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“费城是一个令人愉快的城市，”纽约的智者纳撒尼尔·威利斯于1831年写道，“一切都运转良好，服务周到。如果硬要找缺点，那就是过于规律、准确性过高。” [1] 城市的街道形成了清晰的网格，体现了在独立大厅（Independence Hall）中签字的《独立宣言》和宪法表达的平衡、比例和理性。其他市政建筑物，包括费城国民银行，则采取了一种新古典风格，带有檐壁和立柱。清扫得很干净的人行道和整齐的商店在通往特拉华码头（Delaware's docks）的核桃街（Walnut Street）、板栗街（Chestnut Street）和市场街（Market Street）两边排列。
正如诗人詹姆斯·拉塞尔·洛威尔（James Russell Lowell）所观察到的那样，19世纪上半叶的美国文化生活是一个“分为许多系统，每个系统都围绕着它的几个太阳旋转” [2] 的“银河系”。费城曾经是这个国家的首都。19世纪30年代，它以其出版业、银行业、艺术和科学闻名一时，与竞争者波士顿分享了“美国的雅典”这一绰号。 [3] 绘画和雕塑艺术在宾夕法尼亚美术学院（Pennsylvania Academy of the Fine Arts）蓬勃发展。它也是雕刻家约翰·萨廷（John Sartain）和肖像画家托马斯·萨利（Thomas Sully）的故乡，同时是皮尔设立的美国博物馆所在地。美国博物馆中最富特色的展品是查尔斯·威尔逊·皮尔的独立战争英雄画像，还有自然历史标本，包括他发掘出来的乳齿象的骨骼。
从19世纪20年代起，费城的经济便从贸易转向制造业。因为热切地希望复制纽约的伊利运河的成功，费城投资运河来连接西部区域与切萨皮克湾（Chesapeake Bay），使运河横穿斯库基尔河（Schuylkill River）、萨斯奎汉纳河（Susquehanna River）和特拉华河（Delaware River）。这一水上交通网络上很快便布满了运输宾夕法尼亚州东部特有的坚硬无烟煤的船只。到了1838年，这一网络上有了比其他任何州都多的蒸汽机，它们喷吐着浓烟，为酿酒厂、面粉磨坊、地毯工厂和钢铁工业提供动力。
从贵格会教徒彭威廉（William Penn）建城起，这座城市便秉持平等主义的态度，并为此深感自豪。然而，随着建筑业的兴起，经济不平等加剧，杰克逊派人士支持本土主义，鼓吹对爱尔兰移民与自由非洲人的仇恨，于19世纪三四十年代引发了破坏性的骚乱。 [4] 然而，这座城市继续鼓励机械师、科学家和政治领袖之间频繁接触。 [5] 作为各个工人党派的所在地，费城也是“机械师学院”（Mechanics' Institutes）运动的美国基地。这个运动为工匠们提供各自行业的数学与物理学原理。在以该城最著名的公民富兰克林命名的富兰克林学院（Franklin Institute），工人与科学家和投资者在改进机械方面展开了合作。
19世纪三四十年代，费城是美国最活跃的科学研究中心，波士顿是它仅有的真正竞争者。费城也是埃德加·爱伦·坡成年后居住时间最久的城市。在这里，新闻工作者、工匠、科学家和企业家可以轻松地交往，这形成了他的一些最令人震惊的作品的背景。
一些著名科学家也曾经与爱伦·坡同时在费城住过一些年月，包括物理学家约瑟夫·亨利和亚历山大·达拉斯·贝奇、颅相学家乔治·库姆、颅骨收藏家塞缪尔·莫顿（Samuel Morton）和地质学家兼出版商艾萨克·利。他们的研究为内战前的科学工作注入了关键性的力量。他们面对的是精英的集中要求和对大众的吸引力之间、民族自豪感和对欧洲模式的依赖之间、冷静的经验主义和有争议的推测之间的紧张关系，这些推动了对知识的追求，为爱伦·坡的想象提供了素材。
费城是一座将科学与发明进行独特结合的城市，这一结合是由爱伦·坡的同时代人铸就的。来到费城之后，爱伦·坡不得不在这座城市寻找他自己的道路。
与纽约相比，普林斯顿（Princeton）大学的自然哲学教授约瑟夫·亨利对费城的科学文化更为欣赏。“每当我从纽约回来，我几乎总会因为那里的科学方式而情绪低落，”他这样对一位朋友承认道，“在那里，我似乎被扔进了这个国家所有的江湖骗子和庸医堆里，我憎恶他们的自命不凡，十分厌烦他们的谈话。从那座城市回来之后，我对兄弟之间的情谊有着多么不同的感觉啊！这里虽然也有嫉妒和竞争，但更有科学和智慧，而且，投机和金钱并不是这里的人们头脑中仅有的东西。” [6]
1834年11月，当爱伦·坡在巴尔的摩修改他的第一批短篇小说的时候，新近被任命的亨利教授对费城进行了一次长期访问。 [7] 他是从特伦顿来的，是一个谨慎且好奇心很强的人，穿着朴素的西装，热切地渴望吸收这个城市的工业作坊和科学机构所能提供的一切。
