Гибель героя последним рождением станет.
Обычно трудно целиком воссоздать историю возникновения какой-то современной ситуации, исходя из сложной смеси культурных и хронологических фактов. Но противоречивое отношение к биоэлектричеству совершенно очевидно вызвано цепью причинно-следственных связей: это и жестокая битва, способствовавшая разграничению науки на составляющие ее современные дисциплины, и противостояние биологов и физиков в смертельной схватке, в конечном итоге определившей победителя за право приватизации электричества. Биологи проиграли, физики выиграли, и последствия сказывались на развитии науки на протяжении двух сотен лет. Этот раскол на глубочайшем уровне определил отношение следующих поколений ученых к роли электричества в биологии.
Глава 1Искусственное и животное: Гальвани, Вольта и борьба за электричество
Алессандро Вольта был чрезвычайно удивлен. Он держал в руках только что напечатанную работу, автор которой утверждал, что разгадал древнейшую тайну: какое вещество протекает через тела всех живых существ и определяет любое их движение и намерение?
Ответ – электричество.
Вольта – сухощавый подвижный человек, любивший роскошные высокие воротники, с непослушной густой черной шевелюрой, беспрестанно атаковавшей лоб, – был готов проверить заявление автора. Чуть больше десяти лет назад, в 1779 году, он получил должность руководителя отдела экспериментальной физики в Университете Павии, после того как создал новый инструмент, являвшийся готовым источником статического электричества. Это изобретение было взято на вооружение многими учеными (и предвосхитило появление устройства, сохранившего имя Вольты для истории), но их негромких разрозненных аплодисментов Вольте было недостаточно. Он жаждал новых похвал. Он этого заслуживал. Он двигался вверх, посещал самые важные научные центры и создал влиятельную сеть протекции, состоявшую не только из ученых, но и из политиков и других представителей высших слоев итальянского общества. Он готов был провозгласить себя одним из мировых авторитетов в изучении противоречивого, нового, модного и загадочного явления электричества.
Электричество было (и остается) природной силой, загадки которой тогда только начинали интересовать научный мир. Никто толком не понимал суть этих невидимых токов. Небесное электричество било и иногда убивало людей; и все еще не был решен вопрос, не та же ли это сила, которая позволяет некоторым рыбам оглушать своих жертв. В то время электричество только-только выходило из разряда забавных фокусов и смехотворных измышлений (например, считалось, что мужчины с большим зарядом электричества производят искры при сексуальном контакте). Лишь незадолго до этого появились первые простейшие инструменты, позволившие перейти от диких предположений к серьезному научному исследованию и эксперименту. Изобретателей этих устройств в XVIII веке можно сравнить с современными рок-звездами. Среди них был и Вольта, снискавший репутацию восходящей звезды среди ученых, превращавших тайны электричества в эмпирические истины. Некоторые коллеги-физики называли его “Ньютоном электричества”[12]. И вот теперь автор статьи анатом Луиджи Гальвани заявлял, что обнаружил биологический вариант электричества.
Гальвани был нелюдимым мужланом из той части Италии, где лишь недавно появились инструменты, позволившие включиться в быстро развивавшиеся научные исследования. Рукопись этого набожного акушера была написана очень простым языком. И этот человек утверждал, что обладает высшими знаниями о предмете, в котором еще не разобрались величайшие умы в мире философии и науки!
Из рукописи было ясно, что Гальвани понимал размах своего заявления. “Мы не могли предположить, что судьба будет настолько благосклонна, что позволит нам быть первыми, кто коснулся электричества, спрятанного в нервах”, – писал он в предисловии с волнением и предчувствием[13]. На самом деле эти слова Гальвани стали впоследствии причиной многих его несчастий.
Почему же заявление Гальвани о том, что тело оживляется каким-то видом электричества, вызвало такое возмущение? Чтобы понять причину негодования Вольты, нужно знать, что в конце 1700-х годов биология чрезвычайно сильно отставала от физики.
Научная революция в Европе перевернула представление ученых о физическом мире, сбросив оковы признанных догм и заменив их проверяемыми законами и предиктивными уравнениями. Коперник и Галилей сместили нашу планету из центра мироздания в непримечательный уголок космоса. Кеплер открыл законы движения планет вокруг Солнца, занявшего теперь центральное положение. Благодаря этому Ньютон вывел закон гравитации и объяснил падение тел на Земле.
Но в биологии открытий такого масштаба[14] было очень мало. В науке о живых существах многообещающий век закончился тупиком. Физиологи с помощью микроскопов могли разглядывать миниатюрный мир бактерий, клеток крови и дрожжей. Анатомы составляли подробные карты нервов, протянутых до всех окончаний тела. Стало понятно, что эти нервы тесно связаны с нашей способностью двигать конечностями. Но каким образом? В конце 1700-х годов ученые по-прежнему почти ничего не знали о механизмах, позволяющих человеку ходить, говорить, сгибать пальцы рук и ног, чувствовать и расчесывать раздраженные участки кожи. Как нематериальная душа управляет движениями живой машины? Ни у кого не было и намека на ответ.
Сказать, что понимание этих явлений в XVII оставалось на уровне темных веков, значит не сказать ничего. Такое понимание сложилось гораздо раньше, еще во времена Клавдия Галена – блестящего и авторитетного римского врача и философа II века[15]. Теории Галена на следующие полторы тысячи лет определили суть философских рассуждений о том, что протекает по нашему телу и позволяет нам двигаться и мыслить.
