Elektrikle İlgili Deneyler ve Gözlemler -Experiments and Observations on Electricity

1751 orijinal yayının başlık sayfası

Elektrik Üzerine Deneyler ve Gözlemler, Benjamin Franklin'in mektuplarından oluşan bir on sekizinci yüzyıl ortası kitabıdır. Bu mektuplar, Franklin'in deneylere ve bilimsel çalışmalara dayanan elektriğin davranışı hakkındaki keşifleriyle ilgiliydi. Kitap, ilk üç İngilizce baskı için broşür şeklindegeldi. Son iki baskı, sert kapaklı ve kitap sırtı olan bir kitap cildindeydi. Kitabın on bir Avrupa baskısı vardı: beş İngilizce baskısı, üç Fransızca baskısı ve Almanca, İtalyanca ve Latince baskısı. Yayın dünya çapında iyi karşılandı. Amerika'nın on sekizinci yüzyılın en önemli bilimsel kitabı olarak kabul edildi.

Kitap , Londra Kraliyet Cemiyeti'ndeki bilim adamlarının faaliyetleri sayesinde ortaya çıktı . Franklin, elektrikle ilgili deneyleri ve yaptığı gözlemler hakkında Cemiyet üyelerine mektuplar gönderdi. Bu mektupların çoğu Peter Collinson'a gitti . Bunlardan bazıları dernek toplantılarında okundu. Gösterilen çok ilgi vardı, bu yüzden bazıları bir dergide yayınlanmak üzere bir matbaaya gönderildi. Franklin'in elektrikle ilgili mektuplarına duyulan ilgi, Topluluğun iki yıllık bir süre boyunca Franklin'den Collinson'a yazdığı birçok mektubu bir araya toplamaya ve bunları yayımlanmak üzere matbaaya göndermeye yöneltti. Bu ilk mektup koleksiyonu 1751'de doksan sayfalık bir broşürde yayınlandı. Bunu kısa süre sonra mevcut baskıya "Ek" olan diğer bölümler izledi ve sonunda tüm "Parçalar"ın toplamından "Yeni" bir yayın satıldı. üretilmiş. Her baskı, ek Franklin harflerinin eklenmesiyle genişletildi. Sonunda 1769'da 496 sayfalık bir cilt haline geldi. Kitap, başkalarına elektrik konusunda daha derinlemesine araştırma yapmak için Franklin'in ayak izlerini takip etme konusunda ilham verdi.

Arka plan

Franklin'in elektrostatik makine
de ekran Franklin Institute müzesi.

Franklin, elektrik araştırmalarına ilk kez, şovmen Archibald Spencer'ın Boston'da (1743) ve Philadelphia'da (1744) sihir gösterileri yaptığını gördüğünde ilgi duydu . Bu gösteriler tamamlandıktan sonra Spencer'ın ekipmanını satın aldı ve elektrik deneyleri için kullandı. Spencer'dan İskoçya'dan Dr. Spence olarak bahsetti. 1746'da, kırk yaşındayken, Franklin, matbaa şirketinin işlerini iş ortağı David Hall'a devretmeye başladı ve elektrik üzerine araştırma yapabilmek için yarı emekliye ayrıldı; başlangıçta Spencer'ın ekipmanını kullanıyordu.

Zengin bir Quaker kumaş tüccarı, Kraliyet Cemiyeti Üyesi ve Londra Antikacılar Derneği'nin kurucularından biri olan Peter Collinson (1746'da) bir Leyden kavanoz pili, bir cam tüp ve Almanya'daki yeni Alman deneylerinin bir hesabını bağışladı . elektrik Philadelphia Kütüphane Şirketi (Franklin tarafından kurulan). Hesap, cam tüpten nasıl elektrik yapılacağını anlattı. Franklin ilk olarak 1747'nin ortalarında statik elektrikle deney yaptı ve buna "bu yeni harikalar" adını verdi. Franklin, ilk elektrik araştırmasını yürütürken Collinson tarafından sağlanan benzersiz pil ve cam tüpten yararlandı.