亨利生于奥尔巴尼。他生着坚毅、直爽的面容，被誉为思路清晰的演讲者。尽管如此，他的拼写一塌糊涂，而这正是他十分自卑的印记之一——它们说明了他的贫寒背景和他受到的教育不够系统。在普林斯顿大学工作以前，他因为“怀疑和缺乏自信” [8] 而缺乏正常的交际活动。正如他很久以后承认的那样，他的父亲是个酗酒者，死得很早。这个家庭秘密或许让他对自己的出生年份不太确定——他被告知生于1797年或者1799年。他致力于让他周围的环境变得有次序，并用不知疲倦的工作来证明自己的价值，或许也与这个秘密相关。
在接受了仅仅几年基本教育之后，亨利开始给一名银匠做学徒。新成立的招收青年男子的奥尔巴尼学院（Albany Academy）给他提供了一份奖学金。除了自然哲学和化学课程之外，他还通过研究西里曼的《美国科学与艺术杂志》来掌握当前的科学动态。他的投入让他获得了国会议员斯蒂芬·R·伦塞勒（Stephen Van Rensselaer）的支持，R·伦塞勒雇用他做老师。他也为一位富家子弟——彼时还年轻的老亨利·詹姆斯（Henry James Sr.）做家教，后者后来成了伊曼努尔·斯韦登伯格（Emanuel Swedenborg）的门徒，并养育了一群聪明的孩子，包括小说家亨利·詹姆斯（Henry James）和心理学家威廉·詹姆斯（William James）。
奥尔巴尼学院在约瑟夫·亨利毕业时雇用了他。为了完美胜任这份工作，在1826年6月，他花了两周时间在附近的西点军校吸收更多科学与文化知识，并结识了宾夕法尼亚大学的化学家罗伯特·赫尔和化学家兼地质学家约翰·托里。托里将前往普林斯顿大学工作，并领导纽约自然历史学会。他们向亨利演示了最新发现的电现象与磁现象之间的关系，亨利被惊呆了。
回到奥尔巴尼之后，亨利开始了一系列电磁学实验。他在冶金业界的学徒生涯让他获得了建造与修改实验仪器并跟踪不同的研究路线的能力。他最终获得了令人瞠目结舌的发现，包括磁感应现象：一块磁铁在一块导体附近的运动会产生足以让一根针运动，并最终让马达运动的电力。但他不知道的是，迈克尔·法拉第已在一年前于伦敦收获了同样的发现，并宣告了发现的优先权。
亨利制造的电磁铁威力很大，足以从铁矿石中吸铁。他制造了一个强大的电池和一个通过电线发出间断性电脉冲的装置，这证明了塞缪尔·莫尔斯应用于电报的概念。然而，让他自己很压抑的是，他发现把自己的发现写出来并发表是一件困难的事。就像他对于机械感应的研究那样，他本来更早地做出了一些研究成果，但其他人首先成功地发表了文章，因此享有优先权。
亨利的科学成就，以及他给人的那种可信、有礼貌并热切地期待获得承认的印象，让他成了普林斯顿大学填补其教授席位空缺的合理选择。本杰明·西利曼确认了他的“智慧能力”“细腻的性格”和“谦虚有礼的举止” [9] ，而托里肯定，亨利将“跻身美国最优秀的哲学家之列” [10] 。与爱伦·坡的情况一样，亨利与其表妹哈里特（Harriet）结婚，不过哈里特只比亨利小10岁。与妻子一起在普林斯顿安顿下来之后，亨利设立了一门自然哲学课程。由于有了一个“非白人的仆人”（或者说“助手”）山姆·帕克（Sam Parker），亨利不必再干“实验室里的任何脏活了” [11] ，因为帕克会帮他制造、修理和演示电设备，甚至帮他遭受电击。亨利的大多数学生后来做了牧师 [12] ，其中许多来自南方。他常以援引自然哲学的效用和宗教的重要性作为课程的开场。
在繁重的教学任务中，亨利对费城的访问让熟知他个性的人感到吃惊。 [13] 他在凯瑞和利书店 [14] 驻足，买了一本科普工作者狄奥尼修斯·拉德纳的书。他去看望了为他提供科学设备的朋友塞缪尔· 卢肯斯（Samuel Lukens）。在仪器制造商梅森（Mason）的商店里，一套新的标准砝码给他留下了深刻的印象。他顺便去听了一场罗伯特·赫尔的化学演讲，并买了一张板栗街的“机械厅”（Mechanical Hall）观看自动装置表演的门票，在那里，他“觉得表演很有趣，但对他启发不大”。 [15]
晚上，在领导了费城“希腊复兴运动”（Greek Revival）的建筑师威廉·斯特里克兰（William Strickland）的家中，他出席了一次“威斯塔（Wistar）聚会”——该市科学精英的聚餐俱乐部，受美国哲学学会的图书馆馆员约翰·沃恩（John Vaughan，他也是一个传奇般的葡萄酒窖的拥有者，许多年后，亨利向这座酒窖贡献了一瓶1785年的阿蒙提拉多雪利酒 [16] ）邀请，这是亨利第一次参加这种聚会。在那里，他聆听了地质学家亨利·达尔文·罗杰斯（Henry Darwin Rogers）的一场报告，主题有关伦敦物理学家查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）制造的测量光速的电动机器：“光是由无数个微小的火花组成的，它们通过旋转镜子的作用相互分离。” [17]
