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物理学史上的里程碑电流的发现

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:也许你没有想到,电流最初的发现者却是一个解剖学家偶然发现的。伽伐尼发现电流直接导致了电生理学的建立和伏打电池的发明。伽伐尼发现动物电的消息传开后,立即受到了欧洲学术界的震惊,但也有不少人表示怀疑。青蛙腿抽搐是因为青蛙腿上的神经受到了电刺激,产生新的动物电,后者沿神经传导到肌肉,引起了肌肉的紧张收缩。

电流最初是怎么发现的呢?也许你没有想到,电流最初的发现者却是一个解剖学家偶然发现的。他就是18世纪意大利解剖学家——伽伐尼。伽伐尼发现电流直接导致了电生理学的建立和伏打电池的发明。

静电学在18世纪得到了长足的发展,但直到1780年的一次偶然事件,才使人们对于电和电流有了新的认识。

1780年11月的一天,意大利解剖学家伽伐尼在对青蛙进行解剖时,发现当解剖刀触及蛙腿外露的神经时,死蛙的腿便会出现痉挛、抽搐。伽伐尼非常奇怪,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,伽伐尼突然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。

伽伐尼

6年后,一艘英国船从南美把几条电鳗带到伦敦。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,尝到了被电攻击的滋味,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。

这一消息传到意大利,伽伐尼顿觉眼前一亮。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,这就是动物电。

学海拾贝

晚年时的伽伐尼贫病交加。1798年12月4日,61岁的伽伐尼在波洛尼亚去世。后来,为了纪念伽伐尼,伏打把自己发明的伏打电池叫“伽伐尼电池”,引出的电流称为“伽伐尼电流”。

1786年9月20日,为了证实自己的想法,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。1791年,伽伐尼发表了他的著名论文《肌肉运动中的电力》,向科学界宣布他对“动物电”的论述。

伽伐尼发现动物电的消息传开后,立即受到了欧洲学术界的震惊,但也有不少人表示怀疑。于是在1793年的一天,伽伐尼来到英国皇家学会表演他的新发现。因为这是继富兰克林之后,人们在电知识方面听到的又一个爆炸性新闻,所以这天皇家学会的报告厅里座无虚席。其中就有一个名叫伏打的电学界里的新秀。当青蛙的蛙腿抽动起来的时候,在座的学者看得目瞪口呆,而只有伏打陷入了沉思。后来,在伽伐尼实验的基础上,他发明了伏打电池。

事实上,我们知道伽伐尼的解释并不正确。青蛙腿抽搐是因为青蛙腿上的神经受到了电刺激,产生新的动物电,后者沿神经传导到肌肉,引起了肌肉的紧张收缩。虽然如此,伽伐尼的发现也具有重大的历史意义,它使电流研究开始由静电转向动电的领域,并成为后来世界走上电气化的重要跳板。

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