В научном мире надвигались большие события. Они пришли в Англию с берегов Средиземного моря. Мир стал свидетелем гениальных работ Гальвани и Вольта. Новая могучая сила входила в науку. Начало XIX века прошло под знаком рождения энергии электричества.
На южном склоне Альп, в красивой долине Длинного озера, тихо дремлет городок Комо. Горы покрыты садами, оливковыми и каштановыми лесами.
Миниатюрный Комо существует много веков. Во времена римского могущества его называли Комум, через город проходил путь в варварские страны Средней Европы. Здесь в 1745 году родился Алессандро Вольта, сын почтенного горожанина. Когда Вольта минуло восемнадцать лег, он увлекся опытами по электричеству. К этому времени была изобретена «электрическая машина». Стеклянный диск, вращаясь, терся о кожаные подушки, а возникавшие при этом электрические заряды отводились по металлическим проволокам. Герой Америки Франклин произвел удивительные опыты. Он удачно накинул узду на молнию. По намоченному дождем шнурку молния от воздушного змея устремилась в лейденскую банку. Покоритель молний указал на сходство между атмосферным электричеством и электрическим зарядом от электрической машины. Новое замечательное открытие привлекло к себе внимание высокого, стройного юноши — Вольта стал изучать электрические чудеса. В ту эпоху опыты с электричеством не имели научной основы, это был период собирания фактов. Работы Вольта приобрели мировую известность. Старинный университет города Павия заслуженно гордился своим профессором — Вольта с честью поддерживал доброе имя древнего учебного учреждения Европы.
В другом итальянском городе — Болонье праздновали 700-летие университета. Ученые всех стран Европы приехали на торжества в честь знаменитого университета — самого старинного в Европе. Университет этот имел свои славные традиции. Ряд столетий он управлялся исключительно студентами. Совет студентов выбирал профессуру, вел административные дела и руководил всей университетской жизнью. Почти с самого основания университета (1088 год) женщины имели право быть его студентами и профессорами. Это единичное исключение на фоне средневекового мракобесия вызывало у передовых людей того времени особые симпатии к Болонскому университету. В числе юбиляров был также профессор анатомии и физиологии медицинского факультета Гальвани.
Однажды Луиджи Гальвани готовился к очередной лекции по анатомии на тему «Сокращение мышечных волокон». Пока Гальвани и его ассистент препарировали лягушку, которую полагалось демонстрировать во время лекции, студенты развлекались. Высокий рыжий детина, взобравшись на стул, дирижировал импровизированным хором. Он дискантом выводил дикие рулады. Содержание песни было несложно. Папа римский отпускал грехи провинившемуся студенту, вина которого заключалась в краже яиц с фермы доброго католика; студент же, ссылаясь на бедственное положение землячества, оправдывался тем, что трудился для общего блага. Роль папы играл рыжий дирижер, роль студента — вся шумная компания.
В анатомическом театре на столе лежала препарированная лягушка. На том же столе стояла электрическая машина. Подготовка к лекции закончилась, и Гальвани бегло просматривал конспект; ассистент почтительно ожидал приказа о начале лекции. В ожидании распоряжений он вертел ручку стеклянного диска электрической машины, искра нормально пробегала между полюсами машины. Он попробовал металлическим ножом расправить лягушечьи ножки. Когда нож коснулся мускула одной из них, ножка неожиданно сжалась, и ассистенту даже показалось, что она подпрыгнула как живая. От неожиданности он немного растерялся, потом, смеясь, повторил опыт. Ножка опять сократилась. Это заметил и профессор. Но нужно было начинать лекцию…
В тот день Гальвани был в ударе и с большим воодушевлением доказывал притихшим студентам о наличии в живом существе особой жизненной и божественной силы, которая отличает весь животный мир от мертвой природы. Студенты, да, пожалуй, и сам профессор, точного представлении об этой «жизненной силе» не имели, — она относилась скорее к области фантастики, чем к научным истинам.
Закончив лекцию, Гальвани повторил опыт своего ученика. Ножка лягушонка неизменно приходила в движение, как только нож прикасался к мускулу, а между полюсами электрической машины пробегала искра. Гальвани загорелся желанием поближе исследовать странное явление.