William Penn'in oğlu Thomas Penn , Collinson'ın ekipmanını tamamlayan bir elektrostatik makine yaptı. Bunlara Franklin , Penn tarafından kendisine verilenden daha verimli olan kendi tasarımına sahip bir elektrostatik üretim makinesi ekledi . Sıradan bir bileme taşına benzer bir kulp ile yapıldığı ve operatör tarafından döndürüldüğü için kullanışlıydı. Basit mekanik makine mekanizması daha sonra üzerine bir bez ped üzerine sürtünen bir cam küre monte edilmiş bir aksı döndürdü. Cam küre ampul , iletkenler aracılığıyla daha sonra deney için kullanılan elektrik yükünü tutan bir Leyden kavanoz kondansatörüne aktarılan 'elektrik ateşi' (bir elektrik yükü ) üretti . Franklin, Ebenezer Kinnersley , Thomas Hopkinson ve Philip Syng'den oluşan bir araştırma çekirdek ekibi kurdu ve Amerika'daki ilk bilimsel araştırma laboratuvarını geliştirdi. Aynı sonuçları elde etmek için deneylerini tekrarladı ve bu gözlemi kaydetti. Bu süreçte, detaylandırdığı deneyi yapan herkesin bu sonuçları elektrik ilkesinin kendi başına tekrarlayabileceğini ve kanıtlayabileceğini gösterdi.

Franklin bu yeni elektrik alanını incelemek için çok zaman harcadı ve 1747'den 1750'ye kadar Collinson'a bulguları hakkında birçok mektup gönderdi. Kitap bu mektupların bir derlemesinden oluşuyor. Kitap ilk üç baskı için broşür şeklinde geldi. Son iki baskı, sert kapaklı bir kitap cildiydi. Franklin'in mektupları deneylerini ve onlardan yaptığı gözlemleri açıklıyordu. Bunları, Philadelphia Kütüphane Şirketi ile bağlantılı bir grup adamın eline verilen ekipmanın iyi bir şekilde kullanıldığını göstermek için Collinson'a gönderdi.

Elektrik araştırmalarında uzmanlaşmış bir bilim adamı olan William Watson , elektriğin belki de işaret edilen iletkenlere çekildiğini teorileştirdi. Watson, 1746'da Dr. John Mitchell'den , elektrikle ilgili olarak gök gürültülü fırtınalar ve sivri iletkenler hakkındaki teoriler hakkında uzun bir Franklin mektubu aldı. 9 Kasım 1749'da Londra Kraliyet Cemiyeti'nin diğer üyelerine mektubun bir kısmını okudu. Bir hafta sonra okumayı bitirdi. 4 Aralık'ta Watson, Collinson'dan 29 Nisan 1749 tarihli başka bir Franklin mektubu aldı ve bunu 21 Aralık 1749'da Cemiyet'e okudu. Sonraki iki yıl içinde Collinson, Franklin'in elektrik deneylerini açıklayan mektuplarından daha fazlasını Cemiyete iletti. Franklin ve deney ekibi tarafından yapıldı. Birçoğu, elektrik deşarjının topraklanmış sivri bir iletkene çekilme eğiliminden bahsetti - evler ve kiliseler gibi ahşap binaları korumak için paratoner icadının temelleri.

Watson, bu Franklin mektuplarından bazılarını 1750'de The Gentleman's Magazine'de bastıran yerel yayıncı Edward Cave'e teslim etti. Nisan 1751'de Cave, Collinson'ın aldığı mektupların daha fazlasını bir yayında bastı ve bunlar Franklin tarafından kişisel olarak eklenen düzeltmeleri içeriyordu. Bu yayının başlığı, Elektrik Üzerine Deneyler ve Gözlemler, Philadelphia'da Bay BENJAMIN FRANKLIN tarafından yapılmıştır ve Londra'dan Bay P. Collinson'a birkaç mektupla iletilmiştir, FRS (Londra). 86 sayfalık 90 sayfalık bir broşürdü. Broşür, Dr. John Fothergill tarafından yazılmış imzasız bir önsöz içeriyordu . Elektrik Üzerine Deneyler ve Gözlemler'in bu ilk yayını, 2015'te 18 sterline eşdeğer iki şilin ve altı peni İngiliz parası gibi pahalı bir fiyata satıldı .

İçindekiler

Kitaptaki tipik mektup - 27 Temmuz 1750.
İlk üç İngilizce baskıdaki Harf V
, dördüncü ve beşinci İngilizce baskılardaki Harf VI'dır.

