Benjamin Franklin

Tormi Soorsk
01.04.2020
Benjamin Franklin, 1767. White House Historical Association | David Martin

Poliitik, poliitikateoreetik, diplomaat, teadlane, leiutaja, ajakirjanik, kirjastaja, humorist, loodusuurija, investeerija, vabamüürlane, kodanikuaktivist, riigimees, entsüklopedist – mees kui orkester. Aga ennekõike üks Ameerika iseseisvusvõitluse liidritest, üks viiest Iseseisvusdeklaratsiooni koostajatest. Saage tuttavaks – Benjamin Franklin.

Mäletan segadust oma mõtetes, mis tabasid mind poisipõlves, kui juhtusin lugema ühe ameeriklase katsest välguga. Ameeriklane olevat lasknud äikesepilve tuulelohe, aga selle tuulelohe külge seotud nööri teises otsas olevat olnud raske metallvõti, mida see ameeriklane hoidnud peos. Minu teadmised füüsikast olid siis nulliga mõõdetavad, aga ikkagi – kuidas võib äikest niiviisi narrida? Juhuslikult olin juba oma silmaga näinud, kuidas välk lõi kase parajateks peergudeks. Nüüd võtab keegi mees kätte ja tahab välgu endast läbi lasta? Aga muidugi oli tegu vaid katse halva sõnastusega, nagu selle toreda tagantjärele tarkusega olen aru saanud.

Kõnealuseks ameeriklaseks oli muidugi Benjamin Franklin, keda enamik inimesi teabki kui piksevarda leiutajat. Leiutisi ja avastusi kogunes tema nimele üksjagu ja hulgaliselt ka selliseid, kus on tema suurem või väiksem osalus. Püüan neist põhiosa lugeja ette tuua.

 

Piksevarras

Franklini leiutistest on esikohal muidugi tema piksevarras, nagu sai juba öeldud. Franklini hakkasid elektrilised nähtused huvitama, kui ta sattus 1746. aastal kuulama Archibald Spenceri loengut, kus viimane kasutas loengu huvitamaks tegemiseks katseid staatilise elektriga. Elektrist sai Benjamini kirg ja armastus kogu eluks. Tema võttis elektri puhul kasutusele praegu kasutatavad mõisted „positiivne“ ja „negatiivne“, tema avastas ka uudse elektrivoolu salvestamise ehk konserveerimise printsiibi siis kasutusel olnud Leideni purkide kõrvale. 1748 ehitas ta plaatkondensaatori, mida ta oma 1749 kirjutatud kirjas nimetas „elektripatareiks“ (electrical battery), olles sellegi termini looja. Kondensaatoris olid juhtmetega ühendatult 11 klaastahvlit vaheldumisi õhukeste seatinaplaatidega. Seejuures seletas ta ära Leideni purgi tööpõhimõtte, leides et tähtsaim osa selles on juhte eraldaval dielektrikul.

Alessandro Volta leiutas oma samba 1799. aastal, pool sajandit hiljem.

Loo alguses mainitud katse tuulelohega nägi tegelikkuses välja teistmoodi. 1750 kirjeldab Franklin sõbrale saadetud kirjas katset, kuidas moodustuvast äikesepilvest ehk õnnestuks kinni püüda elektrilaenguid ja sellega tõestada välgu elektrilist olemust – sinnamaani puudus selle suhtes kindel teadmine. Katseks soovitas ta ehitada mingi künka otsa jalgadel seisva onni, selle katusele aga püsti panna 20–30 jala (6–9 m) pikkuse raudvarda, mille küljest toodaks onni sisemuses oleva Leideni purgini sellega vardaga ühendatud traat. Purk salvestaks niiviisi pilvest saadud laengu.

Selle kirjelduse põhjal tegi prantslane Thomas-François Dalibard 10. mail 1752 Marly-la-Ville’s oma katse. Teada on, et katsetaja kasutada olnud 12meetrisest raudvardast hakkas läheneva äikesepilve ajal lendama sädemeid, kuigi varras oli väidetavalt maandatud veinipudelite! kaudu. Sädemed tõestasid elektri leidumist pilves.

