Реферат: Рождение электробиологии

Мы далеко не всегда знаем даты, связанные с великими учеными прошлого. Например, неизвестен день рождения Аристотеля. Тем более трудно говорить о дне рождения науки. Кажется, что она развивается непрерывно и время ее рождения можно определить только, скажем, с точностью до десятилетия, а порой и столетия. Но вот науке электробиологии в этом отношении повезло – ее днем рождения считается 26 сентября 1786 г. В этот день итальянский врач и ученый Луиджи Гальвани сделал важное открытие, Работа, которая привела к этому открытию, началась с одного наблюдения.

Вот как сам Гальвани описывает это в своем «Трактате о силах электричества при мышечном движении», вышедшем в 1791 г.: «Я разрезал и препарировал лягушку… и, имея в виду совершенно другое, поместил ее на стол, на котором находилась электрическая машина… при полном разобщении от кондуктора последней и на довольно большом расстоянии от него. Когда один из моих помощников острием скальпеля случайно очень легко коснулся внутренних бедренных нервов этой лягушки, то немедленно все мышцы конечностей начали так сокращаться, что казались впавшими в сильнейшие тонические судороги. Другой же из них, который помогал нам в опытах по электричеству, заметил, как ему казалось, что это удается тогда, когда из кондуктора машины извлекается искра… Удивленный новым явлением, он тотчас же обратил на него мое внимание, хотя я замышлял совсем другое и был поглощен своими мыслями. Тогда я зажегся невероятным усердием и страстным желанием исследовать это явление и вынести на свет то, что было в нем скрытого».

Когда читаешь начало этого трактата, то открытие Гальвани выглядит едва ли не чистой случайностью: почему-то человек препарировал лягушку на столе, где зачем-то стояла электрическая машина.

Историческая экспозиция

Итак, 1786 год, конец XVIII века – века Просвещения, который для науки был тем же, чем XV–XVI века – века Возрождения – были для искусства.

В сущности, естественные науки в подлинном смысле этого слова возникли именно в эту эпоху. Изменилось само содержание таких понятий, как наука, ученый; теперь ученым считали не богослова, а исследователя природы. К концу XVIII века в науку прочно вошел экспериментальный метод, который продемонстрировал свою силу; появились такие приборы, как микроскоп и телескоп. Возникла вера в силу и могущество науки, надежда, что развитие науки и распространение знаний изменит облик мира»

В век Просвещения велась широкая пропаганда науки – устная и печатная. Во Франции с 1761 по 1788 гг. издается знаменитая энциклопедия, где были изложены основные достижения науки. Выходит много учебников, научных и научно-популярных книг. Ученые читают публичные лекции, на которые ходят люди самого разного общественного положения.

Живой интерес к науке проявляли представители самых разнообразных слоев общества – Придворные дамы и кавалеры стали уже не только разыгрывать пасторали-балеты и сочинять латинские стихи, но и собирать гербарии; богачи хвастались не только столовым серебром работы Челлини, но и коллекциями редких бабочек или садом с заморскими растениями.

Экспериментальный метод вошел в это время не только в научные исследования, но и в преподавание, и в пропаганду науки. Возник, как сейчас бы сказали, настоящий экспериментальный бум. Опыты демонстрировались не только среди специалистов, в научных кружках, лабораториях любителей_г но и на публичных лекциях и дажев придворных салонах. Иногда даже опыты проходили на глазах у всего народа, Опытам часто придавали интересную форму – опыт должен быть сродни фокусу! с неожиданным эффектом».

Немного о Гальвани

Луиджи Гальвани родился в Болонье 9 сентября 1737 г. Внешне его жизнь была ничем не примечательна. В 1759 г. он окончил Болонский университет и остался в нем работать. Он занимался медициной и анатомией. Его диссертация была посвящена строению костей; кроме того, он изучал строение почек и уха птиц. Гальвани получил ряд новых данных но опубликовать их ему не пришлось, так как чуть раньше большинство этих фактов были описаны итальянским ученым А. Скарна. Эта первая научная неудача не обескуражила Гальвани. В 1762 г. в возрасте 25 лет Гальвани начал преподавать медицину в Болонском университете, через год стал профессором, а в 1775 г. – заведующим кафедрой практической анатомии. Он был прекрасным лектором, и его лекции пользовались большим успехом у студентов. Много работал он и как хирург. Медицинская практика и преподавательская работа отнимали много времени, но Гальвани как истинный сын своей эпохи не бросал и чисто научную работу: и описательную, и особенно экспериментальную, С 1780 г. Гальвани начал работу по физиологии нервов и мышц, которая принесла ему всемирную славу и множество неприятностей.

