Физика. Великие открытия: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

А Вольта — думал ли он об этом? Наверное. Иначе зачем же в каждой из столиц закупал новейшие физические приборы — только для лекционных демонстраций? Для этого годилось и то, что уже существовало в университете.

Зеркальный телескоп. Около 1750 года.

Нет, правильнее представить себе, что Вольта не случайно стремился иметь именно новейшие приборы, как и не случайной оказалась невинная, на первый взгляд, попытка повторить опыт Гальвани и осмыслить то, что физиолог не смог понять в чисто физическом явлении.

Мне кажется, читая в седьмом томе медицинского журнала сообщение Гальвани, Вольта уже должен был почувствовать смутное беспокойство. Не потому, конечно, что медик осмелился вторгнуться в физику — такое нередко случалось, и не без пользы для последней. Нет, не поэтому, разумеется. Но ведь Гальвани обнаружил не просто какое-то физическое явление, примыкающее к ранее известному или вытекающее из него, — он наткнулся на нечто совсем новое, непонятного происхождения, и в физическом толковании этого явления суждение медика не могло стать для физика окончательным и бесспорным. Оно просто требовало проверки специалиста, немало поднаторевшего в электрических исследованиях и потому способного заметить мелочи, на которые другой мог и не обратить внимания.

Вольта, правда, в свою очередь не был столь искусен в обращении с лягушками, но оказалось, что дело вовсе не в них.

Нет, вначале лягушки занимали подобающее место. Потому что в первых опытах Вольта просто повторил то, что уже было достигнуто и описано Гальвани. Но такова технология науки: не ставя даже под сомнение правильность полученных результатов, просто попытаться их воспроизвести. И проверить этим не только своего коллегу, но и себя: ведь не исключено, что может не хватить собственного экспериментаторского мастерства.

Воспроизводя первый раз опыт Гальвани, Вольта убедился, что болонский медик совершенно прав: какая-то неведомая сила приводила в движение лапки умерщвленной лягушки. И столь велика была магия «животного электричества», — ведь вся Италия, а за ней и другие страны просто с ума посходили, и каждый, кто мог, наблюдал чрезвычайно эффектное «оживление» лягушек, — что умудренный физик, а Вольте тогда было сорок шесть лет, поначалу примкнул к числу поклонников нового идола.

Однако очень скоро Вольта почувствовал, что здесь что-то не так; не могло быть случайностью, что во всех опытах Гальвани фигурировали металлы — или скальпель, или крючок, или пластинка, причем чаще всего металла было даже два, и в этих случаях Гальвани отмечал наиболее сильное сокращение.

Уже в письме, адресованном одному миланскому врачу и опубликованном в физико-медицинском журнале в 1792 году, — кстати, Вольта почти все свои работы публиковал в виде писем к разным ученым, — так вот, в этом письме он приводит одно из условий сокращения мышцы: «Обкладки должны состоять из разнородных металлов… Разнородность металлов совершенно необходима». Если это еще и не прощание с животным электричеством, то оно уже не за горами.

Но болонцы во главе с Гальвани и не думают сдаваться. Они ищут контраргумент, и надо отдать должное, пока что ищут его в опытах.

Так что там говорит синьор Вольта? Необходимы два металла? А вот такой опыт как вы объясните? И Гальвани описывает эксперимент, где сокращение вызывалось пластинами, сделанными из одного металла. Что вы на это скажете?

Вольте есть что сказать и на это: «Можно ли утверждать, что употребляемые при этом металлы вполне одинаковы? Они таковы по имени, а не по сущности; случайные свойства, такие, как твердость, мягкость, гладкость поверхности… могут быть вполне достаточными причинами для различия». Так Вольта гениально предвосхитил роль поверхности в физике твердого тела; эти мельчайшие различия, как мы теперь знаем, играют огромную роль в полупроводниках.

Затем Вольта сообщил еще об одной серии опытов с металлами. Но на этот раз подопытным объектом была уже не лягушка, а сам ученый.