Идеи Галена сформировались на основании столетних рассуждений в аристотелевском духе, которые он уточнял по мере вскрытия многочисленных трупов. Гален заключил, что нервы представляют собой полые трубки, переносящие волю человека с помощью нематериального вещества, названного pneuma psychikon (animal spirits, животный дух), заставляющего действовать мышцы и конечности. Слово “животный” в данном случае употреблено не в зоологическом смысле: anima – латинский перевод греческого слова psyche, означающего жизнеспособность. По мнению Галена, этот дух образуется в результате сложных серий превращений внутри тела: он начинается в печени, очищается в сердце, вступает в реакцию с воздухом при дыхании и, наконец, отправляется в соответствующий центр в мозге[16]. При необходимости совершить движение мозг выступает в роли гидравлического насоса, накачивая животный дух в полые нервы для распределения по всем движущимся и чувствующим частям тела. При продвижении от мозга к мышцам этот дух вызывает мышечное сокращение, а обратно переносит ощущения.
За исключением некоторых дополнительных барочных украшений эта догма в целом оставалась неизменной как минимум на протяжении последующих 1300 лет. Любой теоретический прогресс в данной области достигался за счет не экспериментальных наблюдений, а философских рассуждений. Например, в середине 1600-х годов автор идеи о дуализме души и тела Рене Декарт предположил, что животный дух по составу ближе не к “огненному воздуху”, а к жидкости, подобной воде, движущей механическое устройство. Врачи продвинулись ненамного дальше. Сицилийский физиолог и врач Альфонсо Борелли предположил, что животный дух – не жидкость, а скорее очень активный щелочной “сок” – он назвал его нервным соком (Succus nerveus) – и этот сок просачивается из нервов при малейших пертурбациях. При взаимодействии сока с кровью в мышцах происходит возбуждение окружающих тканей.
Все подобные объяснения упирались в одну и ту же проблему: вскоре после изобретения микроскопа в XVII веке стало совершенно ясно, что нервы не могут быть полыми. И это означало, что за движение конечностей не мог отвечать ни животный дух, ни нервный сок. Но хотя первые микроскопы были достаточно мощными, чтобы вытеснить идею о нервных трубках, их разрешения все еще не хватало для более точного определения структуры нервов. И в результате главный вопрос оставался без ответа: как можно переносить что-то по телу без помощи трубок? Постепенно этот вакуум стал заполняться новыми теориями.
Отсутствие доказательств открыло дорогу самым разным идеям – от весьма правдоподобных до самых невероятных. Исаак Ньютон выдвинул гипотезу о том, что сигналы от мозга передаются по нервам с помощью вибраций, подобных вибрациям гитарной струны. На другом краю спектра находилась гипотеза врача из терм в Бате Дэвида Киннейра (в расцвет популярности лечения на водах в Англии при термах работали врачи, которые прописывали пациентам индивидуальный режим питья и купания – естественно, за солидную плату). В 1738 году он выпустил трактат, в котором предположил, что животный дух перемещается с кровью, а лечебная вода помогает разблокировать сосуды, которые ее переносят[17].
Следует заметить, что до начала XIX столетия наука гораздо слабее разграничивалась дисциплинарными рамками. Тогда от людей, занимавшихся изучением природы, не требовалось соблюдения жестких границ конкретных дисциплин – в значительной степени по той причине, что этих дисциплин еще просто не существовало. Они появились позже. Вообще говоря, ученых еще даже не называли учеными. Люди, занимавшиеся изучением мира природы, называли свою деятельность натурфилософией или иногда экспериментальной философией. Типичным представителем такого архетипа был Александр фон Гумбольдт, который путешествовал по миру и занимался всем, что ему нравилось. Такие люди, как он и Гальвани, могли изучать любой предмет, завладевший их интересом, и это могли быть (и были) столь разные предметы, как структура кости, сравнительная анатомия или электричество.
Наименее четко была определена граница между физикой и науками о жизни. Пересечение этой границы было нормой. Попробуйте классифицировать людей, занимавшихся биологией в XVIII веке, и вы обнаружите среди них абсолютно всех – от радикальных теологов до врачей. Но одно было ясно: врачи (которым отводилась роль предписания практических снадобий) не пользовались большим уважением, что объяснялось растущим осознанием пробела между их ученым видом и реальной способностью избавлять от болезней.
Новая надежда
В начале XIX века люди знали о своих телах ненамного больше, чем за тысячу лет до этого. Тем временем научная революция способствовала все более углубленному изучению электричества.
Подобно животному духу, на протяжении столетий электрические явления тоже подвергались изучению, но при этом оставались необъяснимыми. Например, древние греки обнаружили странные камни, которые с помощью какой-то невидимой силы притягивали к себе металлы. Они также знали, что молния способна убить человека при попадании. Было известно, что электрический угорь поражает добычу сильным ударом. А еще был обнаружен янтарь – смола, в которую попадались насекомые и которая тоже имела странное свойство притягивать пылинки и пух подобно тому, как камни притягивали металл. Если сильно потереть янтарь, можно услышать треск и увидеть искру. Однако до XVII столетия никаких общих теорий для объяснения этих наблюдений не существовало.
Слово “электричество” возникло задолго до того, как мы узнали о роли этого явления в перечисленных выше процессах. В 1600 году этот термин предложил Уильям Гилберт, которого (с учетом моего предыдущего замечания о разграничении дисциплин) можно назвать одновременно и врачом, и физиком, и натурфилософом. Слово “электричество” образовано от древнегреческого слова elektron, означающего “янтарь”, что связано с уникальной и таинственной способностью янтаря вызывать искру.