Franklin tegi oma katse arvatavasti 15. juunil 1752, vähemalt kirjeldab ta sellise ürituse toimumist 19. oktoobril kohalikus ajalehes, kuid seal ei mainita, et sooritajaks oli just tema. Sellest ja hilisematest kirjeldustest on selgunud, et ta kasutas tuulelohet tormipilvest elektriliste laengute kogumiseks, tõestamaks, et välgud on elektrilised nähtused. Tuulelohe lendas kanepist nööri otsas, nööril rippus suur uksevõti, aga nööri ots oli ühendatud maaga. Kui pilvest sadav vihm tegi nööri märjaks, hakkas see rohkem elektrit juhtima ja siis võis näha võtmelt lenduvaid sädemeid, kui sellele midagi lähendada. Algul oli leiduril jätkunud ettevaatamatust panna sõrmenukid võtme lähedale, edaspidi ta maandas katsetes kasutatud nööri või traadi, seistes ise katse ajal varju all kuival pinnal, välistamaks elektrilööki. Et kõik oli nii, leiab kinnitust tema kirjast 19. oktoobrist 1752 Inglismaale, kus ta andis juhiseid katse kordamiseks.

Aga äärepealt oleks temalgi võinud minna nii nagu näiteks Pärnus sündinud baltisakslasest professori Georg Wilhelm Richmanniga, kes alahindas ohtu, kui asus Franklini eksperimendist teada saades seda kohe kordama. Ta jättis traadi maandamata ja hukkus saadud elektrilöögist 6. augustil 1753.

Korduvate katsete järel pani Franklin 1752 esimese piksevarda oma majale, aga edaspidi ka Philadelphia Akadeemiale (praegune Pennsylvania Ülikool) ja Pennsylvania State House’ile (hilisem Iseseisvushall). Pole kahtlust, et piksevardad on päästnud vähemalt tuhandete, aga küllap miljonite inimeste elu.

Seda ja palju muudki, mida Franklin oli saavutanud, osati hinnata. Juba 1753 sai ta Kuningliku nõukogu (Royal Society) poolt Copley medali, mida alates 1731. aastast annetatakse igal aastal silmapaistvate teadussaavutuste eest. 1756 sai temast üks vähestest selle nõukogu ameeriklastest liikmetest. Neil aastail sai ta Harvardi ja Yale ülikoolidest ka oma esimesed akadeemilised tunnustused, hiljem teisteltki ülikoolidelt. CGS-mõõtühikute süsteemis on elektrilaengu ühik franklin (Fr) nimetatud tema nime järgi.

Tegeldes elektriga, uuris Franklin võimalusi kasutada inimeste ravis elektrit, st elektroteraapiat, ning jõudis nii elektrivannideni (patsiendi mõjutamine elektrilaengutega). Meetod leidis mitme sajandi vältel laialdast kasutust, kuni sellest loobuti 20. sajandi alguses.

 

Klaasharmoonium

Franklini kohta teatakse, et ta mängis viiulit, harfi ja kitarri, tegeles ka komponeerimisega, kirjutades tavaliselt keelpillikvartetile. Olles Londonis, mõtles ta välja ta uut tüüpi pilli, millele siinkirjutaja ei leia eesti keeles sobivat vastet. Kõige lähem sugulane oleks hulk veega-veiniga eri kõrgustes täidetud pokaale, mida siin-seal mängitakse. Küllap on nii mõnigi näinud kedagi, kes sõrmega pokaali serval libistades tekitab helisid. Selle nn inglite oreli koosseisus võib olla tavaliselt 26–46 pokaali.

Lugejale vast kõige tuttavamaks kasutuskohaks võib pidada Gaetano Donizetti ooperi „Lucia di Lammermoor“ hullusestseeni.

Franklin leiutas oma pilli 1761 Londonis ja andis talle nimeks armonica, tuletades selle itaaliakeelsest harmooniat tähendavast sõnast armonia. Pill koosneb horisontaalsele võllile asetatud nõgusatest klaasketastest, mis järk-järgult suurenevad/vähenevad. Kui võll pannakse pöörlema, saab suurematelt ketastelt välja võluda madalamaid helisid ning väiksematelt kõrgemaid. Suurt läbilööki pill silmnähtavalt ei saavutanud, kuid igatahes oli Joseph Haydnil üks selline, aga Beethoven on kirjutanud sellele isegi sonaadi.

