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第九编
我的老爷，我们需要手，有过于头脑。熟读经典，搬不动我们的橡木，欣赏《农事诗集》，耕不了我们的田土。
——威廉·利文斯顿致兰达夫主教
继续靠你自己的首创精神进行实验，由此开辟一条完全不同于欧洲人的道路；这样，你就一定会发现许多千百年来自然哲学家们未能发现的东西。
——彼埃得·范莫欣布鲁克致本杰明·富兰克林
偏重博物学和日常经验的简单道理，强调临床而轻视知识和理论，这两种倾向并非有百利而无一弊。确实，两者无疑是民主的。它们鼓励人们求助于不言自明的常识，助长了美利坚人对知识阶层的轻慢。它们欢迎“大众的科学”，相信最伟大的科学成就应为每个人所懂得。这和自学成才的科学家们的理想一拍即合。
然而，在许多领域里，进步是必须建立在前人奠定的技术基础和专业学问之上的。到了十八世纪，自然科学，尤其是天文学和物理学，已经带上了这个特征。因此，殖民地时期的美利坚人在这些基础科学领域里并不出色：他们的理想和希望反使他们夸大其辞和思想混乱。他们有时对于基本性的东西简直麻木不仁，并且无视应用科学的理论成就和它在边缘领域的具体进展之间的区别。他们经常否认或掩饰自己的局限性，把殖民地时代一些充其量不过有爱迪生或福特那样的应用天才的美利坚人，赞誉为像牛顿和爱因斯坦那样的科学巨匠。他们的局限性，再清楚不过地表现在他们所大肆吹嘘的一些人及其成就上。
“美洲还没有产生过一位伟大的诗人，一位能干的数学家，或在任何一门艺术或科学中可被称为天才的人物。”法国学者阿贝·雷诺尔在1774年重申的这种通常指责，使殖民地的人们大为恼火。当杰斐逊在《弗吉尼亚札记》中加以反驳时，他是说出了许多美利坚人的看法。虽然杰斐逊承认美洲文学尚缺精品——只是一句带过，说美洲还没有时间来造就自己的荷马或莎士比亚；但他自豪地提出乔治·华盛顿是一位伟大的政治和军事领袖。不过，真正使他恼怒的还是人们对美洲科学的指责。意味深长的是，他不是用美洲在博物学方面的成就来反驳（杰斐逊本人和其他许多人在这方面已经有了一些名声），而是援引了两个自然科学的例子。其实，在自然科学方面，他只是一名初学者，但他认为，这方面的例子最能打动欧洲人。杰斐逊提醒欧洲的毁谤者们：“在物理学方面，我们有一个富兰克林。我们这个时代，还没有人作出过他那样多的重要发现，还没有人像他那样丰富了哲学，或对自然现象作出如此聪颖独到的解释。我们认为，里顿豪斯先生比起任何活着的天文学家都毫不逊色，而就天赋来说，他是当之无愧地应居第一，因为他靠自学成才。”
然而，考察一下这两位被奉为楷模的人物和几乎可与之匹敌的其他一些人的成就，我们就能发现殖民地时期的美利坚文化的局限性，就会开始认识到美利坚人为他们自己的民主思想方式所付出的代价。
在十八世纪的欧洲，天文学和物理学的“新科学”当然是指牛顿的学说。伏尔泰在十八世纪二十年代访问英国时注意到，虽然很少有人读过牛顿的书，但人人言必称牛顿，并把所有其他英雄们的成就一古脑儿归功于他，就像寓言中的海格立斯那样。大多数谈论牛顿的英国人，甚至包括知识阶级人士，他们所了解的知识无非来自科普书籍或公开讲演。如本杰明·马丁所作《牛顿哲学的通俗解释——供缺乏数学知识、但愿了解此门科学的先生和女士们使用》（1751年出版）。这种现象，在美利坚人之中尤为突出。牛顿的《原理》于1687年在英国首次出版（虽然其中的一些规律在这以前很久就已被他发现），但到达殖民地的第一本该书看来是詹姆斯·洛根迟至1708年得到的那一本。就是以后，牛顿的书也极其少见：耶鲁学院是从牛顿爵士本人那里得到该书的第二版（1713年），约翰·温思罗普有一册该书的第三版（1726年）。大多数在天文学和物理学方面有点名望的美利坚人，包括富兰克林和里顿豪斯，看来都是通过第二手资料才了解到牛顿的著述的。
也许，美洲殖民地对牛顿学说的最重要贡献，不是理论上的深邃洞察，而是使用一台三英尺半的望远镜所进行的实际观察（这台望远镜是小约翰·温思罗普于1672年赠予哈佛学院的）。通过这台望远镜，托马斯·布拉特尔观察了1680年的大彗星
，牛顿本人在《原则》一书中引用了这一成果，并致谢意。
从布拉特尔逝世到整个十八世纪上半叶，美洲最有建树的天文学家无疑是约翰·温思罗普四世（1714—1779年）——马萨诸塞海湾第一任总督和新英格兰几代学术领袖的后裔。温思罗普从来没有成为公众心目中的英雄，所以杰斐逊并没有提到他。但是他学识渊博、精力过人，在牛顿理论体系的研究方面，是人所公认的美洲所曾有过的最好学者。他1759年所作关于彗星和1769年所作关于金星凌日的两次学术讲演，显示了他阐明复杂和疑难问题的非凡才能。他关于太阳黑子的笔记（1739年）提出黑子和北极光有联系，这一观点至少一世纪后才有其他天文学家予以发挥。他对地震原因所作的合乎情理的论述，又表明他是一个细心和敏锐的观察者。但总的说来，温思罗普的工作并没有明显的独创性。他堪称一位杰出的教师，但很少有自己的独特见解。当他在1738年被任命为哈佛的数学和自然哲学霍利斯讲座教授时，他已经把自己在博物学方面的观察成果连同植物、动物和矿物的标本给了伦敦皇家学会的会员们。只是在获得哈佛的荣称后，他才集中精力于数学和天文学。然而，他的研究仍然显露出侧重于博物学的特点。他的科学著述仍然是描绘性的、片断的和地方性的。几乎毫无例外，它们都来自特殊的、戏剧性的自然现象或灾难，如划破长空的闪电、大地的强烈震颤，彗星和月食的出现——这些都可在美洲大地观察到。
