這是怎樣的腿,讓兩位科學家相愛相殺,無法自拔?

2021-01-21 手機鳳凰網

原標題:這是怎樣的腿,讓兩位科學家相愛相殺,無法自拔?

伽伐尼直勾勾地盯著陽臺上的大腿。

這是1786年的義大利北部,早春的風攪動著氣旋,天空陰雲密布,暴雨即將傾盆。突然,一道耀眼的閃電劃破蒼穹——腿動了!

閃電 | NOAA

往後餘生,這樣的腿成了他生活的一部分。

伽伐尼:青蛙自帶電源

陽臺上的腿是青蛙腿,它們被鐵絲懸掛起來。

伽伐尼是一位科學家。當時,他正在研究四足動物的聽覺,而實驗對象正是青蛙。於是,他自然而然地把「電」這種新鮮事物,應用到了自己的青蛙研究中。

伽伐尼畫像 | Wikimedia Commons

他將死去青蛙的坐骨神經挑出,用發電機產生的電刺激這些神經,就可以造成青蛙腿的跳動,說明人工電可以讓青蛙恢復一定「生命」的跡象

人工電如此?那麼自然電呢?大自然中的電閃雷鳴,會不會也能讓蛙腿「起死回生」?


於是,就有了故事開頭那個暴雨的夜晚。實驗結果是,蛙腿仍然抽動。背後的原因也似乎簡單直接——人工電和自然電,都可以刺激了神經,從而帶動蛙腿。

伽伐尼關於露天測試青蛙腿的論文插圖 | Helix.com


然而,隨後的一次偶然,卻讓伽伐尼百思不得其解。

在一次實驗時,助手的手術刀碰了青蛙腿,青蛙腿竟然也出現了輕微的跳動。但此時,這把手術刀並沒有連著導線,那臺老式發電機距離試驗臺,可有著幾米的距離。

這隻蛙腿的抽動,可能受到了旁邊的發電機的影響,伽伐尼這樣想。於是,他把發電機移動到遠處,又做了次試驗。結果,蛙腿還是動了,而且抽動的幅度一樣,說明,這好像跟發電機沒啥關係。

隨後,他又找了個晴朗的午後,用鐵鉤子把一排青蛙腿掛在自家陽臺,用另一個銅棒去觸碰它們。結果,青蛙腿還是動了

遠遠放置的發電機,晴朗無電的午後——在這些沒有電的環境中,青蛙腿也有抽動的現象!

伽伐尼決定來個絕的。他創造了一個小的真空環境,把蛙腿放入其中,再用導體接觸。沒錯,還是跳!

這一切都說明:電來自青蛙本身而不是環境的影響。

原來青蛙是自帶電源吶!於是,伽伐尼創造了「生物電」的理論,認為金屬導體激發了原本儲存在青蛙腿裡的電,從而帶動了它的運動。

伽伐尼論著的插圖,顯示了不同條件下的「青蛙腿」實驗 | Eoht.info

他後來還把這套理論擴展到人身上,他認為人跟青蛙一樣,體內帶有電;有的人帶電多,所以容易暴躁,甚至癲癇。如今看來,這一猜想當然十分荒謬;但也說明「電」的神秘,留給了人們巨大的想像空間。

經過青蛙們的鋪路,伽伐尼「生物電」的研究聲名鵲起,風頭正盛。

伏打:電來自金屬

然而,另一位義大利科學家,突然跳出來實名反對伽伐尼,他就是伏打(特)

伏打畫像 | Wikimedia Commons

伏打也是當時「電學大軍」中的一員。他從十六歲就開始研究電,在這行幹了三十年。起初,他讀到伽伐尼的論文時,感到這位大佬的理論甚是驚為天人,於是便開始重複伽伐尼的實驗