 

Bifokaalsed prillid

Paljud meist kannavad prille, osa ka kahe optilise tugevusega klaasidega/nägemisulatusega ehk bifokaalseid prille. On ka sujuvalt muutuva fookuskaugusega prille. Isiklik kogemus puudub, kuid kuuldu järgi on neid, kes peavad selliseid kahefookuselisi väga mugavaks lahenduseks, ja neidki, kes ütlevad end nendega mitte kunagi harjuvat. Oma osa nende leiutamises on meie loo kangelasel. Pole ühest seisukohta, kui suur tema osa just oli, kuid teda ennast teatakse neid kandvat kusagil 1760ndatest alates, ehkki kirjalikult mainib ta „topeltprille“ alles ühes kirjas 21. augustist 1784. Franklin ongi ajalukku läinud sellega, et suure leiutajana ta oma leiutisi ei patenteerinud. Oma elulookirjelduses ütleb ta: “…nii nagu meie naudime teiste poolt leiutatu suuri eeliseid, peaksime olema õnnelikud võimaluse üle pakkuda teistele omi leiutisi; peaksime seda tegema vabalt ja heldelt.“

Küllap on siin nii nagu paljude asjadega, et nii mõndagi on leiutatud üksteisest sõltumatult. Igatahes on Ameerika optometristide ühing teda tunnustanud kui üht bifokaalsete prillide leiutajat.

Franklini prillid olid kaheosalised, klaas keskelt poolitatud – allosas klaasid lähedale ja ülaosas kaugele nägemiseks. Muidugi vaheraam häiris, kuid muutuva fookuskaugusega klaase ühes tükis siis veel valada-lihvida ei osatud. Nii kestis see 20. sajandi alguseni.

 

Franklini-kamin

Enne Franklini pakutud lahendust ei olnud kamina sooja jagavad õhulõõrid tundmatud asjad, kuid leeki sunniti enne korstnasse jõudmist läbima siis mitmeid kanaleid-pööranguid, mis ei tulnud kasuks tõmbele – kaminad kippusid suitsu sisse ajama. Seega oli hädasti vaja suitsu mitte sisse ajavat, kuid heldelt sooja jagavat kaminat. Teame ju, et kaminad ja Inglismaa kuuluvad kokku, hulgi oli neid ka nende ameeriklaste kodudes, kelle esivanemad olid siirdunud uuele kontinendile Albionilt.

Franklini-kaminas on laia, kuid õhukesse metallkasti seatud soojalõõr asetatud kamina sisemusse. Põrandasse ehitatud õhuvõtukanalist siseneb külm toaõhk metallkasti selle allossa jäetud avause kaudu ning väljub soojenenult kahest avast kasti ülaosas selle mõlemal küljel. Leek ja suits kuumutavad metallkasti ehk selles olevat õhku nii eest- kui tagantpoolt, kast ise jätab nendele vaba pääsu korstnasse. Kaminad said väga populaarseteks pärast David Rittenhouse täiustusi, mis parandasid tõmmet, kuid ajalukku läksid need ikkagi kui Franklini-kaminad. Eriti tahetuiks said nad pärast seda, kui neid hakati valama malmist – polnud enam vaja osavat pottseppa. Esimene kamina kirjeldus pärineb aastast 1742, kuid nagu öeldud, patente Franklin oma leiutistele ei võtnud.