温思罗普没有写过划时代的论著，但他确实组织过一次划时代的考察。金星凌日，在他一生中两度出现，而在此之前的一百二十五年内没有出现过，在他之后的一百多年中也不会再现。牛顿体系只是相对地描述了行星间的距离与行星和太阳间的距离，也就是说，它们是通过与地球和太阳间的假设距离相比较而得出的。但是，从相距遥远的不同地点对金星凌日进行观察，将能首次以英里为单位计算出地球与太阳之间的实际距离，从而也就能推算出各行星与太阳之间的实际距离。这些结果不仅对天文学有用，对航海、勘测和绘制地图也有用处。温思罗普为此组织了一个哈佛考察队，开赴纽芬兰。这是美洲第一支天文考察队和第一支由美洲一所学院主持的科学考察队。弗兰西斯·伯纳德总督向马萨诸塞议会解释说：“这个现象（自从上帝创世以来，人们只见过一次），将极有可能解决天文学中那些最终将对航海至关重要的根本问题。为此目的，那些与航海利害攸关的国家都认为有必要派遣数学家到世界各个部分进行观察。”他说服了马萨诸塞议会用它的小型护卫舰将温思罗普和他的两名助手送往圣约翰，他们在那里的观察活动受到全世界科学家们的密切关注。
虽然温思罗普是一个更为博学的天文学家，但殖民地时期的美洲天文学备受赞扬的代表却是戴维·里顿豪斯（1732—1796）。许多美利坚人与杰斐逊有同样的看法：里顿豪斯“比起任何活着的天文学家都毫不逊色”，而在天赋方面举世无双，因为他靠自学成才。里顿豪斯几乎没有受过任何正规教育。早先，他是个制作钟和其他仪器的工匠，而且一生的大半时间都靠制钟为生。像富兰克林一样（他的同时代人也常将他和富兰克林相提并论），里顿豪斯看来体现了美利坚人心目中的理想人物——多才多艺，无所不能。作为美国革命时期处理棘手问题的能手，他是宾夕法尼亚安全委员会的工程师，帮助建造了特拉华的海防工事，还设计了制造火炮和弹药的方法。他是起草宾夕法尼亚第一部宪法的会议成员之一，又是这个州的第一任司库和联邦造币局的首任局长。他通晓金属和数学方面的知识，帮助杰斐逊简化了这个新建国家粗糙而复杂的货币制度。杰斐逊对他的科学才能给予极高的评价——“里顿豪斯世界上只有一个”，以致对他从事政治活动不无遗憾，生怕这位才华横溢的天文学家“因忙于国事管理而丢弃了牛顿式的伟业”。当时的美洲殖民地的人们将里顿豪斯高高捧起，作为可与欧洲的科学泰斗们一争高低的英雄之一，就像他们对富兰克林那样。富兰克林去世时，里顿豪斯接任美国哲学学会主席；富兰克林还理所当然地将自己的望远镜遗赠给他。不过几年，里顿豪斯去世，人们将他当作民族英雄来悼念。美国人没有意识到，他们把里顿豪斯当作美国最伟大的天文学家来颂扬，实际上恰恰是突出了殖民地科学的狭隘和贫乏。
里顿豪斯被称作美国最伟大的天文学家，自有其特殊的理由，那就是他是当时最主要的勘测家。在早已开发的欧洲，勘测小村镇或农庄的边界，只需有算术知识再加一星半点的几何知识就能应付裕如，但美洲所提供的却是一整块需要从头测定的大陆。茫茫荒野中一片片广阔无垠的土地，单靠一块巨石或一个熟悉的树桩是难以划定地界的，因此必须运用天文学上的经度和纬度来丈量。里顿豪斯最为不朽的成就，就在于具有美洲特色的这一方面的工作。对他说来，天文学是勘测者手中的工具。从1764年接受六英镑的报酬协助梅森和狄克逊绘制宾夕法尼亚、马里兰和特拉华的边界开始，到1787年参与标定争议已久的纽约和马萨诸塞的界线为止，里顿豪斯绘制了最早的十三个殖民地中半数以上的边界。
然而，即使是如此大规模的勘测工作也全然比不上牛顿数学想象力的驰骋。里顿豪斯确实也做过一些小规模的、即使并不非常成功的研究太阳系空间的努力：1769年的金星凌日，给了他一个在欧洲人心目中树立美洲科学发展形象的大好时机。这是一个比温思罗普组织纽芬兰考察队观察1761年金星凌日更为诱人的机会。1761年，最有价值的观察，不能在有人定居的区域内进行，而1769年的金星凌日，只要天气许可，在美洲各殖民地均可望看到。安排观察点，提供观察器具，协调观察结果，这些正是美洲科学家们看来能应付的挑战。
整个殖民地上下，人们对此表现出广泛的兴趣，即便有时对情况并不十分了解。温思罗普亲自为此写了条理清晰、明白易懂的小册子，向公众解释观察的重要意义，如何制作观看需用的烟熏玻璃片，以及怎样记录金星凌日的关键时刻和持续的时间。在马萨诸塞，温思罗普将坐镇坎布里奇天文台进行主要的观察。在费城，由费城学院的威廉·史密斯牧师为首组织观察活动，而戴维·里顿豪斯则执掌着科学舞台的中心。宾夕法尼亚立法机构专门拨款一百英镑购置一台望远镜，另外用一百英镑在议会广场建筑瞭望台，周围地区也设立了几个观察点。在整个东海岸，各城市都做了观察准备，业余天文爱好者们则在各自偏远的农场准备了自制的观察仪器。“科学”计测范围如此之广，而依靠的设备则如此简陋，恐怕是空前绝后的。
当人们盼望已久的时刻——1769年6月3日到来时，中部各殖民地的天空平静清澈，然而热烈和紧张的气氛本身却造成了意外的困难。为了通过新设置的诺里顿瞭望台上的望远镜观察金星凌日最高潮的瞬间，里顿豪斯仰面朝天，由助手们托着头部。但是，劳累超过了他的承受限度：当金星在零点触及太阳时——这是几个月精心计划所针对的目标，是里顿豪斯不断调整他那专门设计的时钟来严阵以待的时刻——里顿豪斯竟昏厥过去。等他醒来时，良机已失，他所能做的只是粗略估计一下消逝的时间而已。
收集和整理来自各观察点的资料的主要责任落在里顿豪斯肩上。他和威廉·史密斯牧师合作，作出了美洲方面利用观察结果计算太阳视差的主要努力。这是一项极其重要的工作，因为凌日的具体时刻使欧洲大部分地区都无法看到这个现象。众多的观察者们送来的数据五花八门，粗糙的程度甚至使任何平均值都毫无科学价值。尽管如此，史密斯和里顿豪斯算出的最后数据，后来证明竟然与目前人所公认的地球和太阳之间的距离相去不远。这一数据的正确性与其说是来自先进的科学，不如说是由于运气好，但美洲和里顿豪斯的名声仍为此而大振。史密斯声称，美洲的这次观察“为我们乡邦增光，本来，有人愿出二十倍的观察费用就会轻易将这一荣誉买去的”。
