Transcriber's note: In view of the difficulty of reliably distinguishing 18th-century variant spellings from typographical errors, the text has been reproduced entirely as printed.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
И
НАБЛЮДЕНИЯ
НАД
ЭЛЕКТРИЧЕСТВОМ,
ПРОВЕДЕННЫЕ В
Филадельфии, в Америке,
Г-НОМ
БЕНДЖАМИНОМ ФРАНКЛИНОМ,
И
изложенные в нескольких письмах к г-ну П. Коллинсону из Лондона, члену Королевского общества.
ЛОНДОН:
Напечатано и продается Э. Кейвом, у ворот Сент-Джонс. 1751. (Цена 2 шилл. 6 пенсов.)
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Возможно, читателю следует пояснить, что нижеследующие наблюдения и эксперименты не предназначались для публикации, а сообщались в разное время, причем большинство из них — в письмах на различные темы, лишь в качестве предмета для частного развлечения.
Однако некоторые лица, которым они были зачитаны и которые сами были сведущи в электрических изысканиях, сочли, что они содержат так много любопытных и интересных подробностей, касающихся этого предмета, что было бы своего рода несправедливостью по отношению к публике ограничивать их рамками частной переписки.
Поэтому издатель был убежден передать в печать те выдержки из писем и другие отдельные фрагменты, которые оказались у него в руках, не дожидаясь разрешения на то изобретательного автора; и это было сделано без особых колебаний, поскольку предполагалось, что занятость автора другими делами вряд ли позволит ему уделить время тому, чтобы представить публике свои размышления и эксперименты по данному предмету, оформленные с той тщательностью и точностью, к которым, как показывает данный трактат, он одинаково стремится и на которые способен. Он был лишь уведомлен о предпринятом шаге, когда первые листы уже находились в печати, и у него оставалось достаточно времени, чтобы передать некоторые дополнительные замечания, а также несколько исправлений и дополнений, которые помещены в конце и с которыми можно ознакомиться при чтении.
Эксперименты, о которых рассказывает наш автор, по большей части являются его собственными; они проведены с рассудительностью, а выводы из них ясны и убедительны, хотя иногда и представлены в форме предположений и гипотез.
И действительно, картина, которую он открывает, поражает нас приятным изумлением, в то время как он ведет нас через череду фактов и здравых размышлений к вероятной причине тех явлений, которые одновременно являются наиболее внушающими трепет и до сих пор объяснялись с наименьшей правдоподобностью.
Он представляет нашему вниманию невидимую, тонкую материю, рассеянную по всей природе в различных пропорциях, одинаково незаметную и, пока все тела, к которым она преимущественно притягивается, в равной степени заряжены ею, безвредную.
Он показывает, однако, что если каким-либо образом возникает неравномерное распределение; если в одной части пространства происходит накопление, а в другой — меньшая пропорция, пустота или недостаток, то при близком приближении тела, способного проводить накопленную часть в более пустое пространство, она становится, пожалуй, самым грозным и непреодолимым агентом во Вселенной. Животные в одно мгновение лишаются дыхания, тела, почти непроницаемые для любой известной силы, пробиваются, а металлы плавятся ею в одно мгновение.
На основании схожих эффектов молнии и электричества наш автор пришел к некоторым вероятным догадкам о причине первого; и в то же время предложил несколько рациональных экспериментов, чтобы обезопасить себя и те предметы, на которые часто направлена его сила, от его пагубных последствий; обстоятельство немаловажное для общества и, следовательно, заслуживающее величайшего внимания.
Действительно, в последнее время вошло в моду приписывать каждое грандиозное или необычное действие природы, такое как молнии и землетрясения, электричеству; не потому, как можно было бы подумать, исходя из манеры рассуждения в этих случаях, что авторы этих схем обнаружили какую-либо связь между причиной и следствием или увидели, каким образом они связаны; но, по-видимому, лишь потому, что они не были знакомы с каким-либо другим агентом, о котором нельзя было бы с уверенностью сказать, что связь невозможна.
Но об этих и многих других интересных обстоятельствах читатель будет более удовлетворительно проинформирован в следующих письмах, к которым он и отсылается
ИЗДАТЕЛЕМ.
ПИСЬМО I.
ОТ
г-на Бенджамина Франклина из Филадельфии.
К
г-ну Питеру Коллинсону, члену Королевского общества, Лондон.
July 28, 1747.
СЭР,
Необходимые хлопоты по копированию длинных писем, которые, возможно, когда дойдут до ваших рук, не будут содержать ничего нового или стоящего вашего прочтения (так быстр прогресс в области электричества у вас), наполовину отбивают у меня охоту писать еще что-либо на эту тему. И все же я не могу удержаться от того, чтобы не добавить несколько наблюдений о чудесной бутылке г-на Машенбрука.