 

Golfi hoovus

1768 Londonis viibides kuulis Franklin Atlandi ookeani ületavate posti- ja kaubalaevade meremeeste kui ka kaubavedajate suust ühtepuhku: miks on see nii, et Londonist New Yorki suunduvad postilaevad liiguvad merel kaks nädalat kauem kui vastassuunas purjetavad kaubalaevad? Franklinile pakkus asi huvi ja ta pöördus selgituse saamiseks oma vaalapüügilaeva kaptenist nõo Timothy Folgeri poole. Nõbu seletas, et ookeanis on väga tugev hoovus ja Londonist väljuvad postilaevad purjetavad hulk aega otse vastu hoovust, Ameerikast lähtuvad kaubalaevad aga kasutavad seda ära. Vaalakütid tundvat seda hoovust juba ammugi, selle leidmiseks kasutavat nad vaalade liikumise jälgimist, vee temperatuuri mõõtmist ning ka vee värvuse muutumist. Franklin lasi nõol joonistada hoovuse umbkaudse asukoha vanale kaardile ja trükkis uuendatud kaardi 1769. Paraku ignoreerisid inglastest kaptenid seda üksmeelselt – teame ise, kuidas purjetada –, kuni selleni välja, et kaart kadus hoopiski vaateväljalt ja leiti juhuslikult alles 1980 Prantsuse rahvusraamatukogust. Kaardi teine versioon trükiti ca 1770–1773 Pariisis, kolmas Franklini enda poolt uuesti 1786 Philadelphias.

Koos nõoga määrasid nad Golfi hoovuse umbkaudse laiuse ja kiiruse – ca 5 km/h – ja Benjaminist sai ka hoovusele nime andja. Gulf Sream, mis oleks maakeeli Lahe (mitte fun!) hoovus (gulf = laht), millest on saanud meie keeles Golfi hoovus. Nimi nimeks, aga Euroopa kliima oleks hoopis midagi muud, kui seda soojatoovat hoovust ei oleks.

Hoovust oli tuntud ennegi, kuid hispaanlaste poolt, ja nad ei kippunud seda teadmist teistega jagama.

 

Valguse laineline iseloom

Franklin ja Leonhard Euler olid ainsad kaasaegsed silmapaistvad teadlased, kes asusid toetama Christiaan Huygensi teooriat, mille kohaselt on valgusele omane laineline liikumine. Enamik teadlasi ignoreeris seda teooriat täielikult, toetades Newtoni osakesteteooriat. Suhtumine muutus alles pärast Thomas Youngi (1773–1829) hiilgavat katset 1801. aastal, misjärel hakati uskuma ka Huygensi teooriat. Youngi kohta öeldi muuseas, et ta oli „viimane mees, kes teadis kõike“ ja temalgi oli saavutusi paljudel aladel.

 

Meteoroloogia

21. oktoobril 1743, jälgides kuuvarjutust, pani Franklin tähele, et algav torm läheneb edelast. Huvi äratas see seepärast, et valdavalt ja ka vahetult enne tormi olid tuuled puhunud vastassuunast e kirdest. Jälgides tuuli ka edaspidi, tuli ta järeldusele, et tormituuled ei pruugi sugugi liikuda valitsevate tuulte suunal. See seisukoht mõjutas hilisemat meteoroloogiat tugevasti.

 

Õli veepinnal

Kord laevaga purjetades pani ta tähele, et lainetus laeva ümber vähenes, kui kokad olid üle parda tühjendanud rasvase nõudepesuvee anuma. Londonisse jõudes tegi ta suure tiigi lainetaval veel katse, kallates veele teelusikatäie õli. See vaigistas lained mitme meetri raadiuses. Hiljem armastas Franklin teha teistele „vete vaigistamise“ trikki, lastes bambusest jalutuskepist virvendavale veepinnale sutsukese õli.

Kahju, et see vaigistamismoodus nii loodusvaenulik on. Aga leiduri tähelepanekute kontosse sobib ta ikkagi.

 

Jahutuskatse

Ühel kuumal suvepäeval pani Franklin tähele, et tal hakkas jahedam, kui seisis märja särgiga tuule käes. Et nähtuse olemust paremini mõista, tegi ta koos John Hadleyga 1758 järgmise katse. Nad asetasid eetriga täidetud anuma kohale elavhõbetermomeetri nii, et selle elavhõbedat sisaldav kuulike oleks anumast kerkivate eetriaurude keskel, aurumist aga kiirendasid nad anumasse lõõtsaga õhku pumbates. Tasapisi jõudsid nad näiduni 7  F (−14 °C), samal ajal kui teine termomeeter näitas toa temperatuuriks 65 °F (18 °C). Oma artiklis „Jahutamine aurustamise teel“ märkis ta: „Mõni võib siin näha võimalust külmutada mees palaval suvepäeval surnuks.“

