จากโวลตาถึงกัสเนอร์ หรือแหล่งที่มาของสารเคมีในศตวรรษที่ 19

/ จากโวลตาถึงกัสเนอร์หรือแหล่งเคมีในปัจจุบันในศตวรรษที่ 19

พิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์เสมือน การทดลองของโวลต์คืออะไร

โวลตาและกัลวานี

ในปี ค.ศ. 1801 มีเหตุการณ์น่าประหลาดใจเกิดขึ้นในปารีส โดยมีนักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์บรรยายไว้ซ้ำแล้วซ้ำอีก: ต่อหน้านโปเลียน โบนาปาร์ต งานของอเลสซานโดร โวลตา ถูกนำเสนอพร้อมการสาธิตเรื่อง "อวัยวะไฟฟ้าเทียมที่เลียนแบบอวัยวะไฟฟ้าตามธรรมชาติของปลาไหลหรือปลากระเบน" แบบจำลองของอวัยวะนี้ นโปเลียนตอบแทนผู้เขียนอย่างไม่เห็นแก่ตัว: มีการมอบเหรียญเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์และมีการจัดตั้งรางวัล 80,000 ecus และวันหนึ่งนโปเลียนเมื่อเห็นพวงหรีดลอเรลพร้อมคำจารึกว่า "ถึงผู้ยิ่งใหญ่วอลแตร์" ในห้องสมุดของ French Academy จึงลบตัวอักษรตัวสุดท้ายจนกลายเป็น: "ถึงผู้ยิ่งใหญ่โวลตา"... สังคมวิทยาศาสตร์ชั้นนำทั้งหมด ในเวลานั้น รวมถึงสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก แสดงความปรารถนาที่จะเห็นโวลตาอยู่ในตำแหน่งของพวกเขา และมหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในยุโรปก็พร้อมที่จะจัดหาแผนกต่างๆ ให้กับเขา สิ่งประดิษฐ์ของโวลตาซึ่งเขาเสนออย่างสุภาพให้เรียกว่า "อวัยวะไฟฟ้าเทียม" และผู้ร่วมสมัยเรียกมันว่า "เสาไฟฟ้าโวลตาอิก" อย่างเป็นเอกฉันท์ เป็นต้นแบบของแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุที่ทันสมัยทั้งหมด Arago นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสร่วมสมัยของโวลตา ถือว่า "เสาโวลติก" เป็น "อุปกรณ์ที่น่าทึ่งที่สุดที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น ไม่รวมกล้องโทรทรรศน์และเครื่องจักรไอน้ำ"เส้นทางที่นำ Volta ไปสู่การสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ของเขาเริ่มต้นจากการทดลองอันโด่งดังของ Luigi Galvani ผู้ซึ่งค้นพบความเป็นไปได้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างจากการใช้กระแสไฟฟ้าโดยแรงเสียดทาน ทำไมเขาถึงไม่ได้รับเกียรติเป็นอันดับแรก หรืออย่างน้อยก็รองจากโวลตา? เหตุผลไม่ใช่เพราะกัลวานีเสียชีวิตไปแล้วในเวลานั้น หากเขายังมีชีวิตอยู่ รางวัลนโปเลียนก็น่าจะตกเป็นของโวลตาอยู่แล้ว และไม่เกี่ยวกับนโปเลียน - ในปีต่อ ๆ มาเขาไม่ใช่คนเดียวที่ยกระดับโวลตา และมีเหตุผลสำหรับเรื่องนั้น ยาวและ

กัลวานีมีชื่อเสียงจากการทดลองเกี่ยวกับการหดตัวของกล้ามเนื้อ ในปี พ.ศ. 2314 เขาได้ค้นพบปรากฏการณ์การหดตัวของกล้ามเนื้อของกบที่ผ่าออกภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า ดังที่เราได้กล่าวถึงในบทแรก และนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นในคำอธิบายที่ให้ไว้ในหนังสือของ K. Flammarion: “แน่นอนว่าทุกคนจำน้ำซุปกบชื่อดังที่เตรียมไว้สำหรับนางกัลวานีในปี 1791 ได้ กัลวานีแต่งงานกับลูกสาวคนสวยของอดีตศาสตราจารย์ ลูเซีย กาเลโอซซี และรักเธออย่างสุดซึ้ง เธอล้มป่วยด้วยการบริโภคและเสียชีวิตในโบโลญญา แพทย์สั่งน้ำซุปที่มีคุณค่าทางโภชนาการจากกบให้เธออาหารอร่อยมากควรสังเกต กัลวานีอยากจะทำอาหารเองอย่างแน่นอน เขานั่งอยู่บนระเบียง ทำความสะอาดกบหลายตัว และแขวนขาท่อนล่างของกบซึ่งแยกออกจากตัวไว้บนตะแกรงเหล็กของระเบียงโดยใช้ตะขอทองแดงที่เขาใช้ในการทดลอง ทันใดนั้นเขาก็สังเกตเห็นด้วยความประหลาดใจอย่างยิ่งที่ขาของกบตัวสั่นทุกครั้งที่แตะเหล็กที่ระเบียงโดยไม่ได้ตั้งใจ กัลวานี ซึ่งตอนนั้นเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโบโลญญา สังเกตเห็นปรากฏการณ์นี้ด้วยความเข้าใจที่หาได้ยาก และในไม่ช้าก็ค้นพบเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการสืบพันธุ์ของมัน

หากคุณถอดขาหลังโดยเอาผิวหนังออก คุณจะมองเห็นเส้นประสาทสมองได้ เมื่อห่อเส้นประสาทที่เปิดเผยของอุ้งเท้าไว้ในดีบุกแล้ววางอุ้งเท้าไว้บนแถบทองแดง คุณจะต้องนำแผ่นดีบุกสัมผัสกับทองแดง เป็นผลให้กล้ามเนื้อขาจะหดตัวและแผ่นที่วางพักจะคว่ำลงด้วยแรงมาก” แต่เรารู้อยู่แล้วว่าใครบ้างที่สังเกตเห็นการหดตัวของขากบ อย่างไรก็ตามไม่ว่าในกรณีใดควรสังเกตว่าข้อสังเกตของนักฟิสิกส์โบโลญญานั้นเต็มไปด้วยเสียงหัวเราะและมีนักวิทยาศาสตร์ที่จริงจังเพียงไม่กี่คนที่ให้ความสนใจ นักวิทยาศาสตร์ผู้น่าสงสารรู้สึกเสียใจมาก “ฉันกำลังถูกโจมตี” เขาเขียนในปี พ.ศ. 2335 “โดยสองนิกายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง: ผู้รอบรู้และผู้ไม่รู้ ทั้งคู่หัวเราะเยาะฉันและเรียกฉันว่าปรมาจารย์กบ ในขณะเดียวกัน ฉันมั่นใจว่าฉันได้ค้นพบพลังแห่งธรรมชาติอย่างหนึ่งแล้ว”

อย่างไรก็ตาม ต้นกำเนิดของกระแสน้ำยังคงเป็นปริศนา กระแสน้ำปรากฏที่ไหน - เฉพาะในเนื้อเยื่อของร่างกายกบ เฉพาะในโลหะที่แตกต่างกัน หรือในโลหะและเนื้อเยื่อรวมกัน? น่าเสียดายที่กัลวานีได้ข้อสรุปว่ากระแสน้ำมีต้นกำเนิดเฉพาะในเนื้อเยื่อของร่างกายกบเท่านั้น ผลก็คือ สำหรับคนรุ่นเดียวกัน แนวคิดเรื่อง "ไฟฟ้าจากสัตว์" เริ่มดูเหมือนเป็นจริงมากกว่าไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดอื่นๆ ในลายเส้นกว้างๆ เขาวาดภาพวิธีการที่เป็นไปได้ของการแพทย์ไฟฟ้า และที่สำคัญที่สุดคือ บทบาทของไฟฟ้าในการทำงานของสิ่งมีชีวิต เขาสรุปผลการสังเกตและทฤษฎี "ไฟฟ้าของสัตว์" ในปี พ.ศ. 2334 ในงานของเขา "บทความเกี่ยวกับพลังไฟฟ้าในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ" (De Viribus Electricatitis ใน Motu Mystici Commentarius)

การค้นพบของกัลวานีสร้างความฮือฮา การปรากฏตัวของบทความกระตุ้นความสนใจอย่างมาก ประเทศต่างๆ- ฉบับที่สองจะตีพิมพ์ในปีหน้า กัลวานีมีชื่อเสียงในช่วงเวลาสั้นๆ คลื่นแห่งการทดลองเกิดขึ้นทั่วยุโรป ทำให้เกิดการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างห้องปฏิบัติการทางชีวภาพ ร้านขายเนื้อ กิโยติน และสุสาน ด้วยอิเล็กโทรดในมือ โวลตาขยับลิ้นแกะที่ถูกตัดขาด และตั๊กแตนไร้หัวก็ร้องเพลง ซาเน็ตติใช้เวลาสองชั่วโมงสังเกตการหดตัวของชิ้นส่วนของงูแต่ละชิ้น โดยถูกตัดออกเป็นสามส่วน พวกเขาคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากคุณส่งกระแสไฟฟ้าผ่านศพมนุษย์? Giovanni Aldini หลานชายของ Galvani เดินทางไปยุโรปในระหว่างนั้นเขาได้นำเสนอภาพที่น่ารังเกียจแก่สาธารณชน การสาธิตที่น่าทึ่งที่สุดของเขาเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2346 เมื่อเขาเชื่อมต่อเสาแบตเตอรี่ 120 โวลต์เข้ากับร่างของฆาตกรที่ถูกประหารชีวิต จอร์จ ฟอร์สเตอร์ เมื่ออัลดินีวางสายไฟไว้ที่ปากและหู กล้ามเนื้อใบหน้าก็เริ่มกระตุกและมีสีหน้าเจ็บปวดปรากฏขึ้น ตาซ้ายเปิดขึ้น ราวกับว่ามันต้องการมองดูผู้ทรมาน การแสดงจบลงอย่างเคร่งขรึมโดย Aldini เชื่อมต่อลวดเส้นหนึ่งเข้ากับหูของเขา และสอดลวดอีกเส้นเข้าไปในทวารหนักของเขา ศพเริ่มเต้นอย่างน่ารังเกียจ เดอะ ลอนดอน ไทมส์ เขียนว่า “สำหรับคนโง่เขลา คนทั่วไปอาจดูเหมือนชายผู้เคราะห์ร้ายกำลังจะมีชีวิตขึ้นมา”