1. Проводник, содержащийся в бутылке, при электризации отличается от проводника, электризованного вне бутылки, тем, что электрический флюид последнего накапливается на его поверхности и образует вокруг него электрическую атмосферу значительного размера: но электрический флюид первого втиснут в его вещество, удерживаемый стеклом.
2. В то же время, когда проволока и горлышко бутылки и т. д. электризуются положительно или плюс, дно бутылки электризуется отрицательно или минус, в точной пропорции: т. е. какое количество электрического флюида вливается сверху, такое же количество выходит снизу. Чтобы понять это, предположим, что обычное количество электричества в каждой части бутылки до начала операции равно 20; и при каждом ударе трубки предположим, что вливается количество, равное 1; тогда после первого удара количество, содержащееся в проволоке и верхней части бутылки, будет 21, в дне — 19. После второго верхняя часть будет иметь 22, нижняя — 18, и так далее, пока после 20 ударов верхняя часть не будет иметь количество электрического флюида, равное 40, а нижняя — ничего: и тогда операция заканчивается: ибо больше нельзя влить в верхнюю часть, когда больше нельзя вытеснить из нижней части. Если вы попытаетесь влить больше, оно выплескивается обратно через проволоку или вылетает громкими тресками через стенки бутылки.
3. Равновесие не может быть восстановлено в бутылке путем внутреннего сообщения или контакта частей; но это должно быть сделано путем сообщения, образованного вне бутылки, между верхом и дном, с помощью какого-либо проводника, касающегося обоих одновременно; в этом случае оно восстанавливается с невыразимой силой и быстротой: или при касании каждого поочередно, в этом случае равновесие восстанавливается постепенно.
4. Поскольку в верхнюю часть бутылки нельзя влить больше электрического флюида, когда все вытеснено из дна, так и в еще не электризованную бутылку нельзя влить ничего в верхнюю часть, когда ничего не может выйти из дна; что происходит либо когда дно слишком толстое, либо когда бутылка помещена на диэлектрик. Опять же, когда бутылка электризована, лишь немного электрического флюида можно вытянуть из верхней части, коснувшись проволоки, если только равное количество не может в то же время войти в дно. Таким образом, поместите электризованную бутылку на чистое стекло или сухой воск, и вы не сможете, коснувшись проволоки, вытянуть флюид из верхней части. Поместите ее на проводник и коснитесь проволоки, вы вытянете его за короткое время; но быстрее всего, когда вы образуете прямое сообщение, как указано выше.
Так удивительно эти два состояния электричества, плюс и минус, объединены и сбалансированы в этой чудесной бутылке! Расположены и связаны друг с другом таким образом, что я никоим образом не могу постичь! Если бы было возможно, чтобы бутылка в одной части содержала количество сильно сжатого воздуха, а в другой — полный вакуум, мы знаем, что равновесие мгновенно восстановилось бы внутри. Но здесь у нас бутылка, содержащая одновременно пленум электрического флюида и вакуум того же флюида; и все же равновесие не может быть восстановлено между ними иначе, как через сообщение снаружи! хотя пленум яростно стремится расшириться, а алчущий вакуум, кажется, столь же яростно притягивает, чтобы быть заполненным.
5. Удар по нервам (или, скорее, судорога) вызван внезапным прохождением флюида через тело на его пути от верха к дну бутылки. Флюид выбирает кратчайший путь, как справедливо отмечает г-н Уотсон: Но из эксперимента не следует, что для того, чтобы человек получил удар, необходимо сообщение с полом; ибо тот, кто держит бутылку одной рукой, а другой касается проволоки, получит удар не меньше, даже если его обувь сухая или он стоит на воске, чем в противном случае. И при касании проволоки (или оружейного ствола, что одно и то же) флюид не переходит от касающегося пальца к проволоке, как предполагается, а от проволоки к пальцу и проходит через тело к другой руке, и так в дно бутылки.
Эксперименты, подтверждающие вышесказанное.
ЭКСПЕРИМЕНТ I.
Поместите электризованный флакон на воск; маленький пробковый шарик, подвешенный на сухой шелковой нити, которую вы держите в руке, и поднесенный близко к проволоке, сначала будет притянут, а затем оттолкнут: когда он в этом состоянии отталкивания, опустите руку, чтобы шарик можно было поднести ко дну бутылки; там он будет мгновенно и сильно притянут, пока не отдаст свой флюид.
Если бы бутылка имела электрическую атмосферу, так же как и проволока, электризованная пробка отталкивалась бы от одной так же, как и от другой.
ЭКСПЕРИМЕНТ II.
