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DESCUBRIMIENTOS CIENTÍFICOS MÁS IMPORTANTES
electricidad en animales. Historia y esencia del descubrimiento científico.
Directorio / Los descubrimientos científicos más importantes. Para la segunda mitad del siglo XVIII, el estudio de los fenómenos eléctricos ya había proporcionado material para la conclusión sobre el importante papel de la electricidad en la biología. Los experimentos de John Walsh y Larochelle probaron la naturaleza eléctrica del impacto de la raya, y el anatomista Gunther dio una descripción precisa del órgano eléctrico de este animal. La investigación de Walsh y Gunther se publicó en 1773. Así, cuando comenzaron los experimentos de Galvani en 1786, no faltaron los intentos de una interpretación física de los fenómenos mentales y fisiológicos. El terreno para el surgimiento de la doctrina de la electricidad animal estaba completamente preparado. Toda la vida de Galvani (1737-1798) transcurrió en la ciudad italiana de Bolonia. Su vida no fue rica en acontecimientos. Es curioso que se graduó de la universidad con una licenciatura en teología y solo después de defender su tesis se interesó por la medicina. Esto sucedió bajo la influencia de su comunicación con su suegro, el famoso médico y profesor de medicina Carlo Galeazzi. A pesar de su título, Galvani cambió abruptamente de profesión y nuevamente se graduó de la Universidad de Bolonia, pero ya en el departamento de medicina. El trabajo del maestro de Galvani se dedicó a la estructura de los huesos humanos. Después de su exitosa defensa, Galvani comenzó a enseñar medicina. En 1785, tras la muerte de Galeazzi, Galvani ocupó su lugar como jefe del departamento de anatomía y ginecología. Mientras trabajaba en la universidad, Galvani se dedicaba simultáneamente a la fisiología: posee trabajos interesantes en los que demostró que la estructura de la oreja de un pájaro prácticamente no difiere de la humana. El descubrimiento, como suele suceder, ocurrió por accidente. En su tratado, Galvani escribe: “Corté y diseccioné una rana... y, en el sentido de algo completamente diferente, la coloqué sobre una mesa en la que estaba ubicada una máquina eléctrica... Uno de mis ayudantes, con la punta de un bisturí, accidentalmente tocó con mucha facilidad los nervios femorales internos de estas ranas... Otro notó que esto tiene éxito cuando se quita una chispa del conductor de la máquina. Sorprendido por un nuevo fenómeno, inmediatamente me llamó la atención, aunque yo estaba planeando algo completamente diferente y estaba absorto en mis pensamientos". Como bien se señaló más adelante VoltaDesde el punto de vista físico, no había nada nuevo en el hecho mismo del sobresalto de la pata de una rana diseccionada durante una descarga eléctrica. El fenómeno de la inducción eléctrica, a saber, el fenómeno del llamado golpe de retorno, fue analizado por Magon en 1779. Sin embargo, Galvani abordó el hecho no como físico, sino como fisiólogo. El científico estaba interesado en la capacidad de una droga muerta para mostrar contracciones vitales bajo la influencia de la electricidad. Estudió esta facultad con la mayor paciencia y destreza, estudiando su localización en la preparación, las condiciones de excitabilidad, la acción de diversas formas de electricidad, y en particular de la electricidad atmosférica. Los experimentos clásicos de Galvani lo convirtieron en el padre de la electrofisiología, cuya importancia en nuestro tiempo difícilmente puede sobreestimarse. Al mismo tiempo, Galvani llegó a un descubrimiento notable. Esperando en vano la contracción muscular en tiempo despejado, él, "cansado... de vana espera... comenzó a presionar los ganchos de cobre clavados en la médula espinal contra la rejilla de hierro"... "Aunque yo", escribe más adelante. , “a menudo observaba contracciones, pero ninguna de ellas correspondía a un cambio en el estado de la atmósfera y la electricidad… Cuando trasladé al animal a un cuarto cerrado, lo coloqué sobre una placa de hierro y comencé a presionar un gancho que atravesaba. la médula espinal, aparecieron las mismas contracciones, los mismos movimientos. Así, Galvani, después de haber realizado una serie de experimentos, llega a la conclusión de que existe una nueva fuente y un nuevo tipo de electricidad. Fue llevado a esta conclusión por los experimentos de compilación de un circuito cerrado de cuerpos y metales conductores y una preparación de rana. El siguiente experimento resultó ser especialmente efectivo y efectivo: "Si sostienes una rana colgante