ผู้คนนับไม่ถ้วนเริ่มทำการทดลองโดยใช้วิธีของกัลวานี นี่คือสิ่งที่พวกเขาเขียนเกี่ยวกับสิ่งนี้ในสารานุกรมเก่าเล่มหนึ่ง: “ เป็นเวลาหลายพันปีที่กบเผ่าเลือดเย็นดำเนินชีวิตอย่างอิสระอย่างไม่ใส่ใจตามที่ธรรมชาติกำหนดไว้เติบโตอย่างอิสระและเพลิดเพลินกับพรทางโลกรู้จักศัตรูเพียงคนเดียว , คุณนกกระสา และอาจได้รับความเสียหายจากนักชิมที่เรียกร้องการเสียสละเพื่อตัวเองในรูปของขากบคู่หนึ่งจากหลากหลายสายพันธุ์ แต่ในช่วงปลายศตวรรษก่อนหน้านั้น ศตวรรษที่โชคร้ายได้เริ่มต้นขึ้นสำหรับกบ ชะตากรรมอันชั่วร้ายได้ครอบงำพวกเขา และไม่น่าเป็นไปได้ที่กบจะหลุดพ้นจากมัน ถูกล่า ถูกจับ ทรมาน ถลกหนัง ฆ่า ตัดหัว แต่ความตายไม่ได้ทำให้เคราะห์หมดไป กบกลายเป็นอุปกรณ์ทางกายภาพและนำตัวเองไปอยู่ในการกำจัดของวิทยาศาสตร์ พวกเขาจะตัดศีรษะของเธอ ฉีกผิวหนังของเธอ ยืดกล้ามเนื้อของเธอ และแทงหลังของเธอด้วยลวด แต่เธอก็ยังไม่กล้าไปยังสถานที่พักผ่อนชั่วนิรันดร์ของเธอ หากปฏิบัติตามคำสั่งของนักฟิสิกส์หรือนักสรีรวิทยา เส้นประสาทของเธอจะหงุดหงิดและกล้ามเนื้อจะหดตัวจนกระทั่ง “น้ำดำรงชีวิต” หยดสุดท้ายแห้งเหือด”

เป็นเรื่องธรรมดาที่นักสรีรวิทยากัลวานีได้ข้อสรุปเกี่ยวกับการมีอยู่ของ "กระแสไฟฟ้าจากสัตว์" สถานการณ์การทดลองทั้งหมดมุ่งสู่สิ่งนี้ เขามั่นใจว่าเขาได้ไขสาเหตุของการหดตัวของกล้ามเนื้อแล้ว ซึ่งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติทุกคนจนถึงขณะนี้ยังคง “ถูกฝังอยู่ในความมืดมิด” กัลวานีไม่ได้ถูกลิขิตมาให้เข้าใจว่าทำไมขาของกบที่ตายแล้วจึงกระตุก สิ่งนี้ทำโดยเพื่อนร่วมชาติ Galvani ซึ่งเป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรก ๆ ที่ออกเดินทางตามล่าอย่างร้อนแรง มันคืออเลสซานโดร โวลต้า เขาอายุน้อยกว่ากัลวานีแปดปี แต่บทความหลังในบทความของเขาเรียกเขาว่าเครื่องดนตรีที่มีชื่อเสียงที่สุดและทำขึ้นตามคำแนะนำที่ตีพิมพ์ของโวลตา โวลตามาจากครอบครัวที่มีชื่อเสียงมากกว่ากัลวานี ได้รับการศึกษาที่ยอดเยี่ยม คุ้นเคยกับนักฟิสิกส์ที่เคารพนับถือมากมายในยุโรปเป็นการส่วนตัว ติดต่อกับราชสมาคมแห่งอังกฤษ และเมื่อได้รับการยอมรับให้อยู่ในอันดับแล้ว เห็นได้ชัดว่าต้องการให้โดดเด่นในนั้น ต่างจากกัลวานีตรงที่เขาติดต่อกับรัฐบาลโปรนโปเลียนใหม่ของอิตาลีได้อย่างง่ายดาย ซึ่งถอดกัลวานีออกจากเก้าอี้ในช่วงปีสุดท้ายของชีวิต

โวลตาเริ่มคุ้นเคยกับงานของกัลวานี และนี่คือปฏิกิริยาแรกของเขาต่อบทความนี้: “ อย่างไรก็ตาม ฉันต้องยอมรับว่าฉันเริ่มการทดลองครั้งแรกด้วยความไม่ไว้วางใจและไม่มีความหวังอย่างมากที่จะประสบความสำเร็จ ปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้นั้นดูน่าทึ่งมากสำหรับฉัน ซึ่ง แม้ว่าพวกเขาจะไม่ขัดแย้งกัน แต่พวกเขาก็เหนือกว่าทุกสิ่งที่รู้จักเกี่ยวกับไฟฟ้ามากเกินไป พวกเขาดูวิเศษมากสำหรับฉัน ด้วยเหตุนี้ ความไม่ไว้วางใจของข้าพเจ้าและอคติที่ดื้อรั้นซึ่งข้าพเจ้าไม่ละอายใจ ข้าพเจ้าขออภัยโทษจากผู้เขียนการค้นพบ บัดนี้ถือว่าเป็นหน้าที่อันรุ่งโรจน์ของข้าพเจ้าที่จะให้เกียรติเขาในระดับเดียวกับที่ข้าพเจ้าได้เห็นและสัมผัสด้วยข้าพเจ้า มอบสิ่งที่ยากจะเชื่อก่อนที่จะสัมผัสและมองเห็น อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ฉันเองได้เป็นผู้เห็นเหตุการณ์และเป็นผู้สร้างปาฏิหาริย์ทั้งหมดนี้ ในที่สุดฉันก็เปลี่ยนใจเลื่อมใสและเปลี่ยนจากความไม่ไว้วางใจ บางที ไปสู่ความคลั่งไคล้” ในเวลานี้ (พ.ศ. 2335) โวลตาเป็นนักฟิสิกส์ชื่อดัง เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยปาเวีย และเป็นสมาชิกของราชสมาคมแห่งลอนดอน มาถึงตอนนี้ เขาได้ประดิษฐ์อิเล็กโทรสโคปที่มีความไวตัวใหม่ ตัวเก็บประจุไฟฟ้า และเครื่องมืออื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง นอกจากนี้เขายังทำการทดลองกับกบที่ชำแหละและสังเกตเห็นผลลัพธ์แบบเดียวกับกัลวานี

การทดลองเหล่านี้ยืนยันผลลัพธ์ของกัลวานีอย่างสมบูรณ์ แต่โวลตาตั้งใจจะเพิ่มมาตรการบางอย่างในเรื่องนี้ พื้นที่ใหม่วิทยาศาสตร์คือเพื่อทำการศึกษาเชิงปริมาณของ "ไฟฟ้าของสัตว์" เพื่อวัดขนาดและปริมาณประจุที่ต้องใช้ในการทำให้กล้ามเนื้อหดตัวด้วยอิเล็กโทรมิเตอร์ “คุณไม่สามารถทำอะไรที่มีค่าได้ หากคุณไม่ลดปรากฏการณ์ลงเป็นองศาและการวัด โดยเฉพาะในวิชาฟิสิกส์” เขาเขียน โวลตาวิเคราะห์การทดลองอย่างรอบคอบและได้ข้อสรุปว่า กระแสไฟฟ้าในการทดลอง Galvani ไม่ได้ทำให้เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยตรง แต่เพียงกระตุ้นเส้นประสาทเท่านั้นซึ่งจะออกฤทธิ์ต่อกล้ามเนื้อในลักษณะที่ไม่ทราบสาเหตุ นอกจากนี้จากการทดลองหลายครั้ง Volta ได้ข้อสรุปว่าแผ่นที่ทำจากโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันนั้นไม่ใช่ตัวนำธรรมดา แต่เป็น "ตัวกระตุ้นและเครื่องยนต์ของของไหลไฟฟ้าที่แท้จริง"

การทดลองครั้งแรกของโวลตานั้นง่ายมาก เขาหยิบเหรียญโลหะต่างชนิดกันสองเหรียญมาวางบนลิ้นของเขาเหรียญหนึ่ง และอีกเหรียญหนึ่งอยู่ใต้เหรียญนั้น เมื่อเชื่อมต่อด้วยลวดจะรู้สึกได้ถึงรสเปรี้ยว - เช่นเดียวกับเมื่อ "ชิมลิ้น" สายไฟจากแหล่งไฟฟ้าที่รู้จักในขณะนั้น หากกัลวานีเชื่อว่าเนื้อเยื่อของกบซึ่งเขาผ่าโดยการสัมผัสพวกมันด้วยโลหะที่แตกต่างกันนั้นเป็นแหล่งไฟฟ้า โวลตาก็เชื่อว่าเนื้อเยื่อเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการสัมผัสของโลหะที่แตกต่างกัน นี่คือวิธีที่ค้นพบความต่างศักย์ไฟฟ้าของการสัมผัส

