书城科普读物科学伴你行-不朽的发明
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第3章 伽伐尼电池

1780年11月的一天,意大利生物学家伽伐尼教授正在厨房里做菜,今天他准备做的菜是烩蛙腿——这是一道传统的波洛尼亚名菜。教授是位解剖专家,操起手术刀来游刃有余,把一只只青蛙整治得十分妥帖。他的妻子柳契卡站在旁边看得津津有味。看着,看着,柳契卡也一时兴起,拿起一把小刀,用刀尖去拨弄一条蛙腿。刀尖触及到蛙腿外露的神经时,死蛙突然颤抖了几下。“啊呀,青蛙又活了。”伽伐尼赶紧走过来,他注意到离桌子不远的地方,自己的助手正在调试一架起电机。“会不会是起电机打火而产生的感应?”想到这里,伽伐尼产生兴趣了。他立即调试起电机,使它连续打火,但却看不出死蛙有什么反应。这时教授想起了富兰克林的话,大气中的电和莱顿瓶中的电具有相同的性质。于是他用铜钩把蛙腿挂在花园里的铁栅上,每当雷雨天气时,果然可以看到蛙腿会颤动。不过这种奇怪的颤动有时在大晴天里也可以看到,这又是为什么呢?伽伐尼百思而不得其解。

6年后,一艘英国船从南美把几条电鳗带到伦敦。电鳗是生长在南美的一种特殊的热带河鱼。当地土著人都知道在捕捉电鳗的时候会遭到它狠狠的一击,捕鱼人因此会身体灼痛、发热、发胀、发麻。于是土著人就利用电鳗的这种攻击来治疗风湿痛。这次由轮船带来的电鳗被放养在伦敦的水族馆里,引起了市民们的极大兴趣。有人去摸鱼的头部,尝到了攻击的滋味,这种滋味与莱顿瓶放电时给人的电击是一样的。后来,有位科学家让电鳗给莱顿瓶充了电,从此大家都相信了电鳗的攻击是一种动物放电现象。消息传到意大利,伽伐尼顿觉眼前闪过一道亮光。6年前的往事又历历在目。青蛙颤动的原因并不是起电机放电,也不是大气放电,而是在于青蛙体内本身就储藏着电。是啊!世界上有着各种各样的电:有摩擦产生的玻璃电和树脂电;有富兰克林发现的空中的电;还有我发现的动物身上的电,也就是动物电。想到这里,伽伐尼兴奋地高声背诵起德国哲学大师谢林的名言:“啊,电是宇宙的活动,宇宙的灵魂!”为了证实自己的想法,1786年9月20日伽伐尼在一间密闭的房间里作了这样的实验:他用铜钩钩住蛙腿,平放在玻璃板上,再用一根细长的弯铁杆,一端去接触铜钩,另一端去碰蛙腿,果然看到了蛙腿会颤动。但是换一根玻璃弯杆去试验,青蛙却一点也不会动。这样就更证实了伽伐尼的设想,动物体内存在着“动物电”,金属弯杆只是起着一种传导作用。

于是伽伐尼在1792年发表了《论肌肉中的电力》一文,向科学界宣布他对“动物电”的论述:“在紧缩现象发生时,有一种很细的神经流体从神经流到了肌肉里去

了,这就像莱顿瓶中的电流一样……”伽伐尼的研究成果立即受到了欧洲学术界的普遍赞扬,大家推崇说这是科技史上一件有意义的大发现。再说伽伐尼成名之后,到各地去演说,宣扬他的“动物电”观点。1793年某日,他应邀来到伦敦皇家学会的大厅做演讲。由于“动物电”学说是科学界里继富兰克林之后又一次爆炸性的新闻,所以大厅里掌声如雷,盛况空

前。此时前排坐着一位中年人,虽然全神贯注地听演讲,但自始至终却一声不吭。此人是伽伐尼的同乡,名叫伏打,是电学界里一位新秀。他在几年前因为发明了起电盘而升为教授,两年前还被选为伦敦皇学家学会会员。今天见搞解剖的同乡伽伐尼在讲台上大谈电学,心里颇不服气。他想,死青蛙体内究竟有没有电,得让我回家后细细琢磨才知道哩!伏打回到家里,潜心研究了几个月,居然提出了一种新的观点。他认为:“蛙腿本身不放电,而是外来电使蛙腿神经兴奋产生抽搐,蛙腿只是起了个电流计的作用而已。电的真正来源是铜和铁两种金属的接触。”为了证实自己的观点,他只用一种金属来替换伽伐尼实验中的铜钩和铁杆,结果蛙腿一点也不会颤动。于是伏打认为伽伐尼在实验里发现的电流,不应该叫动物电,而应该叫“金属电”或者“接触电”。伏打的观点受到了电学家们的支持,而伽伐尼的学说得到了生理学家们的赞同。这两种学说之间的争论一直延续了几十年之久。

伽伐尼电池的发明轰动了整个欧洲大陆,当时各类杂志都相继报道这种仪器,又有许多学者仿造和改进这类装置。俄国有个科学院院士名叫彼得罗夫,竟别出心裁地用4200片金属叠起了一个伽伐尼电池的世界之最。可惜当时还没有“吉尼斯”记录,否则倒可以留下一个名字来。