与这些美国科学与社会精英的相遇使亨利眼花缭乱，他只得前往裁缝铺置办新衣。“我对自己的服装不太满意，”他在访问了费城之后写给哈里特的信中说，“我必须努力改善形象才是。” [18]
在一次游览中，他遇见了亚历山大·达拉斯·贝奇，贝奇的曾外祖父是本杰明·富兰克林，亨利在电学研究中的先行者。贝奇当时已经于1827年从西点军校毕业回家，时年21岁，成为宾夕法尼亚大学的自然哲学教授。他邀请亨利到他家中，给亨利看了“他自己的所有实验”，并介绍他与自己的妻子南希相识，南希是“一个有趣的小个子女子，她帮他进行所有的磁学观察”。贝奇夫妇每天记录磁石指北针与准确的北方的偏差，以及在垂直面上的“倾斜”情况。 [19] 他们的研究与在整个行星上为地磁场绘图的国际项目相关，这个项目后来叫作“磁场十字军计划”，是由亚历山大·冯·洪堡倡导的。亨利此时已经研究过地磁现象，还研究过北极光的磁性质。
贝奇邀请亨利加入他那不对外的小组，“组内成员志同道合，一起讨论科学的原理及其应用”，并将其应用于“整个物理学与力学的研究范围”。 [20] 贝奇确信，只有当美国最有成就的研究人员齐心合力创建并领导有影响力的研究机构时，美国科学才能进步。这个“俱乐部”的全体成员包括约翰·托里、领导了新泽西州和宾夕法尼亚州地质调查的亨利·达尔文·罗杰斯——由他思想自由的父亲取名，作为向物质主义诗人、博物学家伊拉斯谟斯·达尔文的致敬，以及詹姆斯·埃斯皮（James Espy）——他参与了贝奇的蒸汽船的工作并研究暴风雨。
贝奇和亨利从此开始了一生的友谊，这段友谊也将为美国科学指明道路。在这个训练有素、主动性极强的科学家俱乐部中，贝奇被称为“首领”。
贝奇是家里9个孩子中的老大，他生来具有“极强的能力和个人魅力”，而且像亨利一样，也不幸有一个不负责任的父亲——小理查德·贝奇（Richard Bache Jr.）。1836年，小理查德·贝奇因滥用资金被逐出国家邮政局，此后便抛下了妻子和儿女前往得克萨斯州。 [21] 贝奇没有染上他父亲的恶习，而是对自己的工作高度负责。他将科学的发展视为国家强大的必由之路。在他的大学讲课中，他用自己的物理学研究实验做演示，让学生们目瞪口呆。他加入了老牌的美国哲学学会，但很快就专注于建设设备好得多的富兰克林学院。这个学院有几名出色的演讲者、一家博物馆、一些展览厅及一个“实验室和工作作坊” [22] 。贝奇重新为它制定了发展方向，即“扩展当代科学，而不仅仅是传播”。 [23]
创建于1824年的富兰克林学院是美国对工人教育运动最重要的贡献，该运动开始于格拉斯哥的安德森学院（Andersonian Institute）。乔治·伯克贝克（George Birkbeck）将这一教学模式带到了伦敦，而在巴黎，巴黎综合理工学院的工程师和科学家们在法国国家艺术和职业学院（Arts et Métiers conservatory）给工人们上课。1829—1836年间，贝奇在富兰克林学院的杂志上发表了30多篇论文。他也给戴维·布鲁斯特的《光学导论》（ Treatise on Optics ）投递了一篇精选的文章，爱伦·坡正是从这篇文章中得到了有关光学幻象和魔灯的知识。
贝奇为美国科学所做的计划与辉格党高度一致。
[24]
辉格党人是杰克逊的敌人，他们坚信，这个国家的事务最好是由受过教育的、有责任心的精英管理。正如他所受的西点军校训练鼓励他在任何情况下都要坚持战斗一样，贝奇认为，应该对美国科学这个体系进行分析与改进。他在给他的叔叔——参议员乔治·达拉斯（George Dallas）就美国的度量衡改革计划提出建议时写道：“一个体系的目标，应该是让一个国家的各个部分达成一致，而不是引入新东西。”
[25]
他认为，在保留英制计量单位的英寸
、英尺
、盎司
和磅
时，每一种度量都应该建立在“独立的科学原则上”，而“不应该完全从国外借用”。
贝奇热切地希望将科学运用于公众与国家。随着蒸汽机大量增加，致人死命的爆炸经常发生。从1830年起，贝奇便开始领导一个委员会，与埃斯皮和赫尔一起研究锅炉和安全烟道的合适结构与材料，以及快速增加的压力的影响。 [26] 财政部长对研究资金的保证，让贝奇能放心地负责美国“第一个联邦资助的研究项目”。 [27] 通过援引法国与英格兰的政府政策，贝奇推动引入联邦政府对锅炉的强制性规定，它们后来被写入了国会法。 [28] 贝奇对美国科学的发展远景已经非常清楚了：在公众关注的问题上，应用国际认可的实验、观察与推理的专家形式进行研究，由强有力的、活跃的联邦政府予以支持与加强。