現象是重複出來了,可漸漸的,伏打卻有了別的看法。他提出了自己的理論:「蛙腿抽動的電能,不是來自青蛙,而是來自與蛙腿接觸的金屬。」

為了證實自己的假設,他把兩種金屬放到自己舌頭上,此時會有微麻的感覺,這說明在不同的金屬間產生了電。而蛙腿,只是受到了金屬電的影響,作用跟電流計一樣。

伏打發表了這一結果,當眾打臉伽伐尼。

伽伐尼豈能坐以待斃。「既然伏打說不同金屬間有電壓差,那我用一樣的總可以了吧。」他立刻找了兩個相同的鐵鉤子去觸碰蛙腿,照樣觀察到了抽動。

伏打也不是吃素的,他反駁道:「伽伐尼,你的金屬不純啊,裡面雜質太多,肯定有小電流。」

伽伐尼壓住心裡的火兒,找來了高純的汞來重複實驗,結果也成了。青蛙腿一蹦噠,伽伐尼笑嘻嘻。

伏打的打臉被反彈了,開始有點耍無賴,「不管不管我不管,你那個汞也不純,愛咋咋地。」

伽伐尼的實驗 | Wikimedia Commons

「生物電」和「金屬電」,似乎都能解釋「青蛙腿跳動」現象,二人你來我往,十分熱鬧。

伽伐尼:「生物電」大獲全勝

就在伽伏二人爭執不下的時候,突然傳出一個勁爆的消息,有人用木炭成功帶動了青蛙腿!

伽伐尼一下樂了——「你不是說金屬帶電嗎?那我不用金屬,我用木炭還不行嘛。」

勝利的天平開始向伽伐尼傾斜。

伏打受到了挫折,但他也沒有低頭,他此時的理由是:木炭也是導體,導體本身都自帶電荷。

伽伐尼逼急了,面對伏打近乎耍賴般的理論,他決定來一個絕殺——啥都不用了,就用青蛙。他小心翼翼地用青蛙的神經去碰青蛙腿的肌肉,蛙腿還是跳了!

從兩種金屬到同種金屬,從雜質金屬到高純金屬,從金屬到木炭,從木炭到純青蛙。伏打懟了伽伐尼一路,但每次都被伽伐尼「見招拆招」,強勢碾壓。屢敗屢戰的伏打似乎也偃旗息鼓,漸漸不再發聲。

如此一來,當時的伽伐尼的「生物電」理論大獲全勝。


《弗蘭肯斯坦》(也譯作《科學怪人》)內頁 | Wikimedia Commons

在當時,人們甚至覺得「電」可能成為聯繫生死的一種橋梁——詩人雪萊的妻子瑪麗·雪萊受到伽伐尼的研究報告啟發,寫下了人類歷史上第一本科幻小說《弗蘭肯斯坦》,講述了一個瘋狂科學家通過電擊復活死屍的故事。這也從側面反映出伽伐尼理論對當時社會的影響。

1798年,伽伐尼死了。他的整個後半生,都在孜孜不倦地電著青蛙腿。

伏打:發明電池,證明自己

然而,故事還沒完。

伏打其實並沒有洩氣,轉身醞釀了另一個大招——他不再跟青蛙們較勁,而換了一種不用殺生的方式來證實自己的「金屬電」理論。他找來一塊鋅板和一塊銅板,把它們分開浸泡在鹽水中(代替原實驗用的青蛙腿)。在這個簡單的設計裡,他居然檢測到了電流


這一裝置,後來被命名為「伏打堆」。而這個「伏打堆」,就是人類歷史上,第一塊電池!

伏打親手製作的「伏打堆」,現藏於義大利伏打博物館 | GuidoB / Wikimedia Commons

1800年,伏打最終證明了自己的理論。但人們的鼓掌歡呼,在伏打看來無關緊要,因為他最想給展示的那個人——伽伐尼——已經在墳墓裡躺了兩年。

伏打沒有停下腳步,而是進一步改進了伏打堆。因為兩塊金屬板產生的電壓太低,他就將六個這樣的單元串在一起,得到將近4V的電壓。這個電壓在今天不算什麼,只需幾個小電池串起來就能辦到。然而在當時,伏打堆已經可以為科學實驗提供足夠的電能了,從而為隨後的「電氣時代」拉開了帷幕。

另外,幸虧伏打想到用鹽水作為電解液(這一思路一直延續到了現在),否則,今天的手機大概就要塞進幾個青蛙腿了(誤)。

後來,拿破崙徵服了義大利,特意在巴黎接見了伏打。為了表彰他對科學所作出的貢獻,封他為伯爵,並給予了伏打一大筆錢。「科學致富」的伏打,名聲越來越大,以至於「電壓」的單位「伏特」,就是以他命名的。

描繪伏打給拿破崙展示「伏打堆」的畫像 | Wikimedia Commons

伏打死後,為了紀念他,當年義大利的官方貨幣上畫上了「伏打堆」,甚至連他出生的小鎮,都改名叫了科莫伏打(Camnago Volta)。

課代表劃重點啦!