不管将里顿豪斯列入世界伟大的天文学家的行列有多么夸大，杰斐逊的下述论断却是中肯的：“作为一位艺术家，他所显示的机械方面的天才是世界上最杰出的。他当然没有造出一个世界，但通过模仿，他比从创世到目前为止的任何人都更接近造物主。”在殖民地的人民中，使里顿豪斯名声大噪的主要东西，是他那帮助公众了解天文知识的巧夺天工的新奇装置，一个当时叫“太阳系仪”的太阳系活动模型。这台装置并不是同类装置的发端，甚至在美洲也算不上是第一台，但它大概是到那时为止所制作的最为巧妙和精确的天文模型。由于里顿豪斯没有受过正规教育，又远离欧洲的学术中心，他的成就就更显得难能可贵。虽然里顿豪斯明显地给人以“谦谦君子”的印象，他却敢于（用他自己的话说）“冒昧地声明，他没有仿照任何现有的太阳系仪或相似仪器的整体结构，甚至连任何关键部件的配置也绝未照搬。他没有参照书本中的任何数据，哪怕是设计一个齿轮，而是苦心孤诣，独自运算。事实上，他从未遇见过任何能为他所用的足够精确的数字”。如果说，美利坚人没有能够丰富太阳系运动理论的话，他们至少有能力造出就当时而言的最佳的太阳系活动模型。
“我将使我的太阳系仪真正有用，”里顿豪斯在1767年1月28日即他刚开始酝酿这一计划时写道，“让它能确切地告诉我们任何特定时刻的天文现象。我认为现有的太阳系仪都无法做到这一点。”不出几个月，他就向费城的美洲哲学学会通报了一些详情细节，它们和最后制成的太阳系仪居然相差无几。一个精美的立橱构成了框架，中央是一块大平板，两侧各有一块较小的平板。中央平板装在四英尺见方的垂直黄铜薄板上，它的中心是一个镀金铜球，代表太阳，周围环绕着其他黄铜或象牙小球，分别代表行星。它们在椭圆的轨道上转动，“运动时快时慢，尽可能依照各区域均衡活动情况的真实规律”。两块长四英尺、宽二英尺的小面板中，有一块显示了“木星及其卫星的各种景象——食、凌日、轨道交角，还有土星的各种景象，包括它的光环和卫星”。另一小块板显示“月球的各种现象，尤其是月食发生的精确时间、遮蔽程度和延续时间，还有由月球介于地球和太阳之间而引起的日食的各种情况，其设计之精巧竟能显示日食会发生在地球的哪一个特定区域”。
当人们转动手柄使仪器运行时，行星便徐徐转动前进。三个圆盘精确地指明何时、何日、何年行星会出现在这些位置——可显示未来或过去五千年的情况。壮观的天象，如金星凌日和日月之食都可以未卜先知。
更令人叹为观止的设计是一个小巧玲珑的望远镜，可以从地球上向任何一个行星瞄准——“这样，就能指出（通过一个指针和刻度圈）从地球上观察到的那个行星的经度和纬度”。根据原计划，这台太阳系仪还准备附设机械，演奏“天堂乐曲”，就好像展示上帝的精工巧作那样。威廉·史密斯牧师，这位曾在观察金星凌日时和里顿豪斯共事的颇具进取心的费城学院教务长，对这项计划异常热心。他和里顿豪斯看来都曾经认为，这台仪器制成之后，理所当然地会安放在费城学院，他期望它将成为有巨大吸引力的灿灿明星。不料，刚从苏格兰到来就任新泽西学院（后来成为普林斯顿大学）院长的约翰·威瑟斯庞博士捷足先登，匆忙赶往里顿豪斯在诺里登的制作场地，说服他以三百英镑的代价将它卖给新泽西学院。雄心勃勃的史密斯牧师对此大为不满。他公开宣称，当他从1770年4月26日（威瑟斯庞拜访里顿豪斯获得成功之后三天）的《宾夕法尼亚报》上读到这件时代的机械杰作已从费城学院手中丧失时，他感到“从未有过的莫大屈辱”，特别是他万没料到里顿豪斯竟会“如此小看自己的崇高创造，以至答应让它到乡村去落户”！
为了平息史密斯的恼怒（他已经同意购买第二台太阳系仪），里顿豪斯特意将这台已归普林斯顿的太阳系仪的首次运行表演安排在史密斯的费城学院进行。史密斯十分懂得公众宣传的重要性。他宣布，在1771年3月至4月期间开设总共十四次讲演的系列讲座，最后以里顿豪斯亲自作讲演和示范而达到高潮。宾夕法尼亚议会对太阳系仪赞赏备至，决定拨款三百英镑，“以证明本议会高度称颂里顿豪斯在制作上述太阳系仪时所显示的数学天才和机械技能”。它还指定了一个专门委员会，为里顿豪斯制作第三台（当然是更大的）太阳系仪作安排。
许多美利坚人热情欢迎太阳系仪问世，把它看作是新大陆自此可以在科学的进展方面与旧世界比翼齐飞的明证。当“美洲推广有用知识哲学学会”于1771年出版其第一卷学报时，第一部分的标题为“数学和天文学论文”，而赫然位列榜首的第一篇论文，就是里顿豪斯的太阳系仪制作计划。《宾夕法尼亚报》（1770年4月26日）在首次公开宣布太阳系仪制作消息时说：“由于这是美洲的制作品，而且比欧洲所曾制作的任何同类仪器远为完善，因而每个热爱这片土地的人，当看到她在最为令人崇敬的科学领域异军突起和在技艺方面日臻完善时，一定会深感快慰。”当威瑟斯庞拟定招生简章，以便从西印度群岛吸引学生来普林斯顿学习时，他特意解释说，学生在学习天文学课程方面“将借助于戴维·里顿豪斯先生新近发明和制作的太阳系仪，这是被最内行的评判家们认为迄今为止制作成功的这类仪器中最好的一台”。1782年开始使用的宾夕法尼亚大学的新印章，除了日期和校名外，全部是里顿豪斯太阳系仪的图案。杰斐逊在1779年提出的改革威廉与玛丽学院的议案特别规定，学院应当购置这样的仪器——“由最伟大的天文学家戴维·里顿豪斯精心设计和制作的太阳系的机械模型”，而且它“应以里顿豪斯的名字来命名”。在第二次参加美洲哲学学会会议时，杰斐逊提出了一项得到一致同意的动议：学会委托定制一台太阳系仪，作为赠送给法国国王的礼物，这既可表示美国感谢革命期间的盟友，又能驳斥那些贬低美国文化的欧洲人。詹姆斯·麦迪逊牧师写信给杰斐逊，热情地赞同这个“将里顿豪斯和他的太阳系仪送赴欧洲，来驳倒那些你正确地称为空头理论家们的人们的既简单而又巧妙的方法”。