Научная революция в значительной степени способствовала усовершенствованию методов исследования электрических явлений. В 1672 году Отто фон Герике изобрел первое устройство, позволившее ученым самим производить электричество: этот “электростатический генератор” представлял собой стеклянный шар, который накапливал небольшой электрический заряд после того, как его натирали шелковой тканью. Если потом дотронуться до шара, вас ударит током (отсюда, вообще говоря, и происходит термин “статическое электричество”: шар удерживал электричество на поверхности, оно никуда не двигалось – оно находилось в “статическом” состоянии). Электростатические генераторы позволяли накапливать электричество и производить более сильные разряды, чем янтарь, и люди впервые смогли выбирать, как, когда и куда направить эти разряды. Следом появились другие инструменты, и некоторые из них позволяли заряжать генератор с помощью ручки, так что не нужно было утомлять руки, натирая шар шелком. Более крупные стеклянные трубки создавали более мощные разряды. Удар от такого разряда был несильным, но достаточным, чтобы положить начало столетию искусства новых игр – от “поцелуя Венеры”, когда наэлектризованная женщина при поцелуе била джентльмена по губам электрическим током, до развлечения маленьких мальчиков, которые, как по волшебству, притягивали к себе кусочки бумаги и другие мелкие предметы.
Но все подобные генераторы имели одно и то же ограничение: при прикосновении к ним запас накопленного статического электричества высвобождался полностью и единовременно (то же самое происходит, когда вы беретесь за ручку двери и испытываете резкую боль от электрического разряда). Возможности запасать электричество для последующего использования еще не было.
Примерно через сто лет после изобретения первых электростатических генераторов несколько ученых независимым образом пришли к мысли о создании специальных емкостей, которые могли бы “откачивать” из генератора загадочное невидимое вещество и запасать его. Чтобы избежать решения щекотливого вопроса об авторстве открытия, новое изобретение назвали лейденской банкой, что негласным образом отдавало пальму первенства Питеру ван Мушенбруку, который проделал значительную часть работы в одноименном голландском городе. Ученые соревновались в том, кто сможет накопить в таких банках больше электричества, и из-за этого, как нетрудно догадаться, случались беды. Однажды, когда ван Мушенбрук заряжал лейденскую банку, та взорвалась в его руках, как перегруженный чемодан. Удар был настолько сильным, что частично парализованный физик провел в постели два дня.
По мере того как люди учились заряжать все более и более емкие сосуды, демонстрация лейденских банок становилась все более захватывающей. Например, толпу из двухсот монахов, соединенных между собой металлической проволокой, ударило током от одной лейденской банки. А еще появилась популярная шутка, в рамках которой специально изготовленный бокал для вина заряжали электричеством к большому удовольствию гостей на пикнике (и к меньшему удовольствию несчастной жертвы)[18]. Хотя представителям высшего общества эти эксперименты нравились, они считали электричество лишь новой игрой, и никто даже не предполагал, что эти фокусы могут принести пользу, пока в середине 1740-х годов шотландский циркач Доктор Спенсер не послал свой аппарат в филадельфийскую резиденцию молодого Бенджамина Франклина[19].
В заслугу Франклину часто ставят то, что он единолично превратил электричество из забавы в науку. И хотя реальная история была несколько сложнее, знаменитый опыт Франклина с воздушным змеем действительно положил начало процессу унификации, доказавшему, что разные электрические предметы и явления, включая молнию, янтарь и электростатические генераторы, являются лишь разными проявлениями действия одной и той же невидимой субстанции.
Знаменитый эрудит и политик Франклин относился к числу первых исследователей, пытавшихся создать общую теорию электричества, которая связала бы “природное электричество” (молнию) с субстанцией, производимой генератором и запасаемой в лейденской банке (“искусственное электричество”). Однажды во время грозы он привязал ключ к длинной бечевке, свисающей с воздушного змея. Если бы ему удалось зарядить лейденскую банку с помощью молнии, он бы доказал свою гипотезу. Это был чрезвычайно опасный эксперимент, но он сработал так гладко, что о нем все еще заставляют читать детей в школе. Вывод был однозначен: молния – это электричество.
Эксперимент Франклина имел последствия огромной важности и помог проложить путь новым знаниям, сформировавшим область науки, последователи которой стали называть себя электриками (тогда это слово имело гораздо более возвышенный оттенок, “электрики” XVIII века были сродни современным ракетостроителям). Кроме того, электричество стали воспринимать как невидимую жидкость, которую можно собрать в банку и которая может преодолевать большие расстояния и перемещаться по проводам – неважно, полым или нет.
Где еще было электричество? Люди начали задавать себе вопрос, не родственна ли эта “нематериальная жидкость” занимавшему умы общественности животному духу. В 1776 году эта идея нашла первое подтверждение благодаря экспериментам Джона Уолша с электрическими угрями.
Уолш был классическим натурфилософом: полковник, член палаты общин, состоятельный во всех отношениях человек. Он вращался в тех же кругах, что и Франклин, который тоже начал интересоваться электрическими рыбами. Когда были описаны электрические органы рыб, Франклин счел, что удар, который наносят эти существа, является еще одним проявлением электричества, и поэтому убедил Уолша “направить свою научную энергию” (читай: выделить часть своего огромного состояния) на проведение экспериментов, доказывающих реальность “рыбьего электричества”[20].
Для этого требовалось поместить электрическую рыбу в темную комнату и заставить произвести удар – в надежде, что при этом появится видимая вспышка. Это было бы прямым доказательством, “дымящимся пистолетом”. Невероятно, но, по-видимому, Уолшу это удалось. В нескольких исторических документах приводятся свидетельства людей, присутствовавших на демонстрации в 1776 году, которые подтверждают, что электрические угри и впрямь электрические. В газете British Evening Post писали о “ярких вспышках”.