con los dedos por un pie, de modo que el gancho que pasa a través de la médula espinal toca una placa de plata, y el otro pie puede tocar libremente la misma placa, luego, tan pronto como el pie toca dicha placa, los músculos comienzan inmediatamente ... a contraerse, mientras que el pie se levanta y se eleva y luego, cayendo nuevamente sobre la placa, al mismo tiempo entra en contacto con este último, nuevamente por la misma razón, sube y, así, sigue subiendo y bajando alternativamente, de modo que este pie, con gran admiración y alegría de mirarlo, parece comenzar a competir con una especie de péndulo eléctrico. En una forma bastante complicada, se descubrió una nueva fuente de electricidad, que crea una descarga a largo plazo en un circuito cerrado conductor. Por razones objetivas, el fisiólogo Galvani ni siquiera podía admitir el pensamiento de que la causa del fenómeno radica en el contacto de metales disímiles. El científico sugirió que el músculo es una especie de batería de botellas de Leyden, continuamente excitadas por la acción del cerebro, que se transmite a través de los nervios. La teoría de la electricidad animal proporcionó una base para la electromedicina práctica, y el descubrimiento de Galvani causó sensación. Entre los seguidores del anatomista boloñés se encontraba Volta. Alessandro Volta (1745–1827) nació en Como, Italia. Desde los 18 años, Alessandro ha mantenido correspondencia con Nolle sobre temas de física. Un año después, escribe un poema en latín sobre los descubrimientos físicos y químicos modernos. El primer trabajo de 1764 está dedicado a la jarra de Leiden, el siguiente trabajo de 1771 es "Investigación empírica sobre los métodos de excitar la electricidad y mejorar el diseño de la máquina". En 1774, Volta se convirtió en profesor de física en su ciudad natal. En 1777 inventó el electróforo, luego el condensador y el electróforo con condensador. Pero eso no es todo. En su "cuenta" está la invención de una pistola eléctrica, una lámpara de hidrógeno, un eudiómetro. En 1777, Volta fue nombrado profesor de física en Pavía. En los años ochenta inventa la sonda de llama. Por la invención del pilar, recibió un premio de Napoleón y fue elegido miembro del Instituto. En sus primeros artículos, publicados a principios de los noventa, Volta compartía el punto de vista de Galvani. Pero pronto se esboza una desviación futura de esta teoría, y los momentos físicos del efecto pasan a primer plano. Primero, Volta establece que, de manera apropiada, "una rana disecada representa, por así decirlo, un electrómetro animal, incomparablemente más sensible que cualquier otro electrómetro sensibilísimo". Luego, el científico determina la importancia del contacto de metales diferentes. "Tal diferencia en los metales es ciertamente necesaria; si ambas placas están hechas del mismo metal, se sigue que difieren, al menos en la forma en que se aplican ..." (es decir, en el estado de la superficie de contacto) . Volta muestra además que la corriente del fluido eléctrico se debe al contacto de diferentes metales y puede producir no solo contracciones musculares, sino también otras irritaciones de los nervios. Finalmente, Volta establece la polaridad del efecto: cambiar las placas en lugares provoca un cambio en el sabor de ácido a alcalino. A la luz de estos hechos, la teoría de la musculosa jarra de Leiden de Volta parece insostenible. En el futuro, Volta finalmente rompe con la teoría de la electricidad animal. Da una interpretación física del efecto. En una carta a Cavallo, Volta escribe: "... He descubierto una ley nueva, muy notable, que en realidad no se aplica a la electricidad animal, sino a la electricidad ordinaria, ya que esta transición de un fluido eléctrico, transición que no es instantánea, como lo sería una descarga, pero constante y continuada mientras se mantenga la comunicación entre las dos placas, tiene lugar independientemente de que esta placa esté superpuesta a una sustancia animal viva o muerta, o a otra no metálica, pero buena. suficientes conductores, como agua o cuerpos empapados en ella. Y antes, el 10 de febrero de 1794, en una carta al mismo Cavallo, Volta comienza directamente con la pregunta: "¿Qué opinas de la llamada electricidad animal? En cuanto a mí, desde hace mucho tiempo estoy convencido de que toda acción surge inicialmente por el contacto de los metales con algún tipo de cuerpo húmedo o con el agua misma. Las irritaciones fisiológicas de los nervios son el resultado del paso de una corriente, y estas irritaciones son tanto más fuertes cuanto