โวลตาพิสูจน์ให้เห็นว่ากระแสน้ำเกิดขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดสัมผัสกัน ส่งผลให้กล้ามเนื้อขากบหดตัว ด้วยเหตุนี้ เขาจึงหักล้างข้อสันนิษฐานของกัลวานีที่ว่าไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นในกล้ามเนื้อ เพื่อพิสูจน์ประเด็นของเขา เขาเติมน้ำเกลือลงในชามสองใบแล้วเชื่อมเข้าด้วยกันด้วยส่วนโค้งโลหะ ปลายด้านหนึ่งของส่วนโค้งเหล่านี้คือทองแดงและอีกด้านเป็นสังกะสี มีการติดตั้งเพื่อให้แต่ละชามมีอิเล็กโทรดหนึ่งอันในแต่ละประเภท การออกแบบนี้กลายเป็นแบตเตอรี่ชนิดแรกที่ผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาทางเคมีของโลหะสองชนิดในสารละลาย ในปีพ.ศ. 2343 เขาได้ปรับปรุงโดยสร้าง "เสาโวลตาอิก" อันโด่งดังซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแรก ดี.ซี- ประกอบด้วยวงกลม 20 คู่ที่ทำจากโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน บุด้วยหนังหรือผ้าแช่ในน้ำเกลือ

ตอนนี้เราสามารถตอบคำถามได้แล้ว - เหตุใดกัลวานีจึงไม่ได้รับเกียรติตั้งแต่แรกหรืออย่างน้อยก็ถัดจากโวลตา? เหตุผลไม่ใช่เพราะกัลวานีเสียชีวิตไปแล้วในขณะนั้น กัลวานีเข้าหาข้อเท็จจริงไม่ใช่ในฐานะนักฟิสิกส์ แต่ในฐานะนักสรีรวิทยา เขาสนใจในความสามารถของยาที่ตายแล้วในการแสดงว่าตัวเองเป็นวัตถุที่มีชีวิต (เหมือนกับเรื่องราวของเมเยอร์และจูล ดูด้านล่าง) และเขาได้ศึกษาปรากฏการณ์นี้ ด้วยความเอาใจใส่สูงสุด โดยเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ต่างๆ กัลวานีอธิบายปรากฏการณ์นี้โดยการมีอยู่ของ "กระแสไฟฟ้าจากสัตว์" ซึ่งส่งผลให้กล้ามเนื้อมีประจุเหมือนขวดเลย์เดน กัลวานีไม่ได้ถูกลิขิตมาให้เข้าใจว่าทำไมขาของกบที่ตายแล้วจึงกระตุก มีเพียงอเลสซานโดร โวลตา ผู้ยิ่งใหญ่เท่านั้นที่ตระหนักว่าการเชื่อมต่อของตัวนำโลหะต่างๆ (กัลวานีมีลวดทองแดงผูกติดกับระเบียงเหล็ก) ทำให้เกิดประจุไฟฟ้าปรากฏที่ปลายของพวกเขาเอง หากคุณปิดปลายผ่านตัวกบ จะเกิดกระแสไฟฟ้าซึ่งไม่ใช่ระยะสั้น ดังเช่นใน "การทดลองอันเลวร้าย" ของอ็อตโต ฟอน เกริกเก แต่เกิดขึ้นยาวนาน ความจริงที่ว่าโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันสามารถเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าได้ถือเป็นการปฏิวัติแนวคิดทางกายภาพที่น่าตกใจสำหรับโวลตาและนักฟิสิกส์คนอื่นๆ

ข้อพิพาทระหว่างกัลวานีและโวลตา รวมถึงผู้ติดตามของพวกเขา เป็นข้อพิพาทเกี่ยวกับไฟฟ้าแบบ "สัตว์" และ "โลหะ" โลกทั้งโลกถูกแบ่งออกเป็นสองค่าย บางคนสนับสนุนกัลวานี ในขณะที่บางคนสนับสนุนโวลตา และเป็นการยากที่จะพูดในวันนี้ว่าข้อพิพาทนี้จะจบลงอย่างไรเนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองมีความถูกต้องในแบบของตนเอง วันนี้เรารู้ว่าไฟฟ้าเกิดขึ้นจริงในกล้ามเนื้อของสัตว์ ในเวลาเดียวกัน สามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องมีสัตว์มีส่วนร่วม จากโลหะที่ไม่เหมือนกันซึ่งถูกชาร์จจากการสัมผัสเท่านั้น ใช่ กัลวานีคิดผิดเกี่ยวกับไฟฟ้าแบบ "สัตว์" แต่โวลตาแก้ไขข้อผิดพลาดของเขา แต่กัลวานียังเป็นผู้ก่อตั้งหลักคำสอนเรื่องไฟฟ้า การทดลองของเขาได้วางรากฐานสำหรับทิศทางทางวิทยาศาสตร์ใหม่ - อิเล็กโทรสรีรวิทยา การทดลองของกัลวานีถือเป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางอันยาวนานในการวิจัยเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าในร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่นหากกล้ามเนื้อหดตัวแรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆเกิดขึ้นและจางหายไปแม้ว่ามันจะอ่อนแอและเข้าใจยากก็ตาม อย่างไรก็ตาม แพทย์และวิศวกรสามารถสร้างอุปกรณ์ขึ้นมาได้ เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้านี้ จึงเป็นตัวกำหนดว่าหัวใจแข็งแรงดีหรือมีข้อบกพร่องบางอย่างหรือไม่ อุปกรณ์นี้เรียกว่า “เครื่องตรวจหัวใจ”

ในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ ชื่อของกัลวานีและโวลตายืนเคียงข้างกัน แต่พวกเขาไม่ใช่สหาย แต่เป็นฝ่ายตรงข้ามในข้อพิพาทอันโด่งดังเกี่ยวกับไฟฟ้าของสัตว์ กัลวานีแม้จะมีการค้นพบทางกายภาพที่โดดเด่นหลายครั้ง แต่ก็ไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นนักฟิสิกส์และเขาแทบจะไม่ปรารถนาสิ่งนี้ โวลตาถือเป็นนักฟิสิกส์ โดยทำการทดลองของกัลวานีซ้ำและให้การตีความที่แตกต่างออกไป ชัยชนะของ "เสาโวลติก" ทำให้โวลตาได้รับชัยชนะอย่างไม่มีเงื่อนไขเหนือกัลวานี ด้วยการแยกชีวิตซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ซับซ้อนที่สุดนี้ออกจากศาสตร์แห่งไฟฟ้าโดยให้การกระทำทางสรีรวิทยาเป็นเพียงบทบาทเชิงรับของรีเอเจนต์เท่านั้น Volta จึงรับประกันการพัฒนาวิทยาศาสตร์นี้อย่างรวดเร็วและประสบผลสำเร็จ แต่ที่น่าตลกก็คือ เมื่อพูดถึงพื้นที่ที่ไม่ใช่ทางกายภาพ คำที่เกี่ยวข้องกับชื่อกัลวานีค่อนข้างเป็นที่ยอมรับได้: การบำบัดด้วยไฟฟ้า อ่างกัลวานิก กัลวาโนแทกซิส หากเกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ สำหรับทุกเทอมกัลวานิกจะมีคำศัพท์ต้านกัลวานิก ไม่ใช่กัลวาโนมิเตอร์ แต่เป็นแอมมิเตอร์ ไม่ กระแสกัลวานิกและกระแสการนำไฟฟ้า ไม่ใช่เซลล์กัลวานิก แต่เป็นแหล่งกระแสเคมี

ดูเหมือนว่าศตวรรษที่ 17 มีส่วนช่วยน้อยมากในการพัฒนาความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก แต่ตอนนั้นเองที่มีการวางรากฐานและได้รับแรงผลักดันอันทรงพลังในการศึกษาปรากฏการณ์เหล่านี้ในศตวรรษต่อ ๆ มา

ในระหว่างการทดลองกับเครื่องจักรไฟฟ้าที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 18 พวกเขาสังเกตเห็นการถ่ายโอนไฟฟ้าจากวงกลมกระจกที่ถูไปยังตัวนำ หลายครั้งที่พวกเขาพยายามปล่อย "ขวดเลย์เดน" ผ่านกลุ่มคนที่จับมือกันเป็นโซ่ยาว แต่ไม่มีใครแสดงความคิดที่ชัดเจนเกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านตัวนำเป็นเวลานาน

การค้นพบกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นก่อนการทดลองของนักกายวิภาคศาสตร์ชาวอิตาลี ลุยจิ กัลวานี

