Luidji Galvani - bioelektrik tadqiqotchi

1737-yil 9-sentabrda Boloniya (Papa davlatlari)da tugʻilgan va u yerda 1798-yil 4-dekabrda toʻliq 61 yil yashab, vafot etgan. Kasbga ko'ra u shifokor, fizik va faylasuf edi, bu o'sha paytda juda keng tarqalgan edi. Uning lotincha nomi Aloysius Galvani deb o'qiladi.

Luidji Galvani birinchi bo'lib kashf qildi bioelektrik. 1780 yilda Luidji o'lik qurbaqalarning jasadlarida tajribalar o'tkazdi. U ularning mushaklari orqali elektr tokini o'tkazdi va ularning panjalari burishdi, mushaklar qisqara boshladi. Bu asab tizimining signallarini o'rganish yo'lidagi birinchi qadam edi.

qisqacha biografiyasi

Luidji Galvani (1737-1798)

Dominiko va uning to'rtinchi xotini Barbara Foshida tug'ilgan. Luidjining ota-onasi aristokratlar emas edi, lekin ularning farzandlaridan birini o'qitish uchun pullari etarli edi. Luidji Galvani cherkov diniy ta'lim olishni xohladi, o'sha davrda u asosan obro'li edi va u 15 yil diniy institutda, xususan Padri Filippini ibodatxonasida (Oratorio dei Padri Filippini) tahsil oldi. Kelajakda u diniy qasamyod qilishni rejalashtirgan, ammo ota-onasi uni bunday qilmaslikka va o'qishni davom ettirishga ishontirishgan. Taxminan 1755 yilda Luiji Boloniya universitetining san'at fakultetiga o'qishga kirdi. U erda Luiji asarlarni o'rgangan tibbiy kursni oldi Gippokrat, Galena Va Avitsenna (Ibn Sino). Ishlarni o'rganishdan tashqari, Luiji tibbiy amaliyot, shu jumladan jarrohlik bilan shug'ullangan. Bu unga yanada o'rganish va izlanish imkonini berdi bioelektrik.

1759 yilda Luidji Galvani tibbiyot va falsafa ilmiy darajasini oldi, bu esa 1761 yil 21 iyunda himoya qilgan dissertatsiyasini himoya qilganidan keyin universitetda ma'ruza qilish huquqini berdi. 1762 yilda u anatomiya va jarrohlik bo'yicha faxriy o'qituvchi bo'ldi. Xuddi shu yili u universitet professorlaridan birining qizi Lucia Galeatzi bilan turmush qurdi. Luidji professor Galeatsi uyiga ko'chib o'tdi va unga tadqiqotida yordam berdi. 1775 yilda qaynotasi vafotidan so'ng, marhum Galezzi o'rniga Luidji Galvani o'qituvchi etib tayinlandi.

Galvaniyning 1776 yildan Fanlar akademiyasining a'zosi sifatidagi mas'uliyati amaliy inson anatomiyasi sohasida muntazam tadqiqotlarni o'z ichiga olgan. U yiliga kamida bitta tadqiqot nashr etishi kerak edi.

Qurbaqalar bilan tajribalar

Bir necha yil o'tgach, Luidji Galvani elektr energiyasidan tibbiy maqsadlarda foydalanishga qiziqish bildira boshladi. Ushbu tadqiqot sohasi 18-asrning o'rtalarida, elektr tokining inson tanasiga ta'siri aniqlangandan keyin paydo bo'lgan.

Luidji Galvanining qurbaqa tanasi bilan tajribasi diagrammasi, taxminan 1780-yillarning oxiri

Afsonaga ko'ra, tajribalar boshlangan bioelektrik quyidagicha sodir bo'lgan voqeaga asoslangan edi.

Luidji statik elektr ishlab chiqarish uchun terisi bilan tajriba o'tkazish uchun o'lik qurbaqani stol ustiga qo'ydi. Ilgari statik elektr bilan tajribalar allaqachon stolda o'tkazilgan va ma'lum bo'lishicha, uning yordamchisi (yordamchisi) qurbaqaning ochiq siyatik asabiga elektr zaryadi bo'lgan metall skalpelni tegizgan. U uni parchalashni rejalashtirgan bo'lsa kerak. Ammo keyin kutilmagan bir narsa yuz berdi. Yordamchi uchqunlarni ko'rdi va o'lik qurbaqaning oyog'i xuddi tirikdek qisqardi.

Ushbu kuzatish tadqiqotni boshlash yo'lidagi birinchi qadam edi bioelektrik. Asab faoliyati va elektr o'rtasida, biologik hayot va elektr signallari o'rtasida bog'liqlik aniqlandi. Mushaklar faoliyati elektr toki yordamida, elektrolitlardagi oqim yordamida amalga oshirilishi ma'lum bo'ldi. Bundan oldin, fanda mushaklar faoliyati havo va suv elementlari bilan atalgan ma'lum bir modda orqali sodir bo'lishi umumiy qabul qilingan.

Galvani atamasini kiritdi - hayvonlarning elektr energiyasi(hayvon elektr energiyasi) mushaklarni faollashtiradigan kuchni tasvirlash uchun. Keyinchalik bu hodisa deb nomlandi galvanizm (galvanizm), lekin Galvaniydan keyin zamondoshlari taklifi bilan.

Hozirgi vaqtda biologiyaning galvanik ta'sirini o'rganish elektrofiziologiya kabi sohada olib borilmoqda. Ism galvanizm ilmiy nuqtai nazardan ko'ra ko'proq tarixiy sharoitda qo'llaniladi.

Galvani Voltaga qarshi

Eksperimental fizika professori Alessandro Volta Pavia universitetida u Galvanining tajribalarining to'g'riligiga shubha qilgan va tadqiqotini davom ettirgan birinchi olim edi.

Uning maqsadi mushaklar qisqarishining sababi haqiqatda ekanligini aniqlash edi bioelektrik, yoki u metall bilan aloqa qilish natijasida yuzaga keladi. Tirik hujayralar elektr energiyasini ishlab chiqara olmasligi tushunildi, ya'ni hayvonlarning elektr energiyasi yo'q.

Alessandro Volta Men gipotezamni sinab ko'rdim va haqiqatan ham tirik hujayralar elektr energiyasini ishlab chiqarishga qodir ekanligini aniqladim. bioelektrik mavjud bo'lsa, tirik hujayralar oqim manbai hisoblanadi. Voltaning muskullar faqat tashqi elektr toki natijasida, ular statik zaryadga ega bo‘lgan metall narsaga tegsa, qisqaradi, degan gipotezasini u tomonidan rad etildi. Qo'shimcha tadqiqotlar Alessandro Volta uni tirik hujayralardagi kabi elektrokimyoviy hodisalardan foydalanadigan galvanik batareyani yaratishga olib keldi.

Tadqiqotlar natijasida Volta har bir hujayraning o'ziga xos hujayra salohiyatiga ega ekanligini aniqladi bioelektrik potentsial farqni hosil qiluvchi elektrokimyoviy hujayralar bilan bir xil kimyoviy asoslarga ega. Alessandro Volta hamkasbiga hurmat ko‘rsatdi va atama kiritdi galvanizm kashfiyotda Luidji Galvanining xizmatlarini ta'kidlash bioelektrik. Biroq, Volta shakldagi ba'zi maxsus elektr energiyasiga e'tiroz bildirdi hayvonlarning elektr suyuqligi, va u haq edi. Mukofot kimyoviy oqim manbalarini - galvanik hujayralarni yaratish edi. Alessandro Volta birinchi bo'lib ko'plab galvanik hujayralardan tashkil topgan kimyoviy batareyalarni yaratdi. Bunday batareyalar chaqirildi voltli qutb, EMF qiymati 100 voltdan ortiq bo'lgan manba ko'plab elementlardan yig'ildi, bu esa elektr hodisalarini yanada o'rganish imkonini berdi.

Luidji Galvanining asarlari

Luidji Galvanining asosiy asari bioelektrik Motu Musculari Commentarius (PDF formati) da De Viribus Electricitatis deb nomlangan, rus tiliga tarjima qilingan mushak harakati paytida elektr tokining kuchlari haqidagi risola (djvu formati). Chuqur o'rganish va dunyoqarashingizni kengaytirish uchun ushbu asarlarni yuklab olishingiz mumkin.

Volta va Galvani

1801 yilda Parijda ilm-fan tarixchilari qayta-qayta ta'riflagan hayratlanarli voqea yuz berdi: Napoleon Bonapart ishtirokida Alessandro Voltaning "Ilon balig'i yoki stingrayning tabiiy elektr organiga taqlid qiluvchi sun'iy elektr organ" asari namoyish etildi. ushbu organning modeli. Napoleon muallifni saxiylik bilan mukofotladi: olim sharafiga medal taqildi va 80 000 ekyu mukofot ta'sis etildi. Va bir kuni Napoleon Frantsiya akademiyasining kutubxonasida "Buyuk Volterga" yozuvi bo'lgan dafna gulchambarini ko'rib, oxirgi harflarni o'chirib tashladi, shunda u shunday bo'lib chiqdi: "Buyuk Voltaga" ... Barcha etakchi ilmiy jamiyatlar vaqt, shu jumladan, Sankt-Peterburg Fanlar Akademiyasi, Voltani o'z saflarida ko'rish istagini bildirdi va Evropaning eng yaxshi universitetlari uni o'z bo'limlari bilan ta'minlashga tayyor edi.

Voltaning ixtirosi, u kamtarlik bilan "sun'iy elektr organi" deb nomlashni taklif qilgan va zamondoshlari uni bir ovozdan "voltaik ustun" deb atashgan - bu barcha zamonaviy batareyalar va akkumulyatorlarning prototipi. Voltaning zamondoshi, frantsuz olimi Arago "Voltik ustun" ni "teleskop va bug 'dvigatelidan tashqari odamlar tomonidan ixtiro qilingan eng ajoyib qurilma" deb hisobladi.

Voltani o'z ixtirosini yaratishga olib borgan yo'l Luidji Galvanining mashhur tajribalari bilan boshlanadi, u ishqalanish orqali elektrlashtirishdan ko'ra elektr energiyasini ishlab chiqarishning boshqa imkoniyatlarini kashf etdi. Nega u birinchi bo'lib, hech bo'lmaganda Voltaning yonida sharaflanmadi? Sababi Galvani o'sha paytda allaqachon vafot etganida emas - agar u tirik bo'lganida, Napoleon mukofoti baribir Voltaga ketgan bo'lardi. Va bu Napoleon haqida emas - keyingi yillarda u Voltani ko'targan yagona odam emas edi. Va buning sabablari bor edi. Bu uzoq va qiziqarli hikoya. Keling, qisqacha aytib beraylik.

