Анатолий Томилин - Мир электричества
Занимался электрическими рыбами и Гальвани. (Одна из них даже носит ныне его имя – «торпедо Гальвани».) Эти опыты лишь утвердили его в мнении, что если скаты могут вырабатывать электричество, то его должны давать и мышцы любого другого животного. При этом болонский профессор подчеркивал в своем «Трактате…», что считает электричество, возникающее при трении, так же как атмосферное и электричество скатов, сходным с «животным электричеством», которое открыл он. Это важно отметить, поскольку еще и пятьдесят лет спустя находилось немало ученых, считавших, что «животное электричество» должно иметь какие-то признаки, отличающие его от обычного. И лишь серия специальных работ Фарадея, показавшего, что все известные науке виды электричества ничем не отличаются друг от друга, смогла положить конец этому заблуждению.
Еще за десять лет до опытов Гальвани гениальный ученый-одиночка Кавендиш присоединил проволочки к брюху и спине ската и с помощью электроскопа с бузинными шариками измерил заряд на теле рыбы. Но Кавендиш никогда не публиковал результаты своих опытов.
Опыты Гальвани повторяли буквально во всех странах. Лягушки гибли тысячами во славу новой науки. Современники писали: «В течение целых тысячелетий хладнокровное племя лягушек беззаботно совершало свой жизненный путь, как его наметила природа, зная только одного врага, господина аиста, да еще, пожалуй, терпя урон от гурманов, которые требовали для себя жертвы в виде пары лягушачьих лапок со всего несметного рода. Но на исходе XVIII столетия наступил злосчастный век для лягушек. Злой рок воцарился над ними, и вряд ли когда-либо лягушки от него освободятся. Затравлены, схвачены, замучены, скальпированы, убиты, обезглавлены – но и со смертью не пришел конец их бедствиям. Лягушка стала физическим прибором, отдала себя в распоряжение науки. Срежут ей голову, сдерут кожу, расправят мускулы и проткнут спину проволокой, а она все еще не смеет уйти к месту вечного упокоения; повинуясь приказаниям физиков или физиологов, нервы ее придут в раздражение и мускулы будут сокращаться, пока не высохнет последняя капля «живой воды». И все это лежит на совести у Алоизо Луиджи Гальвани».
Опыты Гальвани
Со временем от лягушачьих лапок экспериментаторы перешли к конечностям кроликов и овец, пробовали действие электричества на ампутированной человеческой ноге. Английский врач из Глазго на публичной лекции приложил электроды от батареи лейденских банок к нервам и мышцам трупа повешенного и воспроизвел у него дыхательное движение грудной клетки. А когда покойник под действием электрического разряда открыл глаза и лицо его стало подергиваться, многие из присутствующих лишились сознания от ужаса.
«Гальвани – воскреситель мертвых!» – кричали заголовки газет. Казалось, оставалось совсем немного до исполнения вековечной мечты человечества. Для этого надо было только тщательно изучить «животное электричество Гальвани», найти его источник в теле и научиться заряжать этот источник, когда он иссякает со смертью.
Сначала Гальвани вел только дневники своих опытов. Но через десять лет он решил объединить результаты исследований и выпустил «Комментарий о силах электричества в мускульном движении». Книга вызвала большой интерес среди физиков и врачей, наперебой повторявших описанные опыты. Уже давно было известно, что электрические разряды от машин и лейденских банок вызывают конвульсии у людей, подвергавшихся их ударам. И хотя природа таких явлений оставалась неисследованной, медики-практики широко пользовались «электрической жидкостью» для лечения своих пациентов от всевозможных болезней.
Гальвани сравнивал мышцу с лейденской банкой, предполагая, что ее внешняя и внутренняя части заряжаются противоположным электричеством. Именно потому, что нерв – кондуктор этой банки соединяли с поверхностью мышцы, соответствовавшей внешней обкладке, происходил разряд, результатом которого было сокращение мышцы.
«Волнение, вызванное появлением книги Гальвани, среди физиков, физиологов и врачей, – писал историк науки Эмиль Дюбуа-Реймон, – можно сравнить лишь с бурей, появившейся в то же самое время на политическом горизонте Европы. Повсюду, где только имелись лягушки и где можно было раздобыть два куска разнородного металла, всякий хотел собственными глазами убедиться в чудесном воскрешении отрезанных членов».
