फ्रेंकलिन एक बहुत बड़े आविष्कारक थे। उनकी कई रचनाओं में बिजली की छड़, ग्लास आर्मोनिका (शीशे का एक उपकरण, जिसे धातु हारमोनिका नहीं समझा जाना चाहिए), फ्रैंकलिन स्टोव, बाइफोकल चश्मा और लचीला मूत्र कैथेटर थे। फ्रेंकलिन ने कभी अपने आविष्कारों का पेटेंट नहीं कराया; अपनी आत्मकथा में उन्होंने लिखा, "... जैसा कि हम दूसरों के आविष्कारों के लाभ से काफी आनंद लेते हैं, हमें अपने किसी भी आविष्कार से दूसरों की सेवा के अवसर से हर्षित होना चाहिए; और ऐसा हमें मुफ्त रूप से और उदारता के साथ करना चाहिए। उनके आविष्कारों में सामाजिक नवाचार भी शामिल हैं, जैसे पेइंग फॉरवर्ड. नवीन विकास करने में फ्रेंकलिन के आकर्षण को परोपकार के रूप में देखा जा सकता है; उन्होंने लिखा है कि उनके वैज्ञानिक कार्यों का उपयोग, कार्यक्षमता बढ़ाने और मानव सुधार के लिए किया जाना चाहिए. ऐसा ही एक सुधार था अपने प्रिंटिंग प्रेस के माध्यम से समाचार सेवाओं में तेजी लाने का प्रयास.

उप डाकपाल के रूप में, फ्रैंकलिन उत्तर अटलांटिक महासागर संचलन पद्धति में रूचि रखने लगे. 1768 में, पोस्टमास्टर जनरल के रूप में फ्रेंकलिन इंग्लैंड गए और वहां उन्होंने सीमा के औपनिवेशिक बोर्ड द्वारा एक जिज्ञासु शिकायत सुनी: एक औसत व्यापारी जहाज को न्यूपोर्ट, रोड आइलैंड पहुंचने में लगने वाले समय की तुलना में ब्रिटिश मेल जहाज को (जिन्हें पैकेट कहा जाता था) इंग्लैंड से न्यूयॉर्क पहुंचने में कुछ हफ़्ते ज्यादा क्यों लगते हैं, इसके बावजूद कि व्यापारी जहाज लन्दन से छूट कर थेम्स के बाद इंग्लिश चैनल से होते हुए बाद में अटलांटिक पार करते हैं, जबकि पैकेट कॉर्नवॉल में फालमाउथ से सीधे सागर में पहुंचते हैं? उलझन में पड़े फ्रैंकलिन ने अपने चचेरे भाई टिमोथी फोल्गर को, जो एक नानटाकेट व्हेलर कप्तान था और उस समय लंदन में था, रात के खाने पर आमंत्रित किया। फोल्गर ने उनसे कहा कि व्यापारी जहाज, नियमित रूप से गल्फ स्ट्रीम से परहेज करते हैं, जबकि मेल पैकेट के कप्तान सीधे उसमें घुस जाते हैं, तब भी जब अमेरिकी व्हेलर उन्हें बताते हैं कि वे एक तीन मील प्रति घंटे की धारा में जा रहे हैं। फ्रेंकलिन ने फोल्गर और अन्य अनुभवी जहाज कप्तानों के साथ काम किया और उन्होंने गल्फ स्ट्रीम का नक्शा बनाया और उसे जो नाम दिया वह आज भी प्रयोग हो रहा है।

ब्रिटिश समुद्री कप्तानों को उस धारा को फ्रेंकलिन की सलाह के अनुसार पार करने में कई साल लग गए, लेकिन जब वे कर पाए, तो उन्होंने यात्रा समय में दो सप्ताह की बचत की. फ्रेंकलिन का गल्फ स्ट्रीम चार्ट 1770 में इंग्लैंड में प्रकाशित हुआ, जहां इसे पूरी तरह से नजरअंदाज कर दिया गया। बाद के संस्करण फ्रांस में 1778 में और अमेरिका में 1786 में छपे. चार्ट के ब्रिटिश संस्करण को, जो मूल था, ऐसा नजरअंदाज किया गया कि हर कोई यह मानने लगा कि वह हमेशा के लिए खो गया, पर फिर फिल रिचर्डसन, वुड्स होल समुद्र विज्ञानी और गल्फ स्ट्रीम विशेषज्ञ ने उसे पेरिस में Bibliothèque Nationale में ढूंढ़ निकाला. इसे "न्यूयॉर्क टाइम्स" में आवरण पृष्ट पर स्थान मिला.