Galvani mushaklar qisqarishini o'rganish bo'yicha tajribalari bilan mashhur bo'ldi. 1771 yilda u birinchi bobda muhokama qilganimizdek, elektr toki ta'sirida parchalangan qurbaqa mushaklarining qisqarishi hodisasini kashf etdi. Va bu C. Flammarion kitobida keltirilgan tavsifda qanday sodir bo'ldi: "Hamma, albatta, 1791 yilda Galvani xonim uchun tayyorlangan mashhur qurbaqa bulyonini eslaydi. Galvani o'zining sobiq professori Lusiya Galeozsining go'zal qiziga uylangan va uni juda yaxshi ko'rgan. U iste'mol bilan kasal bo'lib qoldi va Boloniyada vafot etdi. Shifokor unga qurbaqalardan tayyorlangan to'yimli bulonni buyurdi, taom juda mazali, shuni ta'kidlash kerak. Galvani, albatta, uni o'zi pishirmoqchi edi. U o‘zining balkonida o‘tirib, bir nechta qurbaqalarni tozalab, o‘z tajribalarida qo‘llagan mis ilgaklar yordamida tanasidan ajratilgan pastki oyoq-qo‘llarini balkonning temir panjarasiga osib qo‘ydi. To'satdan u qurbaqalarning oyoqlari balkonning temiriga tasodifan tegsa, tirishib titrayotganini hayrat bilan payqadi. O'sha paytda Boloniya universitetining fizika professori bo'lgan Galvani bu hodisani kamdan-kam tushuncha bilan payqadi va tez orada uni ko'paytirish uchun barcha sharoitlarni topdi.

Agar terini olib tashlangan orqa oyoqlarini olsangiz, kranial nervlarni ko'rishingiz mumkin. Panjalarning ochiq nervlarini qalayga o'rab, panjalarini mis chiziqqa qo'ygandan so'ng, qalay plastinkani mis bilan aloqa qilish kerak. Natijada, oyoq mushaklari qisqaradi va ular tayanadigan plastinka katta kuch bilan ag'dariladi. Ammo qurbaqa oyoqlarining qisqarishini kim payqaganini allaqachon bilamiz. Biroq, har qanday holatda ham, Boloniyalik fizikning kuzatishlari kulgi bilan kutib olindi va faqat bir nechta jiddiy olimlar ularga tegishli e'tibor berishdi. Bechora olim juda xafa bo‘ldi. “Menga, - deb yozgan edi 1792-yilda, - ikki butunlay boshqa mazhab: bilimdonlar va johillar. Ikkalasi ham ustimdan kulib, meni qurbaqa raqsi ustasi deyishadi. Ayni paytda men tabiat kuchlaridan birini kashf etganimga aminman”.

Biroq, oqimning kelib chiqishi hali ham sir bo'lib qoldi. Oqim qayerda paydo bo'ladi - faqat qurbaqa tanasining to'qimalarida, faqat bir xil bo'lmagan metallarda yoki metallar va to'qimalarning birikmasida? Afsuski, Galvani oqim faqat qurbaqa tanasining to'qimalarida paydo bo'ladi degan xulosaga keldi. Natijada, uning zamondoshlari uchun "hayvon elektr energiyasi" tushunchasi boshqa har qanday elektr energiyasidan ko'ra haqiqiyroq bo'lib tuyula boshladi. Keng zarbalarda u elektromeditsinaning mumkin bo'lgan usullarining rasmini va, eng muhimi, tirik mavjudotlarning faoliyatida elektrning rolini tasvirlaydi. U 1791 yilda "Mushaklar harakatida elektr kuchlari haqida traktat" (Motu Musculari Commentariusdagi De Viribus Electricatitis) asarida kuzatishlar natijalari va "hayvon elektr toki" nazariyasini bayon qildi.

Galvanining kashfiyoti shov-shuvga sabab bo'ldi. Risolaning paydo bo'lishi turli mamlakatlarda katta qiziqish uyg'otdi. Uning ikkinchi nashri kelasi yili nashr etiladi. Galvani qisqa vaqt ichida mashhur bo'ladi. Butun Evropada biologik laboratoriyalar, qassob do'konlari, gilyotinlar va qabristonlar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqalarni o'rnatgan tajribalar to'lqini paydo bo'ldi. Volta qo'lidagi elektrod bilan kesilgan qo'y tilini harakatga keltirdi va boshsiz chigirtkalar qo'shiq aytdi. Zanetti uchga bo'lingan ilonning har bir bo'lagining qisqarishini ikki soat davomida kuzatdi. Agar inson jasadidan elektr tokini o'tkazsangiz nima bo'ladi, deb o'ylashdi ular? Galvanining jiyani Jovanni Aldini Yevropaga sayohatga jo‘nab ketdi va bu safarda u jamoatchilikka dahshatli tomoshani taqdim etdi. Uning eng ajoyib namoyishi 1803 yil 17 yanvarda 120 voltli batareyaning qutblarini qatl etilgan qotil Jorj Forsterning tanasiga ulaganida sodir bo'ldi. Aldini simlarni og'iz va quloqqa qo'yganida, yuz mushaklari siqila boshladi va og'riq qiyshayishi paydo bo'ldi. Chap ko'z ochildi, go'yo o'z azobini ko'rmoqchi edi. Ko‘rgazma tantanali ravishda Aldini bir simni qulog‘iga ulab, ikkinchi simni to‘g‘ri ichakka kiritishi bilan yakunlandi. Jasad jirkanch raqsga tusha boshladi. London Tayms gazetasi shunday deb yozgan edi: "Ommaning nodon qismiga baxtsiz odam hayotga qaytayotgandek tuyulishi mumkin edi".

Son-sanoqsiz odamlar Galvani usulidan foydalangan holda tajriba o'tkaza boshladilar. Qadimgi ensiklopediyalardan birida ular bu haqda shunday deb yozganlar: “Ming yillar davomida sovuq qonli qurbaqalar qabilasi tabiat belgilaganidek, hayotda beparvolik bilan yo'l tutdi, erkin o'sdi va faqat bitta dushmanni bilgan holda er yuzidagi ne'matlardan bahramand bo'ldi. , janob Stork va, ehtimol, ko'p sonli turlardan qurbaqa oyoqlari juftligi shaklida o'zlari uchun qurbonlik talab qilgan gurmelerdan zarar ko'rgan. Ammo o'tgan asrning oxirida qurbaqalar uchun baxtsiz asr boshlandi. Yovuz taqdir ularning ustidan hukmronlik qildi va qurbaqalar undan qutulishlari dargumon. Ov qilindi, asirga olindi, qiynoqqa solingan, terisi kesilgan, o'ldirilgan, boshi kesilgan, ammo o'lim ularning baxtsizliklariga barham bermadi. Qurbaqa jismoniy qurilmaga aylandi va o'zini fan ixtiyoriga qo'ydi. Ular uning boshini kesib, terisini yirtib tashlashadi, mushaklarini to'g'rilaydilar va orqasini sim bilan teshadilar, lekin u hali ham abadiy dam olish joyiga borishga jur'at etmaydi; fizik yoki fiziologlarning buyrug'iga bo'ysunib, uning asablari bezovta bo'ladi va "tirik suv" ning oxirgi tomchisi quriguncha mushaklari qisqaradi.

Fiziolog Galvani "hayvon elektr energiyasi" borligi to'g'risida xulosaga kelgani tabiiydir. Butun eksperimental vaziyat bunga turtki berdi. U barcha tabiatshunoslar uchun hozirgacha "chuqur zulmatda ko'milgan" bo'lgan mushaklar qisqarishining sababini ochib berganiga amin edi. Galvani o'lik qurbaqalarning oyoqlari nima uchun qimirlayotganini tushunishga loyiq emas edi. Buni birinchilardan bo‘lib qizg‘in ta’qibga chiqqan hamyurtimiz Galvani amalga oshirdi. Bu Alessandro Volta edi. U Galvanidan sakkiz yosh kichik edi, lekin ikkinchisi o'z risolasida uni Voltaning nashr etilgan tavsiyalariga binoan eng mashhur va asboblarni yaratgan deb ataydi. Volta Galvanidan ko'ra ko'proq taniqli oiladan chiqqan, mukammal ta'lim olgan, Evropadagi ko'plab hurmatli fiziklar bilan shaxsan tanishgan, Angliya Qirollik jamiyati bilan yozishmalar olib borgan va uning safiga qabul qilingandan so'ng, unda sezilarli bo'lishni xohlagan. Galvanidan farqli o'laroq, u Italiyaning yangi Napoleonparast hukumati bilan osongina aloqa o'rnatdi, u Galvanini hayotining so'nggi yillarida stuldan olib tashladi.

Volta Galvanining ishi bilan tanishdi va uning risolaga birinchi munosabati mana: “Ammo tan olishim kerakki, men birinchi tajribalarni ishonchsizlik bilan va muvaffaqiyatga katta umidlarsiz boshlaganman: tasvirlangan hodisalar menga juda hayratlanarli tuyuldi, bu esa, ular qarama-qarshilik qilmasa ham, ular elektr haqida shu paytgacha ma'lum bo'lgan hamma narsadan juda ustun edilar, ular menga juda ajoyib tuyuldi. Buning uchun men o'zimning ishonchsizligim va go'yo o'jar xurofotim, bundan uyalmayman, kashfiyot muallifidan kechirim so'rayman va endi men o'zimni ko'rganim va teginganimdan keyin uni xuddi shunday hurmat qilishni o'zimning ulug'vor burchim deb bilaman. qanday qilib teginish va ko'rishdan oldin ishonish juda qiyin bo'lgan narsani qo'l. Biroq, men o'zim bu mo''jizalarning barchasining guvohi va yaratuvchisi bo'lganimdan so'ng, men nihoyat o'girildim va ishonchsizlikdan, ehtimol fanatizmga o'tdim." Bu vaqtda (1792) Volta allaqachon mashhur fizik, Pavia universiteti professori va London Qirollik jamiyatining a'zosi edi. Bu vaqtga kelib u yangi sezgir elektroskop, elektr kondansatör va boshqa bir qator asboblarni ixtiro qildi. U shuningdek, ajratilgan qurbaqa bilan tajribalar o'tkazdi va Galvani bilan bir xil effektlarni kuzatdi.

Ushbu tajribalar Galvanining natijalarini to'liq tasdiqladi, ammo Volta fanning ushbu yangi sohasiga o'lchovni kiritishni, ya'ni "hayvon elektr energiyasini" miqdoriy tadqiqotini o'tkazishni, uning kattaligini va yuzaga kelishi uchun zarur bo'lgan zaryad miqdorini o'lchashni maqsad qildi. elektrometrlar yordamida mushaklarning qisqarishi. "Agar siz hodisalarni daraja va o'lchovlarga, ayniqsa fizikada kamaytirmasangiz, hech qachon qimmatli narsa qila olmaysiz", deb yozgan u. Volta tajribalarni sinchkovlik bilan tahlil qiladi va Galvanining tajribalarida elektr toki bevosita mushaklarning qisqarishini emas, balki faqat nervning qo'zg'alishini keltirib chiqaradi, degan xulosaga keladi, keyinchalik u mushakda noma'lum tarzda harakat qiladi. Bundan tashqari, ko'plab tajribalarga asoslanib, Volta ikki xil metalldan yasalgan plitalar oddiy o'tkazgichlar emas, balki "haqiqiy qo'zg'atuvchilar va elektr suyuqlik dvigatellari" degan xulosaga keladi.

