|· 本文來(lái)自“我是科學(xué)家”·|
故事要從一只1786年的青蛙講起。
作為“被選中”的蛙。它，準確地說(shuō)，是它的一部分——大腿，正被鐵絲掛在意大利北部一處寬敞的陽(yáng)臺上。
此刻的窗外，早春的風(fēng)攪動(dòng)著(zhù)氣旋，天空陰云密布，電閃雷鳴，一場(chǎng)暴雨即將傾盆。
一位頭發(fā)灰白的微胖大叔，沒(méi)有被耀眼的閃電蠱惑，而是目不轉睛地盯著(zhù)青蛙腿。
他叫伽伐尼，是位科學(xué)家。從這一天起，青蛙，將成為他生活的一部分。
伽伐尼開(kāi)始研究青蛙也是事出有因。
當時(shí)，伽伐尼正在研究四足動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)，而實(shí)驗對象正是青蛙。于是，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。
他將死去青蛙的坐骨神經(jīng)挑出，用發(fā)電機產(chǎn)生的電刺激這些神經(jīng)，就可以造成青蛙腿的跳動(dòng)，說(shuō)明人工電可以讓青蛙恢復一定“生命”的跡象。
人工電如此？那么自然電呢？大自然中的電閃雷鳴，會(huì )不會(huì )也能讓蛙腿“起死回生”？
于是，就有了故事開(kāi)頭那個(gè)暴雨的夜晚。
同樣站在閃電之下，伽伐尼沒(méi)有風(fēng)箏，他選擇的，是青蛙腿。
實(shí)驗結果是，蛙腿仍然抽動(dòng)。背后的原因也似乎簡(jiǎn)單直接——人工電和自然電，都可以刺激了神經(jīng)，從而帶動(dòng)蛙腿。
然而，隨后的一次偶然，去讓伽伐尼百思不得其解。
在一次實(shí)驗時(shí)，助手的手術(shù)刀碰了青蛙腿，青蛙腿仍然出現了輕微的跳動(dòng)。但此時(shí)，這把手術(shù)刀卻沒(méi)有連著(zhù)導線(xiàn)，那臺老式發(fā)電機距離試驗臺，可有著(zhù)幾米的距離。
這只蛙腿的抽動(dòng)，可能受到了旁邊的發(fā)電機的影響，伽伐尼這樣想。于是，他把發(fā)電機移動(dòng)到遠處，又做了次試驗。結果，蛙腿還是動(dòng)了，而且抽動(dòng)的幅度一樣，說(shuō)明，這好像跟發(fā)電機沒(méi)啥關(guān)系。
隨后，他又找了個(gè)晴朗的午后，用鐵鉤子把一排青蛙腿掛在自家陽(yáng)臺，用另一個(gè)銅棒去觸碰它們。結果，青蛙腿還是動(dòng)了。
遠遠放置的發(fā)電機，晴朗無(wú)電的午后——在這些在沒(méi)有電的環(huán)境中，青蛙腿也有抽動(dòng)的現象！
伽伐尼決定來(lái)個(gè)絕的，他創(chuàng )造了一個(gè)小的真空環(huán)境，把蛙腿放入其中，再用導體接觸。沒(méi)錯，還是跳！
這一切都說(shuō)明：電來(lái)自青蛙本身，而不是環(huán)境的影響。
原來(lái)青蛙是自帶電源吶！于是，伽伐尼創(chuàng )造了“生物電”的理論，認為金屬導體激發(fā)了原本儲存在青蛙腿里的電，從而帶動(dòng)了它的運動(dòng)。
他后來(lái)還把這套理論擴展到人身上，他說(shuō)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(lái)，這一猜想當然十分荒謬，但也說(shuō)明“電”的神秘,留給了人們巨大的想象空間。
經(jīng)過(guò)青蛙們的鋪路，伽伐尼“生物電”的研究聲名鵲起，風(fēng)頭正盛。
然而，另一位意大利科學(xué)家，突然跳出來(lái)實(shí)名反對伽伐尼，他就是伏打（特）。
伏打也是當時(shí)“電學(xué)大軍”中的一員。他從十六歲就開(kāi)始研究電，在這行干了三十年。起初，他讀到伽伐尼的論文時(shí)，感到這位大佬的理論甚是驚為天人，于是便開(kāi)始重復伽伐尼的實(shí)驗。
現象是重復出來(lái)了，可漸漸的，伏打卻有了別的看法。
伏打提出了自己的理論：“蛙腿抽動(dòng)的電能，不是來(lái)自青蛙，而是來(lái)自與蛙腿接觸的金屬”。
為了證實(shí)自己的假設，他把兩種金屬放到自己舌頭上，此時(shí)會(huì )有微麻的感覺(jué)，這說(shuō)明在不同的金屬間產(chǎn)生了電。而蛙腿，只是受到了金屬電的影響，作用跟個(gè)電流計一樣。
伏打發(fā)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(shuō)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(gè)相同的鐵鉤子去觸碰蛙腿，照樣觀(guān)察到了抽動(dòng)。
伏打也不是吃素的，他反駁道：“伽伐尼，你的金屬不純啊，里面雜質(zhì)太多，肯定有小電流?！?/p>
伽伐尼壓住心里的火兒，找來(lái)了高純的汞來(lái)重復實(shí)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(kāi)始有點(diǎn)耍無(wú)賴(lài)，“不管不管我不管，你那個(gè)汞也不純，愛(ài)咋咋地”。
“生物電”和“金屬電”，似乎都能解釋“青蛙腿跳動(dòng)”現象，二人你來(lái)我往，十分熱鬧。
就在伽伏二人爭執不下的時(shí)候，突然傳出一個(gè)勁爆的消息，有人用木炭成功帶動(dòng)了青蛙腿！
伽伐尼一下樂(lè )了——“你不是說(shuō)金屬帶電嗎？那我不用金屬，我用木炭還不行嗎?！?/p>
