Сказку о трёх богатырях, которые сразились с «электрическим драконом», см. «Наука и жизнь» № 2, 2017 г.
— Жила-была электрическая лягушка… — начала очередную вечернюю сказку принцесса Дзинтара.
— Мама! — воскликнула Галатея. — Ты же в прошлый раз рассказывала об «электрических драконах»! Откуда взялась лягушка?
— Ну… — задумчиво протянула Дзинтара, — электрические лягушки тоже существуют. Без них история об электричестве была бы неполной. Они оказались очень полезными для изучения «электрических драконов». С точки зрения биолога, исследовать лягушку намного удобнее, чем дракона, — меньше кусается. Но сначала я расскажу вам об одном маленьком мальчике…
— Этот мальчик случайно не был электрическим? — спросил Андрей.
— Угадал, малыш был самым «электрическим» из детей! — подтвердила Дзинтара, и её собственные дети недоумённо переглянулись.
— Начну издалека. У подножия Альп, недалеко от швейцарской границы, раскинулось знаменитое в Италии и далеко за её пределами озеро Комо (Лаго-ди-Комо). На его берегах построено множество великолепных дворцов и вилл. Здесь отдыхали от летнего зноя ещё римские патриции. Озеро Комо связано и с историей науки. Итальянская академия наук регулярно проводит здесь, в прибрежной деревушке Варенне, научные школы имени итальянского физика-ядерщика Энрико Ферми, на которые собираются физики со всего мира. Место выбрано не случайно. В середине ХVIII века в городке Комо родился будущий знаменитый физик, химик и физиолог Алессандро Вольта.
Алессандро появился на свет от тайного брака дочери местного графа и католического священника, которому церковные правила запрещали иметь семью. Несколько лет мальчик рос под присмотром деревенской кормилицы. Он был весёлым и здоровым, но говорить начал только к семи годам. В это время отец его умер, и Алессандро попал под опеку своего дяди, каноника. Тот решительно взялся за образование племянника. Мальчик изучал латынь, арифметику и историю. Он оказался очень смышлёным, схватывал новые знания на лету, кроме точных наук живо интересовался искусством — живописью и музыкой. В десятилетнем возрасте, узнав об ужасном Лиссабонском землетрясении 1755 года, которое унесло жизни ста тысяч человек, Алессандро поклялся разгадать тайну этого грозного природного явления. В 1758 году произошло ещё одно событие, которое потрясло мальчика и повлияло на его судьбу. В точно рассчитанный английским астрономом Эдмундом Галлеем день и час на ночном небе появилась комета. Небесное тело сияло так ярко, что не увидеть его было невозможно. В честь Галлея комету назвали его именем. Факт предсказания настолько поразил воображение Алессандро, что он обратился к трудам астрономов, к ньютоновской теории тяготения и окончательно связал свою судьбу с физикой. Молнии и электрические явления тоже интересовали молодого учёного, он даже пытался объяснить их природу в стихотворной форме — как великий римский поэт Лукреций, который любил излагать поэтическим языком научные идеи.
Узнав о работах Бенджамина Франклина (см. «Наука и жизнь» № 2, 2017 г.), Алессандро — ему тогда исполнилось 23 года — первым установил в городке Комо молниеотвод с колокольчиками, поразив этим устройством горожан. Вольта написал диссертацию, посвящённую электрическим опытам с лейденскими банками, и в 34 года стал профессором университета в итальянском городе Павии.
К новым экспериментам его подтолкнули электрические опыты итальянца Луиджи Гальвани, профессора Болонского университета. Гальвани был физиологом и физиком одновременно. На его лабораторном столе рядом находились и препарированные лягушки, и электрические устройства. Луиджи был женат на дочери своего учителя — Лючии Галеацци. Она с детства привыкла к научным экспериментам в доме отца и охотно посещала лабораторию мужа. Препарировать лягушек ей не нравилось, а вот ручку электрофорной машины*, которая давала яркие электрические искры, крутила с удовольствием.
Однажды Лючия извлекала искры из своего любимого прибора, а ассистент Гальвани готовил препарированную лягушку для одного из опытов. Когда он тронул обнажённый нерв лягушки металлическим скальпелем, её лапка неожиданно задёргалась. Женщина заметила, что в этот момент её машина дала яркую искру, и одновременно между скальпелем и лапкой лягушки, лежащей на другом конце стола, тоже проскочила электрическая искра. Лючия сразу сообщила о своём наблюдении мужу, и тот, забыв о первоначальной цели эксперимента, немедленно приступил к исследованию подмеченного явления. Гальвани обнаружил, что лапка лягушки дёргается и без электрофорной машины, если к ней присоединить цепь из различных металлических предметов, например железный ключ или серебряную монету.
Учёный опубликовал свои наблюдения, сделав неожиданный вывод, что искра, на которую отреагировала лапка лягушки, была вызвана «животным электричеством», созданным самой лягушкой. Это заключение выглядело вполне логичным на фоне тогдашних исследований электрических рыб (уже был известен феномен генерации электричества морскими скатами и угрями). Врачи даже прописывали некоторым больным целебные удары током электрического угря, и такая процедура стоила немалых денег. Эксперименты Гальвани вызвали сенсацию среди исследователей.
Галатея хмыкнула:
— И панику среди лягушек, которые вряд ли обрадовались такой новости.
— Гальвани решил, — задумчиво сказал Андрей, — что источником тока является сама лапка лягушки. Но не обратил внимания на наблюдения жены и счёл факт работы рядом с дергающейся лапкой электрофорной машины несущественным.
— Да! Это пренебрежение привело к ошибке, — подтвердила Дзинтара. — Конечно, в живых существах «бродят» электрические токи, но они очень слабы и не могут вызвать такие заметные сокращения мышц у мёртвой лягушки, какие наблюдал Гальвани в своём эксперименте.
Алессандро повторил опыты с лягушкой и не согласился с выводами Гальвани. Он предположил, что лягушачья лапка служит лишь точным электрометром — измерителем тока, а сам ток — внешний, и возникает он при соединении разных металлов.
— Или при действии электрофорной машины, — уточнил педантичный Андрей.
Дзинтара утвердительно кивнула и заметила:
— Меня всегда занимал вопрос, каким образом в голову учёного приходит единственно верная идея? Думаю, ему нужно знать очень многое, чтобы свести разные явления в одну картину. Алессандро Вольта обладал обширными знаниями, в частности читал об опытах швейцарского врача Жан-Жака Зульцера, который установил, что если положить на язык соприкасающиеся кусочки олова и серебра, то во рту появится кислый вкус, в то время как по отдельности олово и серебро такого ощущения не вызывают. Вольта предположил, что во рту происходит тот же электрический процесс, что и в опытах Гальвани, только в роли мёртвой лягушки выступает живой язык. Вольта лично повторил опыт Зульцера и ощутил, как он пишет, «вкус электричества» или «такой же кисловатый вкус, что и при приближении языка к кончику искусственно наэлектризованного проводника...».
