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并予以了伏打一大笔钱伽伐尼

时间:2019-03-15来源:未知 作者:admin点击:
这是1786年的意大利北部,早春的风搅动着气旋,天空阴云密布,暴雨即将倾盆。 伽伐尼是一位科学家。当时,他正在研究四足动物的听觉,而实验对象正是青蛙。于是,他自然而然地把电这种新鲜事物,应用到了自己的青蛙研究中。 他将死去青蛙的坐骨神经挑出,用

  这是1786年的意大利北部,早春的风搅动着气旋,天空阴云密布,暴雨即将倾盆。

  伽伐尼是一位科学家。当时,他正在研究四足动物的听觉,而实验对象正是青蛙。于是,他自然而然地把“电”这种新鲜事物,应用到了自己的青蛙研究中。

  他将死去青蛙的坐骨神经挑出,用发电机产生的电刺激这些神经,就可以造成青蛙腿的跳动,说明人工电可以让青蛙恢复一定“生命”的迹象。

  人工电如此?那么自然电呢?大自然中的电闪雷鸣,会不会也能让蛙腿“起死回生”?

  于是,就有了故事开头那个暴雨的夜晚。实验结果是,蛙腿仍然抽动。背后的原因也似乎简单直接——人工电和自然电,都可以刺激了神经,从而带动蛙腿。

  在一次实验时,助手的手术刀碰了青蛙腿,青蛙腿竟然也出现了轻微的跳动。但此时,这把手术刀并没有连着导线,那台老式发电机距离试验台,可有着几米的距离。

  这只蛙腿的抽动,可能受到了旁边的发电机的影响,伽伐尼这样想。于是,他把发电机移动到远处,又做了次试验。结果,蛙腿还是动了,而且抽动的幅度一样,说明,这好像跟发电机没啥关系。

  随后,他又找了个晴朗的午后,用铁钩子把一排青蛙腿挂在自家阳台,用另一个铜棒去触碰它们。结果,青蛙腿还是动了。

  远远放置的发电机,晴朗无电的午后——在这些没有电的环境中,青蛙腿也有抽动的现象!

  伽伐尼决定来个绝的。他创造了一个小的真空环境,把蛙腿放入其中,再用导体接触。没错,还是跳!

  原来青蛙是自带电源呐!于是,伽伐尼创造了“生物电”的理论,认为金属导体激发了原本储存在青蛙腿里的电,从而带动了它的运动。

  他后来还把这套理论扩展到人身上,他认为人跟青蛙一样,体内带有电;有的人带电多,所以容易暴躁,甚至癫痫。如今看来,这一猜想当然十分荒谬;但也说明“电”的神秘,留给了人们巨大的想象空间。

  伏打也是当时“电学大军”中的一员。他从十六岁就开始研究电,在这行干了三十年。起初,他读到伽伐尼的论文时,感到这位大佬的理论甚是惊为天人,于是便开始重复伽伐尼的实验。

  现象是重复出来了,可渐渐的,伏打却有了别的看法。他提出了自己的理论:“蛙腿抽动的电能,不是来自青蛙,而是来自与蛙腿接触的金属。”

  为了证实自己的假设,他把两种金属放到自己舌头上,此时会有微麻的感觉,这说明在不同的金属间产生了电。而蛙腿,只是受到了金属电的影响,作用跟电流计一样。

  伽伐尼岂能坐以待毙。“既然伏打说不同金属间有电压差,那我用一样的总可以了吧。”他立刻找了两个相同的铁钩子去触碰蛙腿,照样观察到了抽动。

  伏打也不是吃素的,他反驳道:“伽伐尼,你的金属不纯啊,里面杂质太多,肯定有小电流。”

  伽伐尼压住心里的火儿,找来了高纯的汞来重复实验,结果也成了。青蛙腿一蹦哒,伽伐尼笑嘻嘻。

  伏打的打脸被反弹了,开始有点耍无赖,“不管不管我不管,你那个汞也不纯,爱咋咋地。”

  “生物电”和“金属电”,似乎都能解释“青蛙腿跳动”现象,二人你来我往,十分热闹。

  就在伽伏二人争执不下的时候,突然传出一个劲爆的消息,有人用木炭成功带动了青蛙腿!