Voltaning birinchi tajribalari juda oddiy. U turli metallardan ikkita tanga oldi va ulardan birini tiliga, ikkinchisini esa uning ostiga qo'ydi; ularni sim bilan ulashda nordon ta'm sezildi - xuddi o'sha paytda ma'lum bo'lgan elektr manbalaridan simlarni "tilda tatib ko'rish" kabi. Agar Galvani qurbaqa to'qimalariga o'xshash bo'lmagan metallar bilan teginish yo'li bilan ajratilgan to'qimalarni elektr toki manbai deb hisoblagan bo'lsa, Volta bu to'qimalar bir xil bo'lmagan metallar bilan aloqa qilishdan kelib chiqadigan elektr ko'rsatkichi ekanligiga ishonch hosil qilgan. Kontakt potentsial farqi shu tarzda aniqlandi.

Volta qurbaqa oyoqlari mushaklarining qisqarishiga ikki xil metallar aloqa qilganda hosil bo'lgan tok ekanligini isbotladi. Bu bilan u Galvanining elektr toki mushaklarda hosil bo‘ladi, degan taxminini rad etdi. O‘z fikrini isbotlash uchun u ikkita idishga sho‘r suv quyib, ularni metall yoylar bilan bog‘ladi. Bu yoylarning bir uchi mis, ikkinchi uchi rux edi. Ular har bir idishda har bir turdagi bitta elektrod bo'lishi uchun o'rnatildi. Ushbu dizayn eritmadagi ikkita metalning kimyoviy o'zaro ta'siri orqali elektr energiyasini ishlab chiqaradigan birinchi akkumulyator bo'ldi. 1800 yilda u o'zining mashhur "voltaik qutb" ni yaratib, uni takomillashtirdi, to'g'ridan-to'g'ri oqimning birinchi manbai. U ikki xil metalldan yasalgan 20 juft aylanadan iborat bo'lib, ular sho'r eritmasiga namlangan teri yoki mato bo'laklari bilan qoplangan.

Endi biz savolga javob berishimiz mumkin - nima uchun Galvani birinchi navbatda, yoki hech bo'lmaganda Voltaning yonida sharaf bilan yog'ilmadi? Buning sababi, Galvanining o'sha paytda allaqachon vafot etganida emas. Galvani haqiqatga fizik sifatida emas, balki fiziolog sifatida yondashdi, u o'lik dorining tirik material sifatida o'zini namoyon qilish qobiliyatiga qiziqdi (xuddi Mayer va Joulning hikoyasi kabi, pastga qarang) va u bu hodisani o'rgandi. katta ehtiyotkorlik bilan, turli parametrlarni o'zgartirish. Galvani bu hodisani "hayvon elektr energiyasi" mavjudligi bilan izohladi, buning natijasida mushaklar Leyden idishi kabi zaryadlanadi. Galvani o'lik qurbaqalarning oyoqlari nima uchun qimirlayotganini tushunishga loyiq emas edi. Faqat buyuk Alessandro Volta tushundiki, turli xil metall o'tkazgichlarning ulanishi (Galvanida temir balkonga mis sim bog'langan edi) ularning uchlarida elektr zaryadlari paydo bo'lishiga olib keladi. Agar siz qurbaqaning tanasi orqali uchlarini yopsangiz, Otto fon Gerikning "dahshatli tajribalari" dagi kabi qisqa muddatli emas, balki uzoq davom etadigan elektr toki hosil bo'ladi. Ikkita o'xshash bo'lmagan metallarning elektr manbai bo'lishi mumkinligi Volta va boshqa fiziklar uchun fizik tushunchalarda dahshatli inqilob bo'ldi.

Galvani va Volta, shuningdek, ularning izdoshlari o'rtasidagi bahs "hayvon" va "metall" elektr toki haqidagi bahsdir. Keyin butun dunyo ikki lagerga bo'lingan. Ba'zilar Galvanini, boshqalari esa Voltani qo'llab-quvvatladilar. Va bugungi kunda bu bahs qanday tugashini aytish qiyin, chunki ikkala olim ham o'ziga xos tarzda haq edi. Bugungi kunda biz elektr toki hayvonlarning mushaklarida paydo bo'lishini bilamiz. Shu bilan birga, elektr energiyasi hayvonlarning ishtirokisiz, faqat kontakt natijasida zaryadlangan o'xshash bo'lmagan metallardan ishlab chiqarilishi mumkin. Ha, Galvani "hayvon" elektr energiyasi haqidagi qarashlarida noto'g'ri edi, ammo Volta xatolarini tuzatdi. Va shunga qaramay, Galvani elektr ta'limotining asoschisi bo'lib, uning tajribalari yangi ilmiy yo'nalish - elektrofiziologiyaga asos soldi. Galvanining tajribalari inson tanasidagi elektr toklari bo'yicha uzoq tadqiqot yo'lining boshida turibdi. Agar, masalan, mushak qisqargan bo'lsa, unda elektr kuchlanishi asta-sekin paydo bo'ladi va u juda zaif va tushunarsiz bo'lsa ham yo'qoladi. Biroq, shifokorlar va muhandislar ushbu elektr kuchlanishidagi farq tufayli yurakning sog'lom ekanligini yoki unda qandaydir nuqsonlar bor-yo'qligini aniqlaydigan qurilma yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Ushbu qurilma "elektrokardiograf" deb ataladi.

Fan tarixida Galvani va Volta nomlari yonma-yon turadi. Ammo ular o'rtoqlar emas, balki hayvonlarning elektr energiyasi haqidagi mashhur tortishuvdagi muxoliflardir. Galvani, bir qator ajoyib fizik kashfiyotlarga qaramay, fizik sifatida tan olinmadi va u bunga deyarli intilmadi. Volta fizik hisoblanib, Galvanining tajribalarini takrorlaydi va ularga boshqacha talqin beradi. "Voltik ustun" ning g'alabasi Voltaning Galvani ustidan so'zsiz g'alabasini ta'minladi. Hayotni - bu eng murakkab tabiat hodisasini elektr toki fanidan chiqarib tashlab, fiziologik harakatlarga faqat reaktivning passiv rolini berib, Volta ushbu fanning tez va samarali rivojlanishini ta'minladi. Ammo bu erda kulgili narsa: jismoniy bo'lmagan sohalar haqida gap ketganda, Galvani nomi bilan bog'liq atamalar juda maqbuldir: galvanoterapiya, galvanik vanna, galvanotaksis. Agar u fizikaga tegishli bo'lsa, unda har bir galvanik atama uchun antigalvanik atama mavjud: galvanometr emas, balki ampermetr; galvanik oqim emas, balki o'tkazuvchanlik oqimi; galvanik hujayra emas, balki kimyoviy oqim manbai.

Fizika-matematika fanlari doktori V. OLSHANSKY

SIRLI G'alaba

Volta o'z ixtirosini Napoleonga - Volta ustunini namoyish etadi.

Luidji Galvani (1737-1798).

Lusiya Galeazzi, Galvanining rafiqasi.

Galvani o'z tajribalarida shunga o'xshash elektrofor mashinasidan foydalangan.

Galvani, uning rafiqasi va yordamchisi uy laboratoriyasida tajriba o'tkazishadi. A. Muzzi, 1862 yil.

Elektrofor mashinasi va Leyden idishi bilan tajribalar uchun tayyorlangan qurbaqa. Galvaniy risolasidan chizma.

Atmosfera elektr energiyasini o'rganish bo'yicha tajriba sxemasi. Detektor qurbaqa oyog'i bo'lib, uning nervi chaqmoq bilan, mushak esa o'tkazgich orqali quduqdagi suv bilan bog'langan. Galvaniy risolasidan chizma.

Alessandro Volta (1745-1827).

Ho'l mato doiralari bilan ajratilgan metall disklardan tashkil topgan voltaik ustun.

1801 yilda Parijda ilm-fan tarixchilari qayta-qayta ta'riflagan hayratlanarli voqea yuz berdi: Napoleon Bonapart ishtirokida "Ilon balig'i yoki stingrayning tabiiy elektr organiga taqlid qiluvchi sun'iy elektr organ" asarining taqdimoti taqdim etildi. ushbu organning modelini namoyish qilish. Napoleon muallifni saxiylik bilan mukofotladi: olim sharafiga medal taqildi va 80 000 ekyu mukofot ta'sis etildi. O‘sha davrdagi barcha yetakchi ilmiy jamiyatlar, jumladan, Sankt-Peterburg Fanlar Akademiyasi ham uni o‘z saflarida ko‘rish istagini bildirgan, Yevropaning eng yaxshi universitetlari uni o‘z kafedralari bilan ta’minlashga tayyor edilar. Keyinchalik u graf unvonini oldi va Italiya Qirolligi Senati a'zosi etib tayinlandi. Bu odamning ismi bugungi kunda yaxshi ma'lum bo'lib, tabiiylarga taqlid qiluvchi sun'iy elektr organlarining turli xil versiyalari milliardlab miqdorda ishlab chiqariladi. Gap Alessandro Volta va uning ixtirosi - barcha zamonaviy akkumulyatorlar va akkumulyatorlarning prototipi bo'lgan Voltaik ustun haqida bormoqda. Voltaik ustunning baliqning elektr organlariga qanday aloqasi bor - bu haqda keyinroq, ammo hozircha namoyish keskin dabdaba bilan va katta olomon oldida o'tkazilganiga e'tibor qaratamiz.

Voltaik ustun 40-50 volt kuchlanish va bir amperdan kamroq oqim hosil qilgan. Volta hammaning tasavvurini jalb qilish uchun aynan nimani ko'rsatishi kerak edi? Tasavvur qiling-a, bu Volta emas, balki siz Napoleonning oldida eng yaxshi batareyalar bilan to'la quti bilan turib, ular bilan ajoyib narsalarni namoyish qilishni xohlaysiz. Lampochkalar, motorlar, o'yinchilar va boshqalar hali ham fikr emas. Qo'pol qilib aytganda, Volta batareyalarini qayerga qo'yishi mumkin edi?

Leyden idishi 50 yildan ko'proq vaqt oldin ixtiro qilingan edi. Uchqunlar, qichqirayotgan tovushlar, porlayotgan elektrlashtirilgan to'plar va bir vaqtning o'zida katta guruhning elektr toki urishidan sakrashi bilan bog'liq hamma narsa bir necha bor namoyish etilgan va bunday sharaf va mukofotlarning ozgina qismini ham keltirmagan. Nima uchun g'alaba Voltaik ustunning ulushiga tushdi?

