Elektrik pada haiwan. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Elektrik pada haiwan. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Menjelang separuh kedua abad kelapan belas, kajian fenomena elektrik telah menyediakan bahan untuk kesimpulan tentang peranan penting elektrik dalam biologi. Eksperimen John Walsh dan Larochelle membuktikan sifat elektrik kesan ikan pari, dan ahli anatomi Gunther memberikan penerangan yang tepat tentang organ elektrik haiwan ini. Penyelidikan Walsh dan Gunther diterbitkan pada tahun 1773.

Oleh itu, pada masa eksperimen Galvani bermula pada tahun 1786, tidak ada kekurangan percubaan pada tafsiran fizikal fenomena mental dan fisiologi. Alasan untuk kemunculan doktrin elektrik haiwan telah disediakan sepenuhnya.

Seluruh kehidupan Galvani (1737-1798) dihabiskan di bandar Itali Bologna. Hidupnya tidak kaya dengan peristiwa. Adalah aneh bahawa dia lulus dari universiti dengan ijazah dalam teologi dan hanya selepas mempertahankan disertasinya menjadi berminat dalam bidang perubatan. Ini berlaku di bawah pengaruh komunikasinya dengan bapa mertuanya, doktor terkenal dan profesor perubatan Carlo Galeazzi.

Walaupun ijazahnya, Galvani tiba-tiba menukar profesionnya dan sekali lagi lulus dari Universiti Bologna, tetapi sudah berada di jabatan perubatan. Kerja tuan Galvani dikhaskan untuk struktur tulang manusia. Selepas pembelaan yang berjaya, Galvani mula mengajar perubatan. Pada tahun 1785, selepas kematian Galeazzi, Galvani menggantikannya sebagai ketua jabatan anatomi dan ginekologi.

Semasa bekerja di universiti, Galvani pada masa yang sama terlibat dalam fisiologi: dia memiliki karya menarik di mana dia membuktikan bahawa struktur telinga burung secara praktikal tidak berbeza daripada manusia.

Penemuan, seperti yang sering berlaku, berlaku secara tidak sengaja. Dalam risalahnya, Galvani menulis: "Saya memotong dan membedah seekor katak ... dan, bermakna sesuatu yang sama sekali berbeza, saya meletakkannya di atas meja di mana mesin elektrik terletak ... Salah seorang pembantu saya, dengan hujung a pisau bedah, secara tidak sengaja sangat mudah menyentuh saraf femoral dalaman katak ini ... Seorang lagi perasan bahawa ini berjaya apabila percikan dikeluarkan dari konduktor mesin. Terkejut dengan fenomena baru, dia segera menarik perhatian saya, walaupun saya merancang sesuatu yang sama sekali berbeza dan terserap dalam fikiran saya."

Seperti yang dinyatakan kemudian VoltaDari sudut fizikal, tidak ada yang baru dalam fakta mengejutkan kaki katak yang dibedah semasa nyahcas elektrik. Fenomena aruhan elektrik, iaitu fenomena strok pulangan, telah dianalisis oleh Magon pada tahun 1779. Walau bagaimanapun, Galvani mendekati fakta itu bukan sebagai ahli fizik, tetapi sebagai ahli fisiologi. Saintis itu berminat dengan keupayaan ubat mati untuk menunjukkan kontraksi penting di bawah pengaruh elektrik.

Dia mempelajari fakulti ini dengan kesabaran dan kemahiran yang paling besar, mengkaji penyetempatannya dalam penyediaan, keadaan keseronokan, tindakan pelbagai bentuk elektrik, dan khususnya elektrik atmosfera. Eksperimen klasik Galvani menjadikannya bapa elektrofisiologi, kepentingannya pada zaman kita hampir tidak boleh dipandang tinggi.

Pada masa yang sama, Galvani mendapat penemuan yang luar biasa. Menunggu dengan sia-sia untuk pengecutan otot dalam cuaca cerah, dia, "penat ... menunggu sia-sia ... mula menekan cangkuk tembaga yang tersangkut ke dalam saraf tunjang ke jeriji besi" ... "Walaupun saya," dia menulis lebih lanjut , "sering diperhatikan kontraksi , tetapi tidak satu pun daripada mereka sepadan dengan perubahan dalam keadaan atmosfera dan elektrik ... Apabila saya memindahkan haiwan itu ke bilik tertutup, meletakkannya di atas pinggan besi dan mula menekan cangkuk yang dilalui saraf tunjang kepadanya, kontraksi yang sama, pergerakan yang sama muncul.

Oleh itu, Galvani, setelah menjalankan satu siri eksperimen, sampai pada kesimpulan bahawa terdapat sumber baru dan jenis elektrik baru. Dia telah membawa kepada kesimpulan ini oleh eksperimen menyusun litar tertutup badan pengalir dan logam dan penyediaan katak.

