<<
>>

Вольта проверяет открытие Гальвани и «закрывает» его

  Появление «Трактата...» вызвало огромный интерес в самых разных странах. Уже в следующем году выходит его второе издание. Гальвани на короткое время становится знаменит. Многие крупные ученые занялись повторением его опытов и проверкой результатов.
Сре- пн них был и итальянский физик Алессандро Вольта, в юности заочный ученик аббата Нолле,
В это время (1792 г.) Вольта был уже известным физиком, профессором университета в Павии, членом Лондонского Королевского общества. К этому времени он изобрел новый чувствительный электроскоп, электрический конденсатор и ряд других приборов. Его научные интересы всю жизнь были в основном связаны с электричеством, и работа Гальвани произвела на него огромное впечатление. В первые же 10 дней после получения «Трактата...» он ставит массу новых опытов, полностью подтверждает результаты Гальвани и задается целью внести меру в эту новую область науки, т. е. провести количественное изучение «животного электричества», измерить электрометрами его величину и величину заряда, необходимого для вызова сокращения мышцы. («Ведь никогда нельзя сделать ничего ценного, если не сводить явлений к градусам и измерениям, особенно в физике»,— писал Вольта.) В первых же опытах он обнаруживает, что препарат лягушки крайне чувствителен к электрическому разряду и сокращение возникает при столь слабых зарядах лейденской банки, которые не обнаруживаются самыми лучшими электрометрами.
Гальвани во всех своих опытах прикладывал один конец металлического проводника к нерву, а другой — к мышце. Это было связано с его идеей о том, что мышца — лейденская банка, которая разряжается через нерв.
Вольта разнообразит условия опытов, делает разные препараты, прикладывает проводник различными способами. Его интересует количественная сторона дела, поэтому он ищет такие условия, при которых минимальный заряд вызывает сокращение мышц. При этом он выясняет, что лучше всего сокращение возникает тогда, когда внешним проводником замыкаются два разных участка хорошо отпрепарованного нерва. Отсюда он делает вывод, что вовсе не мышца разряжается через провод и нерв, а, напротив, нерв, который более чувствителен к раздражению, возбуждается и что-то передает в мышцу.
Итак, вера Вольта в теоретические взгляды Гальвани Уже сильно поколеблена. Если Гальвани мог ошибиться, считая именно мышцу источником «животного электричества», то он мог сделать и другие ошибки. И вот у Вольта возникает сомнение в самой основе работы Гальвани — в существовании «животного электричества». Он ставит вопрос, почему между двумя близкими точками одного и того же нерва,; которые во всем похожи, происходит разряд,; когда их замыкают проводником? Это противоречит принципу причинности. А почему замыкающий проводник для успеха опыта должен состоять из двух разных металлов? Ведь роль этого проводника, согласно взглядам Гальвани, лишь в том, чтобы замкнуть цепь. Но для замыкания цепи достаточно одного вида металла.
Вольта начинает детально изучать этот вопрос. Он пробует сочетания разных пар металлов. Если эти металлы играют роль простого проводника, то их природа не должна иметь значения. Но если эти металлы почему-то сами являются источником электричества (вот новая революционная идея Вольта, которому удалось преодолеть авторитет Джильберта!), то сила источника может зависеть от сочетания металлов.
И Вольта находит такую зависимость. Действие двух различных веществ на препарат лягушки тем сильнее, чем дальше отстоят они друг от друга в следующем ряду: цинк, олово, свинец, железо, латунь, бронза, медь, платина, золото, серебро, ртуть, графит, уголь. Из этого перечисления, приведенного в работе 1794 г., видно, как активно экспериментирует Вольта, У него все более крепнет уверенность, что источником электричества в опытах Гальвани была не мышца лягушки, а те два металла, которыми Гальвани к ней прикасался.
Но ведь Гальвани наблюдал сокращения мышц и при использовании всего одного металла! Вольта подробно изучает и этот случай и показывает, что два куска меди могут содержать разные примеси, что достаточно загрязнить один конец проволоки, чтобы она действовала как два разных металла, достаточно небольшой разницы температур на противоположных краях одного и того же куска металла, чтобы он играл роль раздражителя и т. д.
Наконец, Вольта делает окончательный вывод: контакт двух разных металлов является новым источником электричества, на которое реагирует «живой» электроскоп. Именно этим объясняются опыты Гальвани!