Ko'rinishidan, muvaffaqiyatning siri shundaki, Volta Napoleondan oldin oz miqdorda elektr energiyasi yordamida uzilgan a'zolarni tiriltirish tajribalarini takrorlagan. "Men ularni nafaqat qurbaqalarda, balki ilon balig'i va boshqa baliqlarda, kaltakesaklarda, salamandrlarda, ilonlarda va eng muhimi, mayda issiq qonli hayvonlarda, ya'ni sichqon va qushlarda ham qildim", deb yozgan olim 1792 yilda. tadqiqotning boshlanishi, natijada buyuk ixtiroga olib keldi. Tasavvur qiling-a, har xil hayvonlarning turli kesilgan qismlari butunlay harakatsiz yotgan, chunki hayot kuchi oqib chiqadigan uzilgan oyoq-qo'llarga mos keladi. Voltaik ustunning ozgina tegishi - va tana jonlanadi, titraydi, qisqaradi va titraydi. Ilm-fan tarixida bundan ham hayratlanarli tajribalar bo'lganmi?

Ammo hamma biladiki, bu tajribalar g'oyasi Voltaga emas, balki Luidji Galvaniga tegishli edi. Nega u birinchi bo'lib, hech bo'lmaganda Voltaning yonida sharaflanmadi? Sababi, Galvani o'sha paytda allaqachon vafot etganida emas - agar u tirik bo'lganida, Napoleon mukofoti Voltaga topshirilgan bo'lar edi. Va bu Napoleon haqida emas - keyingi yillarda u Voltani ko'targan va Galvanini kamsitgan yagona odam emas edi. Va buning sabablari bor edi.

O'jar "QURBAQ HAVUZI"

Fizika darsliklaridan Luidji (yoki lotinlashtirilgan holda Aloysius) Galvani haqida taxminan quyidagilar ma'lum: 18-asr oxiridagi italyan shifokori, anatomi va fiziologi; U "Galvani tajribasi" deb nomlangan hodisaga tasodifan qoqilib qoldi va uni to'g'ri tushuntira olmadi, chunki u qandaydir hayvonlarning elektr energiyasining mavjudligi haqidagi noto'g'ri gipotezadan chiqdi. Ammo fizik Alessandro Volta bu hodisani tushunib, uning asosida foydali qurilma yarata oldi.

Ko'rinib turibdiki, rasm aniq: anatomist qurbaqalarni kesib tashladi (anatomist yana nima qila oladi?), tasodifan oyog'i oqim ta'sirida siqilib ketishiga qoqilib, hech narsani tushunmadi - u fizik emas, narsalarning mohiyatini qanday tushuna oladi. Volta, fizik, hamma narsani diqqat bilan takrorladi, hamma narsani to'g'ri tushuntirdi va hatto amaliyot bilan tasdiqladi. Anatomist va shifokorning o'jarlik yoki o'ylamaslik tufayli o'z-o'zidan turib olishda davom etishi uni butunlay yomon tavsiflaydi.

Nima uchun insoniyat bu shifokorni shunchalik qo'llab-quvvatlagani noma'lumki, u o'z nomini o'tkazuvchanlik toklari va butun fizika sohasi, oqim o'lchash moslamasi va metall qoplamalarni elektrokimyoviy cho'ktirishning eng muhim texnologik jarayoni deb atagan. , va hatto Volta tomonidan ixtiro qilingan joriy manbalar. Na Nyuton, na Dekart, na Leybnits, na Gyuygens, na klassik fizikaning qadrdoni Jeyms Klerk Maksvell – eng mashhur fiziklardan birortasi ham bunchalik ko‘p atamalar bilan bog‘lanmagan.

Ammo bu erda kulgili narsa: jismoniy bo'lmagan sohalar haqida gap ketganda, Galvani nomi bilan bog'liq atamalar juda hurmatli va barqarordir: galvanik terapiya, galvanik vanna, galvanotaksis. Agar u fizikaga tegishli bo'lsa, unda har bir galvanik atama uchun antigalvanik atama mavjud: galvanometr emas, balki ampermetr; galvanik oqim emas, balki o'tkazuvchanlik oqimi; galvanik hujayra emas, balki kimyoviy oqim manbai. Fizika darsligi qanchalik ortodoksal bo'lsa, unda Galvanining ilmiy xizmatlari haqida nafaqat eslatma, balki galvanik terminologiyani ham topish ehtimoli shunchalik kam bo'ladi. Ser Isaak Nyuton imperiyasining rasmiy ma'murlari yoki Gyote aytganidek, "gildiya odamlari" Luidji Galvanining fuqaroligini ochiqchasiga inkor etadilar, ammo kimdir doimiy ravishda fanlar ibodatxonasi devorlariga uning ismini yozib, uning mavjudligini eslatib turadi.

18-asrning oxirigacha elektr hodisalarini o'rganuvchi fiziklarning ixtiyorida faqat statik elektr manbalari - amber bo'laklari, eritilgan oltingugurt sharlari, elektrofor mashinalari, Leyden idishlari mavjud edi. Ingliz fizigi va shifokori Uilyam Gilbertdan (1544-1603) boshlab ko'plab olimlar ular bilan tajriba o'tkazdilar. Bunday manbalar bizning ixtiyorimizda bo'lgan holda, masalan, Kulon qonunini (1785) kashf qilish mumkin edi, lekin Faraday qonunlarini (1833) aytmasa ham, Om qonunini (1826) kashf qilishning iloji yo'q edi. Chunki to'plangan statik zaryad kichik edi va kamida bir necha soniya davom etadigan oqimni ta'minlay olmadi.

Boloniya universitetining tibbiyot professori Luidji Galvani (1737-1798) ishidan keyin vaziyat o'zgardi, u o'zi ishonganidek, "hayvon elektr energiyasini" kashf etdi. Uning mashhur risolasi "Mushaklar harakatidagi elektr kuchlari to'g'risida" deb nomlangan. Galvanining ba'zi tajribalarida dunyodagi birinchi radioto'lqinlarni qabul qilish sodir bo'ldi. Generator elektrofor mashinasidan uchqunlar, qabul qiluvchi antenna Galvanining qo‘lidagi skalpel, qabul qiluvchisi esa qurbaqa oyog‘i edi. Galvanining yordamchisi ajratilgan qurbaqadan ma'lum masofada elektr mashinasi bilan tajriba o'tkazdi. Shu bilan birga, Galvanining rafiqasi Lusiya qurbaqaning oyoqlari mashinada uchqun sakrab tushganda qisqarishini payqadi, shunda tasodifning ham, kuzatishning ham roli ko'rinadi.

Galvanining tajribalari bilan italyan fizigi Alessandro Juzeppe Antonio Anastasio Volta (1745–1827) qiziqib qoldi. U allaqachon mashhur olim edi: 1775 yilda u qatron elektroforini loyihalashtirdi, ya'ni elektret moddalarini, 1781 yilda - sezgir elektroskopni va birozdan keyin - kondansatör, elektrometr va boshqa asboblarni kashf etdi. 1776 yilda u olovning elektr o'tkazuvchanligini ham kashf etdi va 1778 yilda birinchi marta botqoqlarda to'plangan gazdan sof metan oldi va uni elektr uchqunidan yoqish qobiliyatini ko'rsatdi. Volta dastlab Galvanining "hayvon elektr energiyasi" nazariyasining qizg'in tarafdori edi. Ammo uning o'z tajribalarini takrorlashi Voltani Galvanining tajribalarini butunlay boshqacha tushuntirish kerakligiga ishontirdi: qurbaqa oyog'i manba emas, balki faqat elektr tokini qabul qiluvchi. Manba bir-biriga tegib turadigan turli metallardir. "Metallar nafaqat ajoyib o'tkazgichlar, balki elektr dvigatellari hamdir", deb yozgan Volta.

Bu bizni har tomondan va hayotimiz davomida o'rab turgan galvanik xujayralar, batareyalar va akkumulyatorlarni yaratishga imkon bergan asosiy bayonot edi. Ularning ishlash printsipi maktab darsligida va keyingi muhokama uchun zarur bo'lganidan ko'ra batafsilroq tavsiflangan. Mohiyati oddiy: o'tkazuvchi muhitda (elektrolitda) ikki xil o'tkazgich (elektrodlar) mavjud bo'lib, ular bilan shunday reaksiyaga kirishadiki, ular qarama-qarshi zaryadlar bilan zaryadlanadi. Agar siz ushbu elektrodlarni (anod va katod) tashqi o'tkazgich (yuk) bilan ulasangiz, u orqali oqim o'ta boshlaydi.

Galvaniga e'tiroz bildirgan Volta dastlab qurbaqadan qutulib, uning o'rniga o'z tilini qo'ydi. Masalan, tilning ustiga oltin yoki kumush tanga, til ostiga esa mis tanga solgan. Ikki tanga sim bo'lagi bilan bog'langandan so'ng, darhol og'izda nordon ta'm sezildi, bu tilda chiroq batareyasining kontaktlarini tatib ko'rgan har bir kishiga tanish. Keyin Volta o'z tajribalarida faqat asboblardan foydalangan holda "hayvon elektr energiyasini" tajribalardan butunlay chiqarib tashladi.

1800 yilda elektr tokining birinchi doimiy manbai ixtiro qilinishiga bir qadam qoldi. Bu Volta ishqor eritmasi yoki sho'r suvga namlangan karton yoki teridan ajratgichlar bilan ajratilgan rux va mis plitalar juftlarini ketma-ket ulaganida sodir bo'ldi. Ushbu dizayn ixtirochi nomidan "voltaik ustun" deb nomlangan. Dizayn og'ir edi, suyuqlik qistirmalardan siqib chiqarildi, shuning uchun Volta uni kislota eritmasi bilan stakan bilan almashtirdi, ular ichiga sink va mis (yoki kumush) chiziqlar yoki doiralar botirildi. Stakanlar ketma-ket ulangan va batareya terminallarini yaqin tutish uchun Volta o'zining alohida elementlarini aylana ichiga joylashtirdi. Ushbu dizayn shakli tufayli "Voltik toj" deb nomlangan.

O'zining kashfiyotidan so'ng Volta unga qiziqishni yo'qotdi va ilmiy ishlardan voz kechdi va elektr toki haqidagi ta'limotni rivojlantirish uchun boshqa olimlarni qoldirdi. Ammo Alessandro Voltaning elektrni o'rganishga qo'shgan hissasi shunchalik kattaki, kuchlanish birligi uning nomi bilan atalgan. Va Napoleon Fanlar akademiyasi kutubxonasida "Buyuk Volterga" yozuvi bo'lgan dafna gulchambarining tasvirini ko'rganida, u bir nechta harflarni o'chirib tashladi va shunday bo'lib chiqdi: "Buyuk Voltaga". Voltaik ustun va uning o'zgarishi ko'plab olimlarga uzoq muddatli to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai bilan tajribalar o'tkazishga imkon berdi. Aynan shu kashfiyot bilan elektr energiyasi davri boshlandi. Voltaning kashfiyoti haqidagi eng hayajonli sharhni uning tarjimai holi, frantsuz fizigi Dominik Fransua Arago (1786-1853) qoldirgan bo'lishi mumkin: "Mis, rux va nam matolardan tashkil topgan ustun. Bunday kombinatsiyadan apriori nimani kutish kerak? Ammo bu g'alati va aftidan faol bo'lmagan, oz miqdordagi suyuqlik bilan ajratilgan bir-biriga o'xshamaydigan metallar ustuni, teleskop va bug 'dvigatelini hisobga olmaganda, inson hech qachon ixtiro qilmaganidan ham ajoyibroq raketani tashkil qiladi.

