這是怎樣的腿,讓兩位科學家相愛相殺,無法自拔?

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？