贝奇的主要支持者是尼古拉斯·比德尔（Nicholas Biddle），他是美国哲学学会成员，撰写了刘易斯和克拉克的西行游记。 [29] 生于1786年的比德尔对制图学、自然历史、颅相学和古希腊文很感兴趣。作为美国第二银行（Second Bank of the United States）的总裁和辉格党的重要人物，比德尔在19世纪30年代的“银行战争”中坚决反对安德鲁·杰克逊。杰克逊称银行是反对人民医院的私人利益集团，下令从中撤出政府资金并放置到他的支持者的“宠物银行”里。比德尔愤怒地指出，杰克逊这样想，是“因为他已经剥掉了印第安人的头皮并将法官投入了监狱，因而要让银行屈从他的意志”。 [30] 比德尔做过了头：为了说明银行的重要性，他对信贷实行了严格的限制。结果这让反对他的人找到了理由，导致银行章程于1836年终止。
比德尔在费城各组织中仍然很活跃，并帮忙保住了贝奇在大学的教授职位。他是费城吉拉德学院（Girard College）的董事会主席，该校是由一位巨富银行家史蒂芬·吉拉德（Stephen Girard）出资兴办的学校，招收男性白人孤儿。1833年，比德尔在学校的奠基仪式上赞扬了美国对公众教育的重视：在其他国家，“未受教育与无知”或许属于“个人的不幸” [31] ，但在美国，“这是公众的错误”，因为“如果这会让无知的群氓依靠数量上的力量战胜他们嫉妒的高等智慧，权力的普遍平等此时将陷入危险”。在比德尔的支持下，亚历山大·贝奇于1826年放弃了教授职位，成为吉拉德学院的第一任院长。
在学校运营之前，吉拉德的受托人出资，让贝奇前往欧洲巡访，研究教育制度——同时，约瑟夫·亨利也在为他的课程购买仪器和书籍。两位朋友在伦敦会面，在那里与著名的科学人打成一片。在查尔斯·惠斯通和迈克尔·法拉第的协助下，他们演示了亨利的强大电池，它能使热电流产生电火花。“为美国佬的实验欢呼！” [32] 法拉第大声喊叫道（至少亨利的学生之一这样说）。法拉第也向亨利介绍了他在实验中使用的仪器。他给亨利看了汉弗里·戴维在皇家科学研究所用导线与上方的剧场连接的大电池，戴维曾经这样用电灯震惊了观众。 [33]
贝奇在皇家学会（Royal Society）愉快地参观。他有许多能证明他的科学地位与辉煌祖上的介绍信，这让他的活动变得畅通无阻。亨利很高兴地发现，他的科学名声在他到来之前已经传到了英国，尽管他与“英国女士们”的谈话让他不安，因为她们不理解甚至反对他对奴隶制的支持。他抱怨说，她们无法“理解我们”与非洲籍美国人有关的“偏见”，也“无法看出，他们为什么不应该拥有与白人同等的特权”。 [34]
在巴黎，贝奇被法国科学院（Academy of Sciences）秘书、天文学家弗朗索瓦·阿拉戈（François Arago）迷住了。作为洪堡的亲密知己，阿拉戈行使了他的科学权威，在国民大会（National Assembly）上倡导工人教育和民主改革，并在1848年的法国大革命期间领导了在法国及其殖民地结束奴隶制的立法运动。亨利不会讲法语，所以他能与之交流的学者很少。他认为，享有室外餐厅、特色精品店和“带有许多全裸的大理石雕像的花园的巴黎人”，几乎可以算作“另一颗行星上的居民”。 [35]
1837年，当他回到利物浦参加英国科学促进协会（British Association for the Advancement of Science，简称BAAS）集会时，一次更尴尬的场面在等着他。1831年，由于受到了由洪堡和生物学家洛伦兹·奥肯（Lorenz Oken）创办的类似的德国组织的启发，一批“科学绅士”（其中包括戴维·布鲁斯特、查尔斯·巴贝奇和威廉·休厄尔）创办了BAAS。 [36] BAAS每年集会一次，自然科学各个领域的研究者们齐聚一堂，讨论他们的发现，建立友好的联系。
亨利很高兴，因为他和德国化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）、瑞士物理学家奥古斯特·德·拉·赖夫（Auguste de la Rive）一起，作为尊贵的外国参与者而受到了特别对待。他在会上做了有关美国国内在铁路和运河方面的“改进”的演讲，其中回顾了在哈德孙河上从纽约到奥尔巴尼的一次轻快的9小时旅行。结果，在演讲结束后，一位会议主办者“跳了起来”，认为这样的高速度是不可能的。 [37]
这位质疑者名叫狄奥尼修斯·拉德纳，是一位在伦敦工作的力学讲师，他的话让“整个房间”进入了“骚乱状态”。当一位同事责备拉德纳，说他不应该对“一位绅士和外国客人”不敬时，亨利选择为他辩护，说自己不应该“因为身为外国人”而受到特殊待遇，“因为真理和科学没有国界”。亨利的崇高赢得了掌声。
然而，甚至在他回国一年后，这一事件仍然让亨利感到困扰。他为欧洲人对美国科学“普遍低下的看法”感到懊恼。尽管他对许多物理学家对自己的热烈欢迎心怀感激，但他的欧洲之旅让他意识到，他的国家想作为平等的科学伙伴登上国际舞台还有多么漫长的道路要走。
为了与针对美国科学的“重大偏见”开战，亨利开始接受贝奇在全国范围内组织科学的计划：“我比过去任何时候都更赞同你的观点，即在这个国家以科学为职业的真正工作者应该把它作为一项共同的事业。” [38]