"Katta batareyalar"

Volta 1800-yilning mart oyida oʻsha davrning yetakchi ilmiy markazi boʻlgan London Qirollik jamiyati prezidenti Jozef Benksga (1743–1820) maktub yoʻllab, juda oqilona ish tutdi. Maktubda Volta o'zining elektr toki manbalarining turli dizaynlarini tasvirlab bergan, uni Galvaniy xotirasiga galvanik deb atagan. Banks botanik edi, shuning uchun u maktubni hamkasblari - fizik va kimyogar Uilyam Nikolson (1753–1815) va shifokor va kimyogar, Qirollik jarrohlar kolleji prezidenti Entoni Karlayl (1768–1842) ga ko'rsatdi. Va allaqachon aprel oyida, Voltaning ta'rifiga ko'ra, ular 17 dan batareyani, so'ngra 925 toifali kumushdan yasalgan 36 seriyali ulangan sink doiralari va yarim toj tangalaridan batareya yasadilar. Ularning orasiga sho'r suvda namlangan karton yostiqchalar qo'yilgan.

Tajribalar davomida Nikolson rux va mis o'tkazgich aloqasi yaqinida gaz pufakchalari chiqishini aniqladi. U vodorod ekanligini va uning hidi bilan aniqladi, chunki ruxni kislotalar yoki ishqorlarda eritish natijasida olingan vodorod ko'pincha hidga ega. Rux odatda arsinga qaytariladigan mishyak aralashmasini o'z ichiga oladi va uning parchalanish mahsulotlari sarimsoq kabi hidlanadi. 1800-yil sentabrda nemis fizigi Iogann Ritter (1776-1810) boshqa akkumulyator elektrodidan suvning elektrolizlanishi paytida ajralib chiqqan gazni yig‘ib, uning kislorod ekanligini ko‘rsatdi. Xuddi shu yili ingliz kimyogari Uilyam Kruikshank (1745-1800) sink va mis plitalarni gorizontal uzun qutiga joylashtirdi - shu bilan birga, sarflangan (yarim eritilgan va reaksiya mahsulotlari bilan qoplangan) sink elektrodlarini almashtirish oson edi. Ishlatilmaganda, sinkni isrof qilmaslik uchun elektrolitlar qutidan to'kilgan. Cruickshank elektrolit sifatida ammoniy xlorid eritmasidan, keyin esa suyultirilgan kislotadan foydalangan. Faraday sulfat va nitrat kislotalarning zaif (1-2%) eritmalari aralashmasini tavsiya qildi. Ushbu elektrolit bilan sink asta-sekin eriydi va vodorodning kichik pufakchalarini chiqaradi. Mis anodida vodorod ham chiqarildi va bitta akkumulyator batareyasining EMF atigi 0,5 V edi.

Vodorodning sinkdagi evolyutsiyasi bu elektrodning polarizatsiyasi bilan bog'liq bo'lib, bu ichki qarshilikni oshiradi va elementning potentsialini pasaytiradi. Ushbu hodisaning oldini olish uchun ingliz fizigi va elektrotexnika muhandisi Uilyam Sturgeon (1783-1850), birinchi elektromagnitni yaratuvchisi sink plitalarini birlashtirdi. 1840 yilda ingliz shifokori Alfred Smee (1818-1877) mis elektrodni qo'pol platina qatlami bilan qoplangan kumush elektrod bilan almashtirdi. Bu eritmadan vodorod pufakchalarini chiqarishni tezlashtirdi va emfni oshirdi. Bunday batareyalar elektrokaplama texnologiyasida keng qo'llanilgan. Shunday qilib, haykallar Sankt-Peterburgdagi Sankt-Isaak soborida elektrokaplama usuli yordamida qilingan. Metalldagi elektrolitik nusxalarni ishlab chiqarish usuli Sankt-Peterburg akademigi Moritz Hermann (Boris Semenovich) Yakobi tomonidan 1838 yilda, xuddi soborni qurish paytida ishlab chiqilgan. Ushbu texnika haqida ko'proq "Haykaltaroshlik bo'yicha kitoblar bilan kutubxona" veb-saytida o'qishingiz mumkin.

O'z davrining eng yaxshi batareyalaridan biri mashhur ingliz shifokori va kimyogari Uilyam Xayd Uollaston (Uollaston, 1766-1828) tomonidan yig'ilgan bo'lib, u palladiy va rodiyning kashfiyoti, shuningdek, eng yaxshi metall iplarni ishlab chiqarish texnologiyasi bilan mashhur. sezgir asboblarda qo'llaniladi. Har bir hujayrada sink elektrod uch tomondan mis elektrod bilan o'ralgan bo'lib, u orqali havoga vodorod pufakchalari chiqariladi.

Mashhur ingliz fizigi Xamfri Deyvi (1778–1829) dastlab Voltaning o‘zi tomonidan berilgan akkumulyator bilan tajribalar o‘tkazdi; keyin u ammiakning suvli eritmasi bilan ajratilgan mis va sink plitalaridan o'z dizayni bo'yicha tobora kuchayib borayotganini ishlab chiqarishni boshladi. Uning birinchi batareyasi 60 ta shunday elementdan iborat edi, biroq bir necha yil o'tgach, u allaqachon mingta elementdan iborat bo'lgan juda katta batareyani yig'di. Bu akkumulyatorlar yordamida u birinchi marta litiy, natriy, kaliy, kaltsiy va bariy kabi metallarni, amalgam holida esa magniy va stronsiyni olishga muvaffaq bo'ldi.

Eng yirik batareyalardan biri 1802 yilda fizik va elektrotexnika muhandisi Vasiliy Vladimirovich Petrov (1761-1834) tomonidan yaratilgan. Uning o'lchami "bir yarim dyuym" bo'lgan 4200 mis va sink plitalardan iborat "ulkan batareyasi" tor yog'och qutilarda joylashgan edi. Butun batareya har biri taxminan 3 m uzunlikdagi to'rt qatordan iborat bo'lib, mis qavslar bilan ketma-ket ulangan. Nazariy jihatdan, bunday batareya 2500 V gacha kuchlanish ishlab chiqarishi mumkin, lekin aslida u taxminan 1700 V berdi. Bu ulkan batareya Petrovga ko'plab tajribalar o'tkazishga imkon berdi: u turli moddalarni tok bilan parchaladi va 1803 yilda u elektr yoyi ishlab chiqardi. dunyoda birinchi marta. Uning yordami bilan metallarni eritib, katta xonalarni yorqin yoritish mumkin edi. Biroq, bu batareyaga xizmat ko'rsatish juda ko'p mehnat talab qildi. Tajribalar davomida plitalar oksidlanib, ularni muntazam tozalash kerak edi. Bundan tashqari, bitta ishchi soatiga 40 ta plastinani tozalashi mumkin edi. Kuniga 8 soat ishlagan bu ishchining o'zi kamida ikki hafta batareyani keyingi tajribalar uchun tayyorlashga sarflagan bo'lardi.

Ehtimol, eng noodatiy voltaik hujayra nemis kimyogari Fridrix Wöhler (1800-1882) tomonidan yaratilgan. 1827 yilda alyuminiy xloridni kaliy bilan qizdirib, metall alyuminiy - kukun holida oldi. Alyuminiyni quyma holida olish uchun unga 18 yil kerak bo'ldi. Wöhler elementida ikkala elektrod ham alyuminiydan qilingan! Bundan tashqari, biri nitrat kislotaga, ikkinchisi natriy gidroksid eritmasiga botirildi. Eritmalari bo'lgan idishlar tuz ko'prigi bilan bog'langan.

Daniel, Leclanche va boshqalar

Zamonaviy galvanik elementlarning asosi 1836 yilda ingliz fizigi, kimyogari va meteorologi Jon Frederik Daniel (1790-1845) tomonidan ishlab chiqilgan (u namlik o'lchagichni - gigrometrni ham ixtiro qilgan). Daniel elektrodlarning polarizatsiyasini engishga muvaffaq bo'ldi. Uning birinchi elementida mis sulfat eritmasi bo'lgan mis idishga o'rtasiga rux tayoqchasi bo'lgan suyultirilgan sulfat kislota bilan to'ldirilgan buqa qizilo'ngachining bir qismi kiritilgan. Faraday sinkni o'rash qog'ozi bilan izolyatsiya qilishni taklif qildi, uning teshiklari elektrolitlar ionlarining o'tishiga imkon beradi. Ammo Doniyor diafragma sifatida g'ovakli loy idishdan foydalanishni boshladi. E'tibor bering, 1829 yilda radioaktivlikni kashf etgan va uni 1903 yilda Kyurilar bilan baham ko'rgan mashhur Antuan Anri Bekkerelning bobosi Antuan Sezar Bekkerel (1788-1878) mis nitrat va rux eritmalariga botirilgan mis va rux elektrodlari bilan tajriba o'tkazgan. sulfat, mos ravishda, orqaga 1829. Fizika bo'yicha Nobel mukofoti. Daniel elementi uzoq vaqt davomida 1,1 V barqaror kuchlanish ishlab chiqardi, bu ixtiro uchun Daniel Qirollik jamiyatining eng yuqori mukofoti - Kopley oltin medali bilan taqdirlandi. O'tgan 180 yil ichida ushbu elementning ko'plab modifikatsiyalari paydo bo'ldi; shu bilan birga, ularning ishlab chiquvchilari gözenekli idishdan qutulishning turli usullarini sinab ko'rishdi.

Telegraf liniyalarining paydo bo'lishi bilan gözenekli bo'linmalarsiz, bitta elektrolitli va uzoq xizmat muddati bilan qulayroq va arzonroq oqim manbalariga ehtiyoj paydo bo'ldi. 1872 yilda Doniyor elementi Josiah Latimer Klarkning (1822–1898) oddiy elementi bilan almashtirildi: musbat elektrod - simob, salbiy - 10% rux amalgam, emf 1,43 V. Va 1892 yilda u Edvardning simob-kadmiy elementi bilan almashtirildi. Weston (1850–1936) 1,35 V emf bilan. Uning normal Weston elementi deb ataladigan modifikatsiyasi hali ham kuchlanish standarti sifatida ishlatiladi - past yuklarda u 1,01850–1,01870 V oralig'ida juda barqaror kuchlanish beradi, beshinchi belgigacha aniqlik.