1743 में, फ्रैंकलिन ने वैज्ञानिक पुरुषों को अपनी खोजों और सिद्धांतों पर चर्चा करने में मदद करने के लिए, अमेरिकी दार्शनिक सोसायटी की स्थापना की. अन्य वैज्ञानिक पड़तालों के साथ, उन्होंने बिजली का अनुसंधान शुरू किया, जिसने उन्हें राजनीति और अर्थोपार्जन की अवधि के बीच बाकी जीवन में व्यस्त रखा.

1748 में, प्रिंटिंग से सेवानिवृत्त होते हुए वे अन्य व्यवसायों में चले गए। उन्होंने अपने फोरमैन, डेविड हॉल के साथ भागीदारी बनाई, जिसने फ्रैंकलिन को 18 साल तक दुकान का आधा लाभ प्रदान किया। इस लाभकारी व्यापार व्यवस्था ने अध्ययन के लिए खाली समय प्रदान किया और कुछ ही वर्षों में उन्होंने ऐसी खोजें की, जिसने उन्हें पूरे यूरोप में और विशेष रूप से फ्रांस में शिक्षितों के बीच प्रतिष्ठा दी।

उनकी खोजों में उनका बिजली का अन्वेषण भी शामिल है। फ्रेंकलिन का प्रस्ताव था कि "विट्रीअस" और "रेसिनस" विद्युत् दो अलग प्रकार के विद्युत् द्रव नहीं हैं (जैसा की विद्युत् को उस समय कहा जाता था), बल्कि अलग-अलग दबावों में एक ही विद्युत् द्रव हैं। उन्हें क्रमशः धनात्मक और ऋणात्मक का नाम देने वाले वे प्रथम व्यक्ति थे, और आवेश संरक्षण सिद्धांत की खोज करने वाले वे प्रथम व्यक्ति थे। 1750 में उन्होंने यह साबित करने के लिए एक प्रयोग का प्रस्ताव प्रकाशित किया कि आकाशीय बिजली विद्युत् है, जिसके लिए उन्होंने एक पतंग को तूफ़ान में उड़ाया, जो विद्युतीय तूफ़ान बनने में सक्षम प्रतीत होता था। 10 मई 1752 को, फ्रांस के थॉमस-फ़्रांकोइस डालीबर्ड ने फ्रेंकलिन के प्रयोग को पतंग के बजाय एक -लम्बे लोहे की छड़ का उपयोग करके किया और उन्होंने बादलों से विद्युतीय चिंगारियां निकालीं. 15 जून को, फ्रैंकलिन ने संभवतः अपना प्रसिद्ध पतंग प्रयोग, फिलाडेल्फिया में किया होगा और एक बादल से सफलतापूर्वक विद्युतीय चिंगारी निकाली होगी, यद्यपि ऐसे सिद्धांत भी हैं जो सुझाते हैं कि उन्होंने यह प्रयोग कभी किया ही नहीं. फ्रेंकलिन के प्रयोग को 1767 में जोसेफ प्रीस्टले की लिखी "हिस्ट्री एंड प्रेसेंट स्टेटस ऑफ़ इलेक्ट्रीसिटी" से पहले तक दर्ज नहीं किया गया था, सबूतों के अनुसार फ्रैंकलिन विलग थे (एक चालक पथ पर नहीं थे, अन्यथा बिजली कड़कने पर उन्हें बिजली का झटका लगने का खतरा रहता). अन्य, जैसे सेंट पीटर्सबर्ग, रूस के जोर्ज विल्हेम रिचमन, फ्रेंकलिन के प्रयोग के कुछ महीने बाद, बिजली के झटके से मारे गए थे। अपने लेखन में, फ्रैंकलिन इंगित करते हैं कि उन्हें खतरे के बारे में पता था और उन्होंने कड़कती बिजली के विद्युतीय होने का प्रदर्शन करने के लिए वैकल्पिक तरीकों को पेश किया, जैसा कि विद्युतीय ज़मीन की अवधारणा के उनके उपयोग में दिखा. यदि फ्रेंकलिन ने इस प्रयोग को वाकई किया था, तो उन्होंने इसे उस तरीके से नहीं किया होगा जैसा कि अक्सर बताया गया है, पतंग को उड़ाना और बिजली के झटके का इंतज़ार करना, क्योंकि यह खतरनाक हो सकता था। लोकप्रिय टीवी कार्यक्रम मिथबस्टर्स ने कथित "एक धागे के सिरे पर चाभी" वाले फ्रैंकलिन प्रयोग की नक़ल की और एक निश्चितता के साथ स्थापित किया कि अगर फ्रेंकलिन ने वास्तव में इस तरह से प्रयोग को किया होता तो वे निस्संदेह ही मारे जाते. इसके बजाय, उन्होंने पतंग का इस्तेमाल एक तूफानी बादल से विद्युत् आवेश इकठ्ठा करने के लिए किया, जिसका मतलब था कि कड़कती बिजली, विद्युतीय थी।