ขณะทำงานในห้องปฏิบัติการที่มีการทดลองด้วยไฟฟ้า กัลวานีได้สังเกตปรากฏการณ์ที่หลายคนรู้จักมาก่อนเขา ประกอบด้วยความจริงที่ว่าหากตัวนำของเครื่องจักรไฟฟ้าถูกปล่อยออกมาผ่านเส้นประสาทของขาของกบซึ่งเชื่อมต่อด้วยลวดกับพื้นก็จะสังเกตเห็นการหดตัวของกล้ามเนื้อของมัน แต่วันหนึ่งกัลวานีสังเกตว่าอุ้งเท้าเริ่มขยับเมื่อมีมีดผ่าตัดเหล็กมาสัมผัสกับเส้นประสาทของมัน สิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดคือไม่มีการสัมผัสกันระหว่างเครื่องใช้ไฟฟ้ากับมีดผ่าตัด การค้นพบที่น่าทึ่งนี้บังคับให้กัลวานีทำการทดลองหลายครั้งเพื่อค้นหาสาเหตุของปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ วันหนึ่งในฤดูใบไม้ร่วงในปี พ.ศ. 2323 กัลวานีได้ทำการทดลองเพื่อค้นหาว่าการเคลื่อนไหวแบบเดียวกันในอุ้งเท้านั้นเกิดจากกระแสไฟฟ้าของฟ้าผ่าหรือไม่ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ กัลวานีจึงแขวนขากบหลายขาไว้บนตะขอทองเหลืองในหน้าต่างที่ปิดด้วยแท่งเหล็ก และเขาค้นพบซึ่งตรงกันข้ามกับความคาดหวังของเขาว่าการหดตัวของอุ้งเท้าเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาไม่ว่าสภาพอากาศจะเป็นอย่างไร การมีเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือแหล่งไฟฟ้าอื่นอยู่ใกล้ๆ กลายเป็นเรื่องไม่จำเป็น กัลวานียังระบุอีกว่าแทนที่จะใช้เหล็กและทองเหลือง สามารถใช้โลหะสองชนิดที่แตกต่างกันได้ และการรวมกันของทองแดงและสังกะสีทำให้เกิดปรากฏการณ์ในรูปแบบที่ชัดเจนที่สุด แก้ว ยาง เรซิน หิน และไม้แห้งไม่มีผลกระทบใดๆ เลย น่าเสียดายที่กัลวานีได้ข้อสรุปว่าเนื้อเยื่อของร่างกายกบนั้นมี "กระแสไฟฟ้าจากสัตว์" ดังนั้นเมื่อตัวนำ (ทองแดง, เหล็ก) เชื่อมต่อเส้นประสาทกับกล้ามเนื้อ จึงเกิดการคายประจุ ผลก็คือ สำหรับคนรุ่นเดียวกัน แนวคิดเรื่อง "ไฟฟ้าจากสัตว์" เริ่มดูเหมือนเป็นจริงมากกว่าไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดอื่นๆ การตรวจจับกระแสไฟฟ้ายังคงเป็นปริศนา กระแสน้ำปรากฏที่ไหน: เฉพาะในเนื้อเยื่อของร่างกายกบ, เฉพาะในโลหะที่แตกต่างกันหรือในโลหะผสมและเนื้อเยื่อ?

Luigi Galvani (1737–1798) - แพทย์ นักกายวิภาคศาสตร์ และนักสรีรวิทยาชาวอิตาลี หนึ่งในผู้ก่อตั้ง electrophysiology เขาได้รับการศึกษาที่มหาวิทยาลัยโบโลญญาซึ่งเขาสอนวิชาแพทย์

Alessandro Volta (1745–1827) - นักฟิสิกส์และนักสรีรวิทยาชาวอิตาลี หนึ่งในผู้ก่อตั้งหลักคำสอนเรื่องไฟฟ้า เขาสร้างการเชื่อมโยงระหว่างปริมาณไฟฟ้า ความจุ และแรงดันไฟฟ้า และคิดค้นแหล่งจ่ายกระแสเคมีแห่งแรกโดยใช้คู่ทองแดง-สังกะสี ("คอลัมน์โวลตาอิก" หรือ "แบตเตอรี่โวลตา") ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2343 ที่กรุงปารีส นโปเลียน กงสุลที่ 1 แห่งฝรั่งเศส ต้อนรับโวลตา นโปเลียนสนใจวิทยาศาสตร์โดยเชื่ออย่างถูกต้องว่าความเข้มแข็งของรัฐในศตวรรษใหม่นั้นคิดไม่ถึงหากปราศจากความเจริญรุ่งเรืองของการตรัสรู้ หลังจากแสดงการทดลองของเขาต่อนโปเลียนผู้ชื่นชมแล้ว Volta ก็กลายเป็นอัศวินแห่ง Legion of Honor และได้รับตำแหน่งวุฒิสมาชิกและการนับ

โวลตามีอายุยืนยาวและ ชีวิตมีความสุข- น่าเสียดายที่ข้าวของส่วนตัว เครื่องดนตรี และแฟ้มผลงานของเขาจำนวน 11 แฟ้มเกือบทั้งหมดถูกเผาในกองไฟ แต่โวลตานั้นมีหน่วยเป็นโวลต์ชั่วนิรันดร์ - หน่วยของแรงดันไฟฟ้า

โชคดีที่ประวัติศาสตร์กำหนดไว้ว่าผลการทดลองของกัลวานีที่เขานำเสนอใน "บทความเกี่ยวกับแรงไฟฟ้าในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ" อันโด่งดังของเขา ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1791 ดึงดูดสายตาของนักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี อเลสซานโดร โวลตา

โวลตาอ่านบทความซ้ำด้วยความตกใจและพบบางสิ่งในนั้นซึ่งหลุดพ้นจากความสนใจของผู้เขียนเอง - การกล่าวถึงว่าผลกระทบของอุ้งเท้าที่สั่นไหวนั้นสังเกตได้ก็ต่อเมื่ออุ้งเท้าสัมผัสกับโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน โวลตาตัดสินใจทำการทดลองแบบดัดแปลง แต่ไม่ใช่กับกบ แต่กับตัวเขาเอง “ ฉันสารภาพ” เขาเขียน“ ฉันเริ่มการทดลองครั้งแรกด้วยความไม่เชื่อและมีความหวังน้อยมากที่จะประสบความสำเร็จ พวกมันดูเหลือเชื่อสำหรับฉันมาก ห่างไกลจากทุกสิ่งที่เราเคยรู้เกี่ยวกับไฟฟ้ามาจนบัดนี้... ตอนนี้ฉันหันไปที่การทดลอง ตัวฉันเองเป็นผู้เห็นเหตุการณ์ เขาเองก็ทำสิ่งอัศจรรย์และเปลี่ยนจากการไม่เชื่อไปสู่ความคลั่งไคล้!”

ตอนนี้เห็นวอลตาทำกิจกรรมแปลกๆ เขาหยิบเหรียญสองเหรียญ - ทำจากโลหะต่างกันเสมอ - และ... ใส่มันเข้าไปในปาก - อันหนึ่งอยู่บนลิ้นของเขา และอีกอันอยู่ใต้ลิ้นของเขา ถ้าหลังจากนี้วอลตาเชื่อมเหรียญหรือวงกลมด้วยลวดแล้ว เขารู้สึกถึงรสเปรี้ยว รสเดียวกัน แต่อ่อนลงมาก ซึ่งเราสามารถรู้สึกได้โดยการเลียหน้าสัมผัสแบตเตอรี่สองอันพร้อมกัน จากการทดลองกับอิเล็กโทรฟอร์ก่อนหน้านี้ โวลตารู้ว่ารสชาตินี้เกิดจากไฟฟ้า โวลตาเสนอว่าสาเหตุของปรากฏการณ์ที่กัลวานีสังเกตได้คือการมีอยู่ของโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน ด้วยความคิดนี้ เขาได้ดำเนินการทดลองมากมายและในที่สุดก็ค้นพบที่สำคัญ ซึ่งเขารายงานต่อ Royal Society of London ในปี 1800 โวลตาเขียนว่าเขาได้พบแหล่งไฟฟ้าใหม่ที่ทำงานเหมือนกับแบตเตอรี่ขวดโหลเลย์เดนที่มีประจุอ่อน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์จะชาร์จตัวเองและคายประจุอย่างต่อเนื่องไม่เหมือนกับแบตเตอรี่กัลวานิก ในเวลาเดียวกัน เขายังให้คำอธิบายเกี่ยวกับอุปกรณ์ของเขาด้วย

เมื่อวันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2345 ในประเทศฝรั่งเศสซึ่งในขณะนั้นเป็นหนึ่งในประเทศที่มีความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด มีการจัดตั้งรางวัลระดับรัฐในรูปแบบของเหรียญทองและเงินจำนวนมาก "แก่ผู้ที่ค้นพบเช่นเดียวกับโวลตา และแฟรงคลินจะพัฒนาวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าและแม่เหล็กให้ก้าวหน้า” กงสุลคนแรกผู้ออกคำสั่งนี้ จักรพรรดินโปเลียนที่ 1 ในอนาคต จบคำสั่งของเขาด้วยคำทำนาย: "เป้าหมายของฉันคือให้กำลังใจ เพื่อดึงดูดความสนใจของนักฟิสิกส์มาที่แผนกฟิสิกส์นี้ ซึ่งตามที่ฉันรู้สึกว่าเป็นตัวแทนของเส้นทางสู่ การค้นพบที่ยิ่งใหญ่” คนแรกที่ได้รับรางวัลนี้คือ Humphry Davy ในปี 1806 อย่างไรก็ตาม ชาวอังกฤษได้รับรางวัลฝรั่งเศสในช่วงเวลาที่ประเทศเหล่านี้อยู่ในภาวะสงคราม อย่างไรก็ตาม ไม่มีความไม่พอใจจากสาธารณชน ในส่วนของนโปเลียนที่ 1 นี่เป็นการกระทำที่ควรค่าแก่การเลียนแบบอย่างแท้จริง

โวลต้าจัดอุปกรณ์ของเขาแบบนี้ เขาวางวงกลมสังกะสีและทองแดงหลายสิบคู่ซ้อนกัน โดยแยกจากกันด้วยกระดาษชุบน้ำเกลือ เมื่อผู้ทดลองสัมผัสวงกลมทองแดงด้านล่างด้วยมือเดียว และมืออีกข้างสัมผัสวงกลมสังกะสีด้านบน เขาก็ประสบกับไฟฟ้าช็อตอย่างรุนแรง ในกรณีนี้อุปกรณ์ไม่ได้คายประจุและไม่ว่าจะสัมผัสกับวงกลมกี่ครั้งก็ตามการเป่าก็เกิดขึ้นซ้ำอีกเช่น ค่าไฟฟ้าก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นโวลตาจึงได้รับแหล่งไฟฟ้าที่ทรงพลังแห่งแรก - "เสาโวลตาอิก" ที่มีชื่อเสียงซึ่งประกอบขึ้นเป็นยุคทั้งหมดในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์ (รูปที่ 6.1)