Doniyor elementining gözenekli septumga ega bo'lmagan bir versiyasi 1859 yilda nemis fizigi va ixtirochisi Heinrich Meidinger (1831-1905) tomonidan ishlab chiqilgan. Idishning pastki qismida mis elektrod va mis sulfat kristallari mavjud (ular hunidan keladi), sink elektrodi yuqori qismida o'rnatiladi. Pastki qismda mis sulfatning og'ir to'yingan eritmasi qoladi: mis ionlarining sink elektrodiga tarqalishi elementning ishlashi paytida ushbu ionlarning chiqishi bilan to'sqinlik qiladi va eritmalar orasidagi chegara juda keskin ajralib turadi. Shuning uchun bu turdagi manbalarning nomi - tortishish elementi. Meidinger elementi texnik xizmat ko'rsatmasdan yoki reagentlar qo'shmasdan bir necha oy davomida uzluksiz ishlashi mumkin. Bu element Germaniyada 1859 yildan 1916 yilgacha temir yo'l telegraf tarmog'i uchun quvvat manbai sifatida keng qo'llanilgan. Shunga o'xshash manbalar Frantsiya va AQShda mavjud edi - Kallot va Lokvud elementlari nomi bilan. 1839 yilda ingliz fizigi va kimyogari Uilyam Robert Grove (1811-1896) tomonidan taklif qilingan element yaxshi xususiyatlarga ega edi. Undagi elektrodlar sink va platina bo'lib, gözenekli bo'linma bilan ajratilgan va sulfat va nitrat kislotalarning eritmalariga botirilgan.

O'zining kashfiyotlari va ixtirolari (spektral tahlil, burner va boshqalar) bilan mashhur bo'lgan Robert Vilgelm Bunsen (1811-1899) qimmatbaho platinali elektrodni presslangan uglerod bilan almashtirdi. Uglerod elektrodlari zamonaviy akkumulyatorlarda ham mavjud, ammo Bunsenda ular depolarizator rolini o'ynaydigan nitrat kislotaga botirildi (hozir ular marganets dioksidi). Bunsen elementlari uzoq vaqt davomida laboratoriyalarda keng qo'llanilgan. Ular qisqa vaqtga bo'lsa-da, katta oqimni ta'minlashi mumkin edi. Bunsen elementlari, masalan, alyuminiy ishlab chiqarishning elektrolitik usulini kashf etgan yosh Charlz Martin Xoll (1863-1914) tomonidan ishlatilgan. Ko'pgina bunday hujayralar batareyani hosil qilish uchun ulangan; Shu bilan birga, 1 g izolyatsiya qilingan alyuminiy uchun deyarli 16 g sink kerak edi! Fransuz kimyogari va ixtirochisi Edme Hippolyte Mari-Devy (1820-1893) Bunsen elementidagi nitrat kislotani simob (I) sulfat va sulfat kislota xamiri bilan almashtirdi; Elektrolit sink sulfat eritmasi edi. 1859 yilda ushbu hujayralarning 38 tasi (har biri 1,4 V ning emf) batareyasi 60 ta Daniel xujayrasi batareyasi bilan taqqoslash amalga oshirildi. Birinchisi 23 hafta ishladi, ikkinchisi - atigi 11. Biroq, simob tuzlarining yuqori narxi va toksikligi bunday elementlardan keng foydalanishga to'sqinlik qildi.

Nemis fizigi Iogan Kristian Poggendorf (1796–1877) o‘z elementida depolyarizator sifatida kaliy dixromatning sulfat kislotadagi eritmasidan foydalangan. Poggendorff jurnalning noshiri sifatida tanilgan Annalen der Physik und Chemie- U bu lavozimda 36 yil ishlagan. Poggendorff elementi eng yuqori EMF (2,1 V) va qisqa vaqt ichida - yuqori oqim hosil qildi. Muhim afzallik sink elektrodini tozalash yoki almashtirish uchun eritmadan olib tashlash qobiliyati edi.

Birinchi marta Oy va Quyoshni suratga olgan Uorren de la Ru (1815–1889) 1868 yilda 14 ming hujayradan iborat katta akkumulyator yig‘di. Ulardagi elektrodlar kumush xlorid va amalgamlangan sink bilan qoplangan kumush bo'lib, elektrolitlar natriy xlorid, sink xlorid yoki kaliy gidroksid eritmasi edi. Sink-kumush xlorid hujayralari bugungi kunda ham qo'llaniladi; ular quruq holda saqlanadi va yangi yoki dengiz suvi bilan to'ldirish orqali faollashtiriladi, shundan so'ng element 10 oygacha ishlashi mumkin. Bunday elementlardan suv halokati qurbonlari foydalanishi mumkin. Arzonroq, lekin kamroq kuchli hujayralar Cu/CuCl elektrodidan foydalanadi.

Eng mashhur kimyoviy oqim manbalaridan biri 1868 yilda frantsuz kimyogari Jorj Leklansh (1839-1882) tomonidan tasvirlangan va u tomonidan bir necha yil oldin ishlab chiqilgan marganets-sink elementidir. Ushbu hujayrada uglerod elektrodi yaxshi elektr o'tkazuvchanligi uchun uglerod kukuni bilan aralashtirilgan marganets dioksidining depolarizatori bilan o'ralgan. Elektrolitni (ammiak xlorid eritmasi) quyishda aralashmaning parchalanishiga yo'l qo'ymaslik uchun u anod bilan birga g'ovakli idishga joylashtirildi. Leclanche elementi uzoq vaqt xizmat qildi, texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmadi va juda katta oqim hosil qilishi mumkin edi. Buni qulayroq qilishga urinib, Leclanche elektrolitni pasta bilan qalinlashtirishga qaror qildi. Bu narsalarni inqilobiy tarzda o'zgartirdi: Leclanchetning elementlari endi tasodifan ag'darishdan qo'rqmadi, ular har qanday holatda ishlatilishi mumkin edi. Leclanche ixtirosi darhol tijorat muvaffaqiyatiga erishdi va ixtirochining o'zi asosiy kasbini tashlab, elementlar ishlab chiqaradigan zavod ochdi. Leclanchetning marganets-sink xujayralari arzon va ko'p miqdorda ishlab chiqarilgan. Biroq, ularni "quruq" deb atash mutlaqo to'g'ri emas: ulardagi elektrolitlar "yarim suyuqlik" edi, lekin haqiqiy quruq hujayralarda u qattiq bo'lishi kerak. Leklansh 43 yoshida, bunday elementlar ixtiro qilinishidan oldin vafot etgan.

1802 yildan 1812 yilgacha bir nechta quruq batareyalar qurilgan, ularning eng mashhuri zamboniev yoki zamboniev ustuni (qarang: "Kimyo va hayot" 2007 yil, 6-son). Italiyalik fizigi va ruhoniysi Juzeppe Zamboni (1776-1846) 1812 yilda bir necha yuz qog'oz doiralardan iborat ustunni yig'di, uning bir tomonida yupqa rux qatlami, ikkinchisida marganets dioksidi va o'simlik saqichlari aralashmasi bor edi. Elektrolit qog'oz tarkibidagi namlik edi. Bunday qutb yuqori kuchlanish hosil qildi, lekin faqat juda kichik oqim. Aynan Zamboni ustuni deyarli ikki asr davomida Oksforddagi Klarendon laboratoriyasida joylashgan qo'ng'iroqda chashka jiringlashiga imkon berdi. Biroq, bunday batareya amaliy maqsadlar uchun mos emas.

Amalda qo'llanilishi mumkin bo'lgan birinchi quruq galvanik element 1886 yilda nemis muhandisi Karl Gassner (1855-1942) tomonidan patentlangan. Unda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar avvalgi dizaynlardagi kabi edi: Zn + 2MnO 2 + 2NH 4 Cl → 2MnO (OH) + Cl 2. Bunday holda, sink elektrod bir vaqtning o'zida tashqi idish sifatida xizmat qildi. Elektrolit un va gips aralashmasi bo'lib, unda ammoniy va sink xlorid eritmasi so'riladi (gips keyinchalik kraxmal bilan almashtirildi); Elektrolitga sink xlorid qo'shilishi sink elektrodining korroziyasini sezilarli darajada kamaytirdi va hujayraning saqlash muddatini uzaytirdi. Ijobiy elektrod uglerod tayog'i bo'lib, u qog'oz qopdagi marganets dioksidi va kuyik massasi bilan o'ralgan edi. Element yuqoridan bitum bilan yopilgan. Elementlarning sig'imi ularning o'lchamlari bilan qoplanadi. Gassner tuzi elementi, umuman olganda, bugungi kungacha saqlanib qolgan va yiliga ko'p milliard dona miqdorda ishlab chiqariladi. Ammo yigirmanchi asrda ular ishqoriy elementlar bilan raqobatlashdi, ular ba'zan noto'g'ri "ishqoriy" deb ataladi, ingliz tilidan tarjima qilishda lug'atga qarashni bezovta qilmasdan.

Xulosa qilib shuni ta'kidlaymizki, u yoki bu dizayndagi galvanik batareyalar dinamo ixtiro qilinguncha elektr energiyasining asosiy manbalari bo'lgan.

Elektromotor kuch. - "Elementlar".

Elektr toki haqidagi ta’limotning rivojida davr yaratgan Galvaniy kashfiyotlari tasodif mevasi ekanligi umumiy qabul qilingan. Bu fikr Galvaniy risolasining boshlang‘ich so‘zlari bilan bog‘liq bo‘lsa kerak: “Men qurbaqani kesib, yorib oldim... va butunlay boshqacha narsani o‘ylab, uni elektr mashinasi turgan stol ustiga qo‘ydim... Mening bir. yordamchilar, skalpel uchi bilan, tasodifan, bu qurbaqaning ichki son nervlariga juda engil tegib ketishdi ... Boshqasi e'tibor berdi ... bu mashinaning o'tkazgichidan uchqun chiqarilganda mumkin ... Yangi hodisadan hayratda. , u darhol mening e'tiborimni unga qaratdi, garchi men butunlay boshqacha narsani rejalashtirgan bo'lsam va o'ylarimga singib ketgan edim.

Biroq, kashfiyotning tasodifiyligi juda ahamiyatsiz edi, xuddi o'sha Galvani yoki boshqasi, albatta, hodisaning kashfiyotiga kelgan bo'lardi. Galvanining dori vositasi bilan qandaydir tajriba o‘tkazishi bejiz bo‘lmaganidek, uning elektr mashinasi bo‘lishi ham bejiz emas edi. Shubhasiz, fransuz materialistlarining psixik jarayonlarning moddiyligi haqidagi g‘oyalari ilmiy tafakkurni birinchi navbatda sezishning jismoniy mohiyatini, qon kabi muhim hayotiy jarayonlarni tushunishda fiziologlar, mikroskopistlar va kimyogarlar erishgan yutuqlarni ochib berishga undadi. qon aylanish, ovqat hazm qilish va nafas olish bunday izlanishlarni rag'batlantirdi. Balandlikdan yerga allaqachon momaqaldiroq va chaqmoqni olib kelgan elektr hodisalarini o'rganish elektrning biologiyadagi muhim roli haqida xulosa qilish uchun material berdi. Elektr zaryadsizlanishi paytida mushaklarning qisqarishi ("elektr toki urishi") elektr stingrays, ilonbalik va mushuklarning xatti-harakatlarida biz ham elektr toki urishi bilan shug'ullanamiz degan fikrni ilgari surdi. Va haqiqatan ham, Jon Uolsh va Larochelning tajribalari stingray ta'sirining elektr xususiyatini isbotladi va anatom Gunter bu hayvonning elektr organining aniq tavsifini berdi. Uolsh va Gunterning tadqiqotlari Filda nashr etilgan. Trans." 1752 yilda faylasuf Sulzerning tasodifiy kashfiyoti ikki o'xshash bo'lmagan metallarning til uchiga tegish o'ziga xos nordon ta'm hissi paydo bo'lishini u tomonidan tasvirlangan, chunki muallif bu kashfiyotga ilmiy qiziqishni o'rganish davrida his qilgan. jismoniy stimullarning harakati. Ushbu jismoniy stimullar orasida elektr birinchi o'rinni egalladi va amaliy tibbiyot davolashning elektr usullariga katta umid bog'ladi.

