只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。

    ——恩格斯

    如果假说是碰运气的猜测，或者仅仅因为它们会符合某些现象，那就会使全世界的数学物理学家平均大约要花上半个世纪的时间去检验每一种理论。

    ——皮尔斯

    古人说：“雷霆之所击，无不摧折者；万钧之所压，无不糜灭者。”郭沫若在《屈原》中也妙笔称颂：“鼓动吧，风！咆哮吧，雷！闪耀吧，电！把一切沉睡在黑暗怀里的东西，毁灭，毁灭，毁灭呀！”但这壮观的雷电在古代却是一个谜。第一个揭开这个谜的是美国科学家富兰克林。

    年轻的富兰克林在一次乘船去纽约的途中，一天夜间，一场大暴雨倾盆而泻，伴随着一阵惊心动魄的电闪雷鸣。闪电如一条狰狞可怖的巨蛇舔舐着海面。雷声轰隆隆、咔嚓嚓，仿佛要把这世界撕碎震裂。而这艘漂浮在大海上的商船宛如屠夫刀下的一只瘦小脆弱的羊羔一样，随时会被随意蹂躏和宰割。船上的旅客个个吓得魂不附体而挤成一团。有个荷兰水手紧紧抱住富兰克林，面无血色，嘴里神经质似地唠叨着：“上帝发怒啦！上帝发怒啦！”富兰克林也被这一阵雷电的威力震慑住了，他从中感到了一种神秘的力量。这力量根源在哪里？是上帝？他有些不相信。他紧紧依偎着那个荷兰水手，度过了记忆中一个极其恐怖的黑夜。

    在离开纽约去费城时，富兰克林又遇到了一起雷电事件。他路过一个小店门口，看到一个满脸皱纹的老妇人为三只死羊哭得非常伤心。羊身上有焦灼的痕迹。围观者议论纷纷，有个老年人告诉富兰克林，这三只羊是拴在一棵大树下被雷电击死的。这位老人一边在胸前划着十字，一边咕哝着：“不知上帝又要惩罚谁啦！”

    富兰克林看见人们对雷电充满恐惧感和神秘感，视雷鸣电闪为上帝之所为，一个从未有过的念头涌上心来：一定揭开雷电之谜。从此他就将这个决心深深埋在心里，一直没有动摇。

    1745年，电学界传来了激动人心的新闻：德国的克莱斯特和荷兰的马森布罗克几乎同时发现了“莱顿瓶”和电震现象。第二年，一位名叫斯宾士的英国学者到波士顿讲学，表演了用莱顿瓶与几根供摩擦起电的玻璃棒等所做的电学实验。虽然实验并不完善，而且有些现象斯宾士本人也无法解释，但富兰克林观后思想开阔了好多。这时已过40岁的富兰克林仍像年轻人那样兴致勃勃地问了斯宾士许多问题。不久他的一位朋友、英国皇家学会会员科林逊从伦敦给他寄来一只莱顿瓶，并附有实验说明。他兴奋地马上模仿斯宾士的表演做起实验来，没多久就有了几项有价值的发现。

    有一次，他把几只莱顿瓶联在一起，想加大电容量。不料，他的夫人丽德不小心碰了一下莱顿瓶的金属棒，只听“轰”的一声，一团电火闪过。丽德应声倒地，脸色苍白，后来躺了一个星期。这个意外事件使富兰克林豁然开朗：那震耳欲聋的“电火”多么像空中的雷电啊！经反覆思考他断然作出如下假说：雷电与实验室里人工产生的电火一样是一种放电现象，都能产生光、声音，能点燃物体，熔解金属，破坏磁性，杀伤生物。几天后他将一篇论文《论天空闪电与吾人电气相同》寄往伦敦，大胆地宣布了自己的假说。这一学说遭到一些学者的反对和嘲笑，但富兰克林相信自己的假说是正确的。他决心用事实来证明它的科学性，这便有了科学史上著名的捕捉雷电的“风筝实验”。

    怎样来证明天电和人工电在本质上相同呢？富兰克林想到了孩子们玩的风筝：如果雷雨天在空中放风筝，天上雷电就会沿湿风筝线传导下来。虽然这是非常危险的事，但为了真理他无所畏惧。

    1752年7月的一天，暴风雨即将来临，天空乌云滚滚，雷声隆隆。富兰克林和他的儿子威廉•富兰克林带着风筝和莱顿瓶来到费拉尔德菲亚城的野外。风筝是菱形的，用一块白色的大丝绸帕做成，这样容易看清楚。他还在风筝的十字形骨架上装上金属丝用以吸电。风筝用麻绳牵引。儿子握着线团，富兰克林拿着风筝，注视着雷电的来到。一会儿，雷声越来越近，狂风呼啸着把一团团乌云疾卷而过。富兰克林赶紧把风筝顺势抛向空中，大声喊道：“跑！”小威廉在旷野上拼命奔跑起来。风筝扶摇直上，升到空中。此时雷电交加大雨倾盆而下。富兰克林追上威廉，从他手中接过风筝线，推他躲进一个茅草棚里。富兰克林掏出一把铜钥匙系在风筝线的末端。风筝穿入带有雷电的云层。但十分钟过去了，什么也没有发生。儿子沉不住气了：“爸爸，恐怕这次是白费功夫了。”“我们还不能放弃！”富兰克林答道。突然，一道闪电掠过，有一段风筝线的纤维直立起来，似乎被一种看不见的力量移动着。富兰克林把手靠近铜钥匙，顷刻间钥匙上射出一串火花。富兰克林惊叫起来：“威廉！我受到电击了！我们终于证明了，闪电就是电！”非常幸运，这次传下来的闪电较微弱，富兰克林没有受伤。

    杰出的预言被证实了，闪电确实是一种放电现象，与室内电火花一样。雷电谜揭开了！

    富兰克林顾不得危险，他用一张丝绢裹住已湿透的风筝线，让钥匙直接向莱顿瓶充电。威廉看到瓶上电花闪烁，高兴得睁大眼睛。小伙子还不知道，那震撼山岳的雷霆随时都可能落在他们头上。

    事后，富兰克林用莱顿瓶收集的天电进行一系列实验，证明它的性质同使用发电机产生的电完全相同。他怀着激动的心情，记下了这次实验的结果：

    “当带着雷电的云来到风筝上面的时候，尖细的铁丝立即从云中吸取电火，而风筝和绳索就全部带了电，绳索上的松散纤维向四周直立起来，可以被靠近的手指所吸引。当雨点打湿了风筝和绳索，以致电火可自由传导的时候，你可以发现它大量地从钥匙上向你的指节流过来。可以通过这个钥匙使莱顿瓶充电，可以用所得的电火点燃酒精，也可以进行平常用摩擦过的玻璃球或玻璃管来做其他实验。于是带着闪电的物体和带电体之间的相同之点，被显示出来了。”

    风筝实验的消息引起了全世界的轰动，富兰克林的电学假说至此得到证明和确认。科学研究的目的在于揭示自然现象的本质和规律，但这种本质和规律不是一下子暴露于外，呈现在人们眼前的，而是为大量复杂现象所掩盖。如在上面实例中，人们认为雷电就是上帝的发怒，在中国古代也有所谓“雷公电母”之说。因此，客观事物有一个暴露过程，相应地人们对它的认识也需要一个过程。其中科学家往往先借助假说的形式，然后给予实验证明及理论论证，使假说转化为科学理论。这已被科学史证明为科学研究的一条非常重要的、有效的途径。科学假说有以下两个特点：一是假说不是主观臆造，而是扎根于一定的经验事实和科学知识的土壤之中，同缺乏科学论证的简单猜测和随意幻想有根本的区别。二是假说是建立新的科学理论的预制品，即具有某种程度的猜测性。但经实践检验和证明后，假说就可转化为科学理论。譬如，海王星的发现，开始时由法国天文学家勒维列和英国天文学家亚当斯，于1845年提出在天王星之外还有一颗未被发现的行星的假说，1846年9月23日德国柏林天文台助理员加勒果然在勒维列假定的位置附近观察到了这颗行星，后来被命名为海王星。

    简单说来，科学证明包括科学假说的验证过程、科学理论的确认及接受过程。

    科学实践检验科学假说的途径和方式大致有两种：第一，直接验证法，即通过科学观察和科学实验直接检验科学假说，以观察和实验的结果与假说是否符合，对假说进行肯定、否定或修正。不同的假说具有不同的特性，有的假说只能通过科学观察去验证，如有关天文学方面的假说的验证。有的假说则可通过科学实验去证实，如伽利略的比萨斜塔实验就证实了不同重量的物体以相同速度下落的假说。第二，间接证实法，即有大量的科学假说，由于科学技术水平的限制，往往难以给予直接验证，而只能验证该科学假说成立所导致的必然结果，或验证该科学假说成立所必然具有的本质特征、充分必要条件，或验证由该科学假说所作出的推论和预言的正确性等。

    继科学假说被验证而转化为科学理论，便是该科学理论得到社会的承认和接受。这一过程的顺利完成取决于两方面的因素：一方面，科学理论自身的可接受性，如在形式上以何种方式、语言来表述等。另一方面，社会环境、社会心理、传统习惯及整个文化背景等。若该理论符合这些因素，那么就容易被接受和承认。否则，该理论为社会确认就需要一个漫长的曲折过程。

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