贝奇以费城为起点。当他回国时，吉拉德学院尚未正式运营。他接受了第二个职务——在公众教育的另一个实验单位，中央高中（Central High School）担任总监。很快，他的学生们就用他安装的强大的望远镜进行天文观察，同时，他也在吉拉德学院的校园建立了地磁观测站，并在站里开展每日的地磁观察，这是洪堡的“磁场十字军计划”的一部分。
贝奇也利用了他的政治关系，从宾夕法尼亚州政府取得了4000美元的资助，用来购置温度计、气压计和雨量计，并将它们分发给全州各地的观察员。他们把观察记录发给“俱乐部”成员詹姆斯·埃斯皮，让他成了美国有史以来第一位州级气象学家。贝奇和他的朋友们，与地球及天空的观察者们建立起了越发紧密的国际网络。
政治对手迫使贝奇从吉拉德学院和中央高中隐退。杰克逊对州一级资助教育活动的敌意引起的争吵只让贝奇比以往更加确信，国家需要“公众教育这一巨大体系，它值得自由、开明的人民的赞助和支持” [39] ，同时它应与一个资金宽裕的全国性的科学研究计划紧密相连。贝奇返回大学，等待下一次能让他实现建立全国科学网络这一愿景的机会。一旦机会出现，他便将采取行动。
亨利和贝奇看到了阻碍他们达成目标的一大障碍，他们称这个障碍为“江湖骗子的医术”。出版社和学会通过“月球恶作剧”或者梅尔策尔的下国际象棋机器人这类娱乐活动得利，因此它们也为医药专利、永动机、占星气象学，以及从考古学到动物学的不切实际的理论的发表与传播大开方便之门。
亨利和贝奇确信，这伙伪造者、欺诈者和骗子的那些离奇的、未经检测的、时常是在有意挑衅的江湖骗子式的说法，正在将严肃的、真正的科学家们的成果排挤出去。正如亨利在给惠斯通的信中写的那样：“在这个国家，我们面对江湖骗子的诈骗毫无抵抗能力。我们的报纸上充斥着对江湖骗子的医术的种种鼓吹，任何人，只要他能在氧气中燃烧磷并向一批少女演示几个实验，就都能被称为科学人。” [40] 回顾他们的欧洲之旅，他告诉贝奇：“当我刚刚从欧洲回来的时候，面对我们国家这些江湖骗子的行为，我的感触远远超过以前，甚至也远远超过现在。我经常想到你习惯性地发出的评论：我们必须镇压江湖骗子行为；否则，科学就会被江湖骗子行为镇压。” [41]
然而，他们极为缺乏“镇压江湖骗子行为”需要的工具。亨利认为，“为了确保正确的优先权” [42] ，他们需要美国出版业的支持，这样就能第一时间发表新发现的消息，弄清楚谁是第一个发现的人。“缺少一个国际版权”，也同样会损害美国的科学利益。国外出版社可以“不受惩罚地剽窃” [43] 美国作者的作品，让美国作者无法“在金钱与名声方面获得适当的补偿”，这就让亨利没有办法“为本人和同事所在的班级撰写原本可以自己拥有版权的教科书”。然而，亨利认为，美国还没有为建立一个类似BAAS那样的出版组织而努力。“因为在这个国家混杂着这么一批自称科学人的江湖骗子，我们这样做的结果只会自取其辱。” [44]
更大的麻烦在于，如何区分真正的科学与它所反对的“江湖骗子行为”呢？当时的科学主要是通过通俗作家和演说家在学会演讲厅、图书馆和其他公众大厅的讲演带给公众的，通常需要公众成员支付少许费用。这些方式中有一些确实是亨利和贝奇蔑视的江湖骗子的作为，其他的却被他们的同行承认为“科学发展过程中真正的工作者”所做的贡献。 [45] 与贝奇和亨利不同，这些科学家们想要使用高雅的修辞、生动而感人的显示方式，以及道德与政治的诉求来感动听众。他们的观点也有可能煽起公众的争议甚至引发丑闻。
刚好在爱伦·坡到达费城之后不久，1838年12月底，来自爱丁堡的超级科学明星乔治·库姆突然降临费城，要在皮尔的费城博物馆（Philadelphia Museum）向数以百计的付费观众发表演讲。 [46] 他要讲的是在他的畅销书《人的构造》中系统阐述过的颅相学。他是一位异常自信的长老会成员，是弗朗茨·高尔和约翰·施普尔茨海姆（Johann Spurzheim）的学生，也是在英语世界推广有关头部凹凸知识的重要学者。他认为，通过分析一个人与其他人的性格的不同，再培养积极的情感，这个人可以发展大脑器官，变得更具美德、理性与智慧。他的演讲带来了一个自我改进的信息，让壮志满怀的费城听众听得如痴如醉。
在费城，库姆抱怨美国人用跺脚表示喝彩的习惯 [47] ：在他头顶的礼堂上，一伙数目远远超过他的听众人数的人群跺着脚，表达他们对非裔美国作曲家弗兰克·约翰逊（Frank Johnson）及其乐队表演的赞赏。另一个让他失望的是，他从纽约寄出的那些头部与颅骨的标本迟迟未到。他只好凑合着使用他的费城同事们的标本，包括颅骨研究者塞缪尔·莫顿借给他的几副颅骨，尼古拉斯·比德尔借给他的一套在弗朗茨·高尔于1802年巡回演讲时购买的颅相学头部。