故事說到這裡,就算收場了。

從當代科學的角度看,伽伐尼和伏打的理解都沒錯。伏打研究的是金屬間的電位差;而伽伐尼發現的「電」則來自於生物體內的細胞——每個小細胞,其實都是一個小電池,伽伐尼的「生物電」,是這些「小電池」作用的積累。這也解釋了為什麼青蛙神經連接蛙腿,也能造成蛙腿跳動的現象。

 伽伐尼電池 | Ohiostandard / Wikimedia Commons

伽伐尼和伏打二人相愛相殺,雖然分歧嚴重,但仍然彼此尊重。伏打甚至以伽伐尼的名字發明了「Galvanism」這一術語,以描述化學活動產生的直流電。

現在的電池,即叫伽伐尼電池,又叫伏打電池

當然,我們也要感謝青蛙。這個物種作為小型實驗動物,與果蠅、小白鼠一道,極大促進了人類的科學進步。

「呱」 | 旅行青蛙


番外篇

當年,伽伐尼與伏打爭得不可開交。因為二人都是權威人物,「生物電」和「金屬電」各有一眾「電粉兒」。為了記述當時的情景,人們甚至創作了一首歌謠——

打南邊來了個伽伐尼,手裡提拉著二斤青蛙腿。
打北邊來了個伏打,腰裡別著兩塊金屬。

南邊提拉著青蛙腿的伽伐尼說青蛙腿帶電,金屬只是激發用;
腰裡別著兩塊金屬伏打說金屬帶電,才讓青蛙腿跳。

伽伐尼非說是青蛙腿不是兩金屬,
伏打堅持是兩金屬不是青蛙腿,。

伽伐尼掄起青蛙腿抽了別金屬的伏打一青蛙腿,
伏打摘下金屬打了提拉著青蛙腿的伽伐尼一金屬。

也不知是提拉著青蛙腿的伽伐尼抽了別金屬的伏打一青蛙腿,
還是別著金屬的伏打打了提拉青蛙腿的的伽伐尼一金屬。

(註:本歌屬作者虛構,如有雷同實屬巧合)

編輯:小柒,麥麥

參考文獻:

Pera, M. (2014). The ambiguous frog: the Galvani-Volta controversy on animal electricity. Princeton University Press.

Galvani, L. (1953). Commentary on the effects of electricity on muscular motion (No. 10). Burndy Library.

Johnson, G.(2008)The Ten Most Beautiful Experiments

一個AI

本AI先幫你們問一句:紅燒蛙腿和水煮蛙腿,哪個更好吃?


相關焦點

  • 這是怎樣的腿,讓兩位科學家緊抱這條腿無法自拔,引發的論戰
    如果沒有下面這個真實的故事,誰也不會想到,人類走入電的世界竟然與青蛙腿有關。很多人都知道,電池是義大利科學家亞歷山德羅·伏打發明的,但在這個發明的背後,還有另一個科學家的功勞,他就是伏打的好朋友,義大利解剖學家、醫生路易·伽瓦尼。沒有伽瓦尼的發現,不僅是電池的發明,就連電磁學的研究歷史都要完全改寫。
  • 山治索隆相愛相殺,表情非常到位!
    在《海賊王》各類CP呼聲中,總是少不了這一組CP,那就是索隆和山治,他們可謂歡喜冤家,相愛相殺。山治是草帽團的廚師,索隆是草帽團的第一劍客。首先簡單介紹下這兩人吧。索隆是路飛出海時一起陪同的夥伴,也就是說他們是一同出海的。
  • 相愛相殺現言文,推葉斐然《你被開除了》,相愛相殺泥石流律師CP
    今天阿肆給大家推薦相愛相殺現言文,推葉斐然《你被開除了》,相愛相殺泥石流律師CP,讓你熬夜也要讀完,現在開始,帶大家入新坑!記得關注我哦,愛你們喲~1.《你被開除了》作者:葉斐然短書評:相愛相殺泥石流律師CP。
  • 漢堡王與麥當勞相愛相殺的劇情,終結篇?
    以後消費者還怎麼看相愛相殺的劇情 01. McLamore和David Edgerton兩位美食家最初的想法其實很簡單,就是將更多美味,更高品質,價格合理的漢堡帶給每一位顧客。 因此帶著對美食的追求和熱情,他們想要將火焰燒烤的精華灌注於每一個漢堡中。同年他們創立了新概念漢堡餐廳,秉承美味才是王道的理念,漢堡王品牌應運而生了。
  • 《流金歲月》未完結,又一「百合劇」將襲,雙女主相愛相殺太精彩
    近年來國內影視劇越來越注重女性題材劇,市場對於該系列也是越來越喜歡,像早前的《歡樂頌》,以及近期的《三十而已》和《流金歲月》,都非常火熱,尤其是正熱播的《流金歲月》更是上星央視,劉詩詩和倪妮的造型也是話題度滿滿,而近日又有一部雙女主劇即將上線播出,《流金歲月》未完結,又一「百合劇」將襲,雙女主相愛相殺太精彩
  • Weir主演的4部泰劇:中年悶騷黑幫大佬一見鍾情高中生,相愛相殺
    Weir主演的4部泰劇:中年悶騷黑幫大佬一見鍾情高中生,相愛相殺1、戀上黑澀Weir、Preaw 領銜主演一位黨羽眾多的黑幫大佬然後相愛相殺。女主在劇中特別清純美,尤其是穿著中學校服,扎兩個條小辮子,真是清純可人,惹人心動。難怪黑幫男主一見傾心,相信我們見了也都移不開眼睛啊。
  • 你會用一句怎樣的話去形容貓和老鼠的關係,相愛相殺的歡喜冤家
    那麼如果讓你用一句話來形容湯姆和傑瑞之間的關係,你會用一句怎樣的話呢?我先來,相愛相殺的歡喜冤家。在《漫遊曼哈頓》這一集中,傑瑞給湯姆留了封信後離家出走,來到大城市中,第一次來到大城市的傑瑞,對一切都十分好奇。然而在這裡也是充滿著危險,充滿野貓的小巷,到處都是高樓大廈,酒綠燈紅的夜色,到處充滿誘惑,最後才知道,在鄉下有湯姆的日子才是最幸福的。
  • 青梅竹馬相愛相殺?
    青梅竹馬相愛相殺?《我的英雄學院》是一部超級好看的熱血漫,一度成為臺柱子的那種。平凡男主機緣巧合之下開掛,強無敵設定?這部動漫講的是關於異能的事,人類已經進化得非常厲害了,擁有了名為「個性」的力量,其實就是超能力吧。力量的差異,正義和邪惡的鬥爭,凡人和天才的較量,一所專門培養英雄的學院起著重要作用。
  • 雙魚座的三大孽緣星座,相愛相殺,有緣無分
    雙魚座渴望真摯美好浪漫的愛情,但有的時候好像抓住了幸福,卻又會被愛情所傷,下面就一起來看雙魚座的三大孽緣星座都有誰吧,他們相愛相殺,有緣無分。NO.1 獅子座獅子座就是雙魚座的孽緣,看似他們好像是非常互補的一對,雙魚的浪漫為獅子帶來很多驚喜,獅子的佔有欲和控制欲也讓雙魚有種被獨寵的感覺,開始的時候是非常幸福的一對。
  • 雙魚座四大孽緣是誰,相愛相殺
    與雙魚相愛相殺的星座是誰?下面一起來看看吧。 兩個星座都脾氣火爆、性格耿直,在一起自然無法避免吵架,兩人會一點小事的意見不合就大打出手,兩個感性的人自然也沒人去主動冷靜下來,只能等到都吵累了,才能有解釋和好的機會。 但雙魚與白羊又都是十分固執不聽勸的性格,如果兩人認定的方向一致尚可,如果不一致甚至相反,那必然無法互相遷就,為對方改變。
  • 《瞄準》CP:水母和牧魚這一對鎖死了!十年搭檔,相愛相殺
    一般來說的cp粉肯定是男主和女主啦,可是這部劇最大的cp當屬這對殺手組合。牧魚小而透明,沒有攻擊性,專門為水母吸引獵物,供其食用。 三年從未聯繫,,不知天高地厚的殺了他,我看你是不想活了!下一秒直接拿起刀叉,插入了崔九的手背,嚇得局長秒慫。
  • 兩隻大熊貓雪地裡「相愛相殺」
    兩隻大熊貓雪地裡「相愛相殺」 近日,陝西漢中。佛坪大熊貓基地迎來一場降雪。亞成體大熊貓「小馨」、「路路」在雪地嬉戲,上演「摔跤」、「摸頭殺」,各種撒歡萌翻。
  • 相愛相殺的兩隻貓咪,舔毛舔到不忍直視,主人卻很欣慰
    相愛相殺的兩隻貓咪,舔毛舔到不忍直視,主人卻很欣慰 2020-11-18 20:41
  • 相愛相殺是專門為C羅設定的吧 不慶祝是我的溫柔
    網易體育9月15日報導:相愛又相殺
  • 海綿寶寶:其實蟹老闆很心善,女兒是收養的,與痞老闆相愛相殺
    海綿寶寶:其實蟹老闆很心善,女兒是收養的,與痞老闆相愛相殺《海綿寶寶》是很多90後的童年了,小時候看海綿寶寶非常有意思,帶給我們很多歡笑,讓我們見識了海底的世界是什麼樣子的, 讓小時候的我們大開了眼界。
  • 阿喵和阿汪真是一對相愛相殺的cp啊!
    不,它們是一對相愛相殺的cp,不過大多數時候都是阿喵虐阿汪。下面這隻狗,閒得蛋疼,作死親喵星人的屁股,結果.你們還是自己看吧!(這duang、duang、duang聲,狗臉好疼!)喵星人只是高冷,並非無情,它們只是想告訴這些圖謀不軌的狗:只有老娘主動出擊的時候我們才可以親親!
  • 現言純愛:《今宵風月》古風玄幻文,相愛相殺,全程高甜,熬夜追
    今天小編給大家推薦:現言純愛:《今宵風月》古風玄幻文,相愛相殺,全程高甜,熬夜追  第一本:《今宵風月》作者:景衾寒  簡介:前世,他傾盡所有,卻被摯愛在大婚當日一劍了解。現言純愛:《今宵風月》古風玄幻文,相愛相殺,全程高甜,熬夜追  精彩內容:  玄聖子見兩人瞧見了他,尷尬的笑了笑,走近幾步,也盤腿坐在草地上,低聲道:「貧道看得出兩位施主不是凡人……」  「不要企圖矇混過關。」蘇影淡淡的看著他,冷下臉來,「我不記得有你這個老師。」
  • 《神奇動物在哪裡2》劇照曝光,鄧布利多格林德沃「相愛相殺」
    1926年,鄧布利多還只是霍格沃茨的變形課教師,而《哈利波特》總的大魔王伏地魔也在這一年出生。《神奇動物在哪裡2》劇照曝光,鄧布利多格林德沃「相愛相殺」!《神奇動物在哪裡》是以哈利波特的魔法世界為背景的故事。故事裡充滿了歐洲魔法奇妙的世界。這部劇與哈利波特有相似的地方,還有不同。《哈利波特》系列主要給大家體現的是魔法的奧秘,注重描繪了魔法帶給人們的魅力。
  • 雙子座兄弟相愛相殺,一輝為瞬放棄全世界,他倆齊心協力封印了神
    這羈絆或相愛相殺,或兄友弟恭,兄長始終繞不過弟控的嫌疑!撒加和加隆這對宿命的雙生子註定命運多舛,老大撒加對其他人都非常溫柔,唯獨對弟弟非常暴躁,生氣起來弟弟都揍,然而喜歡打弟弟那也是愛之切責之深而已!(加隆表示:聖衣給我穿,看我不打死你!)。就這樣相愛相殺的兄弟,誰也不是誰的替代品,他們只是不想輸給最在乎的對方。加隆讓哥哥做教皇而非自己搶這個位置,臨死前最後一句話是叫撒加哥哥。
  • 在英國的威爾斯,生活了一對相愛相殺的好基友——Ben 和 Elliot...
    在英國的威爾斯,生活了一對相愛相殺的好基友——Ben Phillips和Elliot Giles。