On sekizinci yüzyıl kitabı, Franklin tarafından yazılmış bir mektup ve deneme koleksiyonundan oluşur. Koleksiyondaki 25 mektubun çoğu Collinson'a aitti. Bazıları kişisel içeriğe sahipti, ancak çoğu elektrikle ilgili deneyleri ve onlardan gözlemledikleri hakkındaydı. Bunlar, Leyden kavanozları ve şimşekli fırtına bulutları üzerinde bilimsel deneyler yaptıktan sonra vardığı sonuçlardan bahsetti. Bunların her birinin nasıl hareket ettiğini ve izledikleri ilkelerin aynı olduğunu birçok kez anlattı. Bu bağlantı sonunda Franklin'i paratoner haline getirdi ve elektriğin evlerden ve ahşap binalardan zararsız bir şekilde yönlendirilebileceğini ve bu da onu bir koruma cihazı haline getirdi.

Bu kitabın beş İngilizce baskısı vardı. İlk üç baskı ciltli ciltler değil, sadece Franklin'in toplanmış mektuplarını içeren kağıt kapaklı broşürlerdi. Yayınlandığında dikkatsizce bir araya getirildiler. Bu broşür baskılarının her biri, daha sonra eklenen ve daha sonra yeniden yayınlanan ek mektupların eklerine sahipti. 1751'in ilk yayınına 1753'te 20 sayfa daha eklendi ve Ek Deneyler ve Gözlemler, Bölüm II olarak adlandırıldı . 89'dan 109'a kadar numaralandırılmış ve E. Cave tarafından yayınlanmıştır. Bu, 1754'te 110'dan 154'e kadar numaralandırılmış ve Yeni Deneyler ve Gözlemler, Kısım III başlıklı 44 sayfa ile tekrar desteklenmiştir . E. Cave'in oğlu R. Cave tarafından yayımlanmıştır. 1754'te yayınlanan ikinci baskı, ilk baskının I ve II bölümlerinin yeniden basımıydı. 1760, 1762 ve 1764'te yayınlanan üçüncü baskı, ilk baskının üç bölümünün de yeniden basımıydı ve 1-154 arasında numaralandırıldı.

Bu ilk mektup dizisinde Franklin elektrik yangınından bahsetti , daha sonra (1749) terminolojiyi elektrik sıvısı olarak değiştirdi . 5 Haziran 1747'de Collinson'a, deneylerinin elektrik ateşinin tüm sıradan maddelerde parçacıklar olarak var olan maddenin yeni bir unsuru olduğunu gösterdiğini yazdı . Franklin, camı bir bezle ovmak gibi bir sürtünmeyle ovma işleminin bu parçacıkları oluşturmadığını, ancak onları bir Leyden su ve metal kavanozunda toplanabilmeleri ve tutulabilmeleri için yalnızca geçici olarak gruplandırdığını belirledi. Franklin'e göre, Leyden kavanozunun bir tarafında pozitif ( artı ) olarak etiketlediği bir elektrik ateşi birikimi vardı ve diğer tarafında negatif ( eksi ) olarak etiketlenmiş bir elektrik ateşi eksikliği vardı . Elektrifikasyonun bu kayıpları ve kazançları tamamen eşitti ve esasen modern yük korunumu yasasıdır, ancak artık negatif yüklerin sadece pozitif yüklerin bir eksikliği olarak değil, kendi başlarına var olduğu kabul edilmektedir. Modern bilimde , kaba cisimlerin elektrifikasyonunun mikrofiziğini açıklayan önemli bir ilkedir . Franklin bu mektuplarda, artı, eksi, pozitif, negatif, şarj, deşarj, armatür, elektrik çarpması, elektrikçi, kondansatör, iletken ve pil gibi elektrikle ilgili şeyler için bugün kullandığımız teknik kelimeleri tanıttı .

