Ilustracije naučnih eksperimenata igraju fundamentalnu ulogu kako u naučnom obrazovanju, tako i u širenju naučnog znanja široj javnosti. Potvrđujući izreku da „slika vredi hiljadu reči“, ovi prikazi poznatih eksperimenata ostaju u glavama onih koji ih proučavaju i postaju konačne verzije naučnog procesa. Arhimed u kadi otkriva zakon uzgona; Njutn prelamanje sunčeve svetlosti prizmom i definisanje principa savremene optike; Mendel uzgaja grašak i postavlja temelje genetike — ovo je samo nekoliko dobro poznatih primera.
Mnogi od ovih prikaza prenose lažne informacije, bilo zato što se eksperimenti nikada nisu dogodili ili zato što su izvedeni sasvim drugačije. Ljudi koji pokušavaju da ih reprodukuju na osnovu onoga što ilustracije prikazuju možda neće dobiti nikakve rezultate ili bi se čak mogli suočiti sa opasnim posledicama.
Studija koju je sproveo Breno Arsioli Moura, istraživač sa Federalnog univerziteta ABC (UFABC) u državi Sao Paulo u Brazilu, istraživala je prikaze jednog od ovih poznatih eksperimenata, u kojima je Benjamin Franklin (1706-1790) pustio zmaja na crpiti struju iz grmljavinskog oblaka.
Članak o studiji objavljen je u časopisu Science & Education.
Frenklin je bio jedan od vođa američke revolucije i prvi ambasador Sjedinjenih Država u Francuskoj. Bio je deista, mason i jedna od najpoznatijih personifikacija prosvetiteljstva u osamnaestom veku. Njegova mnoga interesovanja uključivala su religiju, filozofiju, politiku, moralne i društvene reforme, a bio je jedan od najistaknutijih pronalazača i naučnika svog vremena.
„Eksperiment sa zmajem je Frenklinovo najpoznatije naučno dostignuće. U članku analiziram sedam ilustracija događaja objavljenih kasnije, u devetnaestom veku“, rekao je Mura za agenciju FAPESP.
U stvari, dodao je on, eksperiment sa zmajem je dizajniran da bude jednostavnija verzija drugog eksperimenta koji je Frenklin smislio 1750. godine i koji je sada poznat kao eksperiment „čuvarske kutije“. „Na vrhu kule, zvonika ili brda trebalo je postaviti neku vrstu stražarske kutije, a u njoj bi čovek stajao na izolacionom podijumu od voska, sa dugačkim, oštro zašiljenim gvozdenim štapom od nekih 10 metara ubačenim u Frenklin je očekivao da će vrh štapa ‘izvući vatru’ iz oblaka. Ako bi eksperimentator približio zglobove prstiju dnu štapa, proizveo bi varnice“, rekao je Moura.
„Važno je napomenuti dve stvari. Eksperiment nije trebalo da se izvodi tokom oluje da bi se iskoristili udari groma, a štap nije trebalo da bude uzemljen, već učvršćen izolacionim postoljem kako bi sva izvučena električna energija bila uskladištena. u tome.“
Frenklinov predlog je ostao na papiru sve dok francuski istraživači nisu izveli veoma sličan eksperiment 1752. Njegov uspeh je privukao još veću međunarodnu pažnju na njegov rad na elektricitetu. „Kada je čuo za francuski eksperiment, Frenklin je napisao dopisniku u Engleskoj da je jednostavnija verzija eksperimenta izvedena u Filadelfiji, gde je on živeo. Ovo je u stvari bio eksperiment sa zmajem“, rekao je Mura.
Zmaj se sastojao od „malog krsta napravljenog od dve svetle trake kedra, čiji su krakovi bili toliko dugi da dosežu do četiri ugla velike tanke svilene marame kada se rašire“, napisao je Frenklin. Za „vrh gornjeg štapa krsta” bila je vezana „veoma oštra žica”, koja se uzdizala stopu ili više iznad drveta. Princip je bio isti kao u predlogu stražarske kutije. Za kraj svilene trake bio je pričvršćen ključ, koji je zauzvrat bio vezan za kraj uzice (svila je izolator).
„Eksperimentator je držao aparat za svilenu vrpcu tako da je električna energija koju je zmaj ‘tiho’ izvukao iz oblaka i preneo duž žice bio uskladišten u ključu. Kao iu eksperimentu sa stražarskom kutijom, zmaj je bio izolovan, a ne uzemljen. Približavajući se prstu ili zglobu, eksperimentator bi mogao da izvuče iskre“, objasnio je Moura.
Kao i drugi filozofi prirode iz osamnaestog veka, Frenklin je mislio o elektricitetu kao o tečnosti koja se stvara, a zatim ispušta, teče sa jednog mesta na drugo. Ova tečnost se mogla dobiti u laboratoriji trljanjem staklene cevi sa komadom kože i čuvati u Lejdenskoj tegli, koju su sredinom veka izmislili holandski naučnici. Opšta ideja iza eksperimenata sa stražarskom kutijom i zmajem je bila da se pokaže da se tečnost može izvući i iz oblaka. Frenklin je bio fasciniran fizikom elektrifikacije oblaka i drugim aspektima meteorologije.
Na primer, mislio je da je morska voda puna električne tečnosti, i da kada je isparila i formirala oluje visoko iznad okeana, ponela je ovu tečnost sa sobom, tako da su oblaci bili puni struje.
„U Frenklinovim spisima nema detalja koji pokazuju da li je on ili neko drugi izveo eksperiment, ali izgleda da se on desio. Drugi prikaz eksperimenta objavljen je 15 godina kasnije, 1767, u knjizi Džozefa Pristlija pod naslovom „ Istorija i sadašnje stanje električne energije.’ Frenklin je pomogao Pristliju da nabavi materijale za knjigu i stoga se pretpostavlja da se složio sa njenim sadržajem. Pristlijev izveštaj je daleko detaljniji i uključuje učešće u eksperimentu Frenklinovog sina. Međutim, razlikuje se od originalnog izveštaja iz 1752. godine u nekoliko tačaka,“ Mura rekao.
U svojoj studiji o ilustracijama koje prikazuju Frenklinov eksperiment sa zmajem, Moura tvrdi da su one zasnovane na Priestlijevom izveštaju. Mnogi prikazuju Frenklina sa sinom kao malog dečaka, iako je tada imao 21 godinu. Neke sadrže i važnije greške.
„Mnogi pokazuju da se eksperiment izvodi na otvorenom, iako je Frenklin precizirao da eksperimentator mora biti na ‘vratima ili prozoru, ili ispod nekog pokrivača, tako da svilena traka ne bi bila mokra’, što bi je učinilo provodljivom. U većini slučajeva zmaj udara grom ili su munje veoma blizu, iako Frenklin nije želeo da privuče udar groma na sebe. Većina ilustracija ne prikazuje svilenu traku koja je trebalo da izoluje zmaja. Frenklin jednostavno drži konce. Da je to bio slučaj, uzemljio bi zmaja i uništio eksperiment. Jedna ilustracija pokazuje da Frenklin drži ključ blizu ili na žici, što ne garantuje nijedan račun“, rekao je Moura.
Ilustracije ne treba koristiti neselektivno, posebno na časovima prirodnih nauka, tvrdi Moura. One oličavaju poruke koje se mogu protumačiti na zbunjujući ili pogrešan način, kako istorijski tako i naučno, ako se ne tretiraju kritički. Kao što je napomenuto na početku, slike ostaju u umu gledaoca i sve greške koje podstiču teško je iskoreniti.