里顿豪斯和“里顿豪斯仪”都没有到过欧洲。但是，许多美利坚人和某些友好的欧洲人，开始对产生了这两者的美洲文化寄予更大的希望。
在难得的场合，美利坚人也可能作出一点发现，甚至可以是在物理学领域里，这只是因为他比欧洲同行们书读得少。由于不了解科学思想所循的可敬的道路，反而可能使之更自由地漫游于事实向他召唤的任何地方。当然，这不是形成理论科学研究的牢固传统的基础，但在美洲的条件下，发展物理学并非绝不可能。在物理学这样一门积累知识的学科中，要依靠天真质朴而有所作为，需要有极大的天赋，但至少有一位殖民地时期的美利坚人能够做到这一点——他就是本杰明·富兰克林。
富兰克林的概念，当然是在牛顿实验科学的影响下形成的，但他没有、也从未妄称熟读过牛顿的经典论著。甚至连他是否读过牛顿的《光学》一书，也缺乏直接的证据。各种事实倒是证实了我们的怀疑：富兰克林缺乏理解牛顿的《原理》和其他难度相仿的著作所需要的数学知识。他在自然科学的任何领域里从事深奥探索的理论素养是很肤浅的。
这里和海外的一些人过于夸大地把富兰克林与最伟大的数学和物理理论家们相提并论，这使富兰克林的实际成就如堕烟雾，难以分辨。约翰·亚当斯声称，富兰克林的名声“超越莱布尼兹和牛顿，胜过弗雷德里克和伏尔泰”。查塔姆勋爵在英国上议院也大加赞颂地说：“所有欧洲人都敬仰他的学识和智慧，认为他可与波义耳和牛顿这样的伟人并驾齐驱。”伟大的化学家约瑟夫·普里斯特利把富兰克林得自其风筝实验的发现称为“大概是自伊萨克·牛顿爵士的时代以来最伟大的发现”。富兰克林逝世后，他那特殊的天资更是湮没在一片同声附和的赞誉声中。
事实上，富兰克林的成就表明了天真质朴胜过博学多识的特点。他作为“物理学家”取得了奇特的成功，其线索可以通过阐释卡德瓦拉德·科尔登的失败来发现。科尔登是一位纽约的官员，他作为博物学家的开拓工作我们在前面已经谈到过。他刻意追求欧洲式的伟绩。在《物质运动的原则》（1751年）一书中，他声称自己继承了牛顿的衣钵，甚至由于提出了关于万有引力的“原因”的普遍理论而超过了牛顿。科尔登不具备专门的学识，不具备综观全局的思维能力，也没有同其他博学的物理学家来往。而缺少这几点，数学物理方面的伟大成果是很难产生的。然而，科尔登自诩“发现了行星和彗星运动的真正原因，由此可演绎出所有自然现象的奥秘，推断之精确可与最细致的观察相匹配”。他解释说，所有这些将在“不求助于圆锥曲线或任何其他知识的情况下，单靠算术和几何的普通定律”而顺利完成。与科尔登相反，富兰克林并不幻想能在牛顿的数学世界里得心应手地自由驰骋，他只是希望能解释某些具体的自然现象。如果科尔登生活在欧洲，接近古老的学术中心，他的研究工作很可能会具有较高的水平。但是，富兰克林如果生活在那样的情况下，恐怕根本不会进行他所从事的研究。
电学是富兰克林获得物理学家美名的领域，只有在这个领域，他才作出了具有持久意义的物理学发现。他的电学研究，不是体现在专题论文里，也不是有关电的（更不用说整个物质的）本质、来源和原因的全面理论的一些非主要论点。他关于电学的论述是零散而繁杂的。他的一本题为《富兰克林在美洲费城对电流进行的试验与观察》的名著，实际上是一些信件的汇编，而这些信件又组织得如此松散，以至有些读者怀疑这些东西原来是否准备公开发表。在美国，这些信件直至1941年才编印成书出版。
汉弗莱·戴维爵士说：“他致力于揭开电的神秘外衣。他的写作，既是为了哲学家，又是为了无知百姓。他把细节描述得清晰而又有趣，优美而又简单。”即便是今天，读者们仍会惊奇地发现，这样一本重要著作竟用如此通俗和非数学性的语言写成。确立富兰克林科学家地位的这本书，读来更像一本厨房菜谱或一本魔术表演指南，而不是物理学论著。他在一封很重要的信件中这样解释了“尖端物体吸收和放射电火花的奇特作用”：
将一颗直径三到四英寸的铁弹置于洁净和干燥的玻璃瓶口，从玻璃瓶口正上方的天花板上垂下一根丝线，线头系上一颗卵石大小的软木球。调整线的长度，使软木球正好触及铁弹的侧面。给铁弹通电，这时小球就会被排斥到四五英寸远的地方（视电量大小而异）。在这种状态下，如果你将一根细长的尖针伸向铁弹，当两者相距六至八英寸时，排斥状态立即消失，软木球摆回原地。但如用钝的物体，就必须移近至一英寸内，还要引起瞬态放电，才能产生同样的效果。
在富兰克林的时代，人们有可能用厨房用具来进行重要的电学实验，因为电学在当时还处于萌芽状况，还未达到十分精确的程度。在十七和十八世纪取得巨大进展的所有各门科学中，电学的历史最短。人们在电学方面可以探索的或不了解的东西，比天文学或一般数学物理方面要少得多。由于电学在当时看来没有实际用处，因而大可以追逐新奇，随意玩耍。要说稍有区别的话，富兰克林对电的兴趣只不过比当时一些人更缺乏“实际性”，因为他对当时有人预言电将成为医学上的万应良方一说，颇为怀疑。他作为业余爱好者而非专门研究者的精神状态，是他的最大优势。像许多有所发现的美国人一样，他之所以能看到更多，倒是因为他实际了解的东西远少于人们料想他应当了解的东西。
当富兰克林在1746年后初次对电发生兴趣时，他对欧洲科学家已做过的研究几乎一无所知。他在波士顿旅行时偶然目睹了“奇异的电魔术”，旅行完毕返回费城时他欣喜地发现，他的合作图书馆已从彼得·科林森那里得到了一些玻璃管。富兰克林和其他三个业余电学爱好者一起，重复地做着他所看到的实验。这几个人中最为活跃的是埃比尼泽·金纳斯利，一位获取了圣职但从未得到布道机会的浸礼会牧师。富兰克林称他是“一位心灵手巧的伙伴，由于他无正业可干，我怂恿他不妨为公众表演这一番实验，以此挣点钱”。另外两个人是银器匠菲利普·辛（1703—1789年）和律师托马斯·霍普金森（1709—1751年），后者是秉性聪颖、才华非凡的弗朗西斯·霍普金森的父亲。这两个人后来都参与了美洲哲学学会的创建工作。很难确认他们各人在重要的早期实验中的具体作用，这一部分是因为富兰克林在记叙中很少有自谦而述及他人的言词。但是，在这个贸然凑合的实验小组里，谁也称不上是“自然科学家”。他们都没有正规的大学学位，用英国的标准衡量，也谈不上很有学问。