más separados están los dos metales usados en la fila en que los ponemos aquí; zinc, hoja de estaño, estaño ordinario en láminas, plomo, hierro, latón y bronce, cobre, platino, oro, plata, mercurio, grafito de diversas calidades. Esta famosa serie de voltajes de Volta y la ley de voltajes descubierta por él forman el núcleo de todo el efecto. Los órganos animales, según Volta, “son electrómetros puramente pasivos, simples, muy sensibles, y no son ellos los activos, sino los metales, es decir, que el impulso inicial del fluido eléctrico se produce por el contacto de estos últimos, en una palabra, que tales metales no son simples conductores o transmisores de corriente, sino verdaderos motores de electricidad..." En una de las notas de este artículo, Volta vuelve a enfatizar que se le ocurrió la idea del voltaje de contacto hace más de tres años. atrás y ya en 1793 dio su serie de metales. Así, la esencia del efecto radica, según Volt, en la propiedad de los conductores "para causar y poner en movimiento un fluido eléctrico donde varios de estos conductores de diferentes clases y grados se encuentran y se tocan entre sí". “Así resulta que si tres o más de ellos, y además diferentes, forman juntos un circuito conductor, si, por ejemplo, entre dos metales -plata y hierro, plomo y latón, plata y zinc, etc.- se introduce uno o más conductores, precisamente de esa clase que se llama clase de conductores húmedos, por ser masa líquida o contener alguna humedad (se incluyen en ellos los cuerpos animales y todas sus partes frescas y jugosas), si, digo, un conductor de esta segunda clase está en el medio y entra en contacto con dos conductores de la primera clase de dos metales diferentes, entonces como resultado de esto surge una corriente eléctrica constante en una dirección u otra, dependiendo de qué lado sea el efecto sobre ella. más fuerte como resultado de tal contacto. De manera clara y clara, Volta formuló las condiciones para la aparición de corriente continua: la presencia de un circuito cerrado de varios conductores, y al menos uno debe ser un conductor de segunda clase y entrar en contacto con varios conductores de primera clase. En respuesta, los galvanistas citaron experimentos en los que los movimientos musculares eran excitados por un arco de un conductor homogéneo e incluso, como en los experimentos de Valli, por el contacto de varias preparaciones sin un conductor metálico. Volta señaló a esto que también hay falta de homogeneidad en estos experimentos. Los extremos de un arco conductor son diferentes, es casi imposible lograr su uniformidad completa, también puede ocurrir una diferencia de contacto cuando entran en contacto diferentes conductores de la segunda clase. "... Conductores no metálicos, conductores líquidos o que contengan humedad en un grado u otro, los que llamamos conductores de segunda clase, y ellos solos, combinados entre sí, serán activadores, como los metales, o de primera clase". conductores en combinación con guías de segunda clase..." En el futuro, Volta, para eliminar cualquier duda sobre la esencia no fisiológica, sino puramente física del asunto, excluye las preparaciones animales, que hasta entonces servían como indicadores actuales. Desarrolla una técnica para medir diferencias de potencial de contacto con su electrómetro de condensador. Volta informa de estos experimentos clásicos en una carta a Gren en 1795 y a Aldini en 1798. El 20 de marzo de 1800, Volta escribió su famosa carta a Banks describiendo su poste, un invento que revolucionó la ciencia de la electricidad. PD Kudryavtsev escribe en su libro: "La naturaleza del efecto descubierto era muy compleja, y en el nivel de ciencias fisicoquímicas y fisiología de entonces era imposible revelar la imagen del fenómeno. En la disputa sobre la naturaleza del fenómeno, ambas partes eran esencialmente correctos. Galvani se convirtió en el fundador de la electrofisiología, y Volta, el fundador de la doctrina de la electricidad. En el laberinto de experimentos y observaciones contradictorias, Volta encontró el camino correcto, encontró una ley física experimental de voltajes, dio la descripción correcta de El circuito de corriente eléctrica Todavía había grandes disputas por delante sobre la causa y la naturaleza de la diferencia de potencial de contacto, pero ya había dudas sobre su existencia que no permanecieron, y en la columna voltaica, la ciencia recibió una poderosa herramienta de investigación, que lo hizo. no dude en utilizar. Autor: Samin D.K.
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