Davolashning elektr usullariga qiziqish darajasini, masalan, Maratning 1783 yil 9-noyabrdagi Rum de Saint-Laurentga yozgan maktubidan baholash mumkin, unda u o'zining jismoniy tadqiqotlari va Akademiyaning unga bo'lgan munosabati haqida xabar beradi. Xat va unga ilova qilingan hujjatlardan, darvoqe, shifokor va fizik Marat, bo'lajak mashhur "xalq do'sti" davolashning fizik usullarini muvaffaqiyatli qo'llaganligi va eksperimental tadqiqotning qiziqarli usulini ishlab chiqqani aniq. olov, yorug'lik va elektrning tabiati. Maratning tajribalari ko'pchilikning e'tiborini tortdi, shu jumladan Franklin kabi shaxslar. Ayniqsa, elektromeditsina masalasida Marat ushbu maktubda "jamiyatni juda qiziqtiradigan fan bo'lgan tibbiyot sohasida elektr energiyasi bilan shug'ullanish" niyati haqida gapiradi. "Elektrlashtirishni barcha kasalliklar uchun universal vosita sifatida taqdim etuvchi" Abbe Berthelonning mukofotga sazovor bo'lgan ishini tanqid qilib, Marat o'z ishi haqida hisobot beradi, u Ruen akademiyasidan mukofot olgan va tanlov mavzusini taklif qilgan: "Darajani aniqlash va kasalliklarni davolashda elektr energiyasiga ishonish mumkin bo'lgan sharoitlar. Ko'rib turganimizdek, Galvani davrida elektromeditsinaga qiziqish sezilarli edi.

Maratning akademiyani o‘zining ilmiy xizmatlariga e’tiborsizlikda ayblagan maktubi yana bir jihati bilan qiziq. Marat tomonidan qorong'u xonada ishlab chiqilgan kuzatish texnikasi, uning so'zlariga ko'ra, olov va elektr materiyasini ko'rish, prizma chetlarida diffraktsiyani kuzatish imkonini berdi. Maratning bu g'oyalari uning turli "suyuqliklar", shu jumladan ruhiy suyuqliklarga bo'lgan qiziqishining shubhasiz aks-sadosidir. Maratning tajribalarini tekshirishning iloji bo'lmagan akademiya taniqli sharlatan Mesmerning tajribalarini tekshirish uchun nufuzli komissiya tuzishga majbur bo'ldi. 1771 yilda Parijga kelgan Mesmer olovli, elektr, magnit va boshqa suyuqliklar haqidagi zamonaviy ilmiy nazariyalardan mohirlik bilan foydalangan va u yangi turdagi nozik vositani - "hayvon magnitlanishini" kashf etganini da'vo qilgan. "Hayvonlarning magnitlanishi", dedi Mesmer, oraliq jismlarning yordamisiz to'planishi, konsentratsiyasi va uzatilishi mumkin; nur kabi aks etadi...” O'z-o'zidan ma'lumki, "hayvonlarning magnitlanishi insoniyatning universal dorisi va qutqaruvchisidir". Mesmer katta muvaffaqiyatga erishdi, uning muxlislari u uchun katta miqdorda pul yig'ishdi, Bertoletga hujum qilishgacha mesmerizmning raqiblarini ta'qib qilishdi; sirni oshkor qilgani uchun qirol unga umrbod 20 ming frank nafaqa taklif qildi.

U Frantsiyadan ketganidan so'ng, to'rtta shifokor va akademik - Leroy, Bori, Lavuazye va Bayidan iborat hukumat komissiyasi tuzildi. 1784 yil avgust oyida Bayli komissiyaga hisobot taqdim etdi. Bu hisobot mesmeristlarning noroziliklari va e'tirozlariga sabab bo'ldi, chunki komissiya faktlarni sinchkovlik bilan tahlil qilib, doimiy agent yo'q degan xulosaga keldi va uni tortib olish hollari. asabiy translar o'z manbasini tasavvurga ega. Umuman olganda, komissiya hisobotida hayvonlarning magnitlanishining mumkin emasligi haqida gap yo'q, bunday gipoteza o'sha davrning ilmiy qarashlariga zid emas edi, lekin u tasdiqlagan faktlarda o'zgarmas ta'sir ko'rsatmadi va shuning uchun bunday gipoteza yo'qligini aytdi; bu faktlarda jismoniy agent.

Shunday qilib, Galvani o'z tajribalarini boshlagan paytda (1786) aqliy va fiziologik hodisalarni jismoniy talqin qilishga urinishlar kam bo'lmagan. Amaliy tibbiyot o'z xulosalarini tabiatshunoslik yutuqlaridan va o'sha davrning ilmiy qarashlaridan kelib chiqib, hayvonlarning elektr energiyasi haqidagi ta'limotning paydo bo'lishiga zamin to'liq tayyorlandi;

Boloniya universitetining anatomiya va tibbiyot professori Luidji Galvani (1737 yil 19 sentyabrda tug'ilgan, 1798 yil 4 dekabrda vafot etgan) o'z hamkasblari tomonidan olib borilgan kuzatishlardan g'ayrioddiy hayratda qolganligi ajablanarli emas, uning tavsifi bilan boshlanadi. Mushaklar harakati paytida "Elektr kuchlari to'g'risida" mashhur risola. Keyinchalik Volta to'g'ri ta'kidlaganidek, elektr zaryadsizlanishi paytida parchalangan qurbaqaning oyog'ini titrash haqiqatida fizik nuqtai nazardan hech qanday yangilik yo'q edi: bu elektr induksiyasi hodisasi, aniqrog'i, bu hodisa. 1779 yilda Mago tomonidan tahlil qilingan qaytish zarbasi deb ataladi. Ammo Galvani bu faktga fizik sifatida yondashmadi va fiziolog sifatida u o'lik dorining elektr toki ta'sirida hayotiy qisqarishni namoyon qilish qobiliyatiga qiziqdi.

U bu qobiliyatni katta sabr va mahorat bilan o'rganib chiqdi, uni tayyorlashda lokalizatsiyasini, qo'zg'aluvchanlik sharoitlarini, elektr energiyasining turli shakllari va xususan, atmosfera elektr energiyasining ta'sirini o'rgandi. Galvanining klassik tajribalari uni elektrofiziologiyaning otasiga aylantirdi, bizning davrimizda uning ahamiyatini ortiqcha baholash qiyin. Ammo Galvani atmosferaning preparatga ta'sirini o'rganayotib, ajoyib kashfiyotga erishdi. Toza havoda mushaklar qisqarishini behuda kutarkan, “befoyda... befoyda kutishdan charchab... umurtqa pog‘onasiga yopishtirilgan mis ilgaklarni temir panjaraga bosishga kirishdi”... “Garchi men,” deydi u yana. , "ko'pincha qisqarishlar kuzatildi, hech biri atmosfera va elektr holatidagi o'zgarishlarga mos kelmadi ... Men hayvonni yopiq xonaga o'tkazganimda, uni temir plastinka ustiga qo'yib, orqa miya orqali o'tgan ilgakni unga bosishni boshladim. , xuddi shunday qisqarishlar va bir xil harakatlar paydo bo'ldi. Shu yerdan Galvani bir qator tajribalarni amalga oshirib, yangi manba va yangi turdagi elektr tokining mavjudligi haqidagi xulosaga keladi. U shunday xulosaga o'tkazuvchi jismlar va metallarning yopiq sxemasini va qurbaqa preparatini qurish bo'yicha tajribalar olib keladi. Quyidagi tajriba ayniqsa samaralidir: "agar siz osilgan qurbaqani barmoqlaringiz bilan bir oyog'ingiz bilan ushlab tursangiz, orqa miya orqali o'tadigan ilgak qandaydir kumush plastinkaga tegsa, ikkinchi oyog'ingiz esa xuddi shu plastinkaga erkin tegishi mumkin bo'lsa, darhol bu oyoq ko'rsatilgan plitalarga tegsa, mushaklar darhol qisqarishni boshlaydi. Shu bilan birga, oyoq ko'tariladi va ko'tariladi va keyin yana plastinka ustiga tushib, bir vaqtning o'zida ikkinchisiga tegadi, yana xuddi shu sababga ko'ra, yuqoriga ko'tariladi va shu bilan navbatma-navbat ko'tariladi va tushadi, shuning uchun Bu oyoq qandaydir elektr mayatnik bilan raqobatlashayotganga o'xshab, uni tomosha qilayotganlarning katta hayrati va quvonchi bilan boshlanadi.

Bunday murakkab shaklda elektr energiyasining yangi manbai topildi, u o'tkazuvchi yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan uzoq muddatli razryad hosil qildi. Tabiiyki, fiziolog Galvani bu hodisaning sababi bir-biriga o'xshash bo'lmagan metallar bilan aloqa qilishda yotadi degan fikrni tan olmadi va mushak miyaning uzatiladigan ta'siridan doimiy ravishda hayajonlangan Leyden bankalarining o'ziga xos batareyasi ekanligini aytdi. nervlar orqali.

Hayvonlarning elektr toki nazariyasi amaliy elektromeditsina uchun asos bo‘ldi va Galvanining kashfiyoti sensatsiya yaratdi. Yangi nazariyaning g'ayratli tarafdorlari orasida mashhur Volta ham bor edi, u darhol sinov va hodisani chuqur miqdoriy o'rganishni boshladi. U ushbu tadqiqotni zamonaviy elektrometrik texnologiyalar bilan to'liq qurollangan holda amalga oshirdi. Volta o'zining birinchi maqolalarida ("Hayvonlarning elektr energiyasi to'g'risida", 1792 yil 3 aprelda doktor Baronioga maktub va Brunvelli "Fizika-tibbiy jurnalida" chop etilgan "Hayvon elektr energiyasi to'g'risida" ikkita maqola) Galvanining nuqtai nazarini baham ko'radi. Biroq, bu erda allaqachon ushbu nazariyadan kelajakdagi ta'sirning jismoniy jihatlari ko'rsatilgan; Avvalo, Volta shuni aniqladiki, to'g'ri ajratilgan qurbaqa, ta'bir joiz bo'lsa, hayvonlarning elektrometrini ifodalaydi, u boshqa har qanday sezgir elektrometrga qaraganda beqiyos darajada sezgir.