Вольта против Гальвани
В самый разгар триумфа гальванизма появилась в итальянском «Физико-медицинском журнале» статья профессора физики Павийского университета Алессандро Вольты. Тот утверждал, что для объяснения опытов Гальвани не нужно предполагать существование какого-то особенного «животного электричества». Дело совсем не в несчастной лягушке и не в ее отрезанной ноге. Просто Гальвани, сам того не подозревая, привел во взаимодействие два разных металла. Они и породили электрическую силу. А лягушка послужила только проводником. «Я давно убедился, – писал Вольта в письме к профессору Вассали, – что все действие возникает первоначально вследствие прикосновения металлов к какому-нибудь влажному телу или к самой воде. В силу такого соприкосновения электрический флюид гонится в это влажное тело или в воду от самих металлов, от одного больше, от другого меньше (больше всего от цинка, меньше всего от серебра). При установлении непрерывного сообщения между соответствующими проводниками этот флюид совершает постоянный круговорот. И вот, если в состав этого проводящего круга или в какую-нибудь его часть входят в качестве соединительного звена бедренные нервы лягушки, рассеченной таким образом, что только по одним этим нервам должен пройти весь или почти весь электрический ток, или если таким звеном является какой-нибудь другой нерв, служивший для движения того или иного члена тела какого-либо другого животного, пока и поскольку такие нервы сохраняют остаток жизнеспособности, то тогда, управляемые такими нервами, мышцы и члены тела начинают сокращаться, как только замыкается цепь проводников и появляется электрический ток; и они сокращаются каждый раз, когда после некоторого перерыва эта цепь снова замыкается».
В этих строчках фактически изложена идея самого Вольты о новом «металлическом электричестве» как источнике «постоянного кругооборота» электрического флюида, то есть электрического тока, и полностью отрицается гипотеза Гальвани о «животном электричестве».
Вольта был к этому времени довольно известен своими исследованиями газов, а также несколькими выдающимися экспериментальными работами по электричеству, являлся членом Лондонского королевского общества. Сначала он, как и все, был убежден в правильности взглядов Гальвани. Но, повторяя опыты коллеги, стал испытывать сомнения. Гальвани, считая, что именно в мышце, как в лейденской банке, накоплено «животное электричество», всегда прикладывал металлический проводник одним концом к мышце, а другим к нерву и наблюдал сокращение лягушачьей лапки как результат «разряда».
Вольта обнаруживает, что еще лучше сокращение происходит, когда проволока, состоящая из двух разнородных металлов, замыкает не мышцу и нерв, а два участка препарированного нерва… Не значит ли это, что вовсе не в мышце накапливается «животное электричество», а сам нерв передает в мышцу «электрический флюид»! (В те времена электричество считалось некой невесомой жидкостью – флюидом.) И почему замыкающий проводник должен состоять из двух разнородных металлов? Не в них ли дело? Вольта начинает исследовать сочетания разных пар металлов и приходит к выводу, что не мышца лягушки, а два металла «являются в настоящем смысле слова возбудителями электричества, между тем как нервы играют чисто пассивную роль».
Естественно, что Гальвани не мог оставить такой выпад без внимания. В присутствии свидетелей он препарировал лягушек железным ножом, положив их на железную же подставку, соединял мышцу и нерв проводом из одного металла. Лапки все равно сокращались! «Если это происходит и при одном металле, значит, источник электричества находится в животном!» – утверждал Гальвани.
«Отнюдь! – возражал Вольта. – Даже единый кусок проволоки нельзя считать абсолютно однородным. В нем могут быть примеси. Он может быть по-разному закален по длине». И показывал электричество, которое рождалось вообще без участия животных, из одних лишь разнородных металлов. Вольта назвал его «металлическим электричеством».
Весь мир физиков разделился на два лагеря. Одни поддерживали Гальвани и назывались сторонниками гальванизма. Другие придерживались взглядом Вольты. И трудно сказать, чем бы закончился этот спор в XVIII веке, однако Гальвани из поединка выбыл.
В 1796 году в Северную Италию под предлогом войны с Австрией вторглись французские войска под командованием генерала Бонапарта. Французы предполагали разгромить австро-сардинские войска, двинуться на Австрию и захватить Вену. Италия была им нужна как источник продовольствия, денег и удобный путь на Балканы.