 

Suveaeg

Kuigi Franklini on peetud ka suveaja idee väljakäijaks, siis seda ta ei olnud. Küll aga avaldas ta 1784. aastal Pariisis Journal de Paris’is satiirilise kirjatüki, milles pakkus pariislastele küünalde säästmiseks tõusmist koos päikesetõusuga ja magamaheitmist päikese loojumisega, rääkides samas natuke ka suve- ja talveajast. Aga sellest järelikult piisas, et sattuda suveaja loojate hulka, sinna paigutab ta ka Encyclopedia Britannica. Tegelikult tegi esimesena vastava ettepaneku Uus-Meremaa entomoloog ja astronoom George V. Hudson 1895 Wellingtoni filosoofiaühingule saadetud kirjas, kus palus kaaluda kellaaja nihutamist kahe tunni võrra. Samasuguse ettepaneku tegi veel britt William Willett ja 1916 vormistati suveaeg Inglismaal seadusega. Sellele aitas kaasa sõjaaja vajadus päevavalguse säästlikumaks kasutamiseks ning söe kulutamise vähendamiseks.

 

Male

Mõttehiiglaste juurde kuulus varasematel aegadel sageli ka malemängu oskus. Franklin on vanim nimeliselt teadaolev Ameerika malemängija, tema 1786. aasta detsembris avaldatud „The Morals of Chess“ ajakirjas Columbia oli alles teine malealane kirjutis Uuel mandril, mida levitati hiljem laialt. Muuseas kasutas ta malemängu sõbraga itaalia keele õppimisel – võitja andis kaotajale ülesande, mille kaotaja pidi järgmisel kohtumisel ette kandma. Tema nime kannab Ameerika vanuselt teine maleklubi Philadelphias.

 

Rahvastiku-uuringud

Franklinil oli väga suur mõju tärkavale rahvastikuteadusele ehk ta oli üks demograafia alusepanijaid. Ta leidis, et Ameerika rahvastik kasvab maakeral kõige kiiremas tempos, kahekordistudes iga kahekümne aasta tagant. 1751. aastal avaldas ta oma tähelepanekud trükis ja leidis suurt tunnustust majandusteadlase Adam Smithi ning hiljem demograafi Thomas Malthuse poolt. Viimane ütles, et Franklin avastas rahvaarvu kasvu reeglid. Need Franklini järeldused ajasid kihevile valitsejad Londonis, kes kartsid, et kolooniad lähevad emamaast rahvaarvult mööda – mis saab siis?

 

Benjamin Franklini teenete üleslugemiseks jääb loo maht napiks. Temale kuuluvad veel ideed otsuste tegemise analüüsilehest (paberileht pooleks, poolt- ja vastuargumendid), tuulelohede kasutamisest laevadel purjede asemel, temperatuuri mõjust elektrilisele voolujuhtivusele, mõtted uut tüüpi laevade ankrutest, veekindlatest kajutitest, kambüüsis horisontaalselt püsivatest keedupottidest, painduvast kateetrist (med. õõnessond), elektrimootorist. Juurutas Ameerikas paberraha.

Ta oli juhtfiguur valgustusajastu toomisel Ameerikasse. Asutas siiani tegutseva Philadelphia raamatukogu, esimese tuletõrjeüksuse, Pennsylvania ülikooli, Ameerika filosoofiaseltsi ja palju teisi tsiviilasutusi. Oli üks nn viiest rahva isast, kes kirjutasid Ameerika Iseseisvusdeklaratsiooni ning konstitutsiooni. Teenis rahva hulgas aunimetuse Esimene Ameeriklane.

Tema saavutused teaduse ja poliitika vallas ning kogu elu olid nii olulised, et üle kahe sajandi püsib ta nägu Ameerikas välja antud müntidel ja auväärsel 100dollarisel. Tema nimega on nimetatud suuri sõjalaevu, linnu, haridusasutusi, korporatsioone jne jne.

Sarnased artiklid