Хотя данный эксперимент не является прямым доказательством связи между “рыбьим электричеством” и какими-либо процессами в человеческом организме, идея уже зародилась: возможно, нервы и мышцы тоже приводятся в действие какой-то формой электричества. Если угорь может производить искры, может быть, и мы создаем наши внутренние искры?
Именно так электричество настигло Луиджи Гальвани.
Человек, желавший узнать тайну Бога
Историкам немногое известно о семье Луиджи Гальвани и о его юности. Мы знаем, что он родился в 1737 году в папской Болонье, в благополучном и прогрессивном городе Италии. Как сообщает историк Марко Брезадола, Гальвани происходил из купеческой семьи; его отец Доменико Гальвани был золотых дел мастером, и к моменту появления на свет Луиджи у него была уже четвертая жена, Барбара, и дети начали появляться по второму кругу[21]. В семье Гальвани было достаточно денег, чтобы позволить нескольким детям получить университетское образование, которое стоило дорого. Заполучить ученого в купеческую семью означало повысить ее социальный статус и престиж, так что Доменико отправил детей учиться.
Поначалу Луиджи противился этому решению. Он был мечтательным ребенком, предпочитавшим домашнюю жизнь болонскому студенческому кутежу. Больше всего ему нравилось беседовать с монахами в монастыре вблизи Болоньи, в задачу которых входило посещение умирающих в последние часы жизни[22]. Гальвани восхищали мысли монахов, навещавших людей на грани между жизнью и смертью. От них он впитал ценности и идеи прогрессивного католического Просвещения, в том числе теории правящего папы о “всеобщем счастье”. Прогрессивный папа Бенедикт XIV уделял церемониям и роскоши меньше внимания, чем многие его предшественники, и пытался усилить набожность своих сограждан путем реального улучшения их жизни, что выражалось в реализации гражданских инженерных проектов, таких как строительство канализационных стоков, но также и в улучшении системы образования, включая снабжение университетов современными инструментами, в том числе электрическими[23]. Вера для него была проявлением милосердия, а не соревнованием в набожности.
Эта философия нравилась молодому Гальвани, и в ранней юности он попросился в монашеский орден. Однако семья убедила монахов отговорить его от этого шага, желая направить своего совершенно очевидно одаренного ребенка по пути с более широким кругом социальных возможностей. Так что в итоге Гальвани сдался и поступил в Университет Болоньи для изучения медицины и философии (он также изучал химию, физику и хирургию). Отец не ошибся относительно его способностей: Гальвани написал двадцать трактатов только о структуре, развитии и патологии костей. Получив докторскую степень, Гальвани начал изучать и преподавать анатомию в том же университете. По характеру он не был экстравертом, но стал популярным лектором[24]. Он был одним из первых профессоров, оживлявших лекции экспериментальными демонстрациями, и его энтузиазм оказался настолько заразительным, а объяснения настолько доходчивыми, что у него на занятиях часто собирались студенты из соседней академии искусств. В Университете Болоньи Гальвани быстро поднимался по академической лестнице и удостаивался почетных наград, а вскоре получил должность в Институте наук Болоньи – одном из первых современных экспериментальных институтов Европы.
Но Гальвани никогда не терял из виду дорогу, по которой так и не пошел; по всем свидетельствам, до конца дней он оставался истинным католиком. Не сумев посвятить свою жизнь Богу, уйдя в монастырь, он пытался сделать это в лаборатории. Он жил в соответствии со своими принципами, превратив работу в выражение веры. Кроме работы в университете, он стал практикующим врачом в местном госпитале и предпочитал оказывать помощь самым обездоленным, особенно женщинам. Акушерская деятельность подпитывала в нем глубокий и неизменный интерес к Творению. Больше всего ему хотелось понять научные основы того, как Бог смог разжечь в человеке искру жизни.
Гальвани оказался в идеальном месте и в идеальное время. Основанный в 1088 году Университет Болоньи был не только старейшим университетом Европы, но и самым прогрессивным и передовым. Например, там впервые в истории приняли на должность лектора по экспериментальной физике – женщину, Лауру Басси. Басси была чрезвычайно одаренной девушкой: она осваивала физику Ньютона в своей домашней лаборатории и установила контакт с электриками всего мира, включая Бенджамина Франклина и Джамбаттисту Беккариа, считавшихся ведущими теоретиками электричества той эпохи[25]. Эта связь означала, что университет находился в авангарде исследований важного нового явления. В отличие от некоторых современников, Гальвани никоим образом не был возмущен высоким положением женщины в университете и, вообще говоря, в науке в целом. Хотя никто в здравом уме и не повесил бы на него анахронистический ярлык феминиста, его все же раздражало мнение о том, что получать знания из уст женщины “смехотворно”. В частности, он невозмутимо сотрудничал со скульптором Анной Моранди и использовал изготовленные ею восковые анатомические модели на своих уроках анатомии[26], тогда как некоторых его коллег ужасала одна мысль о том, что женщина может их чему-то научить[27]. Эти предрассудки не волновали Гальвани, он часто посещал лекции Басси, и вскоре она и ее муж, профессор медицины Джузеппе Вератти, сделались его наставниками.
На пике своего влияния Джамбаттиста Беккариа послал им свой учебник, в котором он, подобно Франклину, начал выстраивать единую теорию электричества. Изучив потрясающую новую публикацию Джона Уолша с подробным изложением анатомии электрического угря, Беккариа стал тщательно прорабатывать идею о наличии природного электричества у животных. Басси и Вератти уговаривали своих учеников изучать влияние разряда лейденской банки на животных и предложили использовать лабораторию Басси для электрических опытов на сердцах, внутренностях и нервах лягушек.