19 अक्टूबर को, इंग्लैंड को लिखे एक पत्र में, प्रयोग को दोहराने के लिए निर्देशों के विवरण में फ्रेंकलिन ने लिखा:

फ्रेंकलिन के विद्युत् प्रयोग ने बिजली की छड़ के उनके आविष्कार को फलित किया। उन्होंने गौर किया कि एक चिकने बिंदु कि बजाय धारदार वाले चालक खामोशी से निरावेशित करने में सक्षम थे और अपेक्षाकृत अधिक दूरी से. उनका अंदाज़ा था कि इस ज्ञान का उपयोग बिजली से इमारतों की रक्षा करने में किया जा सकता है, जिसके तहत "लोहे की एक सीधी छड़, जिसे एक सुई की तरह नुकीला और जंग खाने से रोकने के लिए गिल्ट किया गया है और उन छड़ों के निचले छोर से एक तार भवन के बाहर ज़मीन के अन्दर जाता है; ...क्या ये नुकीली छड़ें एक बादल से चुपचाप निकलने वाली विद्युतीय आग को इमारत के नज़दीक आने से पहले ही खींच लें और इस तरह हमें उस सबसे अचानक और भयानक क्षति से सुरक्षित कर दें. फ्रेंकलिन के अपने ही घर पर प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, बिजली की छड़ों को 1752 में अकैडमी ऑफ़ फिलाडेल्फिया पर (बाद में पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय) और पेन्सिलवेनिया स्टेट हाउस (बाद में इंडीपेनडेंस हॉल) पर लगाया गया।

विद्युत् से संबंधित अपने कार्यों के लिए, फ्रेंकलिन ने 1753 में रॉयल सोसाइटी का कोपले पदक प्राप्त किया और 1756 में वे अठारहवीं सदी के उन कुछ चुनिन्दा अमेरिकियों में से एक बने, जिन्हें सोसाइटी के फेलो के रूप में चुना गया। विद्युत् चार्ज की cgs इकाई को उनके नाम पर रखा गया है: एक "फ्रेंकलिन" (Fr) एक स्टैटकोलम के बराबर है।

फ्रेंकलिन को, अपने समकालीन लिओनार्ड यूलर के साथ, एकमात्र प्रमुख वैज्ञानिक जिसने क्रिस्टीआन ह्युजेंस के वेव थिओरी ऑफ़ लाईट का समर्थन किया, मूल रूप से शेष वैज्ञानिक समुदाय द्वारा उपेक्षित किया गया। 18वीं सदी के न्यूटन के कोर्पस्कुलर सिद्धांत को सच माना गया; यंग के प्रसिद्ध स्लिट प्रयोग के बाद ही, अधिकांश वैज्ञानिक, ह्युजेंस के सिद्धांत पर विश्वास करने के लिए तैयार हुए।