费城的这些业余爱好者们全然不知欧洲自然科学家们的工作情况。菲利普·辛“发明”了一个简单的电学装置，即一个玻璃球在铁轴上旋转产生摩擦，摩擦所生的电由铁轴收集，他们便认为他做出了新颖而重要的创造。比起用手摩擦玻璃管的“疲劳操作”，辛的这个装置看来是个很大的改进。但类似的装置英国早已使用，在欧洲大陆的电学实验者中也已相当普遍。
富兰克林了解的欧洲早期电学研究的情况，看来全都来自他在伦敦的通讯朋友彼得·科林森，这当然是很有限的。富兰克林告诉科林森，他和三名费城合作者正在观察“一些特殊的现象，这些现象我们认为是首次被人察觉到的”。但是，他无法知道这些所谓新东西到底是真正的发现，还是欧洲科学家们早已注意到了的现象。富兰克林以后给科林森的一些信件（后来成了他的电学论著），仍然具有捉摸不定的性质，就好像一位不知道是否已经有人先于他探察过某一块土地的探险家所写的日志。
如果富兰克林更多地了解欧洲科学家们的电学成就，他可能就没有勇气提出他那十分大胆的简单设想：电是一种“单质流”，不随它在其中产生的物质的不同而变化。这就是富兰克林的主要电学发现。依据他所设想的流动方向，他又把电的两种形式简单地称为“正”电和“负”电。
欧洲在这个问题上的深奥的观点，此时已经“进展”到杜费的远为复杂繁琐的理论：
自然界存在两种各具特点、截然不同的电。我把其中一种称为玻璃电，另一种称为树脂电。前者存在于玻璃、水晶、宝石、动物皮毛、羊毛和许多其他物体；后者存在于琥珀、硬树脂、丝绸、线、纸和大量其他物质。
富兰克林看来完全不了解杜费的划分。他从自己的观察中，直接作出了具有时代意义的假设，即所有的电都是单质流。当然，即使他了解欧洲科学家提出的误入歧途的划分，他仍有可能提出自己的朴素解释。但是，这就需要有大胆的想象力，而富兰克林的长处不是大胆，而是通情达理。他很可能不敢发表自己的革命性观点。
我们知道，当富兰克林更多地了解了他的欧洲同代人的论著时，思想起了怎样的变化。这对我们理解富兰克林的研究，是十分幸运的。从关于电学的欧洲权威著作（许多是彼得·科林森寄给费城合作图书馆的），富兰克林得知了那些令人肃然起敬的观点和常规的术语。他那质朴的见解渐渐失去了初时的锋芒。早在1748年，他就显露出向书本求知而不从观察中学习的倾向，开始用欧洲同代人的眼光来看问题。1751年，伦敦出版了一本小册子，其中载有四封富兰克林所写的有关电学的信。这本小册子所提供的几乎就是他对电学的全部基本贡献。目光更为敏锐的一些欧洲科学家担心，要是富兰克林了解了他们的学术观点，他恐怕很快会变得仅同他们一般见识。彼埃得·范莫欣布鲁克，电容器原理的发现者和莱顿瓶的发明者，向这位美洲科学家提出了忠告。1759年，当接到富兰克林希望获得电学书籍的请求时，范莫欣布鲁克怂恿他“继续靠你自己的智慧进行实验，由此开辟一条完全不同于欧洲人的道路。这样，你就一定会发现许多千百年来自然哲学家们所不知道的东西”。可惜，富兰克林此时在电学方面已经变得“博学多识”，难以挽回了。
殖民地科学的基本特点是其描绘性和局限性，富兰克林的电学论述也不例外。富兰克林是天生的幸运儿，他正巧碰上一门相宜的学科：在这门学科的研究中，缺乏数学知识并未构成障碍，学识不足反倒成了一大优点，而出于好奇的随意摆弄竟能有所成就。杰斐逊吹嘘美洲已经造就了伟大的、可与旧世界的才子们并驾齐驱的物理学家，但仅凭这一点很难证明他的断言是有根据的。它根本无法表明美洲是理论性的基本科学发现的肥壤沃土。如果说它表明了什么，那只能是相反。殖民地时期的美洲在自然科学方面几乎没有什么别的发现，这无非是突出地表明，富兰克林在这方面的发现是非典型和带偶然性的。
富兰克林的一项成就曾经激起公众的无穷想象，并在民间的传说中被奉若神圣，但它离牛顿物理学的崇高领地甚至更为遥远。这项成就就是证明电和闪电具有同一性并由此而发明的避雷针。富兰克林那举世闻名的电风筝实验，并不是一项基本理论上的发现。它只是“尖端物吸引电力”和“单质流”电学理论巧妙的实际应用，而这两个观点，富兰克林在他的通信中均已阐述过。这项实验也是应用科学和机械技巧的结合。欧洲人也曾怀疑过闪电和电的同一性，但他们找不到适当的办法来证实。富兰克林的贡献，在于他制作了一个很简单的装置。这样的装置，正如他所说，“任何电学家都有可能想到”，但那些一心想制造出“电机器”，埋头于实验室试验，或就电学理论喋喋不休地相互争论的欧洲物理学家们，不知怎的反而没有想到。
当查尔斯顿的约翰·拉宁博士向富兰克林请教他怎会想到用风筝实验来验证闪电和电的同一性时，富兰克林用他的科学日志上的一段记录做了回答：
1749年11月9日。电流和闪电在这些方面一致：1. 发光；2. 光的颜色；3. 扭曲的运动方向；4. 迅捷的运动速度；5. 由金属传导；6. 爆裂的劈啪声；7. 在水或冰之中继续存在；8. 能割裂它所穿过的物体；9. 击毙动物；10. 熔化金属；11. 点燃易燃物质；12. 发出硫磺的气味——电流可以被尖端物吸引。——我们尚不知道闪电是否也有这个特征。——但是既然它们在我们已能作出比较的方面都一致，它们在这一方面不是很有可能也一致吗？让我们做一下实验吧。
一经富兰克林提出了对这个假设的显而易见和唯一带结论性的验证方法，好几位欧洲人便做了这方面的尝试。他们甚至可能在富兰克林本人来得及做这个实验以前，已经依照他的想法作了一番探索。