Рис. 1. Пусть с изогнутой проволоки (a), воткнутой в стол, свисает маленькая льняная нить (b) на расстоянии полдюйма от электризованного флакона (c). Повторно касайтесь проволоки флакона пальцем, и при каждом касании вы увидите, как нить мгновенно притягивается бутылкой. (Это лучше всего делать с помощью уксусной бутылки или какой-либо другой пузатой бутылки). Как только вы вытягиваете какой-либо флюид из верхней части, касаясь проволоки, нижняя часть бутылки втягивает равное количество через нить.
ЭКСПЕРИМЕНТ III.
Рис. 2. Закрепите проволоку в свинце, которым снабжено дно бутылки, (d) так, чтобы, изгибаясь вверх, ее кольцевой конец был на уровне верха или кольцевого конца проволоки в пробке (e), и на расстоянии трех или четырех дюймов. Затем электризуйте бутылку и поместите ее на воск. Если пробка, подвешенная на шелковой нити (f), висит между этими двумя проволоками, она будет непрерывно метаться от одной к другой, пока бутылка больше не будет электризована; то есть она берет и переносит флюид от верха к дну бутылки, пока равновесие не будет восстановлено.
ЭКСПЕРИМЕНТ IV.
Рис. 3. Поместите электризованный флакон на воск; возьмите проволоку (g) в форме буквы С, концы которой при изгибе находятся на таком расстоянии, чтобы верхний мог касаться проволоки бутылки, когда нижний касается дна: воткните внешнюю часть в палочку сургуча (h), которая послужит ручкой. Затем приложите нижний конец ко дну бутылки и постепенно подносите верхний конец к проволоке в пробке. Результат таков: искра следует за искрой, пока равновесие не будет восстановлено. Коснитесь сначала верха, и при приближении к дну другим концом вы получите постоянный поток флюида, входящего в бутылку из проволоки. Коснитесь верха и дна вместе, и равновесие вскоре будет восстановлено, но беззвучно и незаметно; изогнутая проволока образует сообщение.
ЭКСПЕРИМЕНТ V.
Рис. 4. Пусть кольцо из тонкого свинца или бумаги окружает бутылку (i), даже на некотором расстоянии от дна или над ним. От этого кольца пусть проволока идет вверх, пока не коснется проволоки пробки (k). Бутылка, так закрепленная, никоим образом не может быть электризована: равновесие никогда не нарушается: ибо пока сообщение между верхней и нижней частями бутылки продолжается внешней проволокой, флюид только циркулирует: то, что вытесняется снизу, постоянно восполняется сверху. Отсюда бутылка не может быть электризована, если она грязная или влажная снаружи.
ЭКСПЕРИМЕНТ VI.
Поставьте человека на восковую пластину и предложите ему коснуться проволоки электризованного флакона, в то время как вы стоите на полу и держите его в руке. Как часто он будет касаться его, он будет электризован плюс; и любой, стоящий на полу, может извлечь из него искру. Флюид в этом эксперименте проходит из проволоки в него; и в то же время из вашей руки в дно бутылки.
ЭКСПЕРИМЕНТ VII.
Дайте ему подержать электризованный флакон, а вы коснитесь проволоки; как часто вы будете касаться ее, он будет электризован минус и может извлечь искру из любого, стоящего на полу. Флюид теперь проходит от проволоки к вам, а от него в дно бутылки.
ЭКСПЕРИМЕНТ VIII.
Положите две книги на два стекла, корешками друг к другу, на расстоянии двух или трех дюймов. Поставьте электризованный флакон на одну, а затем коснитесь проволоки; эта книга будет электризована минус; электрический флюид будет вытянут из нее дном бутылки. Уберите бутылку и, держа ее в руке, коснитесь другой проволокой; эта книга будет электризована плюс; флюид перейдет в нее из проволоки, а бутылка в то же время будет восполнена из вашей руки. Подвешенный маленький пробковый шарик будет метаться между этими книгами, пока равновесие не будет восстановлено.
ЭКСПЕРИМЕНТ IX.
Когда тело электризовано плюс, оно будет отталкивать электризованное перышко или маленький пробковый шарик. Когда минус (или когда в обычном состоянии), оно будет притягивать их, но сильнее, когда минус, чем когда в обычном состоянии, так как разница больше.
ЭКСПЕРИМЕНТ X.
Хотя, как в ЭКСПЕР. VI, человек, стоящий на воске, может быть электризован много раз, неоднократно касаясь проволоки электризованной бутылки (которую держит в руке человек, стоящий на полу), получая флюид из проволоки каждый раз: однако, держа ее в своей собственной руке и касаясь проволоки, хотя он извлекает сильную искру и получает сильный удар, никакого электричества в нем не остается; флюид лишь проходит через него от верхней к нижней части бутылки. Заметьте, перед ударом позвольте кому-нибудь на полу коснуться его, чтобы восстановить равновесие в его теле; ибо, взявшись за дно бутылки, он иногда становится немного электризованным минус, что сохранится после удара; как и любое электричество плюс, которое он мог получить до удара. Ибо восстановление равновесия в бутылке никак не влияет на электричество в человеке, через которого проходит флюид; это электричество не увеличивается и не уменьшается.
