物理科学轶闻：揭示蛙腿电能之争

1780年的一天，意大利物理学家伽伐尼将解剖完的青蛙放在起电机旁的金属板上，在捡取旁边的解剖刀时，无意中刀头碰上了蛙腿外露的小腿神经。这时只见起电机倏地飞过一个火花，同时蛙腿猛地抽搐了一下。伽伐尼在惊讶这余，重做了这个实验，看到同样的现象。伽伐尼对这一现象进行了深入的研究认为：动物体本身存在着区别于静电的“动物电”，每一个肌肉纤维就是一个小电容，只要用一种以上的金属与之接触，这种电就能激发出来。而且这种电与普通的摩擦起电一样，只是起因不同。1793年，伽伐尼在英国皇家学会上阐述了他的发现和见解，并得到与会者的普遍支持，“伽伐尼电”便由此得名。但是意大利物理学家伏打听后立即重做了伽伐尼实验，并大胆地采用了新的方法，即将两块性质不同的金属板换成同种金属板，伏打吃惊地发现抽搐停止了。伏打认为使蛙腿抽搐的电能不是来自动物细胞组织，而是来自两块不同性质的金属的接触。伽伐尼听到伏打的实验结果非常震惊，但他仍然坚持自己的推断，认为电能来源于动物细胞组织，而无视两种不同金属的作用。从此，他与伏打分道扬镳，在意大利展开了一场科学史上有名的“蛙腿论战”。

这场大论战分为两大派：一派是以伏打为代表的帕维亚大学学派，他们认为伽伐尼电现象，是“接触电”产生的一种效应，属于物理学的范畴；另一派是以伽伐尼的侄儿阿尔迪尼为代表的波罗那大学学派，他们坚持“动物电”的观点。

开始，伽伐尼在论战中占了上风，他发现在海洋中生活着电鳗、民鳐等自身会发电的鱼，便认为找到了生物电是由生物自身产生的根据。伏打坚信自己从实验得来的理论，决定用实验证据驳倒伽伐尼。伏打不断改进实验方法，最后用自己的身体做电流计，用两种不同的金属和电解液接触进行实验，终于证明不论有无动物细胞组织，只要将两种不同的金属同时插入电解液中，并将其另一端连接形成闭合回路，都会有电流产生。而在伽伐尼的蛙腿实验中，蛙腿中的液体起了电解液的作用，蛙腿本身只充当了验电器的角色。

伏打在实验中不但证实了电流来自两种不同性质的金属，而且找到了金属的起电序列，他还首先引进了“电动势”这一重要的物理名词。(www.xing528.com)

1800年3月，伏打最先提出了两种电池的结构。一种叫“皇冠杯”，一种叫“电柱”——即“电堆”。1800年4月，卡里斯尔根据伏打电池的结构，造出了世界上第一台电池。这台电池用17块银板，17块锌和16块浸过盐水的纸板，按照银—锌—纸—银—锌—纸……的顺序叠置而成。伏打电堆的发明，使人类第一次获得了稳定而持续的电流，为电学研究从静电阶段跃进到动电阶段创造了坚实的物质基础。1801年，伏打到巴黎进行学术访问时，拿破仑预见到伏打电池对科学和社会将要发生的巨大影响“也许是通向伟大发现的道路”，他授予伏打6000法郎的奖金和一枚荣誉军人勋章，并提议设立“伽伐尼电”奖金，每年颁奖一次，奖给那些卓有成就的电学家。

正像拿破仑所预见的那样，伏打电池的发明、化学电源产生的持续电流导致了电化学、电磁学等一系列重大发展，开辟了电力应用的广阔天地，使电学研究进入了一个蓬勃发展的新时期。帕维亚与波罗那两大学派的“蛙腿论战”，谁胜谁负并不重要，重要的是这场论战为推动电学的发展立下降不朽的功绩。