И когда он попытался доказать свою теорию, он испытал лишь крошечный шок от своего приключения с запуском воздушного змея; однако швед Георг Вильгельм Рихманн был убит в 1753 году при попытке воспроизвести сценарий Франклина без каких-либо оснований.

Новый экспонат «Электрический доктор Франклин», представленный в Национальном музее американской истории Смитсоновского института, разбирает компоненты смартфона, которые обязаны изобретательности Франклина. На дисплее показано постоянное влияние работы изобретателя 18-го века и представлены деконструированный смартфон, радиоконденсатор и радиомикрофон, а также устройства, использовавшиеся в эпоху Франклина.

«Мы используем смартфон как приманку», — говорит куратор Гарольд Д. Уоллес-младший, который надеется, что это привлечет больше посетителей к участию в истории Франклина. Уоллес видит наибольший вклад Франклина в изучение электричества в использовании изобретателем конденсаторов, устройства, используемые для хранения электроэнергии. Во времена Франклина этой цели служили лейденские банки, и он сыграл ключевую роль в определении того, как они работают и почему. Сегодня конденсаторы вносят свой вклад в функциональность смартфонов разными способами.

«Они встроены в компьютерные чипы, — говорит Уоллес, — и часто используются также в микрофонах смартфонов. Лейденские банки, в том числе один, выставленный в витрине музея, представляют собой стеклянные контейнеры, покрытые фольгой для удержания электрических зарядов. Франклин обнаружил, что положительные заряды находятся на одной стороне стекла, а отрицательные — на другой. Из этого осознания он понял, что «с идеей притяжения и отталкивания вы можете получить вращательное движение», — говорит Уоллес.

«Электрический доктор Франклин

«Электрический доктор Франклин» исследует новаторскую научную работу Бена Франклина с артефактами той эпохи и устройствами, созданными под влиянием отца-основателя.


Франклин предположил, что соединение нескольких банок может увеличить размер заряда, который они могут удерживать. Он назвал эти соединенные банки «батареей» и стал первым, кто использовал этот термин для описания электрического устройства, хотя первая настоящая батарея, какой мы ее знаем сегодня, была изобретена только спустя почти десятилетие после его смерти. Пытаясь понять, как работают лейденские банки, Франклин понял, что банка ему не нужна: «Вы можете сложить вместе несколько стеклянных пластин и получить тот же эффект конденсатора», — говорит Уоллес.

Итак, Франклин запускал воздушного змея? Да, по-видимому, он это сделал, хотя есть некоторые сомнения по этому поводу, потому что он не объявлял об этом событии до тех пор, пока, как сообщается, не состоялся эксперимент. Он объявил, что подтвердил, что молния представляет собой разряд электричества; однако он просто проверил электрический заряд. И в него не попала молния.

Учитывая его многочисленные тесты и теории об электричестве, биограф Карл Ван Дорен пришел к выводу, что Франклин «нашел электричество диковинкой и оставил его наукой».

Франклин также разработал «учение о точках», которое заключалось в том, что электричество притягивается к остроконечным объектам. Это привело его к разработке громоотводов для защиты конструкций от ударов молнии. Прутья на крыше завоевали популярность как в Европе, так и в английских колониях в Северной Америке.

Некоторые возражали, что громоотвод мешает воле Бога, но Франклин категорически отверг это утверждение. В письме ботанику и нью-йоркскому политику Кадваладеру Колдену он утверждал, что «несомненно, Небесный Гром не более сверхъестественен, чем Небесный Дождь, Град или Солнечное Сияние, от Неудобств которых мы без стеснения защищаемся Крышами и Тенями».

Лейденские банки

Во времена Франклина лейденские банки использовались для хранения электроэнергии, и изобретатель сыграл ключевую роль в определении того, как они работают.


Громоотвод был лишь одним из многих известных изобретений Франклина, включая известные Камины Франклина , первые гибкие мочевые катетеры и бифокальные очки , хотя утверждалось, что бифокальные очки принадлежат и другим. Ему также приписывают начало предсказания погоды, потому что он предположил, как тепло, поднимающееся в воздухе в южных колониях, порождает системы низкого давления в северных штатах. Он и Колден поделились идеями по таким разным темам, как кровообращение, потоотделение, кометы и многие другие научные темы.

