Aki befogta a villámot

Benjamin Franklin nemcsak tehetséges diplomata és kitínő államférfi volt, de jó neví tudós is. Egész életében képezte magát, nyelveket tanult. Mindössze hét évet fordított tudományos tevékenységre, de ez az idő is elég volt arra, hogy az egész világon megismerjék a munkásságát.A 18. században még nem voltak éles határok az egyes foglalkozások között: az orvos egyben filozófus is volt, a pap jogász, a fegyverforgató költő és így tovább. &Iacutegy volt ez Benjamin Franklinnel is. Bár nem járt iskolába, rengeteget tanult és sok mindennel foglalkozott. Negyvenéves volt, amikor eljutott hozzá egy Skóciából jött Spence neví orvos híre, aki fizikai előadásokat tartott Bostonban. Fantáziáját megragadták a leideni palackról hallottak, s azonnal rendelt is belőle.

Az 1700-as évek közepén egyre többen kezdtek foglalkozni az elektromossággal. Az első áramforrás a dörzselektromosság volt. (Ezzel a jelenséggel nap, mint nap találkozunk, amikor míszálas ruhadarabot veszünk fel vagy le. Ilyenkor pattogó hangot hallunk, a sötétben még apró kisülések is láthatók.) Hawksbee – más forrás szerint Christian August Hausen – gépet is készített ennek felhasználásával.

A tudósok összekapcsolt kondenzátorokkal olyan feszültséget tudtak létrehozni, amelynek kisütése a villámra emlékeztetett. A kísérleti eszközök között szerepelt az alkímiában használt lombik is, amelybe hol vizet, hol higanyt vagy más anyagot tettek, s ezt közelíteni kezdték különféle vezetőképes anyaggal. Hasonlóképpen kísérletezett Peter van Musschenbroek is Leidenben, nem messze az Északi-tengertől. Az általa összeállított kísérleti eszköz volt a leideni palack.

Szent Elmo tüze
Tehát folytak már kísérletek az elektromossággal, de még nemigen tudták, mit lehet kezdeni vele. A hajók árboccsúcsai környékén vihar közeledtekor fény jelent meg, ezt a hajósok Szent Elmo tüzének nevezték el. Vihar előtt a New York-i Szabadság-szobor felső része is képes fénybe öltözni. Az elektromossággal töltött vezetőképes anyagok a szögleteik mentén, de különösen a sarkoknál kisugározzák a töltést, ezt hívják csúcshatásnak. Franklin rájött, hogy a magasba nyúló eszközök és különösen ezek élei, de még inkább a sarkai produkálják ezt a jelenséget. Minthogy már tudta, hogyan „míködik” a villám, megpróbálta "lecsöndesíteni Jupiter nyilait", így jött létre a villámhárító.

Az 1844-ben kiadott Közhasznú Esmeretek tára ezt a következőképpen írja le: „Villámszívó, Mennykőfogó. &Iacutegy neveztetik azon Franklin által feltalált előkészület, melly által v. a’ villám felfogatik, és bizonyos úton az épületek, hajók ’sa’t, minden kára nélkül a’ földbe v. vízbe vezettetik. Tapasztalta, hogy a’ felhőktől a’ villanyt minden ütés nélkül el lehet vonni hegyes testek által, kivált, ha ezek érczből voltak, ’s hogy elegendő vastagságú érczvezér a’ villanyt a szomszéd testek sértése nélkül vezeti egész végéig. Ezen véleményét ő már 1749-ben kijelentette, ’s csak hamar követék őt honfijai, gyakrabbak levén Éjszakamerikában a’ viharok, mint nálunk…”

A vidéki emberek, akiknek nem volt tudomásuk Franklinról meg a fizikáról, ezt már régen felfedezték: amikor vihar volt, kidobták a baltát az udvarra, hogy ott keletkezzen a csúcshatás, ne a házban. Az így kialakított villámhárító segített a megosztott töltések kiegyenlítésében és csökkentette a villámveszélyt. Ezenkívül harangokkal is védekeztek a villámok ellen. Volt olyan, amelyikre felírták: Fulgura frango – megtöröm a villámokat.

Franklin villámhárítóját nem mindenki fogadta el. Franciaország Artois megyéjében elrendelték a leszerelését, mondván, hogy az ördög sugallatára született. Volt viszont, aki nem hitt az ördögben és visszaperelte a villámhárítót a tornyára. Az ügyvéd, aki a perben eljárt, Robespierre volt…

Amikor már rájöttek a míködés alapelvére, Franklin szerette volna igazolni a feltételezést, hogy a földi szikrák azonosak a felhőbeliekkel. Fiával két cédruslécből és egy selyem zsebkendőből sárkányt készített és várta a viharfelhőt, ami 1752 júniusában meg is érkezett. Az átázott zsinóron valóban levezették a villámot és így ki tudták azt mutatni. Szerencséjükre megúszták!