В бездонной синеве чудесного неба плыли белоснежные кучевые облака. Солнце щедро освещало и грело пеструю и шумную уличную толпу. На балконе изящного старинного здания стоял Галызани. В руках он держал медные крючья с привешенными на них лягушечьими ножками. Лицо ученого, угрюмое и сосредоточенное, выдавало внутреннее волнение. Профессор поднес подвешенную на медном крючке ножку лягушки к железному перилу балкона. Медь прикоснулась к железу, и сократившиеся мускулы заставили смешно подпрыгнуть многострадальные ножки безымянной лягушки. Гальвани радостно улыбнулся — еще один опыт подтвердил его идею о животном электричестве. Внизу у балкона собралась толпа, с удивлением наблюдавшая за танцами лягушек на медных крючьях.
— Профессор Гальвани решил разорить владельца кукольного театра сеньора Нучито: видно, университет не в состоянии содержать своих слишком расплодившихся ученых!
Толпа смеялась, глядя на забавное зрелище. Дети кричали профессору:
— Сеньор, бросьте бедным мальчикам пару лягушкиных ножек! Мы тоже попробуем устроить танцы. Сеньор, киньте нам лягушек, ведь у вас их так много! — Ребятишки звонко смеялись.
Гальвани был настолько поглощен своими наблюдениями, что выкрики толпы, собравшейся на мостовой, не достигали его слуха.
Закончив опыты, он удалился с балкона. Карабинер разгонял собравшийся народ — времена были тревожные, и власти не рекомендовали темпераментным обывателям слишком горячо проявлять свои чувства.
После продолжительного изучения новых электрических явлений Гальвани опубликовал результаты своих наблюдений. Он выдвинул теорию животного электричества и был глубоко убежден, что электричество развивается в теле животных организмов. Работы Гальвани стали известны ученому миру и вызвали множество самых разнообразных откликов и суждений.
«Бурю, которую вызвала книга Гальвани в мире физиков, физиологов и врачей, можно сравнить только с той революционной бурей, которая охватывала Европу», — так писал современник знаменитого итальянца. Везде, где имелись лягушки и можно было добыть два куска неоднородного металла, производились опыты. Всякий хотел собственными глазами убедиться в чудесном воскрешении отрезанных лягушечьих ножек.
Большинство ученых согласилось с выводами анатома и физиолога Луиджи Гальвани, но были и такие, которых объяснения Гальвани не удовлетворяли. Алессандро Вольта, не высказывая своих сомнений в правильности теории Гальвани, принялся повторять опыты с лягушками.
Через большое венецианское окно физической лаборатории Павийского университета часто можно было видеть высокого человека с античным, правильным лицом: Вольта систематически изучал открытые Гальвани факты. В процессе своих работ он выявил небольшую деталь. Гальвани всегда пользовался проводами из двух разных металлов. Когда же Вольта попробовал прикоснуться к ножке лягушки проводами из одинаковых металлов, ничего не получилось — ножка осталась неподвижной. Ухватившись за этот, казалось бы, пустячный факт, Вольта стремительно двинулся дальше. К изумлению своих учеников, он проводил чрезвычайно странные опыты. Однажды он попросил ассистента помочь ему проверить некоторые, уже испробованные на себе, опыты. Вольта усадил его на стул и через минуту вернулся с двумя металлическими пластинками.
— А теперь, дорогой коллега, пожалуйста, закройте глаза и высуньте язык. Произведем маленький эксперимент.
Ассистенту показалось, что он ослышался, и с непонимающим видом он продолжал сидеть на стуле. Вольта повторил просьбу:
— Высуньте язык и закройте глаза. Да не бойтесь, мой друг, ничего плохого с вами не случится.
Красный язык ассистента осторожно выполз, веки, нервно подергиваясь, прикрыли недоумевающие глаза. Вольта притронулся к его языку одной из двух плотно соединенных металлических пластинок.
— Что вы чувствуете? — спросил он ассистента.
— Кислый вкус. Мне кажется, что капля сока, выдавленная из мессинского лимона, попала на мой язык.
— А теперь? — профессор коснулся языка другой пластинкой.
— Вкус питьевой соды, сеньор.
— Прекрасно! Я очень доволен, мой друг. Вы оказываете заметные успехи в науках.
Вольта радостно пожал руку своему, вконец обескураженному, помощнику.
Алессандро Вольта
Джозеф Пристлей
Прошло несколько дней. Вольта снова попросил ассистента принять участие в странных опытах. На этот раз профессор был не в духе и порывисто пересекал лабораторию большими шагами из угла в угол.