ดังนั้นจึงมีการค้นพบปรากฏการณ์ใหม่ - การเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของกระแสไฟฟ้าในตัวนำหรือกระแสไฟฟ้า การสร้างแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าแห่งแรกมีบทบาทอย่างมากในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าและแม่เหล็ก Arago นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสร่วมสมัยของโวลตา ถือว่าเสาโวลตาอิกเป็น "อุปกรณ์ที่น่าทึ่งที่สุดที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น ไม่รวมกล้องโทรทรรศน์และเครื่องจักรไอน้ำ"

ทันทีหลังจากนั้น โวลตาได้ประดิษฐ์สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่อีกอย่าง: เขาประดิษฐ์แบตเตอรี่กัลวานิกซึ่งเรียกอย่างโอ่อ่าว่า "มงกุฎแห่งภาชนะ" และประกอบด้วยหลายอย่าง

แผ่นสังกะสีและทองแดงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมลดลงเป็นคู่ในภาชนะที่มีกรดเจือจางเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ค่อนข้างแข็งอยู่แล้ว (รูปที่ 6.2) ถือได้ว่าตั้งแต่วันนั้นเป็นต้นมาแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง

คอลัมน์โวลต์และแบตเตอรี่กัลวานิก - กลายเป็นที่รู้จักของนักฟิสิกส์จำนวนมาก และพบว่ามีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการวิจัยครั้งต่อไป

อุปกรณ์ของโวลตากระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้นสิ่งประดิษฐ์จากแหล่งกระแสไฟฟ้าที่คล้ายกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซลล์กัลวานิกถูกสร้างขึ้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษ จอห์น แดเนียล (ค.ศ. 1790–1845) ในองค์ประกอบ Daniel แผ่นทองแดงโค้งทรงกระบอกจะถูกจุ่มลงในสารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟต แผ่นสังกะสีวางอยู่ในภาชนะดินเหนียวที่มีรูพรุนซึ่งเต็มไปด้วยกรดซัลฟิวริกเจือจาง กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำที่เชื่อมต่อแผ่นทองแดงกับแผ่นสังกะสี ในปี พ.ศ. 2382 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Robert Bunsen (พ.ศ. 2354-2442) ได้เปลี่ยนแผ่นทองแดงด้วยกระบอกคาร์บอนที่แช่อยู่ในกรดไนตริก ในที่สุด Leclanche นักเคมีชาวปารีสได้สร้างองค์ประกอบที่มีราคาถูกและสะดวกสบายซึ่งพบการใช้งานที่หลากหลาย องค์ประกอบของมันยังประกอบด้วยแผ่นสังกะสีโค้งทรงกระบอกและกระบอกคาร์บอน แต่ทั้งคู่ถูกแช่อยู่ในสารละลายแอมโมเนีย

และตอนนี้เราจะพูดถึงงานวิจัยที่ดำเนินการเกือบสองร้อยปีหลังจากการตีพิมพ์ผลงานของกิลเบิร์ต มีความเกี่ยวข้องกับชื่อของศาสตราจารย์วิชากายวิภาคศาสตร์และการแพทย์ชาวอิตาลี Luigi Galvani และศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ชาวอิตาลี Alessandro Volta

ในห้องปฏิบัติการกายวิภาคศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Boulogne Luigi Galvani ได้ทำการทดลองซึ่งเป็นคำอธิบายที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกตกตะลึง กบถูกผ่าบนโต๊ะห้องปฏิบัติการ วัตถุประสงค์ของการทดลองคือเพื่อสาธิตและสังเกตเส้นประสาทที่เปลือยเปล่าของแขนขาของพวกเขา บนโต๊ะนี้มีเครื่องไฟฟ้าสถิตด้วยความช่วยเหลือในการสร้างและศึกษาประกายไฟ ให้เราอ้างอิงคำกล่าวของ Luigi Galvani จากผลงานของเขาเรื่อง "On Electrical Forces ในระหว่างการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ": "... ผู้ช่วยคนหนึ่งของฉันแตะเส้นประสาทต้นขาภายในของกบเบา ๆ โดยไม่ได้ตั้งใจ ขาของกบกระตุกอย่างรุนแรง ” และเพิ่มเติม: “... สิ่งนี้เป็นไปได้เมื่อมีการดึงประกายไฟออกจากตัวเก็บประจุของเครื่อง”

ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้ อะตอมและโมเลกุลของอากาศในบริเวณที่เกิดประกายไฟนั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า ส่งผลให้พวกมันได้รับประจุไฟฟ้าและหยุดเป็นกลาง ไอออนที่เกิดขึ้นและโมเลกุลที่มีประจุไฟฟ้าจะกระจายไปในระยะทางที่ค่อนข้างสั้นจากเครื่องไฟฟ้าสถิต เนื่องจากเมื่อเคลื่อนที่ชนกับโมเลกุลอากาศ ประจุจะสูญเสียประจุไป ในเวลาเดียวกัน พวกมันสามารถสะสมบนวัตถุที่เป็นโลหะซึ่งมีฉนวนอย่างดีจากพื้นผิวโลก และจะถูกปล่อยออกมาหากเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าลงไปที่พื้น พื้นในห้องปฏิบัติการเป็นไม้แห้ง เขาหุ้มฉนวนห้องที่กัลวานีทำงานอย่างดีจากพื้นดิน วัตถุที่ประจุสะสมคือมีดผ่าตัดโลหะ แม้แต่การสัมผัสมีดผ่าตัดเบา ๆ ไปที่เส้นประสาทของกบก็ทำให้เกิด "การคายประจุ" ของไฟฟ้าสถิตที่สะสมบนมีดผ่าตัด ทำให้ขาถูกถอนออกโดยไม่เกิดความเสียหายทางกลไกใด ๆ ปรากฏการณ์ของการคายประจุทุติยภูมิซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วในขณะนั้น

พรสวรรค์อันยอดเยี่ยมของผู้ทดลองและการดำเนินการศึกษาที่หลากหลายจำนวนมากทำให้ Galvani ค้นพบปรากฏการณ์อื่นที่สำคัญสำหรับการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าต่อไป การทดลองกำลังดำเนินการเพื่อศึกษาไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศ ลองอ้างคำพูดของกัลวานีด้วยตัวเอง: "... เหนื่อย... การรอคอยที่ไร้ประโยชน์... เริ่ม... ที่ต้องกดตะขอทองแดงที่ติดอยู่ในไขสันหลังเข้ากับตะแกรงเหล็ก ขาของกบก็หดตัวลง" ผลการทดลองไม่ได้ดำเนินการกลางแจ้ง แต่อยู่ในอาคารโดยไม่มีเครื่องไฟฟ้าสถิตทำงานใดๆ ยืนยันว่าการหดตัวของกล้ามเนื้อกบซึ่งคล้ายกับการหดตัวที่เกิดจากประกายไฟของเครื่องไฟฟ้าสถิตนั้นเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสร่างกายของกบ พร้อมกันด้วยวัตถุโลหะสองชิ้นที่แตกต่างกัน - ลวดและแผ่นทองแดง เงิน หรือเหล็ก ไม่มีใครสังเกตเห็นปรากฏการณ์ดังกล่าวมาก่อนกัลวานี จากผลการสังเกต เขาได้ข้อสรุปที่ชัดเจนและไม่คลุมเครือ มีแหล่งไฟฟ้าอีกแหล่งหนึ่งคือไฟฟ้าของ "สัตว์" (คำนี้เทียบเท่ากับคำว่า "กิจกรรมทางไฟฟ้าของเนื้อเยื่อที่มีชีวิต") กัลวานีแย้งว่ากล้ามเนื้อที่มีชีวิตนั้นเป็นตัวเก็บประจุเหมือนกับขวดเลย์เดน ซึ่งมีกระแสไฟฟ้าเชิงบวกสะสมอยู่ข้างใน เส้นประสาทของกบทำหน้าที่เป็น "ตัวนำ" ภายใน การเชื่อมต่อตัวนำโลหะสองตัวเข้ากับกล้ามเนื้อทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งทำให้กล้ามเนื้อหดตัวเช่นเดียวกับประกายไฟจากเครื่องไฟฟ้าสถิต

กัลวานีทำการทดลองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ชัดเจนกับกล้ามเนื้อกบเท่านั้น บางทีนี่อาจเป็นสิ่งที่ทำให้เขาเสนอให้ใช้ "การเตรียมทางสรีรวิทยา" ของขากบเป็นหน่วยวัดปริมาณไฟฟ้าได้ การวัดปริมาณไฟฟ้าสำหรับการประเมินซึ่งมีตัวบ่งชี้ทางสรีรวิทยาที่คล้ายกันคือกิจกรรมของการยกและล้มอุ้งเท้าเมื่อสัมผัสกับแผ่นโลหะซึ่งสัมผัสพร้อมกันด้วยตะขอที่ผ่านไขสันหลัง ของกบ และความถี่ในการยกอุ้งเท้าต่อหน่วยเวลา ในบางครั้งแม้แต่นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงก็ใช้ตัวบ่งชี้ทางสรีรวิทยาดังกล่าวและโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดย Georg Ohm

การทดลองทางอิเล็กโทรฟิสิกส์วิทยาของกัลวานีทำให้อเลสซานโดร โวลตาสามารถสร้างแหล่งพลังงานไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าแห่งแรก ซึ่งในทางกลับกัน ได้เปิดศักราชใหม่ในการพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้า

อเลสซานโดร โวลตาเป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ ที่ชื่นชมการค้นพบของกัลวานี เขาทำการทดลองของกัลวานีซ้ำด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง และได้รับข้อมูลจำนวนมากที่ยืนยันผลลัพธ์ของเขา แต่ในบทความแรกของเขาเรื่อง "On Animal Electricity" และในจดหมายถึง Dr. Boronio ลงวันที่ 3 เมษายน พ.ศ. 2335 Volta ต่างจาก Galvani ที่ตีความปรากฏการณ์ที่สังเกตได้จากมุมมองของไฟฟ้า "สัตว์" โดยเน้นที่ปรากฏการณ์ทางเคมีและกายภาพ โวลตากำหนดความสำคัญของการใช้โลหะที่ไม่เหมือนกัน (สังกะสี ทองแดง ตะกั่ว เงิน เหล็ก) สำหรับการทดลองเหล่านี้ โดยระหว่างนั้นผ้าจะถูกแช่ด้วยกรด