В лаборатории Басси интерес Гальвани разгорался все больше и больше. В своих лекциях он сравнивал животный дух с электрической жидкостью. На одной лекции по анатомии, посвященной причинам смерти, Гальвани заявил, что они заключаются в исчезновении “самой благородной электрической жидкости, от которой, по-видимому, зависят движения, чувства, циркуляция крови и сама жизнь”[28].
Многие ученые уже начали склоняться к похожей интерпретации, однако они с осторожностью отнеслись к этому выводу, вызывавшему ненаучные ассоциации. Главная практическая проблема заключалась в отсутствии экспериментального метода для проверки этой гипотезы. Гальвани по-прежнему верил, что электричество (такое, как в молнии) может быть именно тем механизмом, с помощью которого Господь дает жизнь человеку и всем другим существам. И еще его волновало, что он может стать первым, кто откроет этот аспект Божьей милости.
В 1780 году он разработал программу изучения роли электричества в движении мышц и занялся строительством домашней лаборатории, что позволило бы ему уделять больше времени экспериментальной работе. В лаборатории была электростатическая машина, лейденская банка и другие новые версии электрических инструментов.
Вот тогда-то он и начал эксперименты с лягушками. Почему с лягушками? У лягушек очень легко найти нервы и легко наблюдать за сокращением мышц, которые продолжались вплоть до сорока четырех часов после того, как Гальвани расчленял их ужасающим способом в ходе препарирования. Все публикации Гальвани изобилуют жутковатыми изображениями экспериментов с земноводными. На одном рисунке представлена лягушка без головы, почти полностью лишенная передней части тела, но с тонкими нитями бедренных нервов, все еще соединяющих лапки с позвоночником[29]. На других изображены лягушки, разрезанные пополам ниже передних конечностей, без кожи и внутренностей. От них остались только лапки, соединенные куском позвоночника. Есть рисунок, на котором Гальвани и его помощники Джованни Альдини (его племянник) и Лючия (его жена) изображены в подвале лаборатории в окружении десятков таких освежеванных трупиков.
Этот весьма характерный способ препарирования лягушек (от которого Гальвани никогда не отходил) был позаимствован у Ладзаро Спалланцани – одного из ведущих натуралистов той эпохи, с которым Гальвани часто переписывался. Указания Спалланцани позволяли легко отделить причину от следствия. Если не оставалось ничего, кроме нерва, становилось понятно, что происходило при приложении электричества к нерву или мышцам.
Гальвани начал исследования с серии экспериментов, которые могли объяснить, почему электрический ток от искусственного источника вызывает мышечные сокращения. Было очевидно, что электрический разряд, приложенный к мышце, вызывает сокращение. Но каков механизм этого процесса? Для начала он просто повторил предыдущие эксперименты, прикладывая электрический контакт к разным частям тела лягушки. Электричество от генератора к конкретному участку тела он подводил с помощью проволоки и других металлических предметов, называемых арками, которые были присоединены к внешнему источнику электричества.
Обычно результаты соответствовали его ожиданиям, но в один прекрасный день вышло иначе. В тот день лягушка дернулась, хотя между ней и генератором не было никакого контакта. Гальвани дотронулся до оголенного бедренного нерва распластанной лягушки, а в это время в шести футах от него Лючия поднесла палец к генератору, от чего неожиданно возникла искра. И лягушка вздрогнула. Гальвани был поражен. Он не понимал, каким образом электричество могло быть передано мертвому животному при отсутствии привычного контакта между лягушкой и генератором электричества. Почему лягушка дернулась без воздействия электричества от какого-либо внешнего источника?
Ни одна из существующих гипотез не давала удовлетворительного объяснения, и с этого момента у Гальвани началось “воспаление”, как он позднее написал в рукописи[30]. Он начал маниакально повторять эксперимент в различных вариантах, используя все возможные источники “искусственного” электричества – лейденские банки, электростатические генераторы – и поочередно приближая к ним или удаляя от них тело лягушки. И каждый раз лягушка дергалась.
Пару раз Гальвани заходил в тупик. Поначалу он подумал, что в лаборатории есть какое-то атмосферное электричество, которое накапливается в теле лягушки, а потом разряжается при прикосновении. В 1786 году Гальвани решил поставить новый эксперимент и попытаться получить такой же результат с другими источниками электричества. Он повторил в несколько менее приглядном виде эксперимент Франклина с молнией, которым в итоге и определил мнение о себе среди широкой публики. Гальвани прицепил освежеванных лягушек крючками к металлическим перилам на террасе, так что их мышцы подсоединялись к длинной металлической проволоке, направленной в небо, где в это время собрались грозовые облака и раздавались раскаты грома. Отдаленная молния оказала на лягушек, висящих на металлических перилах, такое же действие, как и искусственный разряд: их лапки задергались в канкане смерти (еще несколько десятилетий после этого эксперимента Гальвани называли “мастером лягушачьих танцев”).
Гальвани решил, что надлежит повторить тот же эксперимент при свете дня. Но и в солнечный день лягушачьи лапки периодически повторяли свой танец. Гальвани смотрел на небо и не находил никаких признаков “штормового атмосферного электричества”. Тогда он стал тщательно рассматривать лягушек. Понаблюдав некоторое время за их подергиваниями, он начал понимать, что те совпадали не с погодными явлениями, а скорее с движениями латунных крючков, бьющихся о металлические перила. Он подошел к лягушке и надавил на крючок, за который она была подвешена к перилам. Лягушачья лапка сократилась. Он отпустил крючок, и лапка расслабилась. Он надавливал вновь и вновь, и каждый раз, когда он этот делал, лягушачья лапка реагировала, как по команде.