A Franklin-tábla
Franklin egy üveglap két oldalára sztaniolt ragasztott és azt elektromosan feltöltötte. Ez egy kondenzátor volt, amit Franklin-táblának neveztek el. Amikor a töltés kiegyenlítődött, olyan hangot adott ki, mint egy puska elsütése. (&Iacutegy a töltés fogalom is tőle származik, mert amikor rávezette az elektromosságot, olyan volt, mint a puskatöltés.) Amikor több áramot akart, több ilyen kondenzátort kötött össze. Egy alkalommal kísérletezés közben maga is áramütést szenvedett, két nap kellett hozzá, hogy a balesetet kiheverje. Nemcsak felfedezte a jelenségeket, de be is mutatta azokat barátainak. Egy ünnepi vacsorán villamos szikra segítségével gyújtottak meg egy alkoholos égőt, az ünnepi pulykát pedig áramütéssel akarták megölni, de ehelyett Franklint csapta meg az áram és néhány percre elvesztette eszméletét.

Azt is észrevette, hogy a leideni palack közelében kisüléskor egy varrótí mágneses lett. &Iacutegy az elsők között állapította meg, hogy az áram mágneses teret kelt. &Aacutem az elektromosságon kívül sok minden mással is foglalkozott: folyadékok felületi feszültségével, a sarki fénnyel, magyarázatot adott a mocsárgázra. A Delawar folyón megalkotott egy védőrendszert, hogy a brit flotta felnyomulását megakadályozza. Foglalkozott a hajók rekeszekre osztásával, jobb szellőzésével. A bányák szellőztetését is kidolgozta.

Szinte felsorolni sem lehet, mi minden érdekelte. Tanulmányozta Newton munkáit, a Principiát és az Optikát. S ő volt az, aki az első bifokális szemüveget elkészítette! Készített egy hallatlanul szellemes viharjelző eszközt, ami ma is megállná a helyét. A házába bevezető villámhárító végére csengőt tett, s nem messze tőle egy másikat a földvezeték végére, közéjük pedig egy rézgolyót függesztett. Amikor a rézgolyó megtelt a légköri elektromossággal, nekiütődött a földelt harangocskának, ahol elvesztette a töltését. Ez így ment mindaddig, amíg a villám bele nem vágott, mert ekkor a szikra átütött a földelt vezetékbe.

Egy furcsa találmány is az ő ötlete volt. Ha egy folyadékkal félig vagy egészen megtöltött talpas pohár alját lefogjuk, s benedvesített másik kezünket a pohár száján lassan körbeforgatjuk, megfelelő ügyességgel a pohár rezegni kezd és hangot ad. Franklin ezt a jelenséget egy tengelyre erősített, forgó korongrendszerrel állította elő. A legfelső korong volt a legkisebb, a legalsó a legnagyobb átmérőjí, s mindegyik másként szólalt meg. A zenész lábpedállal forgatta a szerkezetet, s a korongokat kezével érintve csalta elő a hangokat. A lipcsei hangszermúzeumban látható egy ilyen szerszám.

Egy civilizált Amerika
A tudós Franklin volt az első, akit Európában is elismertek, miután kísérleteinek eredményei megjelentek franciául is. Buffon fordította le a villámhárítóról szóló tanulmányát, és ettől kezdve tudósnak tekintette őt a világ. Ez nem ment minden nehézség nélkül, hiszen Jean Antoine Nollet abbé, aki szintén fizikával foglalkozott, kétségbe vonta Franklin létezését. Azt hitte, hogy ellenségei az ő lejáratására írták a könyvet. Egy korabeli életrajzírója így ír Franklinról: ő az első civilizált amerikai. Maxwell a század legnagyobb fizikusának tartja.

A londoni királyi tudományos társaság tagjai közé választotta és 1753-ban aranyéremmel tüntette ki. 1762-ben az oxfordi egyetem tisztelete jeléül jogtudorrá avatta. 1790. április 17-én halt meg. Az amerikai nemzet egy hónapig hivatalosan gyászolta, de Franciaországban is háromnapos gyászt rendeltek el. Itt született róla a következő mondás: Eripuit caelo fulmen, sceptrumque tyrannis. A villámot a mennyekből, a kormánypálcát a zsarnok kezéből ragadta ki.