นี่คือสิ่งที่โวลตาเขียน: “ในการทดลองของกัลวานี แหล่งกำเนิดไฟฟ้าคือกบ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วกบหรือสัตว์ชนิดใดชนิดหนึ่งคืออะไร ประการแรก สิ่งเหล่านี้คือเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ และมีสารประกอบทางเคมีหลายชนิด เส้นประสาทและกล้ามเนื้อของกบที่ผ่าจะถูกรวมเข้ากับโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน จากนั้นเมื่อวงจรดังกล่าวถูกปิด จะเกิดเอฟเฟกต์ทางไฟฟ้าขึ้น ในการทดลองครั้งล่าสุดของฉัน มีโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันเข้ามามีส่วนร่วมด้วย ได้แก่ สตานิออล (ตะกั่ว) และเงิน และ น้ำลายของลิ้นเล่นบทบาทของของเหลว ด้วยการปิดวงจรด้วยแผ่นเชื่อมต่อ ฉันสร้างเงื่อนไขสำหรับการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องของของเหลวไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง แต่ฉันก็สามารถใส่วัตถุโลหะเดียวกันเหล่านี้ได้ ในน้ำหรือของเหลวคล้ายน้ำลาย เกี่ยวอะไรกับไฟฟ้า?

การทดลองที่ดำเนินการโดย Volta ช่วยให้เราสามารถสรุปได้ว่าแหล่งกำเนิดของการกระทำทางไฟฟ้าคือสายโซ่ของโลหะที่ไม่เหมือนกันเมื่อสัมผัสกับผ้าชุบน้ำหมาด ๆ หรือผ้าที่แช่ในสารละลายกรด

ในจดหมายฉบับหนึ่งถึงเพื่อนของเขาแพทย์ Vasaghi (ตัวอย่างอีกครั้งที่แพทย์สนใจเรื่องไฟฟ้า) โวลตาเขียนว่า:“ ฉันเชื่อมานานแล้วว่าการกระทำทั้งหมดมาจากโลหะจากการสัมผัสของของเหลวไฟฟ้าเข้าไป ร่างกายที่ชื้นหรือมีน้ำ บนพื้นฐานนี้ ฉันเชื่อว่าตัวเองมีสิทธิ์ที่จะระบุปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าใหม่ทั้งหมดว่าเป็นโลหะ และแทนที่ชื่อ "ไฟฟ้าของสัตว์" ด้วยสำนวน "ไฟฟ้าของโลหะ"

ตามข้อมูลของโวลตา ขาของกบนั้นเป็นอิเล็กโทรสโคปที่ไวต่อความรู้สึก ข้อพิพาททางประวัติศาสตร์เกิดขึ้นระหว่างกัลวานีและโวลตารวมถึงระหว่างผู้ติดตาม - ข้อพิพาทเกี่ยวกับไฟฟ้า "สัตว์" หรือ "โลหะ"

กัลวานีไม่ยอมแพ้ เขาแยกโลหะออกจากการทดลองโดยสิ้นเชิง และยังผ่ากบด้วยมีดแก้วอีกด้วย ปรากฎว่าแม้จะมีการทดลองดังกล่าว การสัมผัสของเส้นประสาทต้นขาของกบกับกล้ามเนื้อทำให้เกิดการหดตัวที่เห็นได้ชัดเจนแม้ว่าจะเล็กกว่ามากก็ตามเมื่อเทียบกับการมีส่วนร่วมของโลหะ นี่เป็นการบันทึกปรากฏการณ์ไฟฟ้าชีวภาพครั้งแรกซึ่งมีพื้นฐานมาจากการวินิจฉัยด้วยไฟฟ้าสมัยใหม่ของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบอื่นๆ ของมนุษย์จำนวนหนึ่ง

โวลตาพยายามคลี่คลายธรรมชาติของปรากฏการณ์ประหลาดที่ค้นพบ เขากำหนดปัญหาสำหรับตัวเองไว้อย่างชัดเจน: “อะไรคือสาเหตุของการเกิดไฟฟ้า” ฉันถามตัวเองในลักษณะเดียวกับที่พวกคุณแต่ละคนจะทำเช่นนั้น การสะท้อนกลับทำให้ฉันพบวิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่ง: จากการสัมผัสกับโลหะสองชนิด ตัวอย่างเช่น เงินและสังกะสี ความสมดุลของไฟฟ้าในโลหะทั้งสองจะถูกรบกวน ณ จุดที่โลหะสัมผัสกัน กระแสไฟฟ้าที่เป็นบวกจะถูกส่งจากเงินไปยังสังกะสีและสะสมอยู่ที่ส่วนหลัง ในขณะที่ไฟฟ้าเชิงลบจะมุ่งไปที่เงิน หมายความว่าสสารไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่กำหนด วางแผ่นเงินและแผ่นสังกะสีทับกันโดยไม่มีตัวเว้นระยะตรงกลาง กล่าวคือ แผ่นสังกะสีสัมผัสกับแผ่นเงินแล้วผลกระทบโดยรวมจึงลดลงเหลือศูนย์ ผลทางไฟฟ้าหรือสรุปได้ว่าแผ่นสังกะสีแต่ละแผ่นควรสัมผัสกับแผ่นเงินเพียงแผ่นเดียวแล้วบวกจำนวนคู่ที่มากที่สุดตามลำดับ สิ่งนี้สามารถทำได้อย่างแม่นยำโดยการวางผ้าเปียกบนแผ่นสังกะสีแต่ละแผ่น แล้วจึงแยกมันออกจากแผ่นเงินของคู่ถัดไป" สิ่งที่โวลตาพูดส่วนใหญ่ไม่ได้สูญเสียความสำคัญของมันแม้ในขณะนี้ เมื่อพิจารณาจากแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

น่าเสียดายที่ข้อพิพาทนี้ถูกขัดจังหวะอย่างน่าอนาถ กองทัพของนโปเลียนเข้ายึดครองอิตาลี เนื่องจากปฏิเสธที่จะสาบานว่าจะจงรักภักดีต่อรัฐบาลใหม่ กัลวานีจึงเสียเก้าอี้ ถูกไล่ออก และเสียชีวิตในไม่ช้า ผู้เข้าร่วมคนที่สองในข้อพิพาท โวลตา มีชีวิตอยู่เพื่อดูการยอมรับการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองอย่างเต็มรูปแบบ ในข้อพิพาททางประวัติศาสตร์ ทั้งคู่พูดถูก นักชีววิทยา Galvani เข้าสู่ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ในฐานะผู้ก่อตั้งไฟฟ้าชีวภาพ นักฟิสิกส์ Volta - ในฐานะผู้ก่อตั้งแหล่งกระแสไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า

Luigi Galvani (1737-1798) นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี สำเร็จการศึกษาจากคณะแพทยศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยโบโลญญา และกลายเป็นอาจารย์ของเขา และต่อมาเป็นศาสตราจารย์ และตั้งแต่ปี 1780 เขาได้ศึกษาเส้นประสาทและกล้ามเนื้อของสัตว์
ก่อนการทดลองของกัลวานี เป็นที่ทราบกันว่ากล้ามเนื้อกบหดตัว (กระตุก) เมื่อมีประจุไฟฟ้าไหลผ่านกล้ามเนื้อเหล่านั้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 หลายคนสนใจการทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า และกัลวานีก็ไม่มีข้อยกเว้น บนโต๊ะของเขามีเครื่องจักรไฟฟ้าวางอยู่ โดยหมุนที่จับซึ่งคุณสามารถชาร์จวัตถุต่าง ๆ และสร้างประกายไฟไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้ ขณะทำการทดลอง กัลวานีสังเกตเห็นว่ากล้ามเนื้อของกบหดตัวเมื่อมีประกายไฟจากเครื่องจักรไฟฟ้ากระพริบ เขาแปลกใจที่กล้ามเนื้อหดตัวเมื่อไม่ได้สัมผัสเครื่อง แล้วไฟฟ้าสามารถเดินทางผ่านอากาศได้จริงหรือ? และในปี พ.ศ. 2329 กัลวานีเริ่มทำการทดลองหลายครั้ง โดยตัดสินใจศึกษาผลกระทบของไฟฟ้าในชั้นบรรยากาศซึ่งเกิดขึ้นในสภาพอากาศที่มีพายุฝนฟ้าคะนองต่อกล้ามเนื้อกบ

เขาแขวนขากบไว้บนลูกกรงเหล็กของระเบียงบ้านโดยใช้ตะขอทองแดง แต่กล้ามเนื้อไม่หดตัวทั้งในสภาพอากาศแจ่มใสหรือในพายุฝนฟ้าคะนอง และพวกมันก็หดตัวลงเมื่อมีลมกระโชกแรง อุ้งเท้าของมันสัมผัสกับลูกกรงเหล็กของระเบียง สิ่งนี้ทำให้กัลวานีประหลาดใจอีกครั้ง และเขาก็กลับไปที่ห้องทดลองเช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ผู้ไม่หยุดยั้ง เขาวางขาของกบไว้บนแผ่นเหล็ก แล้วกดตะขอทองแดงเข้ากับจานและขา สังเกตการหดตัวของกล้ามเนื้อ กัลวานีทำการทดลองกับโลหะหลายชนิด การหดตัวจะรุนแรงขึ้นในบางกรณีและอ่อนแอลงในบางกรณี
กัลวานีตีพิมพ์ผลการทดลองของเขาในปี พ.ศ. 2334 ในบทความเรื่องพลังไฟฟ้าในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ในนั้นเขาเขียนว่า: “ถ้าคุณจับกบที่ห้อยอยู่ด้วยขาข้างหนึ่ง โดยให้ตะขอทองแดงที่ลอดผ่านไขสันหลังไปสัมผัสกับแผ่นเงิน และขาอีกข้างหนึ่งสามารถสัมผัสแผ่นเดียวกันได้อย่างอิสระ จากนั้นทันทีที่ขานั้น เมื่อสัมผัสแผ่นดังกล่าวกล้ามเนื้อก็เริ่มหดตัว” กัลวานีสรุปว่าประจุไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นเนื่องจากกระบวนการสำคัญบางอย่างในขาของกบ เนื่องจากนักฟิสิกส์ในเวลานั้น (รวมทั้งกัลวานีด้วย) เชื่อว่าโลหะเป็นเพียงตัวนำเท่านั้นและไม่สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้