ЭКСПЕРИМЕНТ XI.
Прохождение электрического флюида от верхней к нижней части бутылки для восстановления равновесия становится отчетливо видимым благодаря следующему красивому эксперименту. Возьмите книгу, обложка которой окаймлена золотом; согните проволоку длиной восемь или десять дюймов в форме (m) Рис. 5, наденьте ее на край обложки книги поверх золотой линии так, чтобы ее плечо могло давить на один конец золотой линии, кольцо вверх, но наклоняясь к другому концу книги. Положите книгу на стекло или воск; а на другой конец золотых линий поставьте электризованную бутылку: затем согните пружинящую проволоку, надавив на нее палочкой сургуча, пока ее кольцо не приблизится к кольцу проволоки бутылки; мгновенно происходит сильная искра и удар, и вся линия золота, которая завершает сообщение между верхом и дном бутылки, покажется ярким пламенем, подобным самой острой молнии. Чем плотнее контакт между плечом проволоки и золотом на одном конце линии, и между дном бутылки и золотом на другом конце, тем лучше удается эксперимент. Комната должна быть затемнена. Если вы хотите, чтобы все окаймление вокруг обложки появилось в огне одновременно, пусть бутылка и проволока касаются золота в диагонально противоположных углах.
Я, и т. д.
Б. ФРАНКЛИН.
ПИСЬМО II.
ОТ
г-на Бенджамина Франклина из Филадельфии.
К
г-ну Питеру Коллинсону, члену Королевского общества, Лондон.
1 сентября 1747 г.
СЭР,
В своем последнем письме я сообщил вам, что, продолжая наши электрические исследования, мы наблюдали некоторые особые явления, которые мы сочли новыми и о которых я обещал вам рассказать, хотя я и предполагал, что они, возможно, не будут новыми для вас, так как так много рук ежедневно заняты электрическими экспериментами на вашей стороне океана, кто-то из которых, вероятно, придет к тем же наблюдениям.
Первое — это удивительный эффект заостренных тел, как в вытягивании, так и в выбрасывании электрического флюида. Например:
Поместите железное ядро диаметром три или четыре дюйма на горлышко чистой сухой стеклянной бутылки. С помощью тонкой шелковой нити с потолка, прямо над горлышком бутылки, подвесьте маленький пробковый шарик размером с мрамор; нить такой длины, чтобы пробковый шарик мог опираться на сторону ядра. Электризуйте ядро, и шарик будет оттолкнут на расстояние четырех или пяти дюймов, больше или меньше, в зависимости от количества электричества. — Когда он в этом состоянии, если вы поднесете к ядру острие длинного тонкого острого шила на расстоянии шести или восьми дюймов, отталкивание мгновенно уничтожается, и пробка летит к ядру. Тупое тело нужно поднести на расстояние дюйма и извлечь искру, чтобы произвести тот же эффект. Чтобы доказать, что электрический флюид вытягивается острием, если вы вынете лезвие шила из деревянной ручки и закрепите его в палочке сургуча, а затем поднесете на указанное расстояние, или если вы поднесете его очень близко, никакого эффекта не последует; но если провести одним пальцем вдоль воска, пока вы не коснетесь лезвия, шарик немедленно летит к ядру. — Если вы поднесете острие в темноте, вы увидите, иногда на расстоянии фута и более, свет, собирающийся на нем, подобно свету светлячка или червяка; чем менее острое острие, тем ближе вы должны поднести его, чтобы заметить свет; и на каком бы расстоянии вы ни увидели свет, вы можете вытянуть электрический флюид и уничтожить отталкивание. — Если подвешенный таким образом пробковый шарик отталкивается трубкой, и к нему быстро поднести острие, хотя бы на значительном расстоянии, удивительно видеть, как внезапно он летит обратно к трубке. Деревянные острия подойдут так же хорошо, как и железные, при условии, что дерево не сухое; ибо совершенно сухое дерево будет проводить электричество не лучше, чем сургуч.
Чтобы показать, что острия будут выбрасывать, а также вытягивать электрический флюид; положите длинную острую иглу на ядро, и вы не сможете электризовать ядро так, чтобы оно отталкивало пробковый шарик. — Или прикрепите иглу к концу подвешенного оружейного ствола или железного стержня так, чтобы она указывала за него, как маленький штык; и пока она остается там, оружейный ствол или стержень нельзя электризовать применением трубки к другому концу так, чтобы получить искру, флюид постоянно вытекает беззвучно через острие. В темноте вы можете увидеть, что он производит то же самое явление, что и в вышеупомянутом случае.