Keyin Volta o'xshash bo'lmagan metall kontaktining ahamiyatini aniqlaydi. “Metallar orasidagi bunday farq juda zarur; agar ikkala plastinka ham bir xil metalldan yasalgan bo'lsa, demak, ular hech bo'lmaganda ularni qo'llash usulida farqlanadi ... "(ya'ni, aloqa yuzasi holatida). Volta yana shuni ko'rsatadiki, elektr suyuqligining oqimi o'xshash bo'lmagan metallar bilan aloqa qilishdan kelib chiqadi va nafaqat mushaklarning qisqarishini, balki boshqa asab tirnash xususiyati keltirib chiqarishi mumkin. Xususan, Volta Sulzerning tajribasini takrorlaydi (bu tajriba allaqachon o'tkazilganligini hali bilmagan holda) va e'tiborni "bu ta'm butun vaqt davomida his qilishda davom etishiga va hatto bu ikki metal, qalay va kumushga yopishib qolgan holda kuchayishiga e'tibor qaratadi. biri tilning uchiga, ikkinchisi ikkinchisining boshqa qismlariga va ular bir-biri bilan aloqa qilganda, bir oz o'tkazuvchan yoyni hosil qiladi. Bu elektr suyuqlikning bir joydan ikkinchi joyga o'tishi doimiy va to'xtovsiz sodir bo'lishini isbotlaydi. Nihoyat, Volta ta'sirning polaritesini o'rnatadi: joylarda plitalarning o'zgarishi ta'mning nordondan ishqoriygacha o'zgarishiga olib keladi. Ushbu faktlarni hisobga olgan holda, Voltaning mushak Leyden jar nazariyasi asossiz ko'rinadi.

Keyingi maqolalarda: "Galvanining kashfiyotlarining tavsifi" (Qirollik jamiyati a'zosiga - Kavalloga ikkita maktub), "Hayvonlarning elektr energiyasi haqida uchinchi maqola" (Galvanining jiyani professor Aldiniga maktub) va "Hayvonlarning elektr energiyasi haqida yangi maqola" ( Vassali uchun uchta maktub - Turin universiteti professori), Volta hayvonlarning elektr energiyasi nazariyasini butunlay buzadi va ta'sirning jismoniy talqinini beradi. Volta Kavalloga yozgan ikkinchi maktubida shunday yozadi: “... Men yangi, juda ajoyib qonunni kashf etdim, bu aslida hayvonlarning elektr energiyasiga emas, balki oddiy elektr energiyasiga taalluqlidir, chunki elektr suyuqligining bu o'tishi, bu o'tish emas. razryad bo'lishi mumkin bo'lganidek, bir lahzali, lekin ikkala plastinka o'rtasidagi aloqa saqlanib tursa, doimiy va davom etadi, bu plastinka tirik yoki o'lik hayvonlarga yoki boshqa metall bo'lmagan, ammo juda yaxshi o'tkazgichlarga qo'llanilishidan qat'iy nazar sodir bo'ladi. , masalan, suv yoki uning tanasini namlash kabi. Va Volta to'g'ridan-to'g'ri Vassaliga (1794 yil 10 fevraldagi) birinchi maktubini savol bilan boshlaydi: "Hayvon elektr energiyasi haqida nima deb o'ylaysiz? Menga kelsak, men hamma harakat dastlab metallarning ho'l jism bilan yoki suvning o'zi bilan aloqa qilish natijasida sodir bo'lishiga uzoq vaqtdan beri aminman.

Nervlarning fiziologik tirnash xususiyati o'tuvchi oqimning natijasidir va bu tirnash xususiyati "qanchalik kuchliroq bo'lsa, ishlatiladigan ikkita metall biz ularni bu erda joylashtirgan qatorda bir-biridan qanchalik uzoqroq masofada joylashgan bo'lsa: rux, qalay folga, oddiy qalay. plastinkalarda, qo'rg'oshin, temir, guruch va bronza, mis, platina, oltin, kumush, simob, grafitning turli xil sifatlari. Ushbu mashhur Volta kuchlanish seriyasi va u kashf etgan kuchlanish qonuni butun ta'sirning yadrosini tashkil qiladi. Voltaning so'zlariga ko'ra, hayvonlarning organlari "sof passiv, oddiy, juda sezgir elektrometrlardir va ular faol emas, balki metallar, ya'ni ikkinchisining kontaktidan elektr suyuqlikning dastlabki impulsi paydo bo'ladi. Bir so'z bilan aytganda, bunday metallar oddiy o'tkazgich yoki elektr uzatuvchi emas ..." Ushbu maqolaning eslatmalaridan birida Volta yana uch yildan ko'proq vaqt oldin kontakt kuchlanish g'oyasiga kelganligini va 1793 yilda u o'zining metallar seriyasini berganligini yana bir bor ta'kidlaydi.

Shunday qilib, ta'sirning mohiyati, Voltaning so'zlariga ko'ra, o'tkazgichlarning "turli sinf va navlarning bir nechta bunday o'tkazgichlari uchrashadigan va bir-biri bilan aloqa qiladigan elektr suyuqligini keltirib chiqarishi va harakatga keltirishi" xususiyatida yotadi.

“Demak, agar ulardan uchtasi yoki undan ko'pi, bundan tashqari, har xillari birgalikda o'tkazuvchanlik zanjirini tashkil qilsa, masalan, ikkita metal - kumush va temir va boshqalar o'rtasida bir yoki bir nechtasi aniq kiritilgan bo'lib chiqadi. sinfni nam deb atagan sinf, chunki ular suyuq massani ifodalaydi yoki bir oz namlikni o'z ichiga oladi (hayvon tanalari va ularning barcha yangi shirali qismlari ular orasida hisobga olinadi), agar men aytamanki, bu ikkinchi toifadagi dirijyor o'rtada bo'lsa va unda bo'lsa. ikki xil metallning birinchi sinfidagi ikkita o'tkazgich bilan aloqa qilish, keyin buning natijasida u yoki bu yo'nalishda doimiy elektr toki paydo bo'ladi, bu kontakt natijasida qaysi tomondan kuchliroq bo'lishiga qarab.

Shunday qilib, aniq va aniq Volta to'g'ridan-to'g'ri oqimning paydo bo'lishi uchun shart-sharoitlarni shakllantirdi: turli o'tkazgichlarning yopiq zanjiri mavjudligi va kamida bittasi ikkinchi sinf o'tkazgichi bo'lishi va birinchi sinfning turli o'tkazgichlari bilan aloqada bo'lishi kerak. Galvanistlar mushaklar harakati bir hil o'tkazgichning yoyi va hatto Valli tajribalarida bo'lgani kabi, metall o'tkazgichsiz turli xil preparatlar bilan aloqa qilish orqali qo'zg'atiladigan tajribalarga e'tiroz bildirganda, Volta bu tajribalarda heterojenlik mavjudligini ta'kidladi. Bitta o'tkazuvchi yoyning uchlari har xil, ularning to'liq bir xilligiga erishish deyarli mumkin emas, ikkinchi sinfning turli o'tkazgichlari aloqa qilganda ham paydo bo'lishi mumkin.

“... Metall bo'lmagan o'tkazgichlar, suyuq o'tkazgichlar yoki u yoki bu darajada namlikni o'z ichiga olgan, biz ikkinchi toifadagi o'tkazgichlar deb ataydiganlar va ular bir-biri bilan birlashganda, metallar kabi qo'zg'atuvchilar yoki o'tkazgichlar bo'ladi. birinchi sinf ikkinchi toifali konduktorlar bilan birgalikda..."

Kelajakda Volta, masalaning fiziologik emas, balki sof jismoniy mohiyatiga oid har qanday shubhalarni bartaraf etish uchun, shu paytgacha oqim ko'rsatkichi bo'lib xizmat qilgan hayvon preparatlarini istisno qiladi. U kondansatör elektrometri bilan kontakt potentsial farqlarini o'lchash usulini ishlab chiqmoqda. Volta bu klassik tajribalar haqida 1795 yilda Grenga va 1798 yilda Aldiniga yozgan maktubida xabar bergan.

1800-yil 20-martda Volta Benksga oʻzining qutbini tasvirlab, elektr toki fanida chinakam inqilob qilgan ixtirosini tasvirlab bergan mashhur xatini yozdi. 1801 yil 29 avgustda Bartga yo'llagan maktubida Volta birinchi sinf o'tkazgichlari uchun topilgan kuchlanish qonuni haqida xabar beradi [A / B + B / C = A / C]. 1801 yil 7 va 21 noyabrda Parijda o'z ustuni va stress qonuni haqida ikkita ma'ruza o'qidi. Ushbu ma'ruzalar haqidagi birinchi ma'ruza Pfaff tomonidan 1801 yil uchun Hilbert yilnomasining IX jildida, ikkinchisi Bio tomonidan o'sha Annalsning X jildida nashr etilgan. Shunday qilib, ajoyib kashfiyotning hikoyasi va shu bilan birga Galvani va Voltaning ilmiy faoliyati tarixi tugadi.
Xamfri Devi (Aleksandr Volta 1745-yil 19-fevralda Komoda tugʻilgan. 18 yoshidan boshlab u Nolle bilan fizika masalalari boʻyicha yozishmalar olib boradi, oʻn toʻqqizinchi yilida zamonaviy fizik va kimyoviy kashfiyotlar haqida lotincha sheʼr yozadi. 1764 yil Leyden jariga bag'ishlangan bo'lib, keyingi ish 1771 yil - "Elektr tokini hayajonlantirish va mashinaning dizaynini yaxshilash usullarini empirik tadqiqotlar" 1777 yilda u o'qish paytida elektroforni, keyin kondansatörni va elektroforni ixtiro qildi Yonuvchan gaz, u 1777 yilda fizika professori bo'lgan elektr to'pponchasini ixtiro qildi ustunni ixtiro qilgani uchun Napoleonning mukofotiga sazovor bo'ldi va u o'zining mashhur ixtirosidan keyin nafaqaga chiqdi va faqat 1817 yilda u do'l va momaqaldiroqlarning davriyligi bo'yicha ikkita tadqiqotni nashr etdi. U 1827 yil 5 martda Laplas bilan bir kunda vafot etdi.)

Topilgan effektning tabiati juda murakkab bo'lib, o'sha paytdagi fizika, kimyo fanlari va fiziologiya darajasida bu hodisaning rasmini ochib bo'lmaydi. Hodisaning tabiati haqidagi bahsda ikkala tomon ham mohiyatan haq edi. Galvani elektrofiziologiyaning, Volta esa elektr toki haqidagi ta’limotning asoschisi bo‘ldi. Qarama-qarshi tajribalar va kuzatishlar labirintida Volta to'g'ri yo'lni topdi, kuchlanishlarning eksperimental fizik qonunini topdi va elektr toki zanjirining to'g'ri tavsifini berdi. Kontakt potentsial farqining sababi va tabiati masalasida hali katta munozaralar bor edi, ammo endi uning mavjudligiga shubha yo'q edi. qoldi va voltaik ustunda fan kuchli tadqiqot vositasini oldi, uni ishlatishda sekin emas.