ใน ข้อสรุปนี้ศาสตราจารย์ชาวอิตาลีแห่งมหาวิทยาลัย Pavia Alessandro Volta (1745-1827) สงสัยในเรื่องนี้ เขาทำการทดลองหลายครั้ง โดยลองใช้โลหะต่างๆ ผสมกัน และได้ข้อสรุปว่าการสัมผัสของโลหะสองชนิดที่ต่างกันเมื่อสัมผัสกับของเหลวในกล้ามเนื้อของกบคือแหล่งกำเนิดไฟฟ้า ขาของกบตอบสนองต่อมัน โวลตาแย้งว่าสาเหตุของการหดตัวของกล้ามเนื้อไม่ใช่ "กระแสไฟฟ้าของสัตว์" แต่เป็นการมีอยู่ของโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน (เช่น ทองแดงและเหล็ก หรือสังกะสีและเงิน ฯลฯ) และขาของกบเปียกทำหน้าที่เป็นตัวนำและความรู้สึกไว อิเล็กโทรมิเตอร์

เพื่อพิสูจน์ว่าเขาพูดถูก โวลตาใช้โลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันวางบนลิ้นของเขา น้ำลายของลิ้นเล่นบทบาทของของเหลวนำไฟฟ้า แต่ไม่มีการหดตัวของกล้ามเนื้อลิ้น - โวลตารู้สึกเพียง "รู้สึกเสียวซ่าไฟฟ้า" บนพื้นผิวของลิ้นที่เขาสัมผัสโลหะ สิ่งสำคัญคือต้องไม่รู้สึกเสียวซ่าหากโลหะทั้งสองเหมือนกัน! ดังนั้นโวลตาจึงพิสูจน์ว่าไม่ใช่กล้ามเนื้อ แต่เป็นโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันที่กระตุ้นกระแสไฟฟ้า
ข้อโต้แย้งของ Volta ทำลายความหวังของ Galvani ในการสร้างทิศทาง "ไฟฟ้า" ใหม่ในการแพทย์ ดังนั้น เขาจึงพยายามอย่างเต็มที่เพื่อพิสูจน์ว่าเขาพูดถูก เขาทำการทดลองหลายครั้งโดยไม่ได้ใช้โลหะ แต่ใช้แท่งแก้วเท่านั้น และพบว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลระหว่างเส้นประสาทปกติและส่วนที่เสียหายของสัตว์ นี่คือวิธีที่กัลวานีค้นพบกระแสไฟฟ้าของ "สัตว์"
ดังนั้นข้อพิพาทระยะยาวจึงสิ้นสุดลง - ผู้เข้าร่วมทั้งสองคนกลายเป็นฝ่ายถูก นักชีววิทยา กัลวานี กลายเป็นผู้บุกเบิกในการศึกษาไฟฟ้าชีวภาพ และนักฟิสิกส์ โวลตา กลายเป็นผู้สร้างแหล่งกำเนิดสารเคมีในปัจจุบัน ซึ่งคนรุ่นเดียวกันของเขาตั้งชื่อว่า "คอลัมน์โวลตาอิก" (ดูรูป) อุปกรณ์เรียบง่ายนี้มีบทบาทอย่างมากในฟิสิกส์และเทคโนโลยี แต่นี่คือหัวข้อของบทความที่น่าสนใจที่แยกจากประวัติศาสตร์ฟิสิกส์

การปรากฏของ “บทความ...” กระตุ้นความสนใจอย่างมากในหลายประเทศ ฉบับที่สองจะตีพิมพ์ในปีหน้า กัลวานีมีชื่อเสียงในช่วงเวลาสั้นๆ นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคนเริ่มทำการทดลองซ้ำและยืนยันผลลัพธ์ ในหมู่พวกเขาคือนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Alessandro Volta ในวัยหนุ่มของเขาเป็นนักเรียนทางจดหมายของ Abbot Nolle

ในเวลานี้ (พ.ศ. 2335) โวลตาเป็นนักฟิสิกส์ชื่อดัง เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยปาเวีย และเป็นสมาชิกของราชสมาคมแห่งลอนดอน มาถึงตอนนี้ เขาได้ประดิษฐ์อิเล็กโทรสโคปที่มีความไวตัวใหม่ ตัวเก็บประจุไฟฟ้า และเครื่องมืออื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของเขาตลอดชีวิตส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า และงานของกัลวานีก็สร้างความประทับใจให้กับเขาอย่างมาก

ในช่วง 10 วันแรกหลังจากได้รับ "บทความ..." เขาได้ทำการทดลองใหม่ๆ มากมาย ยืนยันผลลัพธ์ของกัลวานีอย่างสมบูรณ์ และมุ่งมั่นที่จะแนะนำมาตรการในสาขาวิทยาศาสตร์ใหม่นี้ ซึ่งก็คือการดำเนินการเชิงปริมาณ การศึกษาเรื่อง “ไฟฟ้าของสัตว์” วัดค่าของมันด้วยอิเล็กโตรมิเตอร์และปริมาณประจุที่ต้องใช้ในการทำให้กล้ามเนื้อหดตัว (“ท้ายที่สุดแล้ว ไม่มีอะไรมีค่าสามารถทำได้ถ้าคุณไม่ลดปรากฏการณ์ลงเป็นองศาและการวัด โดยเฉพาะในวิชาฟิสิกส์” เขียน โวลต้า.).

ในการทดลองแรกสุด เราค้นพบว่าการเตรียมกบมีความไวอย่างยิ่งต่อการปล่อยกระแสไฟฟ้า และการหดตัวเกิดขึ้นกับประจุที่อ่อนแอของโถ Leyden จนตรวจไม่พบพวกมันด้วยอิเล็กโตรมิเตอร์ที่ดีที่สุด

ในการทดลองทั้งหมดของเขา กัลวานีใช้ปลายด้านหนึ่งของตัวนำโลหะที่เส้นประสาท และอีกด้านหนึ่งที่กล้ามเนื้อ นี่เป็นเพราะความคิดของเขาที่ว่ากล้ามเนื้อคือขวดเลย์เดนที่ไหลผ่านเส้นประสาท

โวลตาทำให้เงื่อนไขการทดลองมีความหลากหลาย ทำการเตรียมการที่แตกต่างกัน และใช้ตัวนำในลักษณะที่แตกต่างกัน เขาสนใจในด้านปริมาณของเรื่องนี้ ดังนั้นเขาจึงมองหาเงื่อนไขที่ประจุขั้นต่ำจะทำให้กล้ามเนื้อหดตัว ในเวลาเดียวกัน เขาพบว่าการหดตัวที่ดีที่สุดเกิดขึ้นเมื่อเส้นประสาทที่เตรียมไว้อย่างดีสองส่วนที่แตกต่างกันถูกปิดโดยตัวนำภายนอก จากนี้เขาสรุปว่าไม่ใช่กล้ามเนื้อที่ถูกปล่อยออกมาผ่านเส้นลวดและเส้นประสาท แต่ในทางกลับกัน เส้นประสาทซึ่งมีความไวต่อการระคายเคืองมากกว่ากลับรู้สึกตื่นเต้นและส่งอะไรบางอย่างไปยังกล้ามเนื้อ

ดังนั้นศรัทธาของโวลตาต่อมุมมองทางทฤษฎีของกัลวานีจึงสั่นคลอนอย่างมาก หากกัลวานีเข้าใจผิดคิดว่ากล้ามเนื้อเป็นแหล่งที่มาของ "กระแสไฟฟ้าจากสัตว์" เขาอาจทำผิดพลาดอย่างอื่นได้ ดังนั้นโวลตาจึงสงสัยพื้นฐานงานของกัลวานีนั่นคือการมีอยู่ของ "ไฟฟ้าจากสัตว์"

เขาตั้งคำถาม: เหตุใดการคายประจุจึงเกิดขึ้นระหว่างจุดปิดสองจุดของเส้นประสาทเดียวกันซึ่งคล้ายกันในทุกสิ่ง เมื่อพวกมันลัดวงจรด้วยตัวนำ สิ่งนี้ขัดแย้งกับหลักการของความเป็นเหตุเป็นผล เหตุใดตัวนำปิดจึงควรประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันเพื่อให้การทดลองประสบความสำเร็จ ท้ายที่สุดแล้วบทบาทของตัวนำนี้ตามมุมมองของกัลวานีเป็นเพียงการปิดวงจรเท่านั้น แต่โลหะประเภทเดียวก็เพียงพอที่จะทำให้วงจรสมบูรณ์ได้

โวลตาเริ่มศึกษาปัญหานี้โดยละเอียด เขาพยายามผสมโลหะหลายคู่เข้าด้วยกัน หากโลหะเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำธรรมดาธรรมชาติของพวกมันก็ไม่สำคัญ แต่ถ้าโลหะเหล่านี้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าด้วยเหตุผลบางอย่าง (นี่คือแนวคิดการปฏิวัติใหม่ของโวลตาซึ่งสามารถเอาชนะอำนาจของกิลเบิร์ตได้!) ความแข็งแกร่งของแหล่งกำเนิดอาจขึ้นอยู่กับการรวมกันของโลหะ และโวลตาก็พบการพึ่งพาอาศัยกันเช่นนี้

ผลของสารสองชนิดที่แตกต่างกันในการเตรียมกบจะรุนแรงยิ่งขึ้น โดยยิ่งมีระยะห่างจากกันมากในชุดต่อไปนี้: สังกะสี ดีบุก ตะกั่ว เหล็ก ทองเหลือง ทองแดง ทองแดง แพลทินัม ทอง เงิน ปรอท กราไฟท์ ถ่านหิน.