演讲的时候，库姆一直没有告知听众，在他之后将要发表的有关他的旅途的记录中，他在提及奴隶制的弊端时将会描述些什么 [48] 。与亨利在伦敦遇到的那些英格兰女士们类似的是，他对许多美国中产阶级白人将“废奴”视为一种危险的极端立场很吃惊。例如，“受人尊敬的”报章责备废奴主义者，认为他们是费城1838年骚乱 [49] 的罪魁祸首，这次骚乱导致宾夕法尼亚大厅（Pennsylvania Hall）刚刚由反对奴隶制协会（Anti-Slavery Society）开放即被焚毁。大厅开放的头几天，这里举办了詹姆斯·埃斯皮的气象学讲座，尽管此人所在学会的成员们“过分担心地”从不叙述自己有关奴隶制的看法 [50] 。在威廉·劳埃德·加里森和安吉莉娜·格里姆克（Angelina Grimké）对多达3千名种族混杂的听众发表了演讲之后，一伙暴徒还是在这座庞大的建筑物中放了火。消防队迅速赶来，他们阻止了火势向周围的建筑物蔓延，但当大厅的屋顶垮下来时选择了冷眼旁观。
尽管库姆反对奴隶制，但他受到了医学教授塞缪尔·莫顿的热烈欢迎。在过去的学生——亚拉巴马州的医师约西亚·诺特（Josiah Nott）和自诩“埃及古物学者”的国际盗墓者乔治·格利登（George Gliddon）的协助下，莫顿花费了多年时间，在世界范围内搜集颅骨，从战场上、坟墓中以及殖民过程的俘获中获得样品。他清洗并掏空了这些颅骨，用大号铅弹和种子填充从而测量它们的容积，并总结出一个“颅容量”的等级，他认为这个等级可以代替大脑的大小和智力。 [51] 毫不奇怪的是，由于莫顿的先入为主，欧洲人的颅骨等级最高，而非洲人的最低。后来，莫顿令人毛骨悚然且来源值得怀疑的颅骨藏品以及所谓的“人种学科学”，被用作了奴隶制“自然”基础的经验证据。
在许多方面，库姆和莫顿的科学形式都会被抨击为江湖骗子或诈骗行为，因为它们与贝奇和亨利头脑中科学的清醒、自我指导的行为大相径庭。库姆热切地利用其引人入胜的演讲来追求公众名声和金钱。尽管许多人接受颅相学（例如爱伦·坡认为，它已经“呈现了一门科学的威严”），但人们对它有多种不同的解释，不乏反对者的猛烈攻击。弗雷德里克·道格拉斯最终使用了颅相学论证 [52] ，但还是尽力将科学与莫顿及其合作者们的尝试加以区分，因为后者想要建立的是本质上以种族差别与等级为基础的“人种学科学”。
库姆和莫顿都很乐意就潜在的丑闻话题发表演讲。他们之所以无人不晓，与其说是因为他们确信性格与智力可以从颅骨和武断的种族范畴解读（这些是被那个时代的“平均种族主义”视为理所当然的理念），还不如说是因为他们推崇的是一种与奇迹和神明干预无关的科学。他们都倡导一种有关自然的“均变论”观点，与地质学家查尔斯·莱伊尔（Charles Lyell）一样相信，所有自然现象——从水平面的上升与下降到行星的运动（甚至人类性格的基本知识），都是由某种不变的定律控制的。神学教义或许可以帮助解决道德问题，但在处理自然事实时并不是必需的。
莫顿用他的颅相学支持“多源发生说”理论，即人类的不同种族源自不同的物种，是在不同的时刻诞生的。这种观点直接与《圣经》中有关创世的单一行为的叙述（即“一元发生说”）相抵触。笃信《圣经》的研究者会避开莫顿的理论，而德国博物学家弗里德里希·蒂德曼（Friedrich Tiedemann） [53] 使用了同样的颅相学方法，论证人类物种的统一性并反对奴隶制。19世纪三四十年代，非裔美国作者罗伯特·本杰明·刘易斯（Robert Benjamin Lewis）、霍西亚·伊斯顿（Hosea Easton）和詹姆斯·W. C．彭宁顿（James W. C. Pennington）曾以创世的“一元发生说”为基础，对于他们认为的非洲文明做出了历史评价，以此直接挑战“多源发生说”，并谴责了奴隶制的罪行。 [54]
尽管他们有神学上不正规表现的迹象，但全世界的研究者们当时都尊重库姆和莫顿，认为他们确实是科学人。莫顿是贝奇的大学同事，也是费城自然科学院（Philadelphia's Academy of Natural Sciences）多年的主席。由于在访问莫顿的“美国各各他山”（American Golgotha）
55]
时感到敬畏，瑞士博物学家路易斯·阿加西斯（Louis Agassiz）赞扬说，在那里的“600个系列头骨中，大部分属于现在或者过去居住在美国的所有部落的印第安人”，即使单为这些头骨，“来一趟美国就不虚此行”。阿加西斯后来也成了“多源发生说”和种族科学的一位热情的倡导者，并将在贝奇和亨利的热烈欢迎下与他们的科学家派系见面。而且，尽管库姆反对奴隶制，他仍然为莫顿对种族分类的综述《美国人的头颅综述》（
Crania Americana
）撰写了一篇附录。在19世纪三四十年代，在合理的科学与政治挑衅、取悦大众的江湖骗子行为之间的界限是很难定义的。