Тот факт, что лапка дергалась при любой манипуляции с крючком, указывал, что что-то есть внутри самой лягушки, возможно, какая-то “внутренняя молния”. Или собственная “лейденская банка”, как Гальвани предположил позднее. И это все меняло.
Тогда Гальвани притащил лягушек в лабораторию, теперь чтобы избежать малейшего влияния отдаленной молнии, поскольку считал, что это возбуждает нервы лягушек, как отдаленная искра в его предыдущих экспериментах. Он положил одну лягушку, все еще насаженную на крючок, на металлическую пластинку вдали от всех электрических устройств. Лапка дернулась. Можете представить себе, в каком возбуждении и напряжении Гальвани описывал этот эксперимент. Не было никакого внешнего источника электричества – он их все убрал. И это могло означать только одно: это доказывало, что электрический импульс исходил из самого животного. Или, как написал Гальвани, от механизма, позволявшего телу действовать “по указанию души”. В первый раз в этом документе, после страниц с описанием многочисленных экспериментов, он осмелился использовать выражение “животное электричество”[31].
Но он опубликовал свои результаты не сразу. Ученый, католический монах и биограф Гальвани брат Потамиан объясняет это силой характера Гальвани: “У него не было такого жгучего желания известности, которое заставляет людей меньшего масштаба кидаться публиковать свои зародышевые идеи в тот момент, как только они получают первые свидетельства новой истины”[32]. Прошло еще примерно пять лет, прежде чем он убедил сам себя в том, что другого объяснения этому явлению быть не может. В январе 1792 года Гальвани опубликовал свои результаты на пятидесяти трех страницах письма, озаглавленного “De viribus electricitatis in motu musculari” (“Трактат о силах электричества при мышечном движении”). Труд был опубликован на латыни в официальном издании Института наук Болоньи Commentarii и предназначался лишь для небольшого круга читателей. И все же статья распространилась со скоростью лесного пожара. Историки полагают, что Алессандро Вольта раздобыл одну из первых копий[33], и это объясняет быстроту его реакции.
Амбициозный электрик
Обстоятельства жизни Алессандро Вольты в некоторой степени напоминали обстоятельства жизни Гальвани. Он вырос на берегу одноименного озера в небольшом городке Комо в Ломбардии и происходил из семьи мелкопоместных дворян. Он жил на доходы от своего имения, а также вместе с братьями унаследовал еще немного средств от богатого родственника. Семья владела несколькими домами в Комо и Милане[34]. Вольта мог просто пользоваться этими деньгами и удовлетворять свое любопытство натурфилософа, как было модно в то время, но его раздражала перспектива тихого провинциального комфорта. Формально он был католиком, но больше всего желал проникнуть в круг натурфилософов, которых считал авангардом новой эры просвещения. “Новая эпоха взрывает “слепое суеверие” и людской бред старых времен” – такой помпезный дифирамб науке он записал в шестнадцать лет[35]. Вполне в соответствии с общим пренебрежительным отношением к теоретической физиологии (со всеми этими “животными духами” и “нервными соками”) в качестве “полезной науки” Вольта избрал физические науки с проверяемыми гипотезами.
В частности, зарождающаяся наука об электричестве казалась ему проявлением триумфа Разума над суеверием. Например, по его мнению, доказательство Франклином того, что молния имеет электрическую природу, а не является “элементом огня”, как гласили древние поверья, подтверждало очевидное превосходство понимания мира современных ему натурфилософов. Вольта мечтал примкнуть к их числу, но не просто в качестве образованного человека. Он жаждал называться электриком.
Он жадно поглощал все, что писали авторитеты в области электричества: Франклин, Мушенбрук и Джамбаттиста Беккариа, которые вместе с Басси распространяли в Европе идеи Франклина. Вольта избрал необычный путь, чтобы примкнуть к кругу знаменитостей: он начал им писать. Причем часто. В то время обращение к таким выдающимся фигурам без связей или протекции считалось довольно большой наглостью. Вольте было всего восемнадцать лет, но он комментировал зарождающуюся теорию электричества так, как будто был профессором, вступавшим в диалог с равными себе. В конечном итоге он отправил свое многословное сочинение Беккариа.
Беккариа не отвечал целый год, а когда наконец ответил, его послание содержало в себе оттиск его собственной новой статьи, в которой он излагал свою последнюю теорию электричества – путаное объяснение, основанное на трении различных веществ и их взаимной склонности “принимать” или “отдавать” электрическую жидкость. Эта его гипотеза была вежливо проигнорирована другими влиятельными учеными эпохи. Вероятно, это достаточно сильно печалило Беккариа, но дерзость молодого выскочки Вольты, писавшего о несоответствии этой гипотезы его собственной (полностью непрофессиональной) новой теории электричества, стала последней каплей. После еще нескольких бесплодных попыток наладить контакт оскорбленный Беккариа предложил Вольте “навсегда сохранить молчание по вопросам электричества”[36].
В последующих письмах Вольта храбро сменил тему, но остро почувствовал пренебрежительное отношение к своей персоне. И когда он предложил свою теорию на рассмотрение другому члену быстро разраставшейся группы ученых, с которыми состоял в переписке, он был готов на любые предложения. Паоло Фризи, который разделял неудовлетворенность Вольты гипотезой Беккариа, посоветовал Вольте не пытаться продолжать переписку, а “уделить столько же внимания научным инструментам, сколько он уделяет противоречивой теории”[37].