Этот вывод Вольта подкрепляет еще целым рядом разнообразных экспериментов. Например, Вольта берет проволочки из серебра и олова, одни концы этих проволочек соединяет между собой, а другими концами касается языка: одним металлом самого кончика, а другим чуть дальше. Он обнаруживает, что если к кончику языка приложено серебро, то чувствуется щелочной вкус,, а если олово — то кислый. Если бы источником электрг- чества была сама мышца языка, то вкус не должен был бы меняться от изменения замыкающего металла,— рассуждает Вольта. Но если роль источника электричества играют Два разнородных металла, тогда ясно, что, меняя их местами, мы меняем положение «плюса» и «минуса». В одних случаях электрический флюид входит в нервы кончика языка, а в другом — выходит из них. Это и вызывает разный вкус. Может быть, работа всех органов чувств связана с электричеством? — спрашивает Вольта (и, как мы теперь знаем, это именно так).
Вы помните, что в описываемую нами эпоху было модно ставить эффектные опыты. Такой опыт придумал Галь- вани — «электрический нервный маятник»,— когда лапка лягушки, подвешенная на медном крючке, касалась серебряной шкатулки. (Все дело тут в меди и серебре! — сказал бы Вольта.) И Вольта тоже придумал эффектный опыт.
Четыре человека «...образуют друг с другом цепь, причем один прикасается пальцем к кончику языка соседа, другой таким же образом к поверхности глазного яблока своего другого соседа, а двое остальных держат мокрыми пальцами один за лапку, а другой за спину свежепрепарованную... лягушку. Наконец, первый в ряду держит также в мокрой руке цинковую пластинку, а последний держит серебряную пластинку, и затем они приводят эти пластинки во взаимное соприкосновение. В тот же момент на верхушке языка, к которой прикасается человек, держащий в руке цинк, появится ощущение кислого вкуса; в глазу, к которому прикасается палец соседа, появится ощущение вспышки света; и в то же время лапки лягушки, находящиеся в двух руках, начнут сильно сокращаться». Все нервы, оказавшиеся на пути электрического флюида — нервы языка, нервы глаза, нервы лягушки,— являются просто очень чувствительными электрометрами, а металлы, от соприкосновения которых и возникает эффект, не простые проводники, а «двигатели» электричества. «Таким образом, вместо того, чтобы говорить о животном электричестве, можно было бы с большим правом говорить о металлическом электричестве» (Вольта, 1794 г.). Ведь если люди в той цепи из четырех человек не будут держать серебро и цинк, а просто коснутся руками друг друга, то ничего не произойдет. По Гальвани, разряд «живой лейденской банки», которая находится в лягушке, должен произойти еще успешнее, ®едь замыкающая цепь стала короче, из нее убрали участок, ничего не прибавив; но эффекта нет. Значит, причина не в лягушке, а в металлах — в контакте серебра и цинка.
Уже из приведенных примеров ясно, что Вольта был прав. В знаменитом трактате Гальвани нет никаких доказательств существования «животного электричества». Наблюдение, сделанное Гальвани 26 сентября 1786 г., в день рождения электробиологии, имело причиной чисто физическое явление, на основе которого Вольта изобрел источник постоянного тока:              гальванический элемент,
или вольтов столб. Это изобретение приведет к интенсивному развитию учения об электричестве и электротехнике и сделает XIX век веком не только пара, но и электричества.
Но причем же тут электробиология?
Лирическое] отступление о путях науки. Давайте теперь на минуту остановимся и задумаемся о том, что же мы узнали не только об истории открытия «животного электричества», но и о науке вообще. Одна из главных целей, поставленных на прочитанных вами страницах,— показать достаточно типичную картину развития науки.
Первый урок, который можно извлечь из рассказанного, состоит в том, что наука — это некоторая единая система взаимодействующих областей, что учение о теплоте влияет на учение об электричестве, что открытия в области физики влияют на развитие биологии, а решение биологической проблемы (есть ли электричество, вырабатываемое животными) приводит Вольта к чисто физическому открытию. В школе можно раздельно преподавать] разные предметы, да иначе, по-видимому, и нельзя, в университетах создают разные факультеты, научно-исследовательские институты тоже заняты каждый своей более или менее узкой проблемой. Но в природе явления тесно связаны, переплетены и часто совершенно не согласны лечь на полочку того или иного научного ведомства.
Во-вторых, всякое новое открытие, новая теория, новые эксперименты являются следствием предыдущих экспериментов и теорий — в этом одно из проявлений непрерывности развития культуры. Ньютон говорил: «Если я видел больше других, то это только потому, что я стоял на плечах гигантов».
Бросается в глаза также международный характер науки: проводники открывают в Англии, лейденскую банку — в Германии; Франклин работает в Америке, Рихман — в России, Гальвани и Вольта — в Италии.