爱伦·坡于1838年来到费城。比贝奇小3岁的他也一直在他的城市精英群体中长大，并且受到了极好的教育。然而，和青年时代的亨利一样，他现在只是一个贫穷的圈外人，试图寻求他人的承认、稳定的生活与工作。他在费城的工作将与贝奇和亨利的工作密切相关。他们三人都努力要将美国的智慧生活置于一个稳定与统一的基础上，让它能与欧洲科学竞争。令人吃惊的是，爱伦·坡在费城出版的第一部作品（也是他一生中卖得最多的作品），竟是一本科学教科书。
当爱伦·坡与弗吉尼亚、玛丽亚·克莱姆来到费城的时候，他们“尤为缺少食物”，又得“接连几个星期靠面包和糖浆”勉强生活。 [56] 爱伦·坡的朋友詹姆斯·佩德（James Pedder）在一家制糖厂工作并且职位不低，负责精制提纯从加勒比海（Caribbean Sea）奴隶岛（Slave islands）运来的原材料。这时他前来帮了他们一把，他的女儿贝茜（Bessie）和安娜（Anna）也带着礼物来看“茜茜”和“马蒂”。佩德同时也是《农民内阁》（ The Farmers' Cabinet ）的编辑。这本杂志宣传改良土壤和提高产量的技巧，是那种实用的、商业导向的出版物，报告与讨论了许多当代的自然科学。 [57] 佩德曾在法国学习甜菜产业，如今正在计划向美国引入甜菜糖。
佩德帮爱伦·坡找到了些零活儿。他在巴尔的摩的老朋友内森·布鲁克斯（Nathan Brooks）和约瑟夫·斯诺德格拉斯（Joseph Snodgrass），偶尔在《美国科学、文学与艺术博物馆》（ The American Museum of Science , Literature , and the Arts ）上发表爱伦·坡的一些作品。爱伦·坡希望找到一份政府工作，他于1828年7月写信给小说家詹姆斯·柯克· 波尔丁，他当时已经是范布伦的海军部长了。爱伦·坡在信中说：“希望得到在你的管辖下最不重要的职员职位——任何工作都行，海上或陆地上均可。” [58] 然而他没有成功。
到了1838年9月，爱伦·坡一家搬到了刺槐街（Locust Street）的一所小房子里，房子带有一个花园，则好适合养一只宠物幼鹿——那是一个朋友想要送给弗吉尼亚的礼物：“她真心实意地让我向你表示感谢，但遗憾的是，我不知道该怎样把它运过来。” [59] 他只好满足于想象“那头小家伙……已经在窗前咀嚼青草了”的场景。佩德提出送一件更有用的礼物：把他介绍给一名需要作家提供帮助的自然历史学家。
托马斯·怀亚特（Thomas Wyatt）是一名在特拉华州工作的学校教师，已经在哈珀兄弟出版公司出版了一部有关贝类学（给贝壳分类的学问）的大部头教科书。怀亚特的教科书依赖法国生物学家拉马克（Lamarck）和布兰维尔（Blainville）过去的作品，他也接受了费城出版商和博物学家艾萨克·利的帮助。
在19世纪30年代，地质学是最受追捧的科学分支之一，这是因为煤在工业上的重要性日益增加。 [60] 地质学与贝壳学有着紧密联系：知道了哪些贝壳和哪些岩石在一起，人们就有可能将地质层如同地球的漫长历史中连续的章节一样排列起来。艾萨克·利 [61] 对自然科学的激情，来源于他与地质学家拉德纳·瓦尼克桑（Lardner Vanuxem）之间的友谊。他写道：地质学和贝壳学是“姊妹科学”，它们揭示了“最重要的物体，是有关我们的宇宙”或者宇宙起源的“最全面的知识”。作为一种更为激进的方式，诗人、博物学家伊拉斯谟斯·达尔文以这样一个短语作为他的家族的象征：“一切源自贝壳（ e conchis omnia ）。” [62]
当利第一次检查一箱来自中国和美国俄亥俄州的贝壳时，他的眼界被造物的神奇打开了：他“过去不知道，是什么生活在上帝的土地上”。 [63] 利在美国哲学学会发表了《对于6种淡水贻贝新物种的描述》（ Description of Six New Species of the Genus Unio ），并与塞缪尔·莫顿一起成为费城自然科学院的指路明灯。这座科学院建于1812年，与尊贵的美国哲学学会相比，它虽不那么正式，但它是更为包容的科学协会。 [64]
1832年，和许多孜孜不倦地追寻科学题材的同时代美国人一样，利在欧洲做了一次巡回访问。他参加了BAAS的第二次会议。正如贝奇和亨利在4年后会做的那样，他与法拉第、布鲁斯特和巴贝奇有了交往。《布里奇沃特论文集》作者中的地质学家威廉·巴克兰告诉他，“英格兰的繁荣建立在它的煤矿的基础上”，而且，“当煤矿用尽了的时候，它将回归它过去的野蛮状态”。 [65] 当巴克兰嘲笑美国少得可怜的煤储量时，利展示了他的地质地图，证明了“在北美，无烟煤和烟煤的数量几乎是无限的”——这预示了超过英国的财富与文明（当然也有煤烟）的前景。
在巴黎，利得到允许，前往参观传奇博物学家乔治·居维叶（Georges Cuvier）的图书馆。他得到了拉马克的一部分贝壳藏品，并与巴黎植物园（Jardin des Plantes）的解剖学家布兰维尔、杰弗莱·圣希莱尔（Geoffroy Saint-Hilaire）和费卢萨科（Ferrusac）见了面。他们都按照利的体系，重新为博物馆中的珠蚌属贝壳进行了分类。回国后，利出版了一本全彩色大开本的大部头著作——《珠蚌属贝壳观察》（ Observations on the Genus Unio ）。