— Пройдите в кабинет и возьмите там серебряную чайную ложку, — строго приказал он ассистенту.
Ложка была немедленно доставлена.
— Теперь сядьте на стул и возьмите ложку в рот.
Привыкший к причудам патрона, ассистент аккуратно выполнил распоряжение. Вольта приблизился вплотную.
— Не волнуйтесь и будьте возможно спокойней! Мы проделаем абсолютно безопасный опыт. Приложите эту оловянную пластинку к глазному яблоку…
Хорошо! Сейчас я соединяю проволокой ложку и пластинку.
Ассистент инстинктивно отпрянул назад.
— Профессор, мне показалось, что яркий луч солнца осветил мой глаз.
И всякий раз, как только проволока замыкала торчащую изо рта серебряную ложку и оловянный листок, слезящийся глаз ассистента как бы озарял луч света.
— Прекрасно, мой друг! Теперь мы сможем дать достойный ответ профессору Луиджи Гальвани.
Улыбка радости осветила утомленное лицо Алессандро Вольта. В порыве чувств он обнял своего ученика. Затем, обращаясь к воображаемой аудитории, он произнес:
— В результате соприкосновения двух разнородных металлов возникает электричество. Ножка лягушки, язык и глаз являются только чувствительными указателями наличия электричества. Нет «животного электричества», нет никакой особой «жизненной силы», есть только металлическое электричество.
Вольта объявил, что он не согласен с выводами Гальвани, и предложил заменить название «животное электричество» названием «металлическое электричество».
Ученый мир разделился на два враждующих лагеря. Немецкие ученые соглашались с Гальвани и признавали «животное электричество». Английские ученые согласились с доводами Вольты и, кроме того, признали одинаковое происхождение металлического электричества с другими электрическими явлениями. В разгаре ожесточенного спора Гальвани умер, а через год после его смерти, в 1799 году, Вольта изобрел свой знаменитый «Вольтов столб». Первый столб Вольта был сделан из серебряных и цинковых кружочков. Каждая пара металлических кружков отделялась от другой, вышестоящей, кожаными кружочками, пропитанными щелочным раствором. Между крайними кружками серебра и цинка возникал электрический ток.
Биограф Вольты, знаменитый математик Араго, писал: «Столб, составленный из кружков медного, цинкового и влажного суконного. Чего можно ожидать наперед от такой комбинации? Но этот столб из разнородных металлов, разделенных небольшим количеством жидкости, составляет снаряд, чудесней которого никогда не изобретал человек, не исключая даже телескопа и паровой машины».
Критикуя взгляды Гальвани, Вольта сделал гениальное открытие, давшее огромный толчок развитию наук. 20 марта 1800 года Вольта написал письмо президенту Лондонского Королевского института мистеру Бенксу и описал в нем свое открытие. Наступающий XIX век получил прекрасный подарок — Вольта открыл гальванизм.
События развертывались с поразительной быстротой. Бенкс рассказал о полученном от Вольта письме своим коллегам Никольсену и Карлейлю. Те, недолго думая, построили Вольтов столб — гениальный прибор мог бы сделать и ребенок. Однажды, погрузив концы проволок от Вольтова столба в каплю воды, они заметили, как из воды выделились пузырьки газа. Никольсен и Карлейль разложили воду на ее составные части — кислород и водород. Это было первое великое дело, которое произвел Вольтов столб. Свою работу англичане опубликовали еще до того, как Вольта известил мир о своем изобретении. Так родилась новая наука — электрохимия, дитя, достойное своего великого отца — Вольта.
В конце того же 1800 года Вольта изложил результаты своего изобретения мировому научному судье — Французской академии. Недоверчивые академики учредили комиссию, и через год она полностью подтвердила все заключения гениального ученого. Вольта доказал, что электричество, получаемое от его столба, ничем не отличается от электричества, получаемого от трения. Пока бессмертные академики проверяли изобретение, Вольтов столб завоевал мировое признание. Вольтовы столбы строились во всех городах земного шара. В далеком и холодном Петербурге в 1802 году профессор Петров построил Вольтов столб невиданных размеров. 4200 медных и цинковых кружков пошло на его устройство. Соединив кусок древесного угля с концами столба, Петров увидел ослепительно яркий огонь с короной расходящихся лучей. Это была первая в мире Вольтова дуга, в пламени которой через сто лет человечество начало плавить любые металлы в сотнях тысяч тонн.