Работа Франклина была частью международной попытки распутать нити теории электричества. Его частый корреспондент Питер Коллинсон взял на себя ответственность за публикацию многих теорий Франклина в Европе. Уоллес считает, что, хотя временная задержка в общении иногда оставляла Франклина в неведении относительно новых открытий, она, возможно, помогла его научным исследованиям, поскольку позволила ему «по-настоящему поиграть с экспериментами и все обдумать без немедленной критики».

В противном случае, отмечает Уоллес, он мог бы пойти дальше и прийти к выводу, что его идеи «не являются частью общепринятой мудрости современной теории». Например, во время своего собственного испытания воздушного змея Франклин не знал, что его теория уже была подтверждена учеными в Европе, поэтому он сам провел эксперимент с помощью своего сына Уильяма в июне 1752 года.

В 1751 году Коллинсон опубликовал первую серию писем Франклина в 86-страничном буклете, озаглавленном «Эксперименты и наблюдения за электричеством, сделанные в Филадельфии в Америке г-ном Бенджамином Франклином и переданные в нескольких письмах г-ну П. Коллинсону». Лондон, FRS. В последующие годы были выпущены дополнительные сборники писем, которые должны были быть добавлены к исходной публикации.

Эти работы укрепили репутацию Франклина как эксперта в области изучения электричества и подняли филадельфийского «Бедного Ричарда» в разряд экспертов по изучению мира природы. Франклин прославился во всем мире как один из величайших умов в науке и как фигура, положившая начало эпохе великих открытий.

Батарея

Франклин предположил, что соединение нескольких лейденских банок может увеличить размер заряда, который они могут удерживать, и назвал массив «батареей», впервые употребив этот термин.


В 1753 году и Йель, и Гарвард присвоили ему почетные степени, а Лондонское Королевское общество наградило его медалью Копли , старейшей в мире научной наградой за достижения. Он был первым получателем, который жил за пределами Великобритании. Среди других обладателей медали с тех пор были Чарльз Дарвин , Альберт Эйнштейн и Стивен Хокинг.

Изучение Франклином электричества уменьшилось, когда он отправился в Англию в 1757 году, где до 1776 года он представлял интересы колонистов при дворе Сент-Джеймс. В следующем году, работая во Франции, он заключил с этой страной военный союз. (В Национальном музее американской истории хранится шелковый костюм-тройка, который Франклин носил в 1778 году, когда участвовал в заключении договора о союзе с Францией во время революции.) После Американской революции, как представитель молодых Соединенных Штатов, он вел переговоры договор с англичанами 1783 г.

«Конечно, Небесный Гром не более сверхъестественен, чем Небесный Дождь, Град или Солнечное Сияние».

Бен Франклин

Восхищение, которое он получил во время заграничной поездки во второй половине 18 века, потрясло его. Он был принят французским монархом Людовиком XV во время его первого пребывания в Англии. К началу 1770-х годов, когда его книга теорий вышла в четвертом издании, маркиз де Кондорсе , выдающийся математик Франции, писал Франклину:
«Вам дано просветить человеческие умы истинными принципами науки об электричестве, чтобы успокоить их вашими дирижерами от ужасов грома и подсластить их чувства самой трогательной и учтивой музыкой».
Франклин сказал своей семье:
«Моя фотография везде, на крышках табакерок, на перстнях, бюстах. Продажи невероятные. Мой портрет — бестселлер, у вас есть оттиски, и копии оттисков и копии от копий разлетаются повсюду».
В 1799 году, через девять лет после смерти Франклина, Алессандро Вольта из Италии создал первую рабочую батарею в современном понимании. Это было изобретение Вольта. Однако Уоллес отмечает, что разговоры с Франклином помогли вдохновить Вольту и повлиять на него.

«Он укладывал чередующиеся диски из разнородных металлов между пропитанными соленой водой подушечками и генерировал постоянный электрический ток, и это стало источником современной батареи», — говорит Уоллес.

Затем волна перемен распространилась с работами Майкла Фарадея и Ганса Христиана Эрстеда в 19 веке, которые внесли свой вклад в научное понимание электромагнетизма, и Сэмюэля Морса , который смог построить первый полезный телеграф с батарейным питанием.

Как ученый и как государственный деятель, Франклин изменил правила игры. Ведущий французский экономист той эпохи Анн Робер Жак Тюрго почтил его многочисленные заслуги, написав: «Он вырвал молнию с неба и скипетр у тиранов».

«Электрический доктор Франклин» выставлен на втором этаже Смитсоновского национального музея американской истории в Вашингтоне, округ Колумбия.




(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)



Источник:

Smithsonianmag.com