К этому времени Вольта уже загорелся другой идеей: он хотел стать не простым электриком, а профессором в этой области. Но для этого сначала нужно было обрести известность. Чтобы укрепить репутацию, доказав свою теорию о роли притяжения в электричестве, он начал работать с новым аппаратом. Это была электрофорная машина – новый инструмент, служивший “постоянным” источником электричества. Возможно, это слишком сильно сказано, но все же электрофор был значительным шагом вперед по сравнению с лейденской банкой, поскольку позволял производить сотню разрядов, прежде чем его приходилось заряжать заново, причем для зарядки можно было использовать ту же лейденскую банку, а не суетиться с куском янтаря и шелковой ткани.
“Прекрасно и полезно”: такую похвалу Вольта заслужил от Карло Фирмиана, своего самого влиятельного политического покровителя из Павии. Далее Фирмиан не удержался и добавил: “Это делает честь вашей стране и всей Италии, матери наук и искусств”. Несколькими месяцами позже, в возрасте тридцати четырех лет, Вольта возглавил кафедру экспериментальной физики в университете, но все еще не достиг того уровня уважения, к которому стремился.
Одна из причин заключалась в том, что два других натурфилософа-экспериментатора несколькими годами ранее уже изобрели нечто, напоминающее электрофор, и трудно поверить, что Вольта никогда о них не слышал. Эти подозрения усиливались еще и тем, что Вольта (всегда остававшийся скорее экспериментатором, чем теоретиком) никогда толком не мог объяснить, как именно этот прибор работает или какие силы им управляют. Когда его об этом спрашивали, он бормотал что-то невнятное о статье, которую писал, но пока он ее писал (чрезвычайно медленно), он понял, что может, в принципе, ее и не публиковать. Важна была не статья, а изобретение, которое уже утвердило его репутацию электрика. Благодаря обширной социальной и профессиональной сети, организованной Вольтой, электрофоры были разосланы ученым, занимающимся электричеством, во многие города – от Лондона до Берлина и Вены. За исключением нескольких неугомонных и язвительных скептиков, большинство электриков не интересовались сутью теории, если она позволила создать инструмент для продвижения науки. Но, хотя кое-кто уже называл Вольту “Ньютоном электричества”, скептики так и не отступали, посмеиваясь над его сомнительной статьей (которую он все же опубликовал, так и не приведя убедительных разъяснений[38]) и потихоньку поддерживая толки о том, что Вольта самовольно присвоил себе первенство в создании нового устройства. Вольта не мог избавиться от этих слухов на протяжении следующих шестнадцати лет, даже когда изобрел конденсатор – инструмент, по-настоящему изменивший науку. Конденсатор позволял обнаруживать электричество, а не производить его. И это был самый чувствительный из когда-либо созданных детекторов такого рода.
Но даже тогда критики с усмешкой называли его изобретателем “электрических забав”[39]. И именно в этот момент в 1791 году обидчивый, уязвленный и слегка раздосадованный Вольта впервые прочел копию статьи из Commentarii.
Поворот кругом
Поначалу рукопись Вольте очень понравилась. Хотя предубеждения против физиологов должны были оттолкнуть электрика, Вольта сам повторил эксперименты Гальвани, и они его убедили. Той весной он с энтузиазмом заявил, что “сменил настрой [в отношении идеи о животном электричестве] с недоверия на приверженность”. Весной 1792 года он быстро написал статью в ответ на трактат Гальвани, представив его работу как “одно из величайших и блестящих открытий, которое должно определить эпоху в развитии физических и медицинских наук”. В заключение Вольта писал, что Гальвани принадлежат “все заслуги и авторство в отношении этого великого и важного открытия”[40].
Но этот его полностью одобрительный настрой длился недолго. В следующей публикации, вышедшей всего через четырнадцать дней после первой, восторги Вольты значительно утихли[41]. Он походя предложил другое объяснение сокращений лягушачьей лапы: он утверждал, что электрический разряд производили металлы, использованные Гальвани, и обвинил того в незнании фундаментальных законов электричества. Вольта понимал, как материалы могут реагировать на отдаленный источник электричества без прямого контакта. Возможно, он осознал, что, если бы Гальвани знал этот закон, то понял бы, что причиной сокращения был материал крючка, а не какое-то внутреннее лягушачье электричество.
Вольта был не единственным, кто сменил в этом отношении жар на холод. Итальянский физик Эусебио Валли прибыл во Французскую академию наук для демонстрации эксперимента Гальвани[42]. Он одним из первых опубликовал статью в поддержку идеи животного электричества, в которой писал, что “открытие Гальвани не давало ему спать несколько ночей”. После демонстрации в академии были проведены повторные эксперименты, что было обычной практикой для проверки потенциально полезных или сомнительных исследований[43]. В комиссию вошли несколько известных научных авторитетов, среди которых был и французский физик Шарль Кулон, который позднее описал электростатические силы притяжения и отталкивания и именем которого теперь названа стандартная международная единица изменения электрического заряда. Однако ожидаемых подтверждений не последовало. Историк науки Кристин Блондель указывает на “неопределенность теоретических интерпретаций”, которые Гальвани дал своим экспериментам: иными словами, комиссия сочла, что Гальвани попросту представил старые суеверия в виде новой науки[44]. В любом случае отчет затерялся, и академия уклонилась от ответа.