最“先进”和博学的法国物理学家之一、“双流”理论的主要倡导者诺莱神父，反对这样一种直接求助于“单纯”观察的方法。富兰克林在《自传》里说，诺莱早已因为富兰克林《对电进行的试验与观察》一书未提及他的尊姓大名而恼火，他“起初根本不相信这样一本书会出自美洲，甚至说这一定是他在巴黎的敌手们冒名编造的，目的是诋毁他的理论体系。后来，当他弄清楚费城真有一个他原先怀疑并不存在的、名叫富兰克林的人物时，他写了大量书信——主要是写给我的——并加以发表。这些书信为他的理论百般辩护，同时否定我的试验，以及由此得出的论点的可靠性”。然而，富兰克林不愿卷入争论的旋涡。他认为，这些问题只能通过观察来解决。“我的论著描述了这些实验。只要愿意，谁都可以重复进行和验证。假如不能得到验证，它们自然就无法站住脚……我决定让我的论著经风受雨。我相信，如果我能从公益活动中省出点时间的话，与其把它花在争论已经做过的实验上，不如用它来做些新的实验。”
富兰克林如此切望能将他的理论付诸实际应用，以致就在他提出用实验证明闪电和电的同一性的那封信里（甚至在他进行实验、或者说他的假设得到证明以前），他描述了避雷针。他于1749年从费城写信说：“假如事情确是这样，尖端物体有吸电能力的知识不是可以用来为人类造福吗？我们可以在高大建筑或船的最高点上安装直立的铁杆，将顶端做得像针一样尖，外面镀金防止生锈，在铁杆的下端连上导线，沿着建筑物的外廓直通地下，或者沿着船的支索导向船侧，直至进入水中，以此来保护房屋、教堂和船只等等免受电击。”在1753年的《穷理查历书》中，他在“如何使房屋等免遭电击”的小标题下，简要地描述了避雷针。
避雷针很快就在美洲广为流行。尽管当时有关电学的专门知识十分贫乏，但人们所知道的那一点知识很快就被投入实际使用，广泛程度超过了欧洲的一些科学文化中心。我们没有可靠的统计数字，但当时大西洋两岸的观察者们都注意到，避雷针在美洲的使用比在英国普遍。安德鲁·伯纳比牧师早在1759年旅行经过弗吉尼亚时就指出：“没有哪一个国家比这里更确凿地证明了避雷针的功效。”虽然建筑物有时受到闪电袭击，但由于避雷针的使用十分普遍，很少听说有建筑物被毁坏的事。伯纳比希望，美洲在这方面的榜样，能启发其他人放弃反对使用科学装置来保护人身安全的宗教偏见。
然而，即使是在美洲，避雷针的应用也因宗教偏见和科学上的保守势力而被延搁。1755年，即避雷针开始被使用后不久，波士顿发生了严重的地震。托马斯·普林斯牧师在为他的布道《地震：上帝的伟力和义愤的象征》新加的附录中这样解释说：“地球上用以吸收大气电质的铁尖树得越多，地球不得不积蓄的电量也就越大。在新英格兰，波士顿树起的尖铁针最多，它所受的震撼也最可怕。啊，上帝的巨掌是人们无法逃遁的！我们若想在空中避开它，就必定在地面上受罚：是的，它可能招致更多的死亡。”但是，明智的约翰·温思罗普教授懂得富兰克林的尖铁针。他在哈佛学院的教堂里发表讲演，驳斥这种想入非非的奇谈怪论。同时，在普通人的头脑里，避雷针所起的实际效果似乎压倒了种种怪诞的反对论调。富兰克林于1772年来到伦敦时发现，英国人刚刚开始使用避雷针，而在美洲，避雷针已被普遍使用了将近二十年，它不仅被用于公共建筑、教堂和庄园宅第，甚至还用于普通的小住宅。富兰克林对此感到很新奇。
美洲的生活环境大概促进了避雷针的使用。1772年富兰克林从伦敦给人写信说：“雷暴在那里〔美洲〕比欧洲要频繁得多，……在英国这儿，〔使用避雷针的〕做法进展比较迟缓；雷电造成损失的情况不多，人们自然也较少担扰。”气象学家告诉我们，虽然加拿大南部的雷暴频繁程度与欧洲大致相仿（平均每年约十一天），但越往南去，雷暴的次数也越多。在濒临墨西哥湾的一些州里，雷暴的频率几乎七倍于前述地区（一年中平均约有七十二天）。所有这些数字当然都很粗略，而且十八世纪的气候也可能与现在不同。但是，我们有足够的资料可以猜想，当时这里的雷电比欧洲频繁。不管怎样，对于散居在尚未为人清楚了解的一个大陆上的美利坚人来说，雷电一定显得更为危险。
从十八世纪保留至今的《美洲耕作》一书，是现存的关于殖民地农业的最好综述。该书的无名氏作者在1775年下了这样的论断：“美洲的种植园主和农民，从总体来说，是基督教世界里最为懒散和马虎的人。”作者说这番话时，欧洲正处在农业革命的高潮，而英国几十年来就已是农业新发展的中心。在那里，“圈地”运动：用栅栏把原来的共有地和牧场围起来，已经进行了很久，并且还在加速进行，这就鼓励人们使用效率更高、更为资本主义化的耕作方法。杰思罗·塔尔发明了一种成排播种的条播机，并在《耕马锄地耕作法》（1733年）一书中极力主张定期翻耕，以便去除杂草、增加植物根系的营养。“萝卜王”汤森勋爵（他的孙子是《汤森法令》的作者），听从塔尔的建议，改进了农作物的轮作制度。在十八世纪中期以前，罗伯特·贝克韦尔将畜牧业变成了一门科学。到十八世纪末期，阿瑟·扬已在用他深邃超人的洞察能力和明白流畅的文笔，努力推广上述和其他一些新技术。虽然佃农和自耕农只是缓慢地改变着他们的耕作方法，但在农业方面进行试验，却成了有些富裕的地主所偏爱的嗜好。这在美国革命以前，已成了全国风行的时尚。卡罗琳女王非常赞赏塔尔所写的书，乔治二世则在宫廷中听取了关于塔尔耕作体系的解释。人们可以看到绰号为“农夫乔治”的乔治三世随身携带着阿瑟·扬的最近一册农业记事。他曾经说过，他从扬得到的教益，比从他的任何其他臣民那里得到的都多。
但在美洲，殖民地时期却是农业科学停滞不前的年代。乔治·华盛顿（他本人就是一位相当保守的种植园主）在1791年12月5日写给阿瑟·扬的信中，对美国的情况作了这样一番概述：
英国的农民如果被告知，我们的一英亩土地至多只能产出八到十蒲式耳小麦时，他们一定会瞧不起我们的耕作方法，或对我们的土地不屑一顾。但是，我们的低产主要可以归咎于下列原因：……这个国家的农民（如果他们可以被称作农民的话）的目的，不是最大限度地利用土地；土地过去是、现在也仍然是便宜的。他们的目的，是最大限度地利用劳力，这才是昂贵的东西。由于这个道理，大批的土地只是稍加开垦，没有哪一块是像样地精耕细作的。而在土地贵劳力贱的英国，农民发现精耕细作是有利的，他可以从小块田地上获得大量的收成。