Вольта клал на кончик языка пластинку из металла, к другой части языка прикладывал золотую или серебряную монету и соединял оба металла проволокой. И что же? Вместо того чтобы вызывать сокращения мышц языка, металлическое электричество вызывало ощущение кислого вкуса.

Сегодня этот опыт известен каждому из нас. Кто не помнит удивительного кислого ощущения, возникающего, когда языком касаешься двух полюсов батарейки карманного фонаря: ведь с детства это наилучший способ проверки, не иссякла ли она.

Во второй половине XVIII века все это было внове — и само электричество, и ощущение, рождаемое им, и поэтому каждое такое новое сообщение вызывало сенсацию не только среди широкой публики, но даже среди ученых.

Правда, что касается именно этого опыта, то он не был для научного мира абсолютно новым: еще в 1752 году его описал немецкий физик Зульцер. Но он не дал ему никакого толкования, просто сообщил о любопытном явлении, и поэтому, наверное, особого интереса оно не вызвало. Когда же об этом опыте сообщил Вольта, резонанс был совершенно другим. Это было уже не просто занятное наблюдение — это был мощный аргумент в споре, за которым следила вся Европа, потому что Вольта после этого задал вполне резонный вопрос: если кислое ощущение вызывается двумя металлами и такое же действие наблюдается, когда подносишь к языку два полюса от электрической машины, то не логично ли предположить, что если равны следствия, то равны и причины, их вызывающие. То есть в случае с металлами также имеет место образование электричества.

Теперь Вольта уверен в своей правоте. Но он не торопится поставить точку. С методичностью, достойной настоящего исследователя, он продолжает опыты в поисках новых доказательств. Вскоре, в том же году и в том же журнале, появилась еще одна работа, где прошлый эксперимент немного изменен (заметьте, какие небольшие перерывы между статьями, как напряженно работает Вольта): «При помощи тех же различных обкладок, которыми вызывается ощущение вкуса, мне удалось вызвать и ощущение света. Я накладываю на глазное яблоко конец оловянного листочка, беру в рот серебряную монету или ложку и затем привожу обе эти обкладки в соприкосновение при помощи двух металлических острий. Это оказывается достаточным, чтобы тотчас же или каждый раз, как производится соприкосновение, получить явление света или преходящей молнии в глазу».

Сколь просты опыты Вольты! Он использует самые доступные экспериментальные средства: уж что может быть доступнее собственного языка или глаза. И эта простота делает его аргументы убийственными для теории Гальвани — их может повторить не только ученый, но вообще любой человек и тут же убедиться в их справедливости. Одно дело, когда для доказательства гипотезы используются сложные приборы, дорогие установки, которыми располагают лишь немногие институты, — в этом случае научной общественности остается лишь ждать, какой приговор вынесут специалисты; а когда вся лабораторная оснастка при тебе, нет необходимости ждать чьего-то вывода, его легко получить самому. А наиболее твердые убеждения — это те, к которым приходишь сам. Вольта прекрасно понимает это и поэтому и утверждает столь решительно: «Из всех этих опытов никоим образом нельзя сделать вывод о существовании действительного животного электричества… Но если это так, — осторожно вопрошает он, явно обращаясь к болонским ученым, — то что, собственно, остается от гальванического животного электричества?…»

Здесь Вольта, конечно, неправ, он не ведает, что от гальванического животного электричества кое-что останется и только называться это кое-что будет биотоками. Но в том, что сильные сокращения мышц и расхождение листочков электроскопа вызывается различными металлами, — тут он, конечно, прав, хотя Гальвани не признает этого, но тем хуже для Гальвани. Ибо он не располагает уже ничем, кроме упрямства, а в научном споре этого недостаточно.