Leyden kavanozu "elektrik pili"

Franklin'in ilk deneyleri, Collinson'a yazdığı bu ilk mektup setinde, bir tür kapasitör olan Leyden kavanozunun iç ve dış iletkenler üzerinde eşit ve zıt yüklere sahip olduğunu açıkladı. Bu, kitabındaki resimlerde gösterildi. 29 Nisan 1747 tarihli bir mektupta Collinson'a sunulan önemli Franklin teorisi, "parçalanabilir kondansatör" kavramıydı. Bugün bir cihazdaki bu yük dağılımına kapasitör diyoruz. İletken olmayan bir malzeme parçası arasında her iki tarafta bir yük oluştuğunu gözlemledi. Leyden kavanozunda bu camdı (iletken olmayan madde) ve her iki yanında metal bir malzeme (iletken madde) vardı. Bu zıt metal tabakalar, tam zıt elektrik yüklerine (pozitif ve negatif) sahipti. Kavanozun içine tel zaman üzerinde gözlemlenmiştir electrised belirli bir miktar pozitif dış iletken aynı oldu ki electrised aynı oranda olumsuz.

Franklin bu mektuplarda, bir deneyde, başkaları tarafından kuramlaştırıldığı gibi, yükün kavanozun içindeki suda değil, bardağın kendisinde olduğunu gösterdiğini açıkladı. Bir Leyden kavanozu doldurulduktan sonra, içindeki suyu şarj edilmemiş başka bir Leyden kavanozuna boşalttı. Yeni Leyden kavanozunun ilk Leyden kavanozundan gelen bu suyla hiçbir yükü olmadığı için elektrik kuvvetinin suyun kendisinde yoğunlaşmadığı ortaya çıktı . Daha sonra ilk kavanoza taze su dolduruldu ve bu kavanozda bir şarj olduğu keşfedildi. Sonuç, elektrik kuvvetinin yoğunlaştırıcısının camın kendisi olduğuydu. Daha fazla deneyle, camın hangi şekilde olduğunun veya bir nesnenin bir cam şişe şeklinde olup olmadığının önemli olmadığı belirlendi. Sonunda, camın kendisinin bir özelliğinin, eşit ve zıt yüklerden oluşan bu "kuvvet" olduğu belirlendi.

Franklin bu mektuplarda ayrıca kavanozun kendisini elektriksel olarak dengelemediğini, ancak bazı iletken malzemeden bir telin iç iletkenden (artı) dış iletkene (eksi) temas etmesi gerektiğini açıklar. Bu şekilde Franklin, "mucizevi şişe"de elektriğin iki farklı durumunun dengelenmesini ve birleşmesini gözlemledi. Franklin, kitabın sonraki baskılarında mektuplarında açıkladı ve resimlerde, bir araya toplanmış bir grup top olan bir "pil" zamanının askeri terimini takiben "elektrik pili" olarak adlandırdığı Leyden kavanozlarının bir montajını gösterdi. Franklin, 11 plaka camdan oluşan bir dizi paralel plakalı kondansatör monte etti ve her biri, her iki tarafında bir kurşun metal levha ile "silahlı" idi. Onları bir seri halinde tellerle birbirine bağladı ve ardından her iki tarafa dokunulduğunda pili boşaltabilecek (dengeleyebilecek) bir ana tel bağlandı.

Dördüncü baskı hacmi 496 sayfaya yükseldi.
Üçüncü baskıya sert kapaklar ve eklemeler vardı.
(Franklin'in kitaptaki çift odaklı gözlükleri)

1769'da yayınlanan dördüncü baskı, tek ciltte ilk tam baskıdır ve sert kapakları vardır. Bazı konuları daha açık hale getirmek için dipnotlar ekledi. Bu baskıda ayrıca kendi felsefi denemelerinden birkaçını ekledi ve cildi bir dizinle tamamladı. Dördüncü baskı, sayfa sayısını 154'ten 496'ya çıkaran sert kapaklı bir kitap cildiydi. Franklin, paratoner icadı, meteorolojik gözlemler, insan doğası , dünya çapındaki nüfus artışı, su hortumları , kehribarla ilgili deneyler ve onun hakkında bilgiler ekledi . Pensilvanya şömine icadı . Bu baskı, onun paratoner tasarımı, yeni şöminesi ve elektrik deneylerinin bakır levha çizimlerini içeriyordu. Beşinci İngilizce baskısı 1774'te yayınlandı. Dördüncü baskı ile beşinci baskı arasında çok az fark vardı. Dördüncü baskıda olmayan, beşinci baskıya eklenen tek yeni belge, 1752'de yapılan Fransız yıldırım deneyiydi . 9 Eylül 1774 tarihli Public Advertiser London gazetesinde beşinci baskıyı tanıtan bir reklam vardı .

