12. Частицы воздуха считаются твердыми, круглыми, отдельными и удаленными друг от друга; каждая частица сильно отталкивает каждую другую частицу, благодаря чему они удаляются друг от друга настолько, насколько позволяет обычная гравитация.
13. Пространство между любыми тремя частицами, одинаково отталкивающими друг друга, будет равносторонним треугольником.
14. В сжатом воздухе эти треугольники меньше; в разреженном воздухе они больше.
15. Обычный огонь, соединяясь с воздухом, увеличивает отталкивание, расширяет треугольники и тем самым делает воздух удельно более легким. Такой воздух среди более плотного воздуха будет подниматься.
16. Обычный огонь, так же как и электрический флюид, придает отталкивание частицам воды и разрушает их притяжение сцепления; следовательно, обычный огонь, так же как и электрический флюид, помогает в поднятии паров.
17. Частицы воды, не имея в себе флюида, взаимно притягивают друг друга. Три частицы воды, прикрепленные к трем частицам треугольника воздуха, своим взаимным притяжением, действующим против отталкивания воздуха, укоротили бы стороны и уменьшили треугольник, благодаря чему эта часть воздуха, став более плотной, опустилась бы к земле вместе со своей водой, а не поднялась бы, чтобы способствовать образованию облака.
18. Но если каждая частица воды, прикрепляясь к воздуху, приносит с собой частицу обычного огня, отталкивание воздуха, будучи поддержанным и усиленным огнем больше, чем затрудненным взаимным притяжением частиц воды, треугольник расширяется, и эта часть воздуха, становясь более разреженной и удельно более легкой, поднимается.
19. Если частицы воды приносят электрический флюид, когда они прикрепляются к воздуху, отталкивание между наэлектризованными частицами воды соединяется с естественным отталкиванием воздуха, чтобы заставить его частицы удалиться на большее расстояние, благодаря чему треугольники расширяются, и воздух поднимается, увлекая за собой воду.
20. Если частицы воды приносят с собой порции обоих видов флюида, отталкивание частиц воздуха еще более усиливается и увеличивается, а треугольники еще больше расширяются.
21. Одна частица воздуха может быть окружена двенадцатью частицами воды равного с ней размера, все в контакте с ней; и еще большим количеством, добавленным к ним.
22. Частицы воздуха, нагруженные таким образом, притягивались бы ближе друг к другу взаимным притяжением частиц воды, если бы флюид, обычный или электрический, не способствовал их отталкиванию.
23. Если воздух, нагруженный таким образом, сжимается встречными ветрами или при движении против гор и т. д., или конденсируется путем удаления флюида, который помогал ему расширяться; треугольники сжимаются, воздух вместе с водой опустится в виде росы; или, если вода, окружающая одну частицу воздуха, входит в контакт с водой, окружающей другую, они сливаются и образуют каплю, и мы получаем дождь.
24. Солнце поставляет (или кажется, что поставляет) обычный огонь всем парам, поднятым ли они с земли или моря.
25. Те пары, которые содержат как обычный, так и электрический флюид, лучше поддерживаются, чем те, которые содержат только обычный огонь. Ибо когда пары поднимаются в холоднейший регион над землей, холод не уменьшит электрический флюид, если он уменьшит обычный.
26. Отсюда облака, образованные парами, поднятыми с пресных вод внутри суши, с растущих растений, влажной земли и т. д., быстрее и легче отдают свою воду, имея мало электрического флюида, чтобы отталкивать и удерживать частицы раздельно. Так что большая часть воды, поднятой с суши, падает на сушу снова; и ветры, дующие с суши на море, сухие; так как в дожде на море мало нужды, и лишать сушу влаги, чтобы пролить дождь на море, не представляется разумным.
27. Но облака, образованные парами, поднятыми с моря, имея оба флюида, и особенно большое количество электрического, сильно поддерживают свою воду, поднимают ее высоко и, будучи движимы ветрами, могут принести ее над серединой самого широкого континента из середины самого широкого океана.
28. Как эти океанические облака, так сильно поддерживающие свою воду, заставляются отдавать ее на сушу, где она нужна, следует рассмотреть далее.
29. Если они гонимы ветрами против гор, эти горы, будучи менее наэлектризованными, притягивают их и при контакте забирают их электрический флюид (а будучи холодными, и обычный огонь); отсюда частицы смыкаются по направлению к горам и друг к другу. Если воздух не был сильно нагружен, он лишь выпадает в виде росы на вершинах и склонах гор, образует источники и спускается в долины ручьями, которые, соединяясь, образуют более крупные потоки и реки. Если сильно нагружен, электрический флюид мгновенно забирается из всего облака; и, покидая его, ярко вспыхивает и громко трещит; частицы мгновенно сливаются из-за нехватки этого флюида и падают сильным ливнем.
30. Когда горный хребет таким образом задерживает облака и забирает электрический флюид из облака, первым приближающегося к нему; то, которое следует за ним, когда приближается к первому облаку, теперь лишенному флюида, вспыхивает в него и начинает отдавать свою собственную воду; первое облако снова вспыхивает в горы; третье приближающееся облако и все последующие действуют таким же образом, насколько далеко они простираются, что может быть на многие сотни миль страны.
31. Отсюда постоянные штормы дождя, грома и молнии на восточной стороне Анд, которые, простираясь с севера на юг и будучи чрезвычайно высокими, перехватывают все облака, приносимые против них с Атлантического океана пассатами, и заставляют их отдавать свои воды, которыми образуются огромные реки Амазонка, Ла-Плата и Ориноко, возвращающие воду в то же море после того, как они удобрили страну очень большого размера.
32. Если страна равнинная, не имеющая гор для перехвата наэлектризованных облаков, все же она не лишена средств заставить их отдать свою воду. Ибо если наэлектризованное облако, идущее с моря, встречает в воздухе облако, поднятое с суши и, следовательно, не наэлектризованное; первое вспыхнет своим флюидом в последнее, и тем самым оба облака будут внезапно заставлены отдать воду.
33. Наэлектризованные частицы первого облака смыкаются, когда теряют свой флюид; частицы другого облака смыкаются при получении его: в обоих они тем самым имеют возможность слиться в капли. Сотрясение или толчок, данный воздуху, способствует также стряхиванию воды, не только из этих двух облаков, но и из других рядом с ними. Отсюда внезапное выпадение дождя сразу после вспышек молнии.
34. Чтобы показать это простым экспериментом. Возьмите два круглых куска картона диаметром два дюйма; из центра и окружности каждого из них подвесьте на тонких шелковых нитях длиной восемнадцать дюймов семь маленьких деревянных шариков или семь горошин, равных по величине; так шарики, прикрепленные к каждому картону, образуют равные равносторонние треугольники, один шарик в центре и шесть на равных расстояниях от него и друг от друга; и таким образом они представляют частицы воздуха. Окуните оба набора в воду, и, поскольку часть ее прилипнет к каждому шарику, они будут представлять нагруженный воздух. Ловко наэлектризуйте один набор, и его шарики будут отталкивать друг друга на большее расстояние, увеличивая треугольники. Если бы вода, поддерживаемая семью шариками, могла войти в контакт, она образовала бы каплю или капли, настолько тяжелые, чтобы разрушить сцепление, которое она имела с шариками, и таким образом упасть. Пусть два набора тогда представляют два облака, одно — морское облако наэлектризованное, другое — сухопутное облако. Поднесите их в сферу притяжения, и они потянутся друг к другу, и вы увидите, как разделенные шарики смыкаются так: первый наэлектризованный шарик, который приближается к ненаэлектризованному шарику, притяжением соединяется с ним и дает ему флюид; мгновенно они разделяются, и каждый летит к другому шарику своей стороны, один чтобы отдать, другой чтобы получить флюид; и так это продолжается через оба набора, но так быстро, что это происходит почти мгновенно. При столкновении они стряхивают и роняют свою воду, что представляет дождь.
35. Таким образом, когда морские и сухопутные облака проходят на слишком большом расстоянии для вспышки, они притягиваются друг к другу, пока не окажутся на этом расстоянии; ибо сфера электрического притяжения далеко за пределами расстояния вспышки.
36. Когда большое количество облаков с моря встречает количество облаков, поднятых с суши, электрические вспышки, кажется, бьют в разных частях; и по мере того, как облака толкаются и смешиваются ветрами или приближаются электрическим притяжением, они продолжают давать и получать вспышку за вспышкой, пока электрический флюид не будет равномерно распределен.
37. Когда ружейный ствол (в электрических экспериментах) имеет мало электрического флюида, вы должны подойти к нему очень близко своим суставом, прежде чем сможете извлечь искру. Дайте ему больше флюида, и он даст искру на большем расстоянии. Два ружейных ствола, соединенные и так же сильно наэлектризованные, дадут искру на еще большем расстоянии. Но если два наэлектризованных ружейных ствола бьют на расстоянии двух дюймов и производят громкий щелчок, на какое большое расстояние могут бить 10 000 акров наэлектризованного облака и отдавать свой флюид, и каким громким должен быть этот треск!
38. Обычное дело видеть облака на разных высотах, проходящие в разных направлениях, что показывает разные течения воздуха, одно под другим. Поскольку воздух между тропиками разрежается солнцем, он поднимается, а более плотный северный и южный воздух давит на его место. Воздух, так разреженный и вытесненный вверх, проходит на север и юг и должен опуститься в полярных регионах, если у него нет возможности раньше, чтобы циркуляция могла продолжаться.
39. Поскольку течения воздуха с облаками в них проходят разными путями, легко представить, как облака, проходя друг над другом, могут притягивать друг друга и таким образом подходить достаточно близко для электрического удара. А также как электрические облака могут быть перенесены вглубь суши очень далеко от моря, прежде чем у них появится возможность ударить.
40. Когда воздух с его парами, поднятыми из океана между тропиками, начинает опускаться в полярных регионах и входить в контакт с парами, возникающими там, электрический флюид, который они принесли, начинает передаваться и виден в ясные ночи, будучи сначала видимым там, где он впервые приходит в движение, то есть там, где начинается контакт, или в самой северной части; оттуда потоки света, кажется, устремляются на юг, даже до зенита северных стран. Но хотя свет, кажется, устремляется с севера на юг, продвижение флюида на самом деле происходит с юга на север, и его движение начинается на севере, что является причиной того, что он там впервые виден.
Ибо электрический флюид никогда не бывает виден, кроме как в движении, прыгая с тела на тело или с частицы на частицу через воздух. Когда он проходит через плотные тела, он невидим. Когда проволока составляет часть круга при взрыве электрической склянки, флюид, хотя и в большом количестве, проходит в проволоке невидимо: но при прохождении вдоль цепи он становится видимым, когда прыгает со звена на звено. При прохождении вдоль листового золочения он виден: ибо листовое золото полно пор; подержите лист на свету, и он выглядит как сеть; и флюид виден в его прыжках через пустоты. И как когда длинный канал, наполненный стоячей водой, открывается с одного конца, чтобы быть разряженным, движение воды начинается сначала у открытого конца и продолжается к закрытому концу, хотя сама вода движется от закрытого к открытому концу: так и электрический флюид, разряженный в полярные регионы, возможно, с тысячи лиг длины испаренного воздуха, появляется сначала там, где он впервые приходит в движение, т. е. в самой северной части, и явление продвигается на юг, хотя флюид на самом деле движется на север. Это предполагается для объяснения северного сияния.
41. Когда на суше в определенном регионе стоит сильная жара (солнце, возможно, светило на нее несколько дней, в то время как окружающие страны были закрыты облаками), нижний воздух разрежается и поднимается, более прохладный плотный воздух сверху опускается; облака в этом воздухе встречаются со всех сторон и соединяются над нагретым местом; и если некоторые наэлектризованы, а другие нет, следуют молния и гром, и выпадают ливни. Отсюда грозы после жары и прохладный воздух после порывов; вода и облака, которые ее приносят, приходят из более высокого и, следовательно, более прохладного региона.
42. Электрическая искра, извлеченная из неправильного тела на некотором расстоянии, почти никогда не бывает прямой, но выглядит кривой и извилистой в воздухе. Так же выглядят и вспышки молнии; облака — очень неправильные тела.
43. Когда наэлектризованные облака проходят над страной, высокие холмы и высокие деревья, высокие башни, шпили, мачты кораблей, дымоходы и т. д., как многие выступы и точки, притягивают электрический флюид, и все облако разряжается там.
44. Поэтому опасно укрываться под деревом во время грозы. Это было фатально для многих, как людей, так и зверей.
45. Безопаснее находиться в открытом поле по другой причине. Когда одежда мокрая, если вспышка на пути к земле ударит в вашу голову, она побежит по воде по поверхности вашего тела; тогда как, если бы ваша одежда была сухой, она прошла бы через тело.
Отсюда мокрая крыса не может быть убита взрывающейся электрической бутылкой, в то время как сухая крыса может.
46. Обычный огонь есть во всех телах, в большей или меньшей степени, так же как и электрический флюид. Возможно, они могут быть разными модификациями одного и того же элемента; или они могут быть разными элементами. Последнее некоторыми подозревается.
47. Если они разные вещи, все же они могут и сосуществуют вместе в одном теле.