Наступил 1796 год. В споре между Вольтой и Гальвани, между двумя их теориями, воцарилось относительное затишье. С одной стороны, вроде бы спорить уже было нечего: каждый настаивал на своем и не желал принять аргументы коллеги и противника; но, с другой стороны, нельзя утверждать, что спорить было не о чем: аргументы, на первый взгляд, исключали друг друга. Вольта получал электричество без участия живых организмов, только с помощью металлов, Гальвани получал электричество без участия металлов, только с помощью различных органов животных. И, следовательно, один из ученых был, казалось, неправ и должен был, как человек разумный и честный, уступить и признать правоту другого. Оба этого делать не желали, и оба были, как мы теперь знаем, неправы. То есть каждый был прав в своих наблюдениях, но неправ в истолковании опытов противника.

Гальвани даже был неправ дважды: он и в своих-то экспериментах не мог до конца разобраться. Ему действительно удалось обнаружить в животном наличие электричества; и когда мы приходим в поликлинику и делаем электрокардиограмму, то перо чертит на бумаге линии, рожденные слабыми токами нашего сердца. Но Гальвани, одержимый идеей опровергнуть Вольту во что бы то ни стало, не понял, что держал в руках. Странно все это: пытаясь отстоять одно открытие, ученые упорно не замечают другого.

Вольта в пылу дискуссии вообще отрицает существование в организме животного какого бы то ни было электричества. Но он отрицает чужое открытие. А Гальвани? Обнаружить одно из важнейших свойств живых организмов и не суметь его верно истолковать, пытаться обязательно противопоставить одно наблюдение другому, свести их в жестокой схватке, чтобы одно из них, восторжествовав, похоронило другое, — как это непростительно такому большому ученому! Ведь если бы и Гальвани и Вольта смогли отойти от своего спора и не ставить вопрос так узко — или-или, то электрофизиология родилась бы значительно раньше.

Правда, Гальвани поплатился за свою слепоту. Прежде всего тем, что другим ученым пришлось дооткрывать его открытие. И если бы не благородство Вольты, еще при жизни Гальвани настоявшего на том, чтобы электричество, рождающееся при соприкосновении металлов, называлось именем ученого, его впервые наблюдавшего, если бы это электричество не стало отныне и навеки называться гальваническим, то еще неизвестно, осталось ли бы имя болонского врача написанным в физике столь крупными буквами.

Несмотря на умеренность своего характера, Луиджи оказался чрезвычайно страстным в отстаивании убеждений. Уверен он, что Вольта не прав, — и стоит на своем, хоть уж и соратников-то под конец не осталось и все физики против него. Правда, это скорее упрямство, чем принципиальность, но в 1797 году Гальвани доказал и свою принципиальность. В том году Наполеон, тогда еще называвшийся генералом Бонапартом, только что завоевавший Северную Италию, пожелал основать Цизальпинскую республику. В нее входила и Болонья, город, где Гальвани родился, вырос и работал. Было образовано новое правительство, и профессуре университета предложили принести ему присягу на верность. И тут случилось неожиданное: тихий шестидесятилетний профессор, далекий от политики, вдруг отказался приносить присягу.

Не знаю, что лежало в основе этого акта патриотизма — отчаяние, оттого что все не ладится под конец жизни, или это обдуманная решимость, но акция столь известного ученого произвела большое впечатление и нашла последователей.

Произвела она впечатление, конечно, и на правительство: и профессор был отстранен от кафедры, которой руководил тридцать семь лет.

Вероятно, Гальвани понимал, чем чревато его непослушание, но или удар оказался сильнее, чем он рассчитывал, или уж просто не было сил, но бывший профессор медицины, как пишут историки, «впал в меланхолию». Конечно, если бы не такое стечение обстоятельств, когда и без работы остался, и к исследованиям твоим интерес иссяк и все поклоняются другому идолу, может быть, у него и хватило бы мужества перенести свою отставку. Но, как говорится, беда никогда не приходит одна, и все вместе это сломило Гальвани, и хоть на другой год власти одумались и предложили ему вернуться в университет, он так и не смог оправиться и в том же, 1798 году умер.