จากการแจกแจงนี้ในงานปี 1794 เป็นที่ชัดเจนว่า Volta ทดลองอย่างแข็งขันเพียงใด เขามั่นใจมากขึ้นว่าแหล่งกำเนิดไฟฟ้าในการทดลองของกัลวานีไม่ใช่กล้ามเนื้อกบ แต่เป็นโลหะสองชนิดที่กัลวานีสัมผัส

แต่กัลวานีสังเกตเห็นการหดตัวของกล้ามเนื้อแม้ว่าจะใช้โลหะเพียงชนิดเดียวก็ตาม! โวลตาศึกษากรณีนี้โดยละเอียดและแสดงให้เห็นว่าทองแดงสองชิ้นสามารถมีสิ่งเจือปนต่างกันได้ ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้ปลายด้านหนึ่งของเส้นลวดปนเปื้อนเพื่อให้ทำหน้าที่เหมือนโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน อุณหภูมิต่างกันเล็กน้อยที่ขอบตรงข้ามของชิ้นเดียวกัน ของโลหะก็เพียงพอที่จะมีบทบาทเป็นตัวกระตุ้น ฯลฯ

ในที่สุด โวลตาก็ได้ข้อสรุปขั้นสุดท้าย: การสัมผัสของโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันคือแหล่งกำเนิดไฟฟ้าใหม่ ซึ่งอิเล็กโทรสโคป "ที่มีชีวิต" ทำปฏิกิริยา นี่คือสิ่งที่อธิบายการทดลองของกัลวานีได้อย่างแม่นยำ!

ข้อสรุปของโวลตานี้ได้รับการสนับสนุนจากการทดลองต่างๆ มากมาย ตัวอย่างเช่น โวลตานำลวดที่ทำจากเงินและดีบุก เชื่อมต่อปลายบางส่วนของสายไฟเหล่านี้เข้าด้วยกัน และปลายอีกด้านหนึ่งแตะลิ้น: โลหะอันหนึ่งอยู่ที่ปลายสุดและอีกอันอยู่ไกลออกไปเล็กน้อย

เขาค้นพบว่าถ้าเอาเงินทาที่ปลายลิ้นก็จะรู้สึกได้ถึงรสที่เป็นด่าง และถ้าทาดีบุกก็มีรสเปรี้ยว หากแหล่งกำเนิดไฟฟ้าคือกล้ามเนื้อลิ้น รสชาติก็ไม่ควรเปลี่ยนจากการเปลี่ยนแปลงของโลหะปิด โวลตาให้เหตุผล แต่ถ้าบทบาทของแหล่งไฟฟ้าเล่นโดยโลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันก็ชัดเจนว่าการเปลี่ยนตำแหน่งจะเป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของ "บวก" และ "ลบ" ในบางกรณี ของเหลวไฟฟ้าจะเข้าสู่เส้นประสาทที่ปลายลิ้น และในอีกกรณีหนึ่งก็จะออกไป นี่คือสิ่งที่ทำให้เกิดรสนิยมที่แตกต่างกัน บางทีการทำงานของประสาทสัมผัสทั้งหมดอาจเชื่อมโยงกับไฟฟ้าใช่ไหม? - โวลตาถาม (และอย่างที่เรารู้ตอนนี้ก็เป็นเช่นนั้น)

คุณคงจำได้ว่าในยุคที่เรากำลังพูดถึง การแสดงการทดลองอันน่าตื่นตาตื่นใจเป็นเรื่องที่ทันสมัย กัลวานีเกิดการทดลองเช่นนี้ - "ลูกตุ้มประสาทไฟฟ้า" - เมื่อขาของกบห้อยอยู่บนตะขอทองแดงแตะที่กล่องเงิน (มันเป็นเรื่องของทองแดงและเงิน! - โวลตาจะพูด) และโวลตาก็เกิดการทดลองที่น่าตื่นเต้นเช่นกัน

คนสี่คน “...ผูกโซ่เข้าหากัน คนหนึ่งใช้นิ้วแตะปลายลิ้นของเพื่อนบ้าน อีกคนหนึ่งแตะผิวลูกตาของเพื่อนบ้านด้วยวิธีเดียวกัน อีกสองคนใช้นิ้วเปียกจับหนึ่งนิ้ว โดยอุ้งเท้าและอีกอันโดยหลังกบที่เพิ่งเตรียมไว้..

ในที่สุด คนแรกในแถวก็ถือแผ่นสังกะสีในมือที่เปียกของเขา และคนสุดท้ายถือแผ่นเงิน จากนั้นพวกเขาก็นำแผ่นเหล่านี้มาสัมผัสกัน

ในเวลาเดียวกันความรู้สึกรสเปรี้ยวจะปรากฏขึ้นที่ด้านบนของลิ้นซึ่งสัมผัสโดยบุคคลที่ถือสังกะสีอยู่ในมือ เข้าตาเหรอ? ที่นิ้วเพื่อนบ้านสัมผัสจะเกิดความรู้สึกเป็นแสงวาบ และขาของกบที่อยู่ในมือทั้งสองข้างก็จะเริ่มหดตัวอย่างรุนแรง”

เส้นประสาททั้งหมดที่พบว่าตัวเองอยู่ในเส้นทางของของเหลวไฟฟ้า - เส้นประสาทของลิ้น, เส้นประสาทของตา, เส้นประสาทของกบ - ​​เป็นเพียงอิเล็กโทรมิเตอร์ที่มีความไวสูงและโลหะจากการสัมผัสซึ่งผลกระทบเกิดขึ้น ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้าธรรมดา แต่เป็น "เครื่องยนต์" ของไฟฟ้า

“ดังนั้น แทนที่จะพูดถึงไฟฟ้าจากสัตว์ เราอาจจะพูดถึงไฟฟ้าจากโลหะได้อย่างสมเหตุสมผลมากกว่า” (Volta, 1794) ท้ายที่สุดแล้วหากคนในกลุ่มสี่คนไม่ถือเงินและสังกะสี แต่เพียงใช้มือสัมผัสกันก็จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น จากข้อมูลของกัลวานี การปล่อย "ขวดเลย์เดนที่มีชีวิต" ซึ่งอยู่ในกบน่าจะประสบความสำเร็จมากกว่านี้เพราะวงจรปิดสั้นลง ส่วนหนึ่งถูกลบออกจากมันโดยไม่ต้องเพิ่มอะไรเลย แต่ไม่มีผลอะไร ซึ่งหมายความว่าเหตุผลไม่ได้อยู่ที่กบ แต่อยู่ที่โลหะ - อยู่ที่การสัมผัสของเงินและสังกะสี

จากตัวอย่างที่เห็นได้ชัดแล้วว่าโวลตาพูดถูก ในบทความที่มีชื่อเสียงของกัลวานี ไม่มีหลักฐานของการมีอยู่ของ "กระแสไฟฟ้าจากสัตว์"

ข้อสังเกตของกัลวานีเมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2329 ซึ่งเป็นวันเกิดของชีววิทยาไฟฟ้ามีสาเหตุมาจาก ปรากฏการณ์ทางกายภาพบนพื้นฐานของการที่โวลตาคิดค้นแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง: เซลล์กัลวานิกหรือคอลัมน์โวลตาอิก

สิ่งประดิษฐ์นี้จะนำไปสู่การพัฒนาหลักคำสอนด้านไฟฟ้าและวิศวกรรมไฟฟ้าอย่างเข้มข้น และจะทำให้ศตวรรษที่ 19 ไม่เพียงแต่เป็นไอน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไฟฟ้าด้วย

แม้จะได้รับความช่วยเหลือจากเพื่อนและผู้ติดตาม แต่การสนับสนุนจากนักธรรมชาติวิทยารายใหญ่เช่น A. Humboldt แต่ Galvani ก็แพ้การโต้เถียงกับ Volta ข้อโต้แย้งของโวลต์ดูน่าเชื่อทีเดียว ในปี พ.ศ. 2340 การล่มสลายครั้งสุดท้ายเกิดขึ้น: ด้วยเหตุผลทางการเมือง Galvani ถูกไล่ออกจากมหาวิทยาลัย เขาเสียโอกาสในการทำงานและเสียชีวิตในอีกหนึ่งปีต่อมา

อย่างไรก็ตาม คราวนี้โวลต้าคิดผิด ในการทดลองทั้งสามที่อธิบายไว้ข้างต้น กัลวานีกำลังเผชิญกับ "กระแสไฟฟ้าของสัตว์" ซึ่งในที่สุดเขาก็ค้นพบได้

หลังจากการประดิษฐ์แหล่งกำเนิดกระแสตรง โวลต้าก็มีชื่อเสียงและเป็นที่ยอมรับของทุกคน ในปี 1801 นโปเลียนเชิญเขาไปที่ปารีส ซึ่งที่ Academy of Sciences เขาได้สาธิตคอลัมน์โวลตาอิกอันโด่งดังของเขา โวลตาเสียชีวิตในปี พ.ศ. 2370 เมื่ออายุ 82 ปี เต็มไปด้วยความรุ่งโรจน์

Berkinblit M. B. , Glagoleva E. G. "ไฟฟ้าในสิ่งมีชีวิต"