У Вольты таких сомнений не было; он многократно повторил эксперимент и начал подозревать, что Гальвани совершенно неверно истолковал собственные результаты. Проблема заключалась в следующем: когда Вольта повторял эксперимент, мышцы лягушки сокращались не всегда. Иногда сокращались, а иногда нет, и Вольте показалось, что он понял, в чем дело. Когда он соединял части лягушки проволокой, сделанной из двух разных металлов (например, из олова и серебра), лапы действительно стабильно дергались. Но если он использовал проволоку из одного металла, лапы дергались или оставались в покое с одинаковой вероятностью. Исходя из этих наблюдений, Вольта начал подозревать, что Гальвани истолковал результат своего эксперимента с точностью до наоборот: возможно, электричество возникало не из какого-то биологического источника внутри лягушки, а поступало в ее тело откуда-то извне. Может быть, электричество каким-то образом создавал металл самой проволоки?
Вольта по-прежнему был удручен тем, что его электрофор, хотя и обеспечил ему профессорскую позицию, не вызвал бурного одобрения со стороны философов. Поэтому он продолжал поиски общей теории электричества, желая укрепить репутацию блестящего теоретика, и подозревал, что нашел ответ в противоречивых данных Гальвани. Через шесть месяцев после публикации трактата Гальвани Вольта опубликовал альтернативное объяснение мышечных сокращений. Для начала он яростно напал на теорию Гальвани: “Приравнивание животного духа к электрической жидкости, протекающей по нервам, представляет собой одно из тех “правдоподобных и привлекательных” объяснений, которые необходимо устранить при наличии противоречащих экспериментов”[45]. По его мнению, сокращение мышц на деле свидетельствовало о силе “несходства металлов” в проволоке, вставленной в тело лягушки. Вообще говоря, если бы причина дрожания лягушачьей лапы заключалась просто в неуравновешенности животного электричества, состав проволоки, соединявшей конечности лягушки, не должен был бы оказывать никакого влияния на результат. Но эксперименты самого Вольты показывали обратное. Чтобы мышца точно дернулась, требовалась проволока, сделанная “из двух металлов разного типа или различающихся по каким-то иным свойствам, таким как твердость, гладкость, блеск и т. д.”, – писал он.
Вольта выдвинул гипотезу о том, что контакт между любыми двумя разными металлами автоматически создает электричество. Он утверждал, что “металлы следует считать не просто обычными проводниками, но истинными моторами электричества, поскольку они производят его при любом контакте”[46]. Чем больше Вольта верил в это объяснение, тем более жесткими становились его формулировки. “Очевидно, нет причин предполагать, что здесь речь идет о природном органическом электричестве”, – писал он в одной из статей. В открытом письме, опубликованном в конце того же года, он бросил этой теории настоящий вызов. “А если так, что остается от животного электричества, о котором заявляет Гальвани? Все здание в целом грозит развалиться”.
Многие нерешительные ученые заколебались под напором этого мощного заявления: лягушки Гальвани внезапно оказались на раскаленной сковородке. В ответ Гальвани поставил новый эксперимент. А Вольта провел следующий. И так далее: эксперимент и контрэксперимент, раз за разом, и каждый пытался доказать, что другой ошибался. Тем не менее в целом оба продолжали вести себя по-джентльменски: даже в 1797 году, когда расхождения в их интерпретациях эксперимента с лягушкой уже явно невозможно было преодолеть, Гальвани все еще подчеркивал “эрудицию” и “глубину смекалки” Вольты, а Вольта в ответ называл эксперименты Гальвани “весьма изящными”.
Но этого нельзя сказать об их современниках, которые надолго разделились на враждующие группы в борьбе за сферу влияния. Как выразился физик Джоваккино Каррадори, заявления Вольты “прогремели громом правды”. Химик Луиджи Валентино Брунателли высокопарно объявил о “крушении теории Гальвани” под натиском “многочисленных атак грозного противника”. Одним из самых стойких сторонников Гальвани был его племянник Джованни Альдини, который не только помогал Гальвани проводить эксперименты, но и сам был автором нескольких публикаций. Он был чрезвычайно удручен безосновательными, на его взгляд, атаками. “Если бы нам приходилось ставить под сомнение добрую репутацию и цельность научного мнения каждый раз при возникновении малейшего недоверия, безусловно, у нас не было бы или почти не было бы теорий”, – заметил он в письме Вольте.
Что касается самого Гальвани, он стойко возражал против заявления Вольты о невозможности произвести мышечное сокращение при использовании одного металла: “Я могу уверить вас, что произвел движение не несколько раз, как утверждает Вольта, но во многих и многих экспериментах, и в сотне повторов эффект не наблюдался всего один раз, – объяснял он старому другу Ладзаро Спалланцани. – Эти эксперименты недавно были повторены другими людьми, весьма сведущими в таких делах, и они всегда удавались”. Вариабельность результатов, по его словам, в значительной степени была связана с тем, что исследователи использовали лягушек, умерщвленных больше чем за сорок четыре часа до эксперимента. Кроме того, они не всегда в точности следовали той же методике препарирования, что и Гальвани.
К этому моменту к обсуждению подключилось такое количество ученых, что в Европе стали кончаться лягушки. “Мне нужны лягушки, – предупреждал Валли коллегу, когда при повторении одного из экспериментов его запасы подходили к концу. – Вы должны их найти. Я никогда вам не прощу, если вам не удастся этого сделать”[47].
Но на протяжении всего этого времени никто так и не смог прийти к окончательному заключению относительно существования животного электричества, которое все чаще называли гальванизмом. После того как первая комиссия Французской академии наук не дала однозначного ответа, в 1793 году эстафетную палочку подхватило Парижское общество любителей, организованное с единственной целью “воспроизводить сомнительные или малоизвестные эксперименты”. Однако вместо авторитетных физиков в комиссию общества вошли три дилетанта[48]. Хотя они были настроены менее враждебно по отношению к Гальвани, они тоже не смогли вынести окончