伽伐尼和伏特关于生物电的争论,造成了什么结果? - 《中国大百科全书》第三版网络版

伽伐尼和伏特关于生物电的争论,造成了什么结果?

主讲人 马伯强

马伯强

北京大学博士。北大大学物理学院教授、博士生导师。2000年国家杰出青年基金获得者。2001年起为理论物理长江特聘教授。2004年获中国物理学会周培源物理奖。 从事粒子物理、中高能核物理、粒子天体物理学及宇宙学等理论研究。研究方向为光锥量子场论、轻子强子深度非弹散射、微扰量子色动力学的应用性、强子的自旋和味道结构、特殊的强子态、夸克和轻子的统一性问题、原子核内的夸克效应、高能宇宙线粒子。
最后更新 2021-06-10
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主讲人 马伯强
北京大学

    我们下边再来谈另外一件事情,有一个生物学家的故事。这个生物学家他是这样,他是意大利的一位非常有名的生物学家,叫伽伐尼,他去解剖青蛙的时候,把青蛙放在一个盘子上面,他用刀去碰青蛙的时候,发现青蛙腿颤抖了一下。我们平常可能有的时候也会遇到这样的事情,但是平常大家可能不注意,他就关注到这件事情。他就提出一个原理,就是生物是带电的,这就是生物电的来源。

    在他同一个学校,有另外一个人是一个物理学家,他就对这件事情有点怀疑,生物怎么上面能有电?他就研究过来研究过去。他后来发现这个伽伐尼的说法,这个现象是存在的,但是这个说法是不成立的。他认为这个过程当中生物没有电。为什么一个盘子上面放了一个青蛙,我刀一碰它的腿,青蛙的腿就哆嗦呢?他研究出来,发生这个现象依赖于金属的性质。比如说下边是银盘子,上面用一个铜刀,我这么触一下,会发生颤抖。如果是我换一个铁刀也会抖。但如果是银盘子,我用一个银刀它就不抖,非常地有意思。他就说:“伽伐尼,你说的不对,你说的生物电不对,不是生物电。”伽伐尼就说:“你胡说八道,我这个是生物学家,你物理学家你懂什么?”

    当时伽伐尼比伏特有名,我们知道伏特今天更有名是吧?因为我们说电压的单位就是伏特,多少伏,几伏电的伏,就是伏特。这个伏特说我怎么办?他又是学术权威又很厉害,我怎么能够证明他错了我对了呢?他就制造了一种我们今天称为是伏特堆的电池。伏特堆,它道理很简单,就是两个不同金属之间,你要给它连条线的时候,它会有电流通过。它就按照这个原理制定出来稳定的一种可以产生电流的电池,叫伏特电池。

    这个原理,今天也是我们制造电池的原理,比如说我们过去的锌电池外边有一个锌的铁皮,是吧?其实也是起一个这样的作用,那些化学液是起一个输送的作用,所以很多电池都是后边在这个地方演化出来的。所以大家如果说家里边有房屋装修的时候,铁管配好了之后,你千万不要乱换,不是说它是铁的不好,要把它换成铜的那就好,你们家就整个变成一个电池的发生堆,天天电在那传来传去,很快的就是金属就化解,为什么?这就是这个道理。

    这件事情非常有意思,从青蛙演变成不同的故事。一个是物理学家发明了电池,今天我们用的各种各样的电池的原理就是从伏特诞生的。但是伽伐尼生物电,生物学家人家不放弃,今天这个东西在生物界应用还很多,比如说我们检查身体的时候,测什么电图,心电图什么之类,其实利用的也是生物电的原理,只是说生物电这个效应没有像伽伐尼当年认为的那么大,它是一个比较弱的效应,但这个效应确实还存在。这个说明科学家的固执和不同的追求会导致不同的结果,不能简单地说谁对谁错,同样的故事,就是同样的一件事情,演化出不同的故事,都带来很多的结果。在我们今天一说生物有电的现象,它的鼻祖还是伽伐尼。如果是我们物理学家认为产生电池的最早的这个人就是伏特。

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