Percubaan berikut ternyata sangat berkesan dan berkesan: "Jika anda memegang katak tergantung dengan jari anda dengan satu kaki sehingga cangkuk yang melalui saraf tunjang menyentuh beberapa pinggan perak, dan kaki yang satu lagi boleh dengan bebas menyentuh pinggan yang sama, maka sebaik sahaja kaki menyentuh pinggan tersebut, otot-otot mula serta-merta... mengecut, manakala kaki bangkit dan bangkit dan kemudian, jatuh semula di atas pinggan, pada masa yang sama bersentuhan dengan yang terakhir, sekali lagi atas sebab yang sama, bangkit, dan, dengan itu, terus terus naik dan turun secara bergantian, sehingga kaki ini, dengan kekaguman dan kegembiraan yang besar menontonnya, nampaknya mula bersaing dengan sejenis bandul elektrik.

Dalam bentuk yang agak rumit, sumber elektrik baru ditemui, mewujudkan pelepasan jangka panjang dalam litar tertutup yang mengalir. Atas sebab objektif, ahli fisiologi Galvani tidak dapat membenarkan pemikiran bahawa punca fenomena itu terletak pada sentuhan logam yang berbeza. Para saintis mencadangkan bahawa otot adalah sejenis bateri balang Leyden, secara berterusan teruja oleh tindakan otak, yang dihantar melalui saraf.

Teori elektrik haiwan menyediakan asas untuk elektroperubatan praktikal, dan penemuan Galvani menyebabkan sensasi. Antara pengikut ahli anatomi Bolognese ialah Volta.

Alessandro Volta (1745–1827) dilahirkan di Como, Itali. Sejak umur 18 tahun, Alessandro telah berkomunikasi dengan Nolle dalam isu fizik. Setahun kemudian, dia menulis puisi Latin tentang penemuan fizikal dan kimia moden. Kerja pertama pada tahun 1764 dikhaskan untuk balang Leiden, kerja seterusnya pada tahun 1771 ialah "Penyelidikan empirikal mengenai kaedah elektrik yang menarik dan menambah baik reka bentuk mesin." Pada tahun 1774, Volta menjadi guru fizik di kota asalnya. Pada tahun 1777 beliau mencipta elektrofor, kemudian kapasitor dan elektroforus dengan kapasitor. Tetapi bukan itu sahaja. Pada "akaun"nya ialah ciptaan pistol elektrik, lampu hidrogen, eudiometer.

Pada tahun 1777, Volta dilantik sebagai profesor fizik di Pavia. Pada tahun lapan puluhan dia mencipta probe api. Untuk ciptaan tiang itu, beliau menerima anugerah daripada Napoleon dan dipilih sebagai ahli Institut.

Dalam artikel pertamanya, diterbitkan pada awal tahun sembilan puluhan, Volta berkongsi pandangan Galvani. Tetapi penyimpangan masa depan dari teori ini tidak lama lagi digariskan, dan aspek fizikal kesannya muncul di hadapan. Pertama, Volta menetapkan bahawa, dengan cara yang sesuai, "katak yang dibedah mewakili, boleh dikatakan, elektrometer haiwan, jauh lebih sensitif daripada mana-mana elektrometer paling sensitif yang lain."

Kemudian saintis menentukan kepentingan sentuhan logam yang tidak serupa. "Perbezaan dalam logam seperti itu sememangnya perlu; jika kedua-dua plat diperbuat daripada logam yang sama, maka ia akan berbeza, sekurang-kurangnya dalam cara ia digunakan ..." (iaitu, dalam keadaan permukaan sentuhan) . Volta seterusnya menunjukkan bahawa arus cecair elektrik adalah disebabkan oleh sentuhan logam yang berbeza dan boleh menghasilkan bukan sahaja pengecutan otot, tetapi juga kerengsaan saraf yang lain. Akhirnya, Volta menetapkan kekutuban kesan: menukar plat di tempat menyebabkan perubahan rasa daripada masam kepada beralkali. Berdasarkan fakta ini, teori balang Leiden berotot Volta nampaknya tidak dapat dipertahankan.

Pada masa hadapan, Volta akhirnya memecahkan teori elektrik haiwan. Ia memberikan tafsiran fizikal kesan. Dalam surat kepada Cavallo, Volta menulis: "... Saya telah menemui undang-undang baru yang sangat luar biasa, yang sebenarnya tidak terpakai kepada elektrik haiwan, tetapi untuk elektrik biasa, sejak peralihan cecair elektrik ini, peralihan yang tidak serta-merta, seperti pelepasan, tetapi berterusan dan berterusan selagi komunikasi antara kedua-dua plat dikekalkan, berlaku tanpa mengira sama ada plat ini ditindih pada bahan haiwan hidup atau mati, atau pada bukan logam lain, tetapi baik. pengalir yang mencukupi, seperti air atau badan yang direndam di dalamnya. Dan sebelum ini, pada 10 Februari 1794, dalam surat kepada Cavallo yang sama, Volta secara langsung bermula dengan soalan: "Apa pendapat anda tentang apa yang dipanggil elektrik haiwan? Bagi saya, saya telah lama yakin bahawa semua tindakan timbul pada mulanya disebabkan oleh sentuhan logam dengan sejenis badan basah atau air itu sendiri.

Kerengsaan fisiologi saraf adalah hasil daripada arus yang mengalir, dan kerengsaan ini semuanya lebih kuat, semakin jauh dua logam yang digunakan adalah antara satu sama lain dalam baris di mana kita meletakkannya di sini; zink, kerajang timah, timah biasa dalam plat, plumbum, besi, loyang dan pelbagai kualiti gangsa, tembaga, platinum, emas, perak, merkuri, grafit. Siri voltan Volta yang terkenal ini dan undang-undang voltan yang ditemui olehnya membentuk teras keseluruhan kesan. Organ haiwan, menurut Volta, "adalah elektrometer pasif, mudah, sangat sensitif semata-mata, dan bukan mereka yang aktif, tetapi logam, iaitu, bahawa impuls awal cecair elektrik berlaku daripada sentuhan yang terakhir, dalam perkataan, bahawa logam tersebut bukanlah konduktor mudah atau pemancar arus, tetapi enjin elektrik sebenar..." Dalam salah satu nota artikel ini, Volta sekali lagi menekankan bahawa dia datang kepada idea voltan hubungan lebih daripada tiga tahun lalu dan sudah pada tahun 1793 dia memberikan siri logamnya.

Oleh itu, intipati kesannya terletak, menurut Volt, pada sifat konduktor "untuk menyebabkan dan menggerakkan cecair elektrik di mana beberapa konduktor kelas dan gred yang berbeza bertemu dan menyentuh satu sama lain."

“Oleh itu ternyata bahawa jika tiga atau lebih daripada mereka, dan lebih-lebih lagi berbeza, bersama-sama membentuk litar pengalir, jika, sebagai contoh, antara dua logam - perak dan besi, plumbum dan loyang, perak dan zink, dsb. - memperkenalkan satu atau lebih banyak konduktor, tepatnya daripada kelas itu yang dipanggil kelas konduktor basah, kerana ia adalah jisim cecair atau mengandungi beberapa lembapan (badan haiwan dan semua bahagian segar dan berair termasuk di dalamnya), jika, saya katakan, konduktor kelas kedua ini berada di tengah-tengah dan bersentuhan dengan dua konduktor kelas pertama dua logam yang berbeza, maka akibatnya arus elektrik berterusan timbul dalam satu arah atau yang lain, bergantung pada sisi mana kesan ke atasnya. lebih kuat akibat daripada sentuhan tersebut.

Jadi dengan jelas dan jelas Volta merumuskan syarat-syarat untuk kemunculan arus terus: kehadiran litar tertutup pelbagai konduktor, dan sekurang-kurangnya satu mesti menjadi konduktor kelas kedua dan bersentuhan dengan pelbagai konduktor kelas pertama. Sebagai tindak balas, galvanis memetik eksperimen di mana pergerakan otot teruja oleh arka konduktor homogen dan juga, seperti dalam eksperimen Valli, melalui sentuhan pelbagai persediaan tanpa konduktor logam. Volta menegaskan bahawa dalam eksperimen ini terdapat ketidakhomogenan. Hujung satu arka pengalir adalah berbeza, hampir mustahil untuk mencapai keseragaman lengkap mereka, perbezaan sentuhan juga boleh berlaku apabila konduktor yang berbeza dari kelas kedua bersentuhan.

"... Konduktor bukan logam, konduktor cecair atau mengandungi kelembapan pada satu darjah atau yang lain, yang kita panggil konduktor kelas kedua, dan mereka sahaja, apabila digabungkan antara satu sama lain, akan menjadi pengaktif, seperti logam, atau kelas pertama. konduktor digabungkan dengan panduan kelas kedua..."

Pada masa akan datang, Volta, untuk menghapuskan sebarang keraguan tentang bukan fisiologi, tetapi intipati fizikal semata-mata, tidak termasuk persediaan haiwan, yang sehingga kemudian berfungsi sebagai penunjuk semasa. Dia membangunkan teknik untuk mengukur perbezaan potensi sentuhan dengan elektrometer kapasitornya. Volta melaporkan eksperimen klasik ini dalam surat kepada Gren pada tahun 1795 dan Aldini pada tahun 1798.

