צפרדעים, עצבים ומחלוקת מדעית: 216 שנה להמצאת הסוללה החשמלית

בסוף המאה ה-18 הלהיט החם של המדע היה נושא החשמל. אחד המדענים שגילה התעניינות רבה בנושא היה לואיג'י גלווני (Galvani), פיזיקאי, ביולוג, רופא ופילוסוף איטלקי. ב-1780 עשה גלווני סדרה של ניסויים בבעלי חיים במסגרת מחקר אנטומי. באחד מניסוייו חיבר לרגליה של צפרדע שתי מתכות שונות, כנראה אבץ וכסף, והבחין להפתעתו בניצוץ חשמלי שגרם להן להתכווץ. הוא נדהם מהתופעה והמשיך לחקור את תנועתם של שרירים נוספים שחוברו לחומרים מוליכים.

תחילה חשב גלווני שגילה צורה חדשה של חשמל, המיוצר בגופם של בעלי חיים, וכינה אותו "חשמל חייתי". הוא שיער שבמוחה של הצפרדע מיוצר חשמל נוזלי, שמובל על ידי העצבים ואגור בשרירים. כשהצמיד סכין לעצב החשוף של הצפרדע, המטען האגור בשריר נפרק אל הסכין, מה שגרם לזרם חשמלי לעבור ויצר ניצוץ. פרסום המחקרים עורר התפעלות רבה בקהילה המדעית והעניק השראה לניסויים ולטיפולים חדשניים נגד שיתוק שרירים המבוססים על חשמול.

אחד המדענים שעקב בעניין אחר מחקריו של גלווני היה בן ארצו, הפיזיקאי והכימאי אלסנדרו וולטה (Volta), שהסתקרן מניסוי הצפרדע והצליח לשחזר אותו. לצד הסקרנות עלתה גם ספקנות. וולטה היה משוכנע שההסבר של גלווני לתופעה לוקה בחסר, והאמין שלא הצפרדע עצמה מייצרת את החשמל, אלא החומרים המתכתיים שחוברו אליה והיא רק מוליכה את החשמל. כדי להוכיח את השערתו ניסה וולטה לייצר זרם חשמלי על ידי שימוש בחומרים מוליכים בלבד, בלי חיה. השערתו יצרה קרע בין המדענים. קצתם צידדו בתאוריית החשמל החייתי של גלווני ואחרים תמכו בוולטה וסברו כמוהו שהחשמל ה"חייתי" הוא רק גלגול חדש של התופעה הפיזיקלית הידועה של החשמל.


שמר על הכבוד של יריבו, גם לאחר שניצח בוויכוח. וולטה | מקור: ויקיפדיה

סגירת מעגל
אחרי ניסיונות רבים הצליח וולטה למדוד זרם חשמלי חלש כשהניח בד ספוג במי מלח או בחומצה גופריתית בין שני לוחות דקים של אבץ ונחושת. זרם חשמלי מתאר את תנועתם של אלקטרונים – חלקיקים בעלי מטען חשמלי שלילי. כשוולטה הניח חומר חומצי בין האבץ והנחושת נוצרה תגובה כימית ובעקבותיה נותרו אלקטרונים חופשיים באבץ, בשעה שבנחושת חסרו אלקטרונים. כשחיבר ללוחות המתכת מוליך, האלקטרונים החופשיים מיהרו לזרום אל הנחושת וכך נוצר זרם חשמלי.

כדי להגדיל את עוצמת הזרם החשמלי הצמיד וולטה שכבות רבות של אבץ-בד-נחושת בערימה אנכית. לסידור הזה הוא קרא 'ערימה וולטאית', והוא אפשר בפעם הראשונה ליצור זרם חשמלי רציף וממושך. בשנת 1800 פירסם וולטה את תוצאות מחקריו על מה שהייתה למעשה הסוללה החשמלית הראשונה.

המצאתו המהפכנית של וולטה זיכתה אותו בכבוד רב בקהילה המדעית, ואפילו נפוליאון בונפרטה קיסר צרפת הזמין אותו להציג את תוצאות ניסוייו. עד מותו ב-1827 הוא זכה בפרסים ובאותות הוקרה רבים. לאחר מכן הונצח שמו ביחידה המציינת את המתח החשמלי – "וולט", כמו גם ובשמה של חברת מצברים ידועה.

גלווני לא הספיק לחזות בהצלחת יריבו, והלך לעולמו ב-1798, שנתיים לפני המצאת הסוללה. אף שגילויו של וולטה החליש במידה רבה את תיאוריית החשמל החייתי של גלווני, הוא לא ניצל את ההזדמנות לנקום ביריבו המנוח, אלא הקפיד לשמור על כבודו ואף טבע את המונח "גלווניזם" לתיאור תופעת התכווצות השריר כתוצאה מעירור חשמלי.

אז בפעם הבאה שנחליף את הסוללה באחד הגאדג'טים שלנו, נזכור את הכבוד ההדדי בין שני מדענים יריבים, ואת הצפרדע הקטנה שתרמה את תרומתה למדע ולטכנולוגיה.

0 תגובות