1769'da yayınlanan dördüncü İngilizce baskı, Philadelphia'dan Londra'yı ziyaret ederken Franklin tarafından kişisel olarak denetlendi. İlk üç baskının farklı yerlerinde çeşitli düzeltmeler yaptı ve açıklayıcı notlar yazdı. Franklin'in Forward'ta kaydettiği önemli bir düzeltme, Harf 1 ve 2'nin yer değiştirdiği ve bunu düzelttiğiydi. Kendisi için önemli olan bir mektup ekledi. Bu, Collinson'a 28 Mart 1747 tarihli bir mektuptu. Franklin, ona, elektrik yapmak için nasıl kullanılacağına dair yönergeleri olan Alman "elektrik borusunu" hediye ettiği için teşekkür etmişti. Bunun için çok minnettardı, bu yüzden o özel Harf 1'i yaptı. Bu daha sonra Harflerin numaralandırma dizisini ilk üç baskıdan birer birer ilerletti.

Sürümler

Kısım I ve Kısım II'nin Yeni Deneyleri'nin ikinci baskısı 1754

Elektrik Üzerine Deneyler ve Gözlemler'in on bir baskısı vardı . Beş İngilizce, üç Fransızca ve Almanca, İtalyanca ve Latince birer baskı vardı. İlk üç İngilizce baskı benzerdi, ancak aynı değildi ve iki veya üç bölümden oluşuyordu. Bu ayrı parçaların her biri ayrı ayrı basıldı ve bir broşür olarak satıldı. Her birinin daha önce satın almış kişilere ek kopyalar satmayı teşvik etmek için küçük bir başlık değişikliği (yani "Yeni", "Ek") vardı.

  • İngilizce baskı 1.1, Nisan 1751'de basılmıştır (sayfa #1 - 88) ve E. Cave tarafından St. John's Gate'de satılmıştır .
  • İngilizce baskı 1.2, 1753'te basılmıştır ( Örn. Ek ... ) ve E. Cave tarafından St. John Kapısı'nda satılmıştır.
  • İngilizce baskı 1.3, 1754'te basıldı ( Yeni Deneyler ) ve D. Henry tarafından St. John's Gate'de satıldı.
  • İngilizce baskı 2.1, 1754'te basıldı ( Yeni Deneyler ) ve R. Cave tarafından St. John's Gate'de satıldı.
  • İngilizce baskı 2.2, 1754'te basıldı ( Yeni Deneyler ) ve D. Henry tarafından St. John's Gate'de satıldı.
  • İngilizce baskı 3.1 1760'da basılmıştır (sayfa #1 - 154) ve D. Henry tarafından St. John's Gate'de satılmıştır.
  • İngilizce baskı 3.2 1762'de basılmıştır (sayfa #1 - 154) ve R. Cave tarafından St. John's Gate'de satılmıştır.
  • İngilizce baskı 3.3, 1764'te basılmıştır (sayfa #1 - 154) ve R. Cave tarafından St. John's Gate'de satılmıştır.
  • İngilizce baskı 4.0, 1769'da D. Henry için basılmış ve F. Newberry tarafından St. Paul kilisesinde satılmıştır.
  • İngilizce sürüm 5.0, 1774'te F. Newberry için basılmış ve kendisi tarafından St. Paul's kilisesinde satılmıştır.

