第三十四回:絕聰明揮毫落紙成魔方,最勇敢舉手向天攫雷電
——電的本質的發現上回說到法國化學家拉瓦錫被推在斷頭臺上,雖有許多人求情,可那把無情的大鍘刀還是從空而降,這位現代化學的創始者便人頭落地。自拉瓦錫死後,他開創的化學事業就和電的發現與研究連在一起,所以我們現在先來補講一個電的故事。
話說1750年5月,英國皇家學會突然收到一篇論文,說天上的雷電和我們在實驗室裡摩擦生成的電是一回事,還列舉了十二條相同處,如:放光、有聲、能點燃易燃物、能殺傷動物等等。還說到電是通過金屬的尖端釋放傳遞的,因此為使建築物免遭雷理,可以在屋頂上裝一個尖鐵棒,再以金屬線接地,電就被引入地下。那皇家學會的會員們大都是天文、力學、數學方面的專家,他們研究的是那些高深的題目,但是化學卻是剛剛起步,這電學乾脆就還不算一門學問呢。學會秘書看看這篇文章想,這大概又是什麼江湖騙子的法術,再一看作者,是一個十分陌生的名字,寄出地址呢?美洲的賓州,秘書不看猶可,一看隨即就啪地一聲扔到紙簍裡去了。讀者,你知道為什麼這樣?原來那英國當時正稱霸世界,無論政冶、經濟、科學各方面它都不把別人看在眼裡。當時的世界上根本我還沒有個美國。美洲大陸原是印第安人在這裡世代居住,1492年哥倫布發現這塊新大陸,英國便立即派來了探險隊。1607年英國又向這裡派遣了第一批移民,開始在這裡霸佔殖民地。就說秘書剛才看到的賓州吧,它原來哪有什麼名字,不過是一塊荒地。1681年英王查理二世將這塊土地賜給一個叫威廉•賓的業主,這樣便由此得名了。連這種半開化的地方也配向皇家學會送科學論文?這文章能進皇家學會的紙簍也就算是高攀了。
你道這個大膽送論文的人是誰?他叫本傑明•富蘭克林(1706-1790)。當時他雖然名不驚人,可後來他倒成了電學的開門鼻祖。這人聰明絕頂而又極有志氣。小時因家貧不能上學,就跟著開印刷所的哥哥當學徒,這倒使他有機會讀到許多最新的書。他見幾個大人寫稿辦報,自己也寫了稿子,晚上悄悄投到哥哥的門縫裡,署名卻是莎倫絲•多吉德夫人,有一段時間這些文章天天見報,人們天天議論這才華橫溢的夫人,卻不見她來領稿酬。他後來大了就獨立辦報•辦廠,但是位那聰明還是多得無處發洩。一個冬夜他外出歸來時,抱起床上的小女兒吻一吻,她那小臉蛋竟凍得冰涼!當晚他通宵末睡,天亮時竟發明出一種新式火爐,歐美那種散熱率極低的老式壁爐一下就被淘汰了。到現在我們用的鐵火爐基本上還是他設計的樣子。一天他在家裡請客,夫人在廚房裡又忙又亂,還烤糊了一隻雞。第二天他就在自己廚房頂上鑿了一個洞,上面裝了一個小風車,用皮帶連著下面的肉叉,製成了一個自動烤肉機。一次乘船,他見船速太慢,就叫水手將貨物向後移,船頭微微抬高,果然速度大快,他由此又研究了船的快慢與它吃水多少的關係。但是隻可惜這裡是落後的殖民地,沒有像皇家學會那樣的科學團體,沒有許多科學家可以相互研討,他只是自己一人摸索。好在他極聰明,發明這些總像玩一樣的輕鬆。
一天富蘭克林的朋友洛根前來看他,一進門卻把雙手藏在背後神秘地說:“富蘭克林,今天我讓你看一件東西,叫你知道世界上還有比你更聰明的人。”
“當然,世界上聰明人多得很,我算老幾?不過我倒想看看你帶來了什麼聰明玩藝兒。”
洛根將手向前一攤,原來是一本新出的雜誌,裡面盡是些方格子,格里填滿數字。他說:“你看這是魔方格子,那數字不管橫加豎加,它們的和總是一致的。”富蘭克林不看猶可,一看哈哈大笑:“這有什麼了不起,我這裡也有幾張自制的魔方格子,你看這張,不管橫豎都有八個數呢。”附表一:
526141320293645
143625146353019
536051221283744
116595443382722
555871023263942
98575641402524
506321518313447
161644948333217
“你聽我給你細說。只要你進了我這個魔方陣裡,就總跑不出260去。第一,不管橫、豎每行每列的和都是260;第二,你從下面兩角的對角各數四個數,成一段折線,則這折線上的八個數的和是260,而每條與這線平行的線上的八個數也都是260;第三,你從上面的兩角出發作這麼幾條折線,其和也是260;第四,你從左邊的兩角出發,這樣數,其和還是260;第五,你從右邊的兩角出發,這樣數,其和仍是260。不信你就試試,保你逃不出這260的網去。”富蘭克林說。
“魔高一尺,道高一丈,你這260有什麼了不起,你看這張魔方格子,是16個數的正方形,又比你多一倍。它不管橫加、豎加、對角加都是2056。”洛根說著真的又翻出一張表來。
這下富蘭克林可有點傻眼。不過他並不服氣,說:“且慢,現在咱們點燃一支菸,在這煙燃盡前,我立即再給你設計一張也是十六個數的魔方格子。”只見富蘭克林抽出支鉛筆,在一張空格紙上橫填豎寫,如點豆種瓜一般。一會兒那支菸還未著完,他便叫:“好了!我這格子縱橫相加也是2056,雖對角相加不是這個數,可是隻要你在大方格內任意挖出一塊16個相連的格子組成的小方格,他們的和也是2056。”(其實這表裡有兩組數是錯的,讀者如有心可以一找,但這已是極不易了。)洛根這時方更佩服富蘭克林的才智。附表二:
20021723224982540577289104121136153168181
58392672502312181991801671541351221039071
19821923025162738597091102123134155166187
60372852522292201971881651561331241019269
20121623324892441567388105120137152169184
554223102472342152021831701511381191068774
203214235246112243547586107118139150171182
534421122452362132041811721491401171088576
205212237244132045527784109116141148173180