Наконец, пусть даже сокращающаяся мышца может возбудить нерв. Но откуда следует, что она это делает с помощью электричества? Известно, что нерв можно возбудить давлением, нагреванием, химическими воздействиями и т.д. Где доказательства, что в опытах Гальвани раздражителем является именно электрический ток?

Несмотря на помощь друзей и последователей, поддержку таких крупных естествоиспытателей, как А. Гумбольдт, Гальвани проиграл спор с Вольта. Аргументы Вольта казались вполне убедительными. В 1797 г. наступает окончательный крах: по политическим мотивам Гальвани выгнали из университета. Он лишился возможности работать и через год умер.

Однако на этот раз Вольта ошибся. Во всех трех описанных выше опытах Гальвани действительно имел дело с «животным электричеством», которое ему наконец-то удалось открыть.

После изобретения источника постоянного тока Вольта становится знаменит и всеми признан, В 1801 г., Наполеон приглашает его в Париж, где в Академии наук он демонстрирует свой знаменитый вольтов столб, Умер Вольта в 1827 г., в возрасте 82 лет, овеянный славой.

Личные судьбы Гальвани и Вольта сложились очень по-разному. Но если отвлечься от человеческих судеб и посмотреть на судьбу основных научных открытий, сделанных Гальвани и Вольта то мы увидим удивительную аналогию.

Когда Вольта изобрел гальванический элемент, перед ним встал вопрос: в чем причина возникновения электрического тока – в соприкосновении двух металлов или же в соприкосновении металлов с жидкостями? Вольта попробовал вообще убрать жидкости и поставил такой опыт. На чувствительный электроскоп помещался медный диск, покрытый сверху тонким слоем изолятора. На него клали такой же цинковый диск с изолирующей ручкой и эти два диска на мгновение соединяли медной проволокой. Затем проволоку убирали и снимали верхний диск. Электроскоп показывал наличие заряда. Вольта объяснял этот опыт так. Когда два разнородных металла привели в соприкосновение, они получили разноименные заряды. Но эти заряды, притягивая друг друга, оставались по разные стороны изолятора. Когда верхний заряженный диск убрали, заряды с нижнего диска попали на лепестки электроскопа. И никакой жидкости при этом не было. Следовательно, все дело просто в соприкосновении двух металлов! Но с самими металлами при этом совершенно ничего не происходило, кроме возникновения заряда. Значит, как утверждал Вольта, ему удалось открыть источник электрического тока, который может работать только от соприкосновения металлов, не меняя и не расходуя их.

Была только одна «маленькая деталь»: к сожалению, цинковый электрод в гальванических элементах почему-то все время окислялся и окись цинка прерывала ток. Электроды приходилось чистить. Вольта все время пытался сделать гальванические элементы лучшей конструкции, но никак не мог избавиться от появления окиси. Тем не менее, он был уверен, что в принципе задача разрешима и он осуществил мечту – создал вечный двигатель!

После открытия закона сохранения энергии физики и электрохимики подвергают взгляды Вольта резкой критике. Не может идти электрический ток и выделяться тепло без всяких затрат энергии! Не могут возникать электрические явления только от касания двух металлов; в воздухе всегда есть пары, которые оседают на металлы и окисляют их. Вольта открыл вовсе не «металлическое» электричество, а «химическое» электричество, так как в его элементах химическая энергия переходит в электрическую, потому-то и окисляется цинк!

Посмотрите, с какой замечательной точностью повторяется вся история с Гальвани. Гальвани открыл на самом деле «металлическое» электричество, а думал, что открыл «животное электричество», – говорил Вольта. В основе ошибки Гальвани лежало то, что он не обратил внимания на важнейший факт, который противоречил его теории, – на необходимость наличия двух разных металлов. Вольта открыл «химическое» электричество, а думал, что открыл «металлическое» электричество, – пишет В. Оствальд в своей «Истории электрохимии». Вольта не обратил внимание на важнейший факт, который противоречил его теории вечного двигателя, – окисление электродов, точнее, не придал ему должного значения.

Но самое интересное состояло в том, что прав был и Гальвани, и его критик Вольта, точно так же, как прав был и Вольта, и его критик Оствальд. На самом деле Гальвани открыл два разных явления – и «животное электричество», и металлическое. Но сам он считал, что открыл только первое из них, а Вольта считал, что существует только второе. Точно так же и Вольта открыл два разных явления – контактную разность потенциалов, возникающую при соприкосновении двух металлов, и химические источники тока. Но сам Вольта считал, что открыл только первое явление, в то время как его критик Оствальд признавал только второе. Только дальнейший ход развития науки показал, в чем были правы и в чем ошибались Гальвани Вольта и Оствальд.

Реабилитация Гальвани

Итак, Гальвани умер побежденным и непризнанным, а сторонники Вольта торжествовали. Но пути науки неисповедимы.

После того, как Вольта изобрел гальванический элемент и физики получили источник постоянного тока, началось быстрое развитие электродинамики, стимулируемое целым рядом практических применений электрического тока. Это, в конце концов, и позволило выяснить правоту Гальвани.

Уже в 1800 г. было открыто тепловое действие тока, В 1803 г. вышла книга Петрова о вольтовой дуге. В 1820 г. Эрстед открыл действие электрического тока на магнитную стрелку, связав разделы науки об электричестве и магнетизме, которые до этого развивались отдельно. И в течение года следуют замечательные разработки этого открытия; Ампер выдвигает идею электромагнитного телеграфа, Барлоу и Фарадей изготовляют первые примитивные модели электромоторов, а Штейгер изобретает гальванометр – прибор для измерения постоянного тока. Наконец-то появился объективный способ измерить малые токи, которые до этого регистрировались только с помощью лягушачьей лапки.

Гальванометр Штейгера был основан на действии катушки с током на магнитную стрелку, но он был чувствителен и к магнитному полю Земли, что очень мешало точным измерениям. В 1821 г. Ампер предложил укреплять на одной оси две магнитные стрелки так, что их противоположные полюса были расположены один над другим; это позволило избавиться от влияния магнитного поля Земли. Штейгер вначале изолировал провода воском или сургучом, но через несколько лет в связи с созданием телеграфа появились провода с шелковой изоляцией. В руках физиков оказался достаточно надежный и чувствительный измерительный прибор.

В 1826–1827 гг. немецкий физик Г. Ом открыл закон, который носит его имя. Для электробиологии особенно важно было то, что Ом ввел понятия «сила тока», «сопротивление», которых так не хватало Гальвани и Вольта.

В 1825 г. флорентийский физик Л. Нобили создал высокочувствительный гальванометр, и в 1827 г. с помощью этого прибора ему впервые удалось зарегистрировать разность потенциалов между разными точками тела лягушки. Но, как мы уже говорили, просто поставить опыт еще недостаточно, надо еще его правильно понять. Нобили был последователем Вольта, и поэтому объяснял возникновение зарегистрированных потенциалов тем, что одни участки тканей теплее, чем другие, так как скорость испарения жидкости с разных точек не может быть строго одинаковой. Так Нобили проходит мимо важного открытия.