这是十分贴切中肯的概括。美洲耕作者们质朴天然的聪颖，确也造就了若干技术改良，例如对斧头和步枪的改良。但是，我们所了解的殖民地时期农民的大部分情况显示，在荒野中耕作的人们普遍都很保守。富饶的自然环境，在后来的美国历史上激励了试验精神，而在殖民地年代它却起了相反的作用。
“浪费”，自然是一个相对的词儿。对于劳动力比土地更缺的殖民地居民来说，耗尽地力，然后迁徙到新土地上去，似乎比起花费宝贵的时间去进行翻耕和施肥更合算一些。这是他们以自己特有的方式所表示的对节约的极大关注。但是，他们所需要的是“节约劳力”的方法，而在早期的年代里，节约劳力的最明显的方法，正好就是滥用土地。正在英国出现和发展的农业新技术，大多数是以提高旧有土地的生产能力为目的，通常以付出巨大的劳动作代价。
由于当时很少有农民进行详细的记录，有关北美殖民地的一般耕作方法，尚有很多东西有待了解。但是，当时想在这里发现一些新东西的欧洲旅行者们众口一词地认为，美洲的耕作方法相当落后。瑞典植物学家彼得·卡尔姆这样描绘1748年到1751年间中部殖民地的情况：“来到美洲的欧洲人发现，在他们眼前是一片沃土，伸展于树木之间，泥土就像庭院中最好的花圃那样松软。他们所要做的，只是伐树堆垛、清除残枝败叶；然后就能立即着手耕地，这在如此疏松的土地上是毫不费力的。播种之后，他们得到极为丰裕的收成。这种不费力气就能得到好收成的耕作方法，惯坏了英国移民和其他欧洲定居者，引诱他们也采取与印第安人相同的耕作方法……这也说明了为什么这里的农业和农业科学缺陷如此之多，以致一个人可以在此旅行数天而丝毫学不到任何有关土地的知识，除了每天从他们那些显眼的差错和对将来无所用心的随意态度中，得到机会来进行各种观察，并从他们的错误中吸取教训而变得聪明。一句话，这里的粮田、草地、森林、牛群等等，都受到同样漫不经心的对待……他们的眼睛只盯着当前的收益，而看不到将来的利益。”尽管卡尔姆可能夸大了土壤的天然肥力，低估了拓荒的困难，但他并没有夸大美洲农民普遍的漫不经心态度。
其他许多观察者注意到，这里的篱笆和栅栏残缺破损，瘦弱的牲口遍地乱跑，既无人喂养，也无人保护。牲口的粪便弃置不用，长期以来罕见人工管理的牧场，很少有农民为牲口过冬准备饲草。十七世纪末期的一位法国旅行者在弗吉尼亚看到：“清晨，可怜的牲畜背上覆盖着白雪，在酷寒中颤抖，但是没有人给它们喂一点草料。它们只得去啃树皮，因为枯草全被雪盖没了。”野兽——狼、熊和野狗——袭击着无依无靠的牲口，养羊成为一桩十分困难的事情。鱼和猎物取之不尽，尽管改善了殖民地居民的伙食，却不能激发起人工喂养的热情；然而，出身于英国中下层阶级的殖民地居民并不是好猎手。他们来自一个狩猎活动被上流阶级人士垄断的国家。英国种的牲口，在美洲疏忽怠惰的环境里逐渐退化。罗伯特·贝弗利报道说：“猪像有害的野兽那样到处乱窜，人们也常常作如是观。”它们甚至根本不被计入财产范围之内。早期的定居者总是情不自禁地抓住大自然赐予的任何东西，特别是在食物方面，以便使自己腾出时间，用开发更多土地的方法来扩大自己的资本。
不利于改善美洲农业的因素，还不止于土地的广袤和猎物的丰富。在美洲耕作土地的人，很可能并不是务农出身的。“各种各样的人都转而务农……工匠、水手、士兵、仆役，只要他们有一点钱，没有不购置田地，转而务农的。”虽然用殖民地的标准衡量，英国的农民可能已经算是比较先进的了，但他们的方法比起当时欧洲农民（例如德国农民）使用的方法还有很大的改进余地。从英国输入到殖民地的农业技术，很少是属于最好的。
源源来到新大陆的殖民者，使用任何可以立竿见影的方法，不管这种方法是否会耗尽地力。他们的第一需要是获得可靠的粮食供应，而他们最初的耕作知识是从土著居民那里学到的。“印第安谷子”——欧洲人称之为玉米——在所有的殖民地，一直是主要的粮食作物。尽管印第安人已经完善地培育了一个高产品种，但他们的种植方法却很原始。在很长的一段时间里，殖民地居民就是按照这种方法耕种的。此外，一茬接一茬不断地种植玉米，很快就耗尽了地力。《美洲耕作》的作者指出：“用他们的耕作制度种了几茬玉米后，土地对他们就毫无利用价值了。”
频繁发生的殖民地战争，使人很难制订规划，这也加剧了劳力的匮乏，并使美洲农民保持其保守态度。贾雷德·埃利奥特在1759年抱怨说：“我们既是农民，又是军人，我们的情况很像古罗马人：耕完地就去从军打仗，打完仗再去耕地。”据他估计，就在前一年，至少有五千人离开他们的农场去和法国人或印第安人打仗。“这种情况，加上战争所招致的繁重劳役和赋税，使人们不愿放弃一贯沿用的传统做法而去搞一不保险、二不谨慎的新发明……要实施任何新计划或尚未尝试过的方法，实在是既无人手，也少资金。”
美洲在耕作方面所遇到的问题，从冬天奇冷的北方殖民地，到异常炎热的卡罗来纳，情况千差万别，远非小小的英格兰所能相比。各种拙劣的耕作方法无奇不有，就像土壤、作物和气候种类繁多一样。新英格兰的冬季白雪皑皑，封冻期长达数月，使人完全无法听从英国农学家们的劝告，即俭朴的农民应当抓紧冬天的时间修整和翻耕土地。新英格兰的农民不得不把施肥、修筑栅栏和耙地等好几种农活一齐并到短暂的春天去做。这样一种耕作制度，有自我延续的性质：由于产量很低，新英格兰人只能把任何可以空出的时间用来开垦又一片土地，而这块新土地又会很快耗尽肥力。
在中部的几个殖民地，尤其是在宾夕法尼亚（那里的耕作方法可能稍微好些），把摊子铺得很大的诱惑——“花钱滥置地产”——起着特别坏的作用。当时很需要耕畜，但实际上很难得到，殖民地居民又不懂如何照料它们。“他们开辟了一块土地，但是没有足够的农具、牲口和人力来精耕细作。因此，他们只要还能从这块地上榨出一点谷物，就死死守着它。一旦这块地再也没有什么可以奉献，他们就再开辟一块土地，然后又以同样方法对待它……在移民们花费一半的财产来买土地，或者说，来付殖民地土地费的情况下，耕作制度必然会是这样。比如一个人口袋里有一百镑钱，正常可用它耕种四十至五十英亩土地，但他却去占了三百至四百英亩，单单为了偿付土地使用费就耗去了他的一半资产，这样就显然减低了他的耕作能力。”
我们已经看到，弗吉尼亚的烟草种植是如何耗尽了地力，而把种植园主变成了土地投机商，这种情况又如何在殖民地的行政管理方面反映出来。再往南去，耕作方法甚至更为糟糕。北卡罗来纳人烟稀少，并且缺乏优良的海港，这就更增加刺激人们拼命榨取地力，然后迁往新地。大量松脂、沥青和松节油，可以很容易地从杂树丛生的野地中得到。在南卡罗来纳，沼泽地中种植的水稻是英国人不熟悉的一种作物，种植它需要花费很大的排水灌溉系统，而殖民地的种植者们在解决这些问题方面并没有显示出什么特殊的才智。靛蓝是又一种英国农民不熟悉的作物，种植它很快就使土地失去肥力。
这种气候、土壤和作物的巨大差异，本身就说明不宜采取同样的行动去改善美洲的农业。每个区域必须因地制宜地研究解决自己的特殊问题。内陆交通联络方面的困难和缺乏有关的书本，也使耕种方法停滞不前。养蚕和酿酒等代价高昂的试验老是重复进行，原因之一就是后来的试验者得不到关于先前失败的可靠记述。但是，阻碍美洲农业发展的最大因素，是美洲自然条件异常独特和新奇，这使英国书籍中记叙的许多方法对其毫无用处。贾雷德·埃利奥特在1748年评论说，人们在这里竟然能取得进展，这本身就是了不起的事，“只要我们考虑一下，第一批来这里定居的人数是如此之少，而且他们是从文明古国来到这茂密的丛林和未经开垦的荒野；在这个地方，一切过去的经验和知识几乎不起作用：他们没有牲口，没有车辆，在应付有待解决的各种杂务方面缺乏技能。可以说，在一定的意义上，他们是开天辟地，创造了一个新世界”。
英国农学家们所主张的殖民地农业改良，并不一定意味着会使殖民地农民生活得好些。从大英帝国的观点看问题，最为理想的做法是鼓励大宗生产麻、蔗糖、靛蓝、蚕丝和酒之类产品，这些都是英伦三岛难以出产的东西，为了得到这些东西，英国的金银不得不流往海外。我们已经看到，这种对殖民地农业的教条态度在佐治亚得出了什么结果。几乎在每一个殖民地，人们花了极大的代价，力图增加这些异国作物的生产，但徒劳无功。《美洲耕作》的作者乐观地展望说：“我们有极其充分的理由相信，在经历了如此多的失望和挫折后，我国从殖民地得到麻类的期望，最终将在俄亥俄的土地上实现。”“这正是人们久已盼望得到的东西……对这种作物的疏忽有时使人以为这里的土地不良，而问题实际上是在种植者身上……应当责成他们每年向海军提供这个殖民地生产的一定量的麻类，这将迫使他们多少留心这一重要产品。”
改善美洲农业的更为现实和更有组织的努力来得十分缓慢。美洲第一本有关农业的重要论著，要到十八世纪中叶，才在新英格兰问世；那时，土地已经不再显得那么宽绰和富饶，而木材短缺已经成为一个问题。贾雷德·埃利奥特牧师撰写的六篇论文（1748年至1759年间陆续发表）被汇编成集，题为《论新英格兰的土地耕作：现状及可参照的方法》（1760年在波士顿出版）。埃利奥特是康涅狄格的牧师，曾试图劝说纳克格族印第安人皈依的传教士约翰·埃利奥特的孙子。他还是他所在的殖民地的一位很有声望的医生，许多康涅狄格医生曾在他的门下学艺。长期的牧师兼医生的生涯（“三十多年从事一个需要频繁旅行的职业”），据他自己说，给了他写作论文和进行实验所需要的资料。他认为：“一分实际经验胜过十分现成知识。”他的论文为农业科学增添不了什么新东西，但他确实收集了有关排水、轮作、施肥、牲口饲养和几十个其他问题上的有用的线索。他还改进了杰思罗·塔尔的条播机，将塔尔的方法加以改造，使之适应美洲的具体条件。然而，即使是埃利奥特，也仍然希望康涅狄格成为缫丝工业的中心，他还论证实行小块田产制是保卫大英帝国边境的最好方法。
几十年之后，才有许多其他人像埃利奥特那样为改进美洲农业而努力。在英国，甚至在十八世纪中期以前，地方农业协会就已经在汇集乡绅农场主的经验，并交流试验的结果。但在美洲，从事农业改良的有力组织直到1785年才成立。在这以前，费城的美洲哲学学会曾宣布将改良农业列为其宗旨之一，然而它的实际成就却微乎其微。杰斐逊的主要贡献——例如，他发明的著名的翻土犁板（1798年）——是那个世纪末期的事。美洲农业的进步，革命以后的年代才迈开了步伐。
当然，殖民地时期农业的落后状况，也有某些例外。罗得艾兰闻名于世的纳拉甘西特马——“有些马几乎两分钟就能奔跑一英里，许多都不超过三分钟”——表明完全可能在这里饲养第一流的种马以供出口。十八世纪初期来到这里的德国农民，最初大多在费城落脚，继而向西迁往宾夕法尼亚的肥沃农田和俄亥俄流域。他们的勤劳俭朴和其他美洲农民的马虎懒散适成鲜明的对照。他们聚居的康奈斯特加谷地远近闻名，这不仅是因为他们使用有名的“康奈斯特加运货车”——一种后来成为开拓西部边界象征的坚实、宽轮的有篷货车——还因为他们从英国种畜培育出殖民地时期最为优良的役畜“康奈斯特加马”。正如本杰明·拉什在十八世纪末期对他们进行的调查表明，他们的方法正好系统地反映了其他美洲农民的疏漏之处。“德国移民的农场与州内其他人的农场可以很容易地被分辨出来：这些农场的粮仓特别大，房宅简朴但结构紧凑，农场周围的栅栏较高，有大片的果园，土地肥沃松软，牧场繁茂葱郁，一切属于他们的东西都显得丰裕和整齐。”德国移民按照自己高效的耕作方法，运用其从故国带来的特殊技能。他们不过是以自己的方式表现了保守的本质。