  伽伐尼一下乐了——“你不是说金属带电吗?那我不用金属,我用木炭还不行嘛。”

  伏打受到了挫折,但他也没有低头,他此时的理由是:木炭也是导体,导体本身都自带电荷。

  伽伐尼逼急了,面对伏打近乎耍赖般的理论,他决定来一个绝杀——啥都不用了,就用青蛙。他小心翼翼地用青蛙的神经去碰青蛙腿的肌肉,蛙腿还是跳了!

  从两种金属到同种金属,从杂质金属到高纯金属,从金属到木炭,从木炭到纯青蛙。伏打怼了伽伐尼一路,但每次都被伽伐尼“见招拆招”,强势碾压。屡败屡战的伏打似乎也偃旗息鼓,渐渐不再发声。

  《弗兰肯斯坦》(也译作《科学怪人》)内页 Wikimedia Commons

  在当时,人们甚至觉得“电”可能成为联系生死的一种桥梁——诗人雪莱的妻子玛丽·雪莱受到伽伐尼的研究报告启发,写下了人类历史上第一本科幻小说《弗兰肯斯坦》,讲述了一个疯狂科学家通过电击复活死尸的故事。这也从侧面反映出伽伐尼理论对当时社会的影响。

  伏打其实并没有泄气,转身酝酿了另一个大招——他不再跟青蛙们较劲,而换了一种不用杀生的方式来证实自己的“金属电”理论。他找来一块锌板和一块铜板,把它们分开浸泡在盐水中(代替原实验用的青蛙腿)。在这个简单的设计里,他居然检测到了电流。

  这一装置,后来被命名为“伏打堆”。而这个“伏打堆”,就是人类历史上,第一块电池!

  1800年,伏打最终证明了自己的理论。但人们的鼓掌欢呼,在伏打看来无关紧要,因为他最想给展示的那个人——伽伐尼——已经在坟墓里躺了两年。

  伏打没有停下脚步,而是进一步改进了伏打堆。因为两块金属板产生的电压太低,他就将六个这样的单元串在一起,得到将近4V的电压。这个电压在今天不算什么,只需几个小电池串起来就能办到。然而在当时,伏打堆已经可以为科学实验提供足够的电能了,从而为随后的“电气时代”拉开了帷幕。

  另外,幸亏伏打想到用盐水作为电解液(这一思路一直延续到了现在),否则,今天的手机大概就要塞进几个青蛙腿了(误)。

  后来,拿破仑征服了意大利,特意在巴黎接见了伏打。为了表彰他对科学所作出的贡献,封他为伯爵,并给予了伏打一大笔钱。“科学致富”的伏打,名声越来越大,以至于“电压”的单位“伏特”,就是以他命名的。

  伏打死后,为了纪念他,当年意大利的官方货币上画上了“伏打堆”,甚至连他出生的小镇,都改名叫了科莫伏打(Camnago Volta)。

  从当代科学的角度看,伽伐尼和伏打的理解都没错。伏打研究的是金属间的电位差;而伽伐尼发现的“电”则来自于生物体内的细胞——每个小细胞,其实都是一个小电池,伽伐尼的“生物电”,是这些“小电池”作用的积累。这也解释了为什么青蛙神经连接蛙腿,也能造成蛙腿跳动的现象。

  伽伐尼和伏打二人相爱相杀,虽然分歧严重,但仍然彼此尊重。伏打甚至以伽伐尼的名字发明了“Galvanism”这一术语,以描述化学活动产生的直流电。

  当然,我们也要感谢青蛙。这个物种作为小型实验动物,与果蝇、小白鼠一道,极大促进了人类的科学进步。

  当年,伽伐尼与伏打争得不可开交。因为二人都是权威人物,“生物电”和“金属电”各有一众“电粉儿”。为了记述当时的情景,人们甚至创作了一首歌谣——

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