作者:武夷山 来源:中国科学报 发布时间:2025/4/18 16:43:03
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富兰克林为什么发明取暖炉 | 荐书

 

2025年3月,美国Farrar, Straus and Giroux出版社出版了美国哈佛大学历史系教授乔伊斯·E.查普林女士的著作The Franklin Stove: An Unintended American Revolution(本文作者译为“富兰克林火炉:一场意外的美国革命”)。查普林已出版了10部著作,其中有关富兰克林的著作还包括2006年出版的The First Scientific American: Benjamin Franklin and the Pursuit of Genius (头号科学美国人:本杰明·富兰克林及天才追求)。

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本杰明·富兰克林不仅是美国开国元勋之一,也是一位科学家。本书的切入点是富兰克林这位伟大人物是如何应对当时气候变化的。

查普林仔细研究了富兰克林对一种取暖火炉的反复试验,借以探讨在上一个气候变化和资源耗尽的时代——与现时代颇为相像——科学探索、种族、阶级、政治和经济之间的相互作用。

富兰克林于1706年出生,1790年逝世,生活的年代属于小冰河期——约1300至1850年北半球气候异常寒冷时期的后期,这段时期冬季严寒。喜欢发明创造的富兰克林想创造“一个宜居的足够大的人工气候”。于是,他在美国费城市场街131号私宅里开展了各种取暖实验。研究成果便是他的首项发明——宾夕法尼亚壁炉,一种带烟囱的金属嵌入式火炉,最先安装在他市场街宅邸的客厅里。

如今,这座建筑早已消失,没有任何纪念牌匾标注该地,但这里正是富兰克林首次研究大气环境的地方。

为了实现取暖效果好、省柴、烟少的目标,首先得了解外界大气环境。富兰克林在其编撰的《穷理查年鉴》中长期记录了气温变化,他还研究了空气、风和热的流动情况。例如,1742年的《穷理查年鉴》记载了当年1月的情况:随着河道冻结,“行人、马匹与马车如今可踏冰渡河,船舶静止,任狂风肆虐”。万物皆被“白雪遮蔽”,一切陌生可怖。除非趋势逆转,否则人人皆危——而寒冬并未止步。

当时有一个普遍看法——通过砍伐森林,减少树木遮蔽阳光,也许能使气候变温和一些。富兰克林反对这一主张,他认为毁坏森林只能加剧资源问题,于气候改善无补。

查普林还在书中详细描述了“工业时代”中美洲殖民者、原住民、黑人奴隶等各自拥有的物质条件。她写到,平均来说,美洲的白人殖民者比欧洲白人过得还好,部分原因在于原住民和黑人未能平等分享到创造出的财富,如果还谈得上有丝毫分享的话。

查普林特别提到,取暖成本的分担极不均衡,最富裕者的负担反而相对较轻——这是跨越历史的常态。对18世纪早期的普通殖民家庭而言,燃料开支通常占家庭预算的9%。相形之下,2024年美国非低收入家庭平均能源负担为2%,低收入家庭则为6%。而在小冰河期,异常严寒则持续推高取暖成本。

对穷人而言,取暖成本关乎健康乃至生死抉择。奴隶的处境更糟:他们依赖勉强够用的衣物、食物配给,若住在城镇外围还需自行收集柴火。燃料价格攀升使取暖变得雪上加霜。至18世纪30年代,英属美洲港口城镇的周边森林已被砍伐殆尽,不得不从更远处进口燃料,运输成本进一步推高价格。以当时1考得(计量单位)木材约等于3.62立方米计算,费城一考得木材的价格从1700至1735年的8到10先令,升至1736至1750年的10到13先令。

既然没柴烧了,富兰克林经过反复实验,最终决定用煤作为取暖原料。工业革命前,木材是主要能源。用煤炭替代木材,才有了美国工业资本主义的大发展。富兰克林的做法开了先河,他发明的取暖炉从宾夕法尼亚州传播到美国其他地方,还进一步传播到英国、意大利及其他国家。

查普林的叙事蕴含着对当前气候变化的重要启迪:气候是复杂的、不断变化的;没有任何力量能阻挡或逆转气候变化。关键的策略是有效的能源计划和应对化石燃料利益集团强有力的法律行动。

《中国科学报》(2025-04-18第3版读书)
 
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