48. Когда электрический флюид проходит через тело, он воздействует на обычный огонь, содержащийся в нем, и приводит этот огонь в движение; и если имеется достаточное количество каждого вида огня, тело будет воспламенено.
49. Когда количество обычного огня в теле мало, количество электрического флюида (или электрического удара) должно быть больше: если количество обычного огня велико, меньше электрического флюида достаточно, чтобы произвести эффект.
50. Таким образом, спирты должны быть нагреты, прежде чем мы сможем воспламенить их электрической искрой. Если они сильно нагреты, достаточно маленькой искры; если нет, искра должна быть больше.
51. До недавнего времени мы могли воспламенять только теплые пары; но теперь мы можем сжигать твердую сухую канифоль. И когда мы сможем получить большие электрические искры, мы, возможно, сможем воспламенять не только неразогретые спирты, как это делает молния, но даже дерево, давая достаточное возбуждение обычному огню, содержащемуся в нем, как мы знаем, делает трение.
52. Сернистые и воспламеняющиеся пары, поднимающиеся с земли, легко воспламеняются молнией. Помимо тех, что поднимаются с земли, такие пары испускаются стогами влажного сена, зерна или других растений, которые нагреваются и дымятся. Дерево, гниющее в старых деревьях или зданиях, делает то же самое. Поэтому такие легко и часто воспламеняются.
53. Металлы часто расплавляются молнией, хотя, возможно, не от тепла в молнии и не совсем от возбужденного огня в металлах. Ибо поскольку любое тело, которое может проникнуть между частицами металла и преодолеть притяжение, которым они сцепляются (как могут различные растворители), сделает твердое тело жидким, так же как и огонь, но без нагревания его: так и электрический флюид, или молния, создавая сильное отталкивание между частицами металла, через который он проходит, металл плавится.
54. Если вы хотите сильным огнем расплавить конец гвоздя, который наполовину забит в дверь, тепло, данное всему гвоздю, прежде чем часть расплавится, должно сжечь доску, в которой он торчит. И расплавленная часть сожгла бы пол, на который она упала. Но если меч может быть расплавлен в ножнах, а деньги в кармане человека молнией, не обжигая ни того, ни другого, это должно быть холодное плавление.
55. Молния разрывает некоторые тела. Электрическая искра пробивает отверстие в стопе прочной бумаги.
56. Если источник молнии, указанный в этой статье, является истинным, то в море далеко от суши должно быть слышно мало грома. И соответственно некоторые старые морские капитаны, у которых наводились справки, подтверждают, что факт идеально согласуется с гипотезой; ибо при пересечении великого океана они редко встречают гром, пока не придут на мелководье; и что острова далеко от континента имеют его очень мало. А любознательный наблюдатель, который жил 13 лет на Бермудах, говорит, что грома там за все это время было меньше, чем он иногда слышал за месяц в Каролине.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ.
МИСТЕРУ
Питеру Коллинсону, члену Королевского общества, Лондон.
Philadelphia, July 29, 1750
СЭР,
Поскольку вы первыми побудили нас к электрическим экспериментам, прислав нашему библиотечному обществу трубку с указаниями, как ею пользоваться; и поскольку наш достопочтенный собственник позволил нам поднять эти эксперименты на большую высоту своим щедрым подарком в виде полного электрического аппарата; подобает, чтобы оба знали время от времени, какой прогресс мы делаем. Именно с этой целью я написал и отправил вам свои предыдущие статьи на эту тему, желая, чтобы, поскольку я не имел чести прямой переписки с этим щедрым благодетелем нашей библиотеки, они могли быть переданы ему через ваши руки. С той же целью я пишу и отправляю вам эту дополнительную статью. Если она не принесет вам ничего нового (что вполне может быть, учитывая количество изобретательных людей в Европе, постоянно занятых теми же исследованиями), по крайней мере, она покажет, что инструменты, переданные в наши руки, не заброшены; и что если мы не делаем ценных открытий, какова бы ни была причина, это не недостаток усердия и прилежания.
Я, сэр,
Ваш весьма обязанный
покорный слуга,
Б. ФРАНКЛИН.
МНЕНИЯ и ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ относительно свойств и эффектов электрической материи, возникающие из экспериментов и наблюдений, сделанных в Филадельфии, 1749 г.
§ 1. Электрическая материя состоит из чрезвычайно тонких частиц, поскольку она может проникать через обычную материю, даже через самые плотные металлы, с такой легкостью и свободой, что не встречает никакого ощутимого сопротивления.