Pada 20 Mac 1800, Volta menulis suratnya yang terkenal kepada Banks yang menerangkan tiangnya, sebuah ciptaan yang merevolusikan sains elektrik.

P.S. Kudryavtsev menulis dalam bukunya: "Sifat kesan yang ditemui adalah sangat kompleks, dan pada tahap sains fizikokimia dan fisiologi adalah mustahil untuk mendedahkan gambaran fenomena itu. Dalam pertikaian tentang sifat fenomena, kedua-dua pihak pada asasnya betul. Galvani menjadi pengasas elektrofisiologi, dan Volta - pengasas doktrin elektrik. Dalam labirin eksperimen dan pemerhatian yang bercanggah, Volta menemui jalan yang betul, menemui undang-undang fizik eksperimen voltan, memberikan penerangan yang betul tentang litar arus elektrik Masih terdapat pertikaian besar di hadapan mengenai punca dan sifat perbezaan potensi sentuhan, tetapi sudah ada keraguan tentang kewujudannya tidak kekal, dan dalam lajur volta, sains menerima alat penyelidikan yang berkuasa, yang ia lakukan tidak teragak-agak untuk menggunakannya.

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ sinaran x-ray

▪ Pengelasan zarah asas

▪ Teori nilai lebihan

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

seruling kuantum 26.07.2022

Para saintis Amerika telah mencipta "seruling kuantum" yang boleh membuat foton bergerak serentak dan berinteraksi antara satu sama lain, sesuatu yang hampir tidak pernah mereka lakukan secara semula jadi. Peranti ini boleh membantu meningkatkan reka bentuk komputer kuantum masa hadapan.

Seperti alat muzik dengan nama yang sama, "seruling kuantum" pasukan adalah sekeping logam dengan rongga panjang di tengah, diakses oleh satu siri lubang dari permukaan. Tetapi peranti ini tidak direka untuk gelombang bunyi, tetapi untuk cahaya.

"Sama seperti alat muzik, anda boleh menghantar satu atau lebih panjang gelombang foton melalui semuanya, dan setiap panjang gelombang mencipta 'nota' yang boleh digunakan untuk mengekod maklumat kuantum, " kata David Schuster, pengarang utama kajian itu.

Dalam eksperimen mereka dengan peranti itu, para penyelidik dapat mengawal interaksi sehingga lima not, atau qubit, pada masa yang sama, menggunakan litar elektrik superkonduktor sebagai qubit induk. Ini menunjukkan bahawa jika sistem dipertingkatkan, ia boleh memudahkan pengurusan komputer kuantum masa hadapan.

"Jika anda ingin membina komputer kuantum dengan 1 bit dan boleh mengawal semuanya dengan satu bit, itu akan menjadi sangat berharga," kata Schuster.

"seruling kuantum" ialah sekeping logam dengan lubang yang digerudi ke dalamnya yang boleh menangkap dan memanipulasi foton dengan panjang gelombang yang berbeza untuk mengekod maklumat kuantum. Tetapi mungkin perkara yang paling pelik tentang "seruling kuantum" ini ialah ia berfungsi dengan memanipulasi foton untuk melakukan perkara yang jarang mereka lakukan dalam alam semula jadi.

Zarah-zarah cahaya ini biasanya tidak berinteraksi antara satu sama lain, iaitu, ia melalui atau bahkan melalui satu sama lain. Dalam keadaan tertentu, mereka kadangkala boleh dibuat untuk berinteraksi secara berpasangan, tetapi dalam peranti baharu, pasukan itu dapat mendapatkan semua foton untuk berinteraksi antara satu sama lain pada masa yang sama, selepas tenaga dalam sistem mencapai titik kritikal.

Biasanya, kebanyakan interaksi zarah adalah satu-satu-dua zarah melantun atau tertarik antara satu sama lain. Jika anda menambah satu pertiga, mereka cenderung untuk masih berinteraksi secara konsisten antara satu sama lain. Tetapi dalam sistem ini mereka semua berinteraksi secara serentak.

Berita menarik lain:

▪ Peti sejuk nano jenis baharu

▪ Pengoptimuman Perkakasan Mengurangkan Penggunaan Kuasa 5G

▪ Tingkap yang dicat menjadi panel solar

▪ Pengecasan tanpa wayar terpantas

▪ Impregnasi terhadap api

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Kerja pemasangan elektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Perlembagaan Rusia adalah rasuah. Ungkapan popular

▪ artikel Bagaimana Perpustakaan Berasal? Jawapan terperinci

▪ pasal Wolf's bast. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi

▪ pasal papan kekunci MIDI. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Litar berayun. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web