Итак, понятно, почему врач Гальвани ставил эксперименты и почему у него на столе был препарат лягушки. Но причем тут электрическая машина?

Почему на столе у Гальвани стояла электрическая машина

Посмотрим, что мог знать Гальвани об электричестве и почему оно могло его интересовать. До начала XVIII века науки об электричестве фактически не существовало, и по очень простой причине – нечего было изучать. В самом деле, с античных времен люди знали о любопытных свойствах янтаря, встречались, конечно, и с такими явлениями, как молния, были знакомы даже с «животным электричеством», но никому и в голову не приходило, что между громом небесным, еле слышным потрескиванием янтаря и ударом средиземноморского ската есть что-то общее. Даже самого слова «электричество» не было. Его ввел в науку один из ученых Нового времени – придворный врач английской королевы Елизаветы – Джильберт, который показал, что не только янтарь, но и другие тела, если их потереть, притягивают легкие предметы. Эти тела он назвал электрическими. Металлы ему наэлектризовать не удалось, и он пришел к выводу, что в них электричество не возникает.

Всерьез наука об электричестве начала развиваться именно в XVIII веке. Прежде всего люди научились получать электричество. В самом начале XVIII века английский физик-экспериментатор Ф. Гауксби создает одну из первых электрических машин со стеклянным шаром, который приводился в быстрое вращение с помощью большого колеса и шкива. Усовершенствованные электрические машины служили более надежным источником электричества, чем кусочек янтаря или серы. Они позволяли получать высокие напряжения и искровой разряд, что сделало возможным систематическое изучение электрических явлений.

Уже в первой половине XVIII века были сделаны первые важные открытия в области электричества. В 1729 г., английский физик С. Грей обнаружил, что вещества делятся на проводники и изоляторы. В 1733 г. французский академик Ш. Дюфе открыл существование двух типов зарядов.

В 1745–1746 гг. почти одновременно в двух местах был изобретен первый конденсатор! так называемая лейденская банка. Обычно это открытие описывают так: «В городе Лейдене два физика пытались наэлектризовать воду в стеклянном сосуде, который один из них держал в руках. Когда он коснулся проводника, опущенного в воду, он испытал сильный удар от электрического разряда. Другой физик поставил аналогичный опыт в Померании». Однако употребление слова «физик» в этом рассказе – пример явной модернизации. Один из изобретателей лейденской банки Мушенброк действительно был ученым, но не физиком, а философом и математиком. Вторым был «…некто Кунеус, богатый гражданин города Лейдена». Опыт в Померании ставил соборный декан» *).

Дальше мы неоднократно увидим, как одни и те же открытия почти одновременно делались разными людьми в разных местах. И это вовсе не случайно. Накопленные наукой знания при их обдумывании приводят разных людей к выдвижению сходных гипотез, постановке сходных опытов или доказательству сходных теорем.

Лейденская банка, которую стали изнутри и снаружи оклеивать станиолем, позволяла накапливать большой заряд. Искру от батареи лейденских банок можно было видеть на расстоянии в 200 шагов. Разряд лейденской банки был вполне чувствителен для человека.

Все эти открытия на фоне общего интереса к научным экспериментам не могли не обратить на себя внимание не только в научных кругах. Появилась мода на занятия электричеством среди различных слоев общества. Опыт с лейденской банкой был, например, повторен в присутствии французского короля в Версале аббатом Нолле). 180 гвардейцев образовали цепь, взявшись за руки, причем первый держал в руке банку, а последний замыкал цепь, извлекая искру, Удар чувствовался всеми в один и тот же момент, «Было курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар», – пишет очевидец.

Еще больше усилился интерес к электрическим явлениям, когда Б. Франклин открыл атмосферное электричество. До его опытов считали, что гром возникает оттого, что верхняя часть облака ударяется о его нижнюю часть. В 1752 г. Франклин с сыном запустили воздушного змея во время грозы и, когда веревка намокла, извлекли из ее нижнего конца искры, такие же, как из электрической машины, и даже зарядили лейденскую банку. Опыты эти были весьма небезопасны. Русский академик, друг Ломоносова, Г.В. Рихман при аналогичных опытах по изучению атмосферного электричества в 1753 г., был убит молнией),

Первым практическим результатом исследований электричества было изобретение громоотвода, Хотя громоотводы начали применяться, большинство людей не понимало принципа их действия. Haпример,во Франции кавалеры во время грозы вынимали шпаги из ножен и поднимали их вверх, считая что, таким образом защищаются от молнии. В некоторых местах население возражало против установки громоотводов: первый судебный процесс одного из домовладельцев, желавшего установить на своем доме громоотвод, против чего возражали соседи_, был выигран Робеспьером в пользу владельца.

Одновременно с исследованием электрических явлений росли надежды на их практическое использование иногда – особенно, естественно, вначале – самые фантастические. Например, когда обнаружилось, что при разряде лейденской банки через тело убитой лягушки мышцы последней вздрагивали, стали говорить о том_, что с помощью электричества можно будет воскрешать мертвых, Каксто лет до того все явления природы пытались объяснить воздушным давлением, так теперь электричеством: например землетрясение объясняли электрическим разрядом внутри земли и т.д. С помощью электризации «ускоряли» распускание цветов прорастание семян; цыплята из наэлектризованных яиц якобы выводились быстрее чем из обычных).

Врачи электризовали и лекарства, и больных и писали о положительных результатах, Есть свидетельства, что воду в опытах, в результате которых открыли лейденскую банку, электризовали именно для того, чтобы проверить ее лечебное действие, Заметим_, что С. Грей еще за 15 лет до того показал, что заряд распределяется по поверхности тела, а не проникает внутрь его, так что сама вода остается незаряженной» Тем не менее находилось немало людей, которые утверждали, что наэлектризованная вода хорошо лечит. Утверждалось, например, что парализованных больных надо для излечения заряжать положительно, а психически больных – отрицательно.

Появилось множество людей, которые утверждали_, что они обладают особенно сильным электрическим действием и поэтому могут излечивать больных, Подвергать себя электризации стало до того модным, что тот_, кто не мог проникнуть в лаборатории ученых «электризовался» у ярмарочных шарлатанов.

Таким образом, то, что написано выше об интересе к науке, не следует воспринимать как безоблачно радужную картину полного триумфа разума и просвещения. Суеверия, мистика – тени научного знания, к сожалению, часто сопровождающие научные открытия, И эти тени тем гуще, чем ярче свет, т.е. чем необычнее, новее явление. Одним из показателей уровня культуры человека и образованности общества является умение отличать «свет от тени».

Теперь мы можем попытаться объяснить, почему на столе у Гальвани оказалась электрическая машина. В то время это был распространенный прибор для различных научных исследований, а иногда просто для развлечений. Существовали специальные мастерские, где каждый мог заказать себе такую машину _f и ее старался иметь любой уважающий себя ученый. Кроме того, как мы уже говорили, электризацию связывали с лечебным воздействием, и поэтому врач Гальвани мог использовать машину и для медицинских опытов.

Однако каким бы правдоподобным ни казалось это последнее предположение, оно, вероятно_, неверно. Гальвани был серьезным ученым и едва ли держал у себя электрическую машину только ради моды» Она стояла на лабораторном столе, где ставились опыты с лягушками, и нет никаких данных, что Гальвани занимался электризацией людей. Он, как уже говорилось занимался физиологией нервов и мышц. И чтобы правильно ответить на наш вопрос, нам придется продолжить анализ. Посмотрим теперь, в каком состоянии были физиологические знания во времена Гальвани.

Физиология в эпоху Гальвани

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--