Два открытия Гальвани

Открытие, сделанное двести лет назад анатомом из Болоньи Луиджи Гальвани (1737-1798), ярким светом озарило идею связи электрических и химических явлений. И хотя, как это часто случается в истории науки, сам Гальвани истолковывал свое открытие неправильно, заслуга его перед наукой огромна. Вокруг его открытия поднялась такая буря страстей и споров, что современники сравнивали ее в шутку с политической бурей, вызванной французской революцией. Споры эти побудили ученых всего мира рассмотреть то, что увидел Гальвани, внимательно, а это в конце концов привело к созданию химического источника тока, а также способствовало развитию физиологии.

Вот как сам Гальвани описывает историю своего открытия: «Я препарировал лягушку и положил ее на стол, на котором стояла электрическая машина. Как только один из моих помощников коснулся, совершенно случайно, кончиком скальпеля бедренных нервов лягушки, мышцы ее стали сокращаться. Другой помощник уверял, что это произошло тогда, когда из кондуктора электрической машины была извлечена искра. У меня явилось страстное желание проверить это явление и выяснить, что за ним скрывается». Оказалось, что судорожное сокращение мускулов происходит при совпадении двух условий: когда металлический предмет прикасается к нерву и когда по соседству проскакивает электрическая искра.

Едва ли не самое интересное в этой истории то, что у Гальвани не должно было быть оснований приходить в столь большое волнение. Если бы он обладал всеми научными познаниями своего времени, он бы мог без особого труда создать даже целую теорию наблюдаемого им явления. Лет за тридцать до него сокращение лягушачьей лапки вблизи электрической машины наблюдал и описал Марко Кальдани, не придавший, впрочем, этому никакого значения. А в 1678 г. физиолог Шваммердам показывал герцогу Тосканскому, как содрогаются лапки лягушки, подвешенной на серебряной нити. К счастью, Гальвани ничего этого не знал, то, что он увидел, его взволновало, и он решил доискаться до причин удивительного явления.

Сначала он убедился, что лапки сокращаются, когда из электрической машины или из лейденской банки извлекается искра. Потом он заметил, что «сильнейшие и многократные сокращения» вызываются и вспышкой молнии, если препарированную лягушку повесить на проводник, соединенный с громоотводом. Итак, первое открытие Гальвани было такое: если в момент прикосновения к нерву металлического тела вблизи происходит электрический разряд, мышцы сокращаются. Открытие было сделано в 1780 г.

Прошло шесть лет, Гальвани решил узнать, как действует на мышцу атмосферное электричество, когда нет грозы. Он воткнул в спинной мозг препарированной лягушки медный крючок и повесил ее на железную решетку своего балкона. Ничего не произошло. Устав от ожидания, Гальвани стал надавливать на крючок, прижимая лягушку к решетке. К немалому удивлению, ибо дело было при ясном небе, он заметил, что «лягушка впадала в обычные сокращения». Тогда он решил, что атмосферное электричество накопилось в лягушке, а потом вышло из нее при соприкосновении с металлом.

Гальвани перенес лягушку в комнату, положил ее на железную пластинку и стал прижимать к ней вставленный в спинной мозг медный крючок. То, что он увидел, поразило его: происходили энергичные мышечные сокращения. Он стал экспериментировать с разными металлами и заметил, что в разных случаях сокращения были различной интенсивности.

Все это должно было направить мысль Гальвани на размышления о роли двух разнородных металлов в наблюдаемом эффекте, и тогда бы эффект получил правильное истолкование. Десятки раз ведь он убеждался, что мышца сокращается, когда два разнородных металла вступают в соприкосновение с ней и одновременно друг с другом. Именно в этом и была суть его второго открытия. Гальвани же пришел к заключению, что источником электричества является сама лягушка, и решил, что открыл новый вид электричества, назвав его «животным». Как-то он сказал, что «легко ошибиться в исследовании, если считать виденным и найденным то, что мы желали увидеть и найти». Судьбе было угодно, чтобы он сам и совершил эту ошибку.

В 1791 г. он опубликовал результаты своих многолетних опытов. Издание «Трактата о силах электричества при мышечном движении» вызвало мощную волну исследований. Многие повторяли опыты Гальвани. Казалось, что найдена тайна жизни. Всякий, кому удавалось найти лягушку и обзавестись двумя кусками разнородных металлов, пытался воспроизвести чудесное оживление отрезанных конечностей. Но что же это такое? Спорил весь ученый мир Европы. И надо сказать, что с теорией «животного» электричества соглашались немногие. На Гальвани со всех сторон обрушивалась критика. Частная жизнь его тоже не была усыпана розами, его постигли несчастья. После болезни умерла горячо любимая жена. Созданную Бонапартом республику Гальвани не признал и отказался ей присягнуть, за что его отстранили от заведования кафедрой в Болонском университете. Одинокий, несчастный, почти нищий, он умер через семь лет после опубликования своего трактата. Было ему немногим более шестидесяти.

В 1791 г., когда был опубликован труд Гальвани, сорокашестилетний профессор университета в Павии Алессандро Вольта, только что принятый в члены Лондонского Королевского общества, приступил к опытам с изобретенным им электроскопом, а тридцатилетний Василий Петров начал преподавать физику в Измайловском кадетском училище в Петербурге. Гэмфри Дэви исполнилось 13 лет, Берцелиусу - 12, а Майкл Фарадей только появился на свет. Все еще было впереди.