Benjamin Franklin ja leijakokeilu


Me kaikki tiedämme tarinan Franklinin kuuluisasta leija-ukkosmyrskyssä -kokeesta. Mutta onko se tositarina?

Kesäkuun iltapäivällä vuonna 1752 taivas alkoi pimeää Philadelphian kaupungin yläpuolella. Kun sade alkoi sataa ja salama uhkasi, suurin osa kaupungin kansalaisista kiirehti varmasti sisälle. Mutta ei Benjamin Franklin. Hän päätti, että oli täydellinen aika lentää leijaa.

Franklin oli odottanut tällaista tilaisuutta. Hän halusi osoittaa salaman sähköisen luonteen, ja siihen tarvittiin ukkosta.

Hänellä oli valmiina materiaalinsa: yksinkertainen leija, joka oli valmistettu suuresta silkki-nenäliinasta, hamppujono ja silkkijono. Hänellä oli myös talonavain, Leyden-purkki (laite, joka pystyi varastoimaan sähkövarauksen myöhempää käyttöä varten) ja terävä johdin. Hänen poikansa William avusti häntä.

Franklin oli alun perin suunnitellut suorittaa kokeen Philadelphian kirkon tornin huipulla, aikalaisen, brittiläisen tiedemiehen Joseph Priestleyn mukaan (joka muuten on hyvitetty hapen löytämisestä), mutta hän muutti suunnitelmiaan, kun hän tajusi, että hän voisi saavuttaa saman tavoitteen käyttämällä leijaa.

Joten Franklin ja hänen poikansa ”käyttivät ensimmäisen lähestyvän ukkosen myrskyn tilaisuutta kävelemään kentälle”, Priestley kirjoitti. ”Osoittaakseen mahdollisimman täydellisesti sähköisen nesteen samankaltaisuuden salaman kanssa, tohtori Franklin, hämmästyttävällä tavalla, kuin sen täytyi ilmetä, keksitsi tosiasiallisesti salaman tuomisen taivaasta sähköinen leija, jonka hän nosti, kun ukkosen myrskyn havaittiin olevan tulossa. ”

Yleisestä väärinkäsityksestä huolimatta Benjamin Franklin ei löytänyt sähköä tämän kokeen aikana – tai ollenkaan. Sähkövoimat oli tunnustettu yli tuhannen vuoden ajan, ja tutkijat olivat työskennelleet paljon staattisen sähkön kanssa. Franklinin kokeilu osoitti salaman ja sähkön välisen yhteyden.

Kokeilu
Uuden myytin hajottamiseksi salama ei löytänyt Franklinin leijaa. Jos se olisi ollut, hän todennäköisesti olisi saanut sähköiskun, asiantuntijat sanovat. Sen sijaan leija otti ympäröivän sähkövarauksen myrskystä.

Kokeilu toimi näin: Franklin rakensi yksinkertaisen leijan ja kiinnitti sen päälle johdon toimimaan salamana. Leijan pohjaan hän kiinnitti hamppuketjun ja silkkilangan. Miksi molemmat? Sateen kostuttama hamppu johtaisi nopeasti sähkövarauksen. Silkkijono, jota pidettiin kuivana, kun Franklin piti sitä vajaan ovessa, ei.

Palapelin viimeinen pala oli metalliavain. Franklin kiinnitti sen hamppuketjuun ja sai poikansa avulla leijan korkealle. Sitten he odottivat. Heti kun hän oli alkanut epätoivoon, kirjoitti Priestley, Franklin huomasi hampun kielen löysät säikeet pystyssä, ”aivan kuin ne olisi ripustettu yhteiselle kapellimestarille.”

Franklin liikutti sormiaan lähellä avainta , ja kun metallikappaleen negatiiviset varaukset houkuttelivat hänen kädessään olevia positiivisia varauksia, hän tunsi kipinän.

”Tämän lupaavan ulkonäön vaikutuksesta hän esitti heti knuclensa avaimeen ja ( anna lukijan arvioida hieno ilo, jonka hänen on pitänyt tuntea sillä hetkellä) löytö oli täydellinen. Hän havaitsi hyvin ilmeisen sähkökipinän ”, kirjoitti Priestley.

Leydenin purkilla Franklin” keräsi sähköpaloa erittäin runsaasti ”, Priestley kertoi. Tuo” sähköpalo ”- tai sähkö – voitiin sitten tyhjentää klo myöhemmin.

Franklinin oma kuvaus tapahtumasta ilmestyi Pennsylvania Gazette -lehdessä 19. lokakuuta 1752. Siinä hän antoi ohjeet kokeen uudelleen luomiseksi, päättyen:

Heti kun jokin ukkosen pilvistä tulee leijan yli, terävä lanka vetää niistä sähköisen tulen, ja leija, kaikki langat, sähköistetään ja löysät filamentit langasta erottuvat kaikin tavoin, ja lähestyvä sormi houkuttelee heitä. Ja kun sade on kostuttanut leijan ja langan, jotta se voi johtaa sähköistä tulta vapaasti, huomaat sen virtaavan runsaasti nivellesi lähestymistavasta. Tässä avaimessa pulloa voidaan ladata; ja näin saadusta Electric Fire -hengestä voidaan sytyttää henkiä ja suorittaa kaikki muut sähköiset kokeet, jotka yleensä tehdään hierotun lasipallon tai putken avulla; ja siten sähköisen aineen samankaltaisuus salaman kanssa osoitettiin täydellisesti.

Franklin ei ollut ensimmäinen, joka osoitti salaman sähköisen luonteen. Kuukausi aiemmin sen suoritti menestyksekkäästi Thomas-François Dalibard Pohjois-Ranskassa.Ja vuosi Franklinin leijakokeen jälkeen Baltian fyysikko Georg Wilhelm Richmann yritti samanlaista oikeudenkäyntiä, mutta hänet tapettiin pallosalaman iskiessä (harvinainen sääilmiö).

Menestyksekkään mielenosoituksen jälkeen Franklin jatkoi työtä sähköllä, täydentämällä salamannetkekeksintöään. Vuonna 1753 hän sai arvostetun Copley-mitalin Royal Society -yhtiöltä tunnustuksena ”uteliaista kokeista ja havainnoista sähköstä”.

Nancy Gupton. Julkaistu 12. kesäkuuta 2017.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *