09.10 今天來介紹一位科學家,他出名是因為切青蛙腿

在意大利的博洛尼亞市,有一座非常古老的大學,博洛尼亞大學,在中世紀的時候,也就是差不多中國的唐宋年間,博洛尼亞大學是西方最早的大學,也是歐洲最有名的大學之一,是許多人嚮往的地方,也出現過許多了不起的科學大師。

現在你如果去博洛尼亞大學的理學院舊址,會看到一座小廣場。廣場上立著一尊人物雕像。在這樣一個偉人倍出的地方,塑造這樣一座具有代表性意義的雕像,那雕像刻畫的一定是非常厲害的人物吧?

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有意思的是,這個人物是以切青蛙腿著稱的。他是18世紀末博洛尼亞大學理學院的院長,名字叫:路易吉·伽伐尼。

今天我來給你講講怎麼回事。

1780年的一天,伽伐尼的兩位學生正在做動物解剖實驗,實驗對象是一隻青蛙。當時,伽伐尼主動參與並親自拿著手術刀去分解青蛙。因為那幾天伽伐尼的妻子病了,他想著切一點兒好的蛙腿肉下來,帶回家給妻子燉湯喝。疼愛妻子真是用心良苦啊——不過,要注意,在現在看來,這個做法是不符合實驗規定的,實驗用的動物可能含有殘留的藥物,不能直接拿回家來吃,而應該銷燬掉。

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但當時的科學家沒有這樣的意識,伽伐尼還是去切青蛙腿了,正切著呢,突然,同樣在進行實驗操作的一個學生大叫了起來:青蛙活了!伽伐尼問怎麼回事,學生說他的手術刀碰到青蛙的神經時,突然爆出了微弱的電火花,蛙腿還收縮跳動了起來。

伽伐尼自己測試了一下,也發現了這個情況。他覺得這個現象非常有意思,於是摩拳擦掌,準備進行深入研究。他做的可是正經研究,不是隨便拍腦袋想。既然能看到電火花,說明這個現象裡面有電的參與,所以首先就要確認一點——是不是把電量加大的話,反應會更大。接下去他設法搞來了經典發生器和萊頓瓶,那是用來儲存電的。

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伽伐尼使用萊頓瓶裡的電去刺激青蛙腿,果然,青蛙腿動得更明顯了,於是他繼續思考,既然人工製造的電力能讓青蛙腿動,那麼自然產生的電力行不行呢。在一個有雷雨的下午,他把青蛙腿放到室外,用一根銅鉤子,掛在了院子的鐵欄杆上。果然,受到雷電的影響,青蛙腿又動了起來!

外部電力的刺激,能讓青蛙腿動起來,那麼如果沒有外部電力的刺激之後,青蛙腿還會動嗎?伽伐尼又製造了一個與外界的電隔絕的環境,把青蛙腿放在鐵板上,再用銅絲去戳它,結果青蛙腿又動了。接下來,伽伐尼嘗試用同一種金屬,或者把兩種金屬搭配在一起,甚至使用液態金屬水銀,都能發現類似的情況;另一方面,如果使用不能導電的非金屬,比如用玻璃,就觀察不到這個現象。

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這一系列實驗做了整整11年的時間,最後伽伐尼正式發表了自己的論文。他認為,存在一種“生物電”,動物的身體裡本身就帶有電!

論文發表之後,立即引起了很大的爭議。雖然大家知道,在有些魚類身上存在放電的現象,比如電鰻、電鰩等等,在很早的古代羅馬帝國時代,也有人嘗試利用魚類的這種放電特性來刺激人體,希望能夠治療某些疾病。但是,要讓大家承認所有的動物身上都有電的存在,這個對當時的人們來說,還是有點難度的,所以很多人都持懷疑或反對的態度。

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在反對的人當中,有一個反應最厲害的人,他叫伏打。伏打也是一位非常有名的研究電的專家,當時在意大利另外一所大學教書,而且,他還是伽伐尼的好朋友,很早就知道伽伐尼在做關於青蛙腿的電實驗。所以,他早有準備,等伽伐尼的論文一發表,就開始重複實驗——這裡你可能要注意一下,重複實驗是科學研究當中非常重要的一環。如果說某個實驗結果,除了你,別人都做不出來,那你的實驗結果就不可能得到認可。

伏打相信,伽伐尼做了那麼多實驗,已經確認了一點,青蛙腿是會被電得動來動去的。但他對這個現象的看法卻不一樣。 他不覺得這足以說明青蛙身體裡本身就帶電,而是因為這裡頭有兩種不同的金屬在參與。

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最後,伏打幹脆做了一個非常有意思的實驗。他找來幾個玻璃杯,在杯子裡裝上濃鹽水。然後在每個杯子裡放一小片白銀,和一小片叫做鋅的金屬,兩片金屬彼此不相連。然後,他用導線把第一個杯子裡的銀片和第二個杯子裡的鋅片連起來,再把第二個杯子裡的鋅片連上第三個杯子裡的銀片……這樣一路連下去,把那兩根分別連著第一個杯子裡的鋅片和最後一個杯子裡的銀片靠近的時候,會出現電火花。

伏打說,青蛙腿裡並沒有電,是這種電讓它動起來的,青蛙腿上的汁水只是起了濃鹽水的作用罷了。後來,伏打還利用這個方法, 做了人類歷史上第一個可以持續產電的電池,名字叫:伏打電堆。這個伏打電堆也成了未來電學的關鍵工具之一。

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兩位教授各自持有自己的觀點,彼此不認同,他們甚至發生過一次公開辯論,但誰也說不服誰。

好在,其他科學家們通過繼續對這個問題進行研究。終於找到了答案,他們發現這兩位教授其實都只說對了一半。首先,死掉的青蛙不會自己產電,電是來自兩片金屬的相接觸產生的,這一點伏打說對了。

其次,活青蛙確實能產一種特殊的微弱電流;活著的青蛙正是依靠這種電流,才能控制自己的腿部活動;而外來的電流讓青蛙腿動,也是借用了這個機制,雖然伽伐尼並不清楚其中原理和細節,但是他也確實說對了一半。後來, 伽伐尼還是被尊為“電生理學”的早期創始人。

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感謝你能看完我的這篇文字,你就是我在找的有識之士,點下關注對你來說是件小事,慶祝我們的緣分始於今日。


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