在利的分类基础上，托马斯·怀亚特构建了自己的贝壳学教科书，把它们与布兰维尔和拉马克的贝壳学融合，对所有已知的贝壳做出了更为详尽的综述。 [66] 然而，当怀亚特发表演讲时，他发现，对包括许多妇女和儿童在内的听众来说，他的书太大、太贵了。他需要一本更方便、人们相对买得起的书，但如果他出版一本类似的著作，那就一定会激怒他的出版商——强大的哈珀兄弟出版公司，因为这会降低他们的利润。他需要一个新版本：更短些、更便宜些，而且使用另一个作者的名字。
这时候，刚刚来到这座城市便急于开启工作的爱伦·坡出现了。由于《阿瑟·戈登·皮姆：楠塔基特岛旅行叙事》和他在《南方文学信使》时期写的评论，爱伦·坡在科学出版物方面已经积累了一定名声。他能说流畅的法语，可以阅读居维叶、拉马克、布兰维尔和圣希莱尔的有关著作，它们都可以在刺槐街的图书馆公司（Library Company）找到。那是一个庄严的地方，有一座庞大的雅典娜胸像俯视着下方。
爱伦·坡于1839年出版的《贝壳学家的第一本书》（ The Conchologist's First Book ）是一部能随身携带、价格便宜的薄薄的书，其中包括几幅对开面的贝壳木刻画。该书的序言和前言借鉴了怀特的书和托马斯·布朗的《贝壳学要素》（ Elements of Conchology ）。 [67] 布朗在他的书中公开向法国先行者表示感谢，尽管后来有些人谴责爱伦·坡，说他剽窃了这本书的内容，但一切自然历史的“新”体系都依赖于较早的体系，它们也同样是全世界无数观察者、搜集者和分类学者们（大多数没有留下名字）数目庞大的合作工作的产物。 [68] 爱伦·坡在前言中感谢了艾萨克·利的“很有价值的公众工作”，以及就这本书给予他的“私下帮助”。
爱伦·坡做了些重大改进。生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）确定了这本书“在内容安排方面的改进甚至创新之处” [69] ：布朗的书是按照拉马克描述的顺序展开的，从最高级或者最完善的开始，然后逐步介绍到更低级、更原始的贝壳；但爱伦·坡采用的是更为广泛使用的方法，即从“较低级”的贝壳开始向上叙述。
爱伦·坡在该书的副标题“带壳软体动物学体系”（ A System of Testaceous Malacology ）中宣布了一个意义更为重大的学术进步。“软体动物学”（Malacology，来自希腊语中表示“软”的词）是一门研究柔软小生物的科学，而“Testaceous”的意思是“带壳的”。爱伦·坡写道：过去的贝壳学作品“似乎让每一位科学人都觉得它有根本性的缺点，因为动物和贝壳之间相互依赖的关系，在研究其中每一种时都是一个非常重要的考虑点”。 [70] 他想不出“任何有效的理由”，不该让一本有关贝壳学（使用普通的术语）的书成为一本有关软体动物学的书。这本书并不是去研究死去的生物留下的遗体的学问，而是描述了贝壳和它们里面黏糊糊的居住者，将贝壳学“从人工描述，提升成一门综合生物学”。 [71] 爱伦·坡的书不仅仅只是更薄些、更便宜些，而且反倒更加完整，甚至具有超越前人的创新。
与怀亚特不同但与艾萨克·利类似的是，爱伦·坡也在书中加入了对自然神学的思考：“对一个正直而且头脑有序的思考者来说，造物主的一切工作都在他的认知之内，没有哪一部分不可以成为专注与愉快的研究的对象。” [72] 他引用了德国博物学家卡尔·伯格曼（Carl Bergmann）的话，后者写道：贝壳是“创世的勋章”，是上帝的设计的最后记录。
首版很快就售罄了，同年出版的第2版加上了“更近期发现的美国物种”，并指出，这本书已经被几所学校用作教科书。这部书全部3个版本的出售数目超过了爱伦·坡一生出版的其他任何著作。它至少为他带来了50美元，让他的饭桌上有了食物。它也让他搭上了艾萨克·利这个关键人物，费城出版社同意出版爱伦·坡的第一部短篇小说集。 [73] 就在他试图为他的才学寻找买主时，《贝壳学家的第一本书》的成功，让他有了一些可以夸耀的成果。
除了他的三部诗集，刚满30岁的爱伦·坡当时已是两本非常不同的书的作者：一本是《阿瑟·戈登·皮姆：楠塔基特岛旅行叙事》，一本很好玩、激动人心的神秘小说，其中有大量经验细节和心理透析，但被批判为一次“欺骗公众的尝试”；另一本是《贝壳学家的第一本书》，一本人们广泛阅读的科学教科书，被放入当时出版的最佳研究之列，在一个重要的自然领域内扩展了一个合理的分类。
在费城，公众急切渴盼着有娱乐性的新颖作品，与其相对的是对知识的标准化与对江湖骗子的投机行为的禁止。爱伦·坡刚好位于这两股强有力的潮流的交叉点上，这让他感到如鱼得水。