Fransa'da resepsiyon

1752 Fransız baskısı

Fransız 1752 yılında yayınlanan çeviri, uzun, sivri demir çubuk bir fırtına bulutundan yıldırım çekmek vereceğini öne süren bir deney içeriyordu. 1750'de Hopkinson, Franklin'e elektriğin noktalara çekildiği kavramını önerdi. Franklin daha sonra bu fikri bir adım ileriye taşıdı ve bir çatının üzerinde yüksekte bulunan sivri uçlu bir demir çubuğun, cıvata elektrik olsaydı, bir şimşek çekeceğini tahmin etti. Fransız Thomas-Francois d'Alibald asıl deneyi Franklin'in önerdiği gibi 10 Mayıs 1752'de yaptı ve demir çubuğa yıldırım çarptı. Londra'da bu tekrarlandı Spital Meydanı ve tekrar 20 Temmuz 1752 tarihinde Chelmsford, Essex , 12 Ağustos 1.752 Ayrıca Franklin kendisi tarafından yapıldı Fırtınalı gelen elektrik cazibe üzerinde uçurtma deneyinde o a bahsettiğimiz o Collinson'a 19 Ekim 1752 tarihli mektup. 1753'te GW Richman adında bir adam uçurtma deneyini yaparken elektrik çarpması sonucu öldü . Franklin, yıldırımların ve elektriğin bir ve aynı olduğunu kanıtlamıştı. Ayrıca, bu "elektrik sıvısının" gökyüzünde yüksekte sivri uçlu bir nesneye çekildiğini de gösterdi. Bir demir çubuk, yüksek voltajlı elektriğin güvenli bir şekilde iletilmesi için bir yol oluşturmak için diğer ucunu toprağa koyabilir. Böylece, ahşap binalardan yıldırımları başka yöne çevirmenin ve yıldırım çarpmalarıyla alev almalarını önlemenin bir yolu keşfedilmişti. Franklin'in paratoner icadı, en üst noktası paratoner ile, on sekizinci yüzyılda Amerika'da kullanılan yıldırımdan korunma sistemi için bir model haline geldi.

Kral Louis XV , Fransa'nın Paris yakınlarındaki St. Germain'deki kraliyet sarayında yapılan bazı elektrik deneylerini gördükten sonra Franklin'i onurlandırdı . Bununla birlikte , elektrik üzerine kendi teorisini yayınlayan bir şüpheci olan fizikçi Jean-Antoine Nollet (1700-1770), Franklin'in fikirlerinin yanlış olduğunu ilan etti. 1753'te Franklin'in paratonerinin sadece tehlikeli değil aynı zamanda işe yaramaz olduğunu ve şimşekleri ahşap binalara çekerek daha sık vurulmalarına neden olacağını iddia etti. Franklin zamanla bilim camiasına paratoner icadının sadece koruyucu bir cihaz olmadığını, aynı zamanda yıkıcı yıldırımları binalara çarpmaktan uzaklaştırmak için önleyici bir yol olarak hizmet ettiğini kanıtladı.

Miras

Kitabın tüm basımları, 1941'de Amerika Birleşik Devletleri'nde I. Bernard Cohen tarafından ilk baskısı yapılana kadar Avrupa'da basıldı . Kitap Franklin'in tek bilimsel eseridir ve tarihçiler Gary F. Kurutz ve Dennis Smith tarafından Amerika'nın on sekizinci yüzyılın en önemli bilimsel kitabı olarak kabul edilmektedir. Elektrik konusundaki bilimsel gözlemlerinin yayınlanması, Franklin'i Avrupa çapında ciddi bir bilim adamı olarak ünlendirdi. On sekizinci yüzyıl İngiliz bilgesi Joseph Priestley , The History and Present State of Electricity (1767) adlı kitabında , Franklin'in çoğu Avrupa diline çevrilmiş olan bilimsel deneyleri kullanarak elektriğin derinlemesine bir incelemesini kimsenin yazmadığını yazar. on sekizinci yüzyılda.

Benjamin Franklin verildi Copley Madalyası tarafından Royal Society bu kitapta bildirildiği gibi elektrik eserinde tanınması 1753 yılında. Adı gerekli on kez gönderildikten sonra Cemiyet Üyesi oldu (biri Cemiyetin başkanı Lord Macclesfield'ı içeriyordu ). Ayrıca 1756'da College of William and Mary'de fahri dereceyle ödüllendirilmiş ve bu kitap sayesinde 1772'de Fransız Bilimler Akademisi'ne seçilmiştir . Franklin'in kitapta geliştirdiği teoriler, daha sonraki elektrik araştırmalarının temelini oluşturdu.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Notlar

alıntılar

bibliyografya

Dış bağlantılar

Franklin'in elinde açıklamalar bulunan ilk 1751 broşürünün bir kopyası İnternet Arşivi'nde mevcuttur:

Founders Online'da bir içindekiler tablosu da dahil olmak üzere özet bilgiler de bulunmaktadır:

İlk 1751 baskısındaki belgelerin her biri, birçok açıklayıcı notla Founders Online'da da mevcuttur: