Рождение электробиологии
Рефераты >> Биология >> Рождение электробиологии

Уже из приведенных примеров ясно, что Вольта был прав. В знаменитом трактате Гальвани нет никаких доказательств существования «животного электричества». Наблюдение, сделанное Гальвани 26 сентября 1786 г., в день рождения электробиологии, имело причиной чисто физическое явление, на основе которого Вольта изобрел источник постоянного тока: гальванический элемент, или вольтов столб. Это изобретение приведет к интенсивному развитию учения об электричестве и электротехнике и сделает XIX век веком не только пара, но и электричества.

Но причем же тут электробиология?

Лирическое отступление о путях науки. Давайте теперь на минуту остановимся и задумаемся о том, что же мы узнали не только об истории открытия «животного электричества», но и о науке вообще. Одна из главных целей, поставленных на прочитанных вами страницах, – показать достаточно типичную картину развития науки.

Первый урок, который можно извлечь из рассказанного, состоит в том, что наука – это некоторая единая система взаимодействующих областей, что учение о теплоте влияет на учение об электричестве, что открытия в области физики влияют на развитие биологии, а решение биологической проблемы приводит Вольта к чисто физическому открытию. В школе можно раздельно преподавать разные предметы, да иначе, по-видимому, и нельзя, в университетах создают разные факультеты, научно-исследовательские институты тоже заняты каждый своей более или менее узкой проблемой. Но в природе явления тесно связаны, переплетены и часто совершенно не согласны лечь на полочку того или иного научного ведомства.

Во-вторых, всякое новое открытие, новая теория, новые эксперименты являются следствием предыдущих экспериментов и теорий – в этом одно из проявлений непрерывности развития культуры. Ньютон говорил: «Если я видел больше других, то это только потому, что я стоял на плечах гигантов».

Бросается в глаза также международный характер науки: проводники открывают в Англии, лейденскую банку – в Германии; Франклин работает в Америке, Рихман – в России, Гальвани и Вольта – в Италии.

Мы видели, что и в XVIII веке новые открытия очень быстро пытаются использовать для практики; мнение, нередко высказываемое в литературе, что в старину от открытия до его применения проходили многие десятилетия, скорее легенда, чем факт. Открытие применяли настолько быстро, что к этому процессу зачастую примазывались шарлатаны.

Особенно мы хотели бы остановиться на роли Эксперимента в науке и роли личности ученого в открытии. Наивные описания: «Для решения проблемы ученый поставил опыт и выяснил» очень редко соответствуют действительности. Один и тот же эксперимент может истолковываться совершенно по-разному разными людьми. Гальвани поставил опыт с замыканием цепи двумя разными металлами, но он не сконцентрировал свое внимание на этой детали, считая ее несущественной. В этом отразилась направленность его личных интересов: он был врач и хотел использовать электричество для лечения, поэтому ему было важно установить, что электричество не чуждо живому, а, наоборот, внутренне присуще и мышцам, и нервам. В работе сказалось также его знакомство с электрическими скатами, которые точно могли вырабатывать электричество; Гальвани искал совершенно определенное явление и считал, что нашел его. Мы видим, что важен предыдущий опыт ученого, его эмоциональный настрой, цели, которые он перед собой ставит.

Вольта дал другое истолкование тому же опыту: дело не в «животном», а в металлическом электричестве. Но чтобы доказать это истолкование, Вольта должен был не просто повторить опыт Гальвани, а придумать десятки новых, некоторые из которых мы описали.

Придумать опыт и поставить его – это только часть дела. Как правило, опыт допускает много разных истолкований, для выбора правильного истолкования обычно необходимы новые опыты. Кроме того, на интерпретацию эксперимента существенно влияет уровень знаний данной эпохи. Вспомните, как подвела Гальвани вера в теоретический вывод Джильберта.

Бывает, что существует несколько альтернативных возможностей в интерпретации опыта и удается придумать новый опыт, который позволяет сделать выбор из этих альтернатив. Такой опыт называют критическим. Однако нередко потом выясняется, что какая-то из возможных интерпретаций была упущена при постановке такого опыта.

Опыт – это шаг на пути науки, шаг, который, как правило, ведет к развилке новых дорог. Наука – непрерывный процесс работы мысли и перед опытом, и во время него, и особенно после него.

Спор сторонников Гальвани и сторонников Вольта

Вернемся теперь к Гальвани. Как же он отреагировал на критику Вольта? Ведь доводы Вольта разрушали его надежды на создание нового направления в медицине. И Гальвани направляет все усилия па то, чтобы доказать свою правоту, С 1794 по 1797 гг. он предпринимает попытки отстоять свое открытие. Он ставит новые опыты, в которых вообще не используются никакие металлы. Расскажем о трех таких опытах.

Опыт 1. Бралась мышца с отходящим от нее нервом. Отдаленный конец нерва перерезался и приводился в соприкосновение с мышцей при помощи стеклянной палочки. В момент прикосновения нерва мышца сокращалась. Для удачного воспроизведения опыта нужен был свежеперерезанный нерв. Гальвани отмечает, что место перерозки по-видимому, играет какую-то важную роль. Здесь он опять проявляет замечательную наблюдательность, как и в случае с двумя разными металлами.

Опыт 2. В этом опыте использовались две мышцы с отходящими от них нервами. Один нерв укладывался в виде дуги, а второй располагался так, чтобы одна его точка лежала на неповрежденном участке первого нерва, а вторая – возможно ближе к месту его перерезки; мышца, связанная со вторым нервом, сокращалась. Этот опыт показывает, что между нормальным и поврежденным участками нерва течет электрический флюид,

Опыт 3. Вновь брались две мышцы с отходящими от них нервами. Нерв второй мышцы помещался на первую мышцу, Раздражался первый нерв, отчего сокращалась первая мышца. Неизменно вслед за этим возникало сокращение и второй мышцы. В этом опыте разрез нерва не играл никакой роли. Сокращающаяся мышца как-то действовала на лежащий на ней нерв.

К сожалению, эти свои опыты Гальвани не смог опубликовать – они были описаны только в его частных письмах. Но у него был ряд сторонников и последователей, которые опубликовали описания многих новых обстоятельств, подтверждающих взгляды Гальвани.

Вольта и его сторонники приводили против таких опытов три основных возражения.

Во-первых, Вольта высказал предположение, что «двигателем» электрического флюида может быть не только контакт металлов, но и контакт разных жидкостей. Но во всех опытах Гальвани обязательно были разные жидкости: нельзя высушить препарат лягушки, тогда он погибнет. Значит, в принципе нельзя показать, что электричество создается живым организмом, а не соприкосновением разных растворов, а нервы с мышцей играют роль только «живого электроскопа».

Во-вторых, во всех опытах Гальвани присутствует механическое движение либо двигают нерв, либо сокращается мышца. Может быть, причиной сокращения мышцы в этих опытах является механическое раздражение, – предполагал Вольта.


Страница: