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在科学史上，往往有质疑才会发展，有争论才会进步。一场关于电的本质的争论，也代表了保守与科学的一场争论，促使电气研究进一步的发展。

这场争论发生在意大利。

05 动物电

18世纪后期，意大利的博洛尼亚市在罗马教皇的统治下，以这所城市命名的大学博洛尼亚大学是欧洲最古老的大学之一。这所大学始建立于1088年，至今已有900多年的历史。在当时，这所大学地位很高。当此时这所大学在教皇的统治下，思想保守，只接受传统基督教教义，认为上帝统治凡间，但其方式却不为凡人所知，我们的使命不是理解他，而是服从。

当时作为解剖学家的路易吉·加尔瓦尼，是这所大学最耀眼的明星教授之一。加尔瓦尼尝试用生物学的观点解释电的本质。

路易吉·加尔瓦尼，1737年9月9日诞生于意大利的波洛尼亚。他从小接受正规教育，1756年进入博洛尼亚大学学习医学和哲学。1759年从医，开展解剖学研究，还在大学开设医学讲座。1766年任大学解剖学陈列室示教教师。1782年任博洛尼亚大学教授。1791年他把自己长期从事蛙腿痉挛的研究成果发表，这个新奇发现，引起科学界大为震惊。

加尔瓦尼一心想把电用于医学治疗，1759年在博洛尼亚的一次治疗中，他们用电来治疗一个瘫痪病人，在治疗过程中，看到乳突骨转动，二头肌弯曲肘部，每一块瘫痪的肌肉，在受到电击时地产生了动作，出现了力量和活力。

加尔瓦尼最著名实验要属对青蛙神经做的实验了。他先准备一只青蛙，将青蛙剥皮开膛，只留连接在一起的下肢和里面的神经。实验中要让青蛙尽可能完整，但蛙腿上的神经必须暴露出来，然后他用霍克斯比起电机产生静电，静电沿着导线传导并通过这根铜线。他将带电的导线，放在蛙身上，另一根接触蛙腿上的神经，发现刚刚接触一瞬间，蛙腿就抽搐了。

加尔瓦尼通过总结这些例子认为，动物的肌肉中有一种特殊物质，他称其为动物电。动物电从大脑流出来，通过神经进入肌肉，在那里转化成动作。动物电和其他电的电都不一样，是生物体所独有的。

而在欧洲启蒙运动影响下的伏特却有着不同的观点，他认为动物电是迷信，他不能容忍迷信在理性和进步的科学中留有一席之地。伏特认为它揭示了全新的规律，蛙腿的抽搐不是因为机体在释放动物电，而是因为外界的人工电，蛙腿只是个指示器，抽搐是因为霍克斯比起电机的电。

加尔瓦尼对伏特的想法极为气愤，他认为伏特已经跨越了基本的底线，从电学实验进入上帝的领域，这无异于异端邪说。人类制造出电，并声称这种活力，这种力量和上帝创出来，放进人或者青蛙的体内某种东西一样，这种想法对这些保守派来说就是亵渎神灵，因为他消除了上帝的神圣王国，与世俗凡尘的界限。

加尔瓦尼在愤怒中，宣布了一系列新的实验结果，证明伏特是错误的。在一个实验中，他把青蛙挂在铁丝上，观察到了出乎意料的结果，他用铜线的一端，触碰挂青蛙的铁丝，另一端触碰蛙的神经，蛙腿也再抽动，而且完全没有外界的电流，加尔瓦尼得出的结论是青蛙体内一定有某种东西即使青蛙死了也会持续产生一段时间的电，金属导线释放了这种电。接下来的几个月里，加尔瓦尼一直想分离这种动物电，他把青蛙，金属，莱顿瓶和起电机组合起来，加尔瓦尼认为这些实验证明电来源于青蛙本身，青蛙的肌肉就是莱顿瓶，存储了电液，然后突然放电。1786年10月30日，他将他研究结果写成了一本书，这就是《动物电》。

加尔瓦尼对自己的结论非常自信，甚至送了一本书给伏特，但伏特根本无法接受加尔瓦尼所谓动物电的想法，他认为电一定是来自其他地方，但到底是哪里呢？

06 电池

亚历山德罗·伏特出生在距博洛尼亚只有240公里的帕维亚，属于奥地利帝国。在当时，帕维亚位于欧洲启蒙运动的中心位置，这里人们思想自由，政治激进，相当多的一部分人在研究新的电气科学。