勝利的天平開(kāi)始向伽伐尼傾斜。
伏打受到了挫折，但他也沒(méi)有低頭，他此時(shí)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(lài)般的理論，他決定來(lái)一個(gè)絕殺——啥都不用了，就用青蛙。
隨后，伽伐尼小心翼翼地用青蛙的神經(jīng)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(zhì)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(jiàn)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(fā)聲。
如此一來(lái)，當時(shí)的伽伐尼的“生物電”理論大獲全勝。
在當時(shí)，人們甚至覺(jué)得“電”可能成為聯(lián)系生死的一種橋梁——詩(shī)人雪萊的妻子瑪麗·雪萊受到伽伐尼的研究報告啟發(fā)，寫(xiě)下了人類(lèi)歷史上第一本科幻小說(shuō)——《弗蘭肯斯坦》，講的就是瘋狂科學(xué)家通過(guò)電擊復活死尸。這也從側面反映出伽伐尼理論對當時(shí)社會(huì )的影響。
1798年，伽伐尼死了。他的整個(gè)后半生，都在孜孜不倦地電著(zhù)青蛙腿。
然而，故事還沒(méi)完。
伏打其實(shí)并沒(méi)有泄氣，轉身醞釀了另一個(gè)大招——他不再跟青蛙們較勁，而換了一種不用殺生的方式來(lái)證實(shí)自己的“金屬電”理論。
伏打找來(lái)一塊鋅板和一塊銅板，把它們分開(kāi)浸泡在鹽水中（代替原實(shí)驗用的青蛙腿）。在這個(gè)簡(jiǎn)單的設計里，他居然檢測到了電流。這一裝置，后來(lái)被命名為“伏打堆”。
而這個(gè)“伏打堆”，就是人類(lèi)歷史上，第一塊電池！
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(lái)無(wú)關(guān)緊要，因為他最想給展示的那個(gè)人——伽伐尼——已經(jīng)在墳墓里躺了兩年。
伏打沒(méi)有停下腳步，而是進(jìn)一步改進(jìn)了伏打堆。因為兩塊金屬板產(chǎn)生的電壓太低，他就將六個(gè)這樣的單元串在一起，得了將近4V的電壓。這個(gè)電壓在今天不算什么，幾個(gè)小電池串起來(lái)就能辦到。然而，在當時(shí)，伏打堆已經(jīng)可以為科學(xué)實(shí)驗提供足夠的電能了，從而為隨后的“電氣時(shí)代”拉開(kāi)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現在），否則，今天的手機大概就要塞進(jìn)幾個(gè)青蛙腿了（誤）。
后來(lái)，拿破侖征服了意大利，特意在巴黎接見(jiàn)了伏打。為了表彰他對科學(xué)所作出的貢獻，封他為伯爵，并給予了伏打一大筆錢(qián)
“科學(xué)致富”的伏打，名聲越來(lái)越大，以至于“電壓”的單位“伏特”，就是以他命名的。
伏打死后，為了紀念他，當年意大利的官方貨幣上畫(huà)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）。
故事說(shuō)到這里，就算收場(chǎng)了。
從當代科學(xué)的角度看，伽伐尼和伏打的理解都沒(méi)錯。伏打研究的是金屬間的電位差，而伽伐尼發(fā)現的“電”則來(lái)自于生物體內的細胞——每個(gè)小細胞，其實(shí)都是一個(gè)小電池，伽伐尼的“生物電”，是這些“小電池”作用的積累。這也解釋了為什么青蛙神經(jīng)連接蛙腿，也能造成蛙腿跳動(dòng)的現象。
伽伐尼和伏打二人相愛(ài)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(fā)明了“Galavanism”這一術(shù)語(yǔ)，以描述化學(xué)活動(dòng)產(chǎn)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(gè)物種作為小型實(shí)驗動(dòng)物，與果蠅、小白鼠一道，極大促進(jìn)了人類(lèi)的科學(xué)進(jìn)步。
小彩蛋—伽伐尼伏打的互懟“番外篇”
當年，伽伐尼與伏打爭得不可開(kāi)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(shí)的情景，人們甚至創(chuàng )作了一首歌謠：
打南邊來(lái)了個(gè)伽伐尼，手里提拉著(zhù)二斤青蛙腿。
打北邊來(lái)了個(gè)伏打，腰里別著(zhù)兩塊金屬。
南邊提拉著(zhù)青蛙腿的伽伐尼說(shuō)青蛙腿帶電，金屬只是激發(fā)用，
腰里別著(zhù)兩塊金屬伏打說(shuō)金屬帶電，才讓青蛙腿跳。
伽伐尼非說(shuō)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(zhù)青蛙腿的伽伐尼一金屬。
也不知是提拉著(zhù)青蛙腿的伽伐尼抽了別金屬的伏打一青蛙腿，
還是別著(zhù)金屬的伏打打了提拉青蛙腿的的伽伐尼一金屬。
（注：本歌屬作者虛構，如有雷同實(shí)屬巧合）
（編輯：小柒）
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