Мы видели, что и в XVIII веке новые открытия очень быстро пытаются использовать для практики (например, Вольта изобретает свой столб в 1799 г., а книга В. В. Петрова о применении электрической дуги выходит уже в 1803 г.); мнение, нередко высказываемое в литературе, что в старину от открытия до его применения проходили многие десятилетия, скорее легенда, чем факт. Открыта i применяли настолько быстро, что к этому процесс/ зачастую примазывались шарлатаны.
Особенно мы' хотели бы остановиться на роли эксперимента в науке и роли личности ученого в открытии. Наивные описания: «Для решения проблемы ученый поставил опыт и выяснил...» очень редко соответствуют действительности. Один п тот же эксперимент может истолковываться совершенно по-разному разными людьми. Гальвани поставил опыт с замыканием цепи двумя разными металлами, но он не сконцентрировал свое внимание на этой детали, считая ее несущественной. В этом отразилась направленность его личных интересов: он был врач и хотел использовать электричество для лечения, поэтому ему было важно установить, что электричество не чуждо живому, а, наоборот, внутренне присуще и мышцам, и нервам. В работе сказалось также его знакомство с электрическими скатами, которые^точно могли вырабатывать электричество; Гальвани искал совершенно определенное явление и считал, что нашел его. Мы видим, что важен предыдущий опыт ученого, его эмоциональный настрой, цели, которые он перед собой ставит.
Вольта дал другое истолкование тому же опыту: дело не в «животном», а в металлическом электричестве. Но чтобы доказать это истолкование, Вольта должен был не просто повторить опыт Гальвани, а придумать десятки новых, некоторые из которых мы описали.
Придумать опыт и поставить его — это только часть дела. Как правило, опыт допускает много разных истолкований (или, как говорят, интерпретаций), для выбора правильного истолкования обычно необходимы новые опыты. Кроме того, на интерпретацию эксперимента существенно влияет уровень знаний данной эпохи. Вспомните, как подвела Гальвани вера в теоретический вывод Джильберта.
Бывает, что существует несколько альтернативных возможностей в интерпретации опыта и удается придумать новый опыт, который позволяет сделать выбор из этих альтернатив. Такой опыт называют критическим. Однако нередко потом выясняется, что какая-то из возможных интерпретаций была упущена при постановке такого опыта.
Опыт — это шаг на пути науки, шаг, который, как правило, ведет к развилке новых дорог. Наука — непрерывный процесс работы мысли и перед опытом (иначе его не придумать), и во время него, и особенно после него.
<< | >>
Источник: Беркинблит М. Б., Глаголева Е. Г.. Электричество в живых организмах. 1988

Еще по теме Вольта проверяет открытие Гальвани и «закрывает» его:

  1. 18. Луиджи Гальвани, его теория. Спор с Вольтом
  2. И как ты решил все это проверять?
  3. Закрывающие технологии
  4. Закрывающие педагогические технологии. Постановка задачи
  5. 3. КСЕНОФАН И ЭЛЕАТЫ: ОТКРЫТИЕ БЫТИЯ 3.1. Ксенофан и его отношения с элеатами
  6. ОПРАВДАНИЕ БОГА НА ОСНОВАНИИ ЕГО СПРАВЕДЛИВОСТИ, СОГЛАСОВАННОЙ С ПРОЧИМИ ЕГО СОВЕРШЕНСТВАМИ И ВСЕМИ ЕГО ДЕЙСТВИЯМИ 1.
  7. РАЗДЕЛ IX О возможности указать правильный план законодательства; о препятствиях, которые невежество ставит его опубликованию; о том, как невежество осмеивает всякую новую идею и всякое углубленное исследование морали и политики; о том, как оно приписывает человеческому духу непостоянство, несовместимое с длительным существованием хороших законов; о воображаемой опасности, которой (если верить невежеству) должны подвергнуться государства с открытием новой идеи и в особенности истинных принц
  8. СОЦИОКУЛЬТУРНАЯ МЕТРИКА: ПОСТМОДЕРН (ЕГО СВЯЗЬ С МОДЕРНОМ, ЕГО ОСОБЕННОСТИ)
  9. III. Правление императора Льва Мудрого и его преемников. Его четыре брака
  10. ЧЕЛОВЕК, ЕГО ДУША И ЕГО СОБСТВЕННОСТЬ. КРИТИКА КОММУНИЗМА
  11. АДОЛЬФ ГАРНАК МОНАШЕСТВО, ЕГО ИДЕАЛЫ И ЕГО ИСТОРИЯ
  12. ВЕРНЕМ ВЕКУ ГЕНУЭЗЦЕВ ЕГО МАСШТАБЫ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ
  13. Символ «Христа», его исторический и его надисторический смысл