21 अक्टूबर 1743 को, लोकप्रिय मिथक के अनुसार, दक्षिण पश्चिम से चलते हुए एक तूफान ने फ्रेंकलिन को एक चंद्रग्रहण के साक्षी बनने के अवसर से च्युत कर दिया. माना जाता है कि फ्रेंकलिन ने गौर किया कि मौजूदा हवा वास्तव में पूर्वोत्तर से चल रही थी, जो उनके अंदाज़े के विपरीत था। अपने भाई के साथ पत्राचार में फ्रेंकलिन ने जाना कि वही तूफान, ग्रहण के बाद तक बॉस्टन नहीं पहुंचा था, इस तथ्य के बावजूद कि बॉस्टन, फिलाडेल्फिया के पूर्वोत्तर में है। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि तूफान, हमेशा मौजूदा हवा की दिशा में यात्रा नहीं करते, एक अवधारणा जिसने मौसम विज्ञान पर काफी प्रभाव डाला।

फ्रेंकलिन ने प्रशीतन के एक सिद्धांत को तब जाना, जब उन्होंने एक अत्यंत गर्म दिन में, बहती हवा में एक सूखी कमीज़ की तुलना में एक गीली कमीज़ पहन कर ज़्यादा ठंडक महसूस की. इस घटना को अधिक स्पष्ट रूप से समझने के लिए, फ्रेंकलिन ने प्रयोग किया। 1758 में, कैम्ब्रिज, इंग्लैंड, में फ्रैंकलिन और साथी वैज्ञानिक जॉन हैडली ने एक गर्म दिन में एक पारा थर्मामीटर की गेंद को लगातार ईथर से गीला किया और धौंकनी के उपयोग से ईथर को वाष्पीकृत किया। प्रत्येक वाष्पीकरण के साथ, थर्मामीटर ने कम तापमान पढ़ा और अंततः 7 °F (-14 °C) तक पहुंचा। एक अन्य थर्मामीटर ने कमरे के तापमान को 65 °F (18 °C) पर स्थिर दिखाया. अपने पत्र "कूलिंग बाई इवापोरेशन" में, फ्रेंकलिन ने कहा कि "गर्मी के मौसम के एक गर्म दिन, आदमी ठण्ड से ठिठुरकर मर सकता है।"

माइकल फैराडे के अनुसार बर्फ की गैर-चालकता पर फ्रेंकलिन के प्रयोग का उल्लेखनीय है, यद्यपि इलेक्ट्रोलाइट्स पर द्रवीकरण के सामान्य प्रभाव के नियम का श्रेय, फ्रेंकलिन को नहीं दिया जाता. हालांकि, पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के प्रो॰ ए. डी. बाख द्वारा 1836 में प्रकाशित किया गया, गैर-चालकों, जैसे कांच, की चालकता पर ताप के प्रभाव के नियम का श्रेय फ्रैंकलिन को दिया जा सकता है। फ्रेंकलिन लिखते हैं, "...ताप की एक निश्चित मात्रा, कुछ वस्तुओं को अच्छा चालक बना देगी, जो अन्यथा चालक नहीं बनाते..." और फिर,"...और पानी, जो हालांकि स्वाभाविक रूप से एक अच्छा चालक है, बर्फ के रूप में जमने पर चालक का कार्य नहीं करेगा."

उम्रदराज़ फ्रेंकलिन ने समुद्र विज्ञान की अपनी सभी खोजों को "मैरीटाइम ऑब्सर्वेशन" में संकलित किया जिसे 1786 में फिलोसोफिकल सोसायटी के "ट्रांज़ेक्शन" द्वारा प्रकाशित किया गया। इसमें समुद्री लंगर, कटमरैन हुल, जल-निरोधी डिब्बे, जहाज़ की बिजली छड़ और एक सूप कटोरा जिसे तूफ़ानी मौसम में भी स्थिर रहने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

आविष्कार और वैज्ञानिक जांच
सन्दर्भ
हचिन्सन पत्र
पेन्सिलवेनिया के राष्ट्रपति