1745年2月18日出生于意大利科莫一个富有的天主教家庭里，1792年开始去国外作长途游历，这次并不限于邻近的瑞士，而是到了德国、荷兰、法国和英国。他访问了一些最著名的物理学家，例如拉普拉斯和拉瓦锡，有时还和他们共同做实验。

正是这些经历和欧洲启蒙运动思想的影响，使得伏特更相信科学，不受宗教教条的约束，认为迷信是敌人，理性的科学才是未来。

18世纪90年代，在帕维亚大学，伏特开始了寻找外界电源的工作，来彻底击败加尔瓦尼的理论。他仔细琢磨加尔瓦尼蛙腿抽搐的实验，怀疑加尔瓦尼所使用金属是否特殊，这个奇怪的现象激起了他的好奇心，心中出现了一个奇怪的想法，如果把金属组合在一起是什么味道呢？

伏特发现如果取两种不同金属硬币，放在舌尖，然后把银勺放在两个硬币上，舌头会有一种刺痛感，很像莱顿瓶放电时人被电到的刺痛，伏特觉得他尝到了电的味道，不同金属的硬币和勺子接触，就会产生电。

他的理论和加尔瓦尼的完全不同，认为蛙腿的抽动不是因为自身的动物电，而是蛙腿对来自金属的电做出反应。但一枚硬币产生的电极为微弱，怎么才能让它变强，他重读了伟大的英国科学家亨利卡文迪许的科学论文，尤其是关于电鳐的研究结果，由此产生了一个想法。

他仔细观察电鳐，特别是它背部相同的腔室，这些腔室就是电鳐放电的关键，或许每个腔室就像硬币和勺子，每个腔室产生一点微弱的电，一点又一点微弱的电汇聚在一起形成较为强大的电流，伏特对自己的新想法很有信心，决定建造人工电鳐，捍卫自己的观点。

于是他模仿建造了电鳐的多个腔室，只不过用的是金属。他取来一块铜板，在上面放一张浸泡了稀酸的纸片，然后在上面放另一种金属板，这和加尔瓦尼的两根金属线差不多，但伏特重复了这个过程。伏特亲自试验电堆，把两根导线分别连接在电堆的两边，用导线的另一端碰触舌头，他能尝到电的味道，这一次电流比平时要强而且很稳定。

实际上伏特做的是一个金属堆，后来他的发明就被称为电堆。广义上说，伏特发明了第一个电池，这个装置不再是电和机械的组合，它是纯粹的电气设备，电堆的发明可谓是科学上的里程碑。他认为在和加尔瓦尼的争论中他取得了最终的胜利。

伏特的电堆证明，用不着动物就可以制造动物电的所有现象，所以从伏特的观点来看，加尔瓦尼是错的，动物体内的电没有什么特别，它就是纯粹的电，而且可以用电堆模仿，但是伏特最大的惊喜是它所产生的电时持续的。

电像水一样流出，在小溪中流过的水叫水流，从电堆中流出的电就被称为电流，在伏特之后200年，我们终于明白电到底是什么，金属中的原子像所有原子一样，有带电的电子围绕着原子核，但在金属中，原子以独特的方式共享外层电子，电子可以从一个原子移动到另一个原子，如果在同一时间沿同一方向移动，累积的效果就是电荷的运动，电子的流动就是我们所说的电流。

伏特公开电堆实验几个星期之后，科学家就发现了电堆不可思议的作用，它对水的反应出乎人的意料，连续电荷流动到水中，将水分解为构成成分，氧气和氢气。

电预示着一个新时代的来临，它将不再是新奇的事物，而有了实际用途，持续的电流可以轻松分解出新的化学元素，这奠定了化学、物理和现代工业的基础，伏特的电堆改变了一切。

电堆使伏特成为国际名人，受到权贵和富人的追捧，为表示对他的认可，人们用他的名字命名了电压单位，V。

几百年来，人们一直用蜡烛和油灯照明，接下来发生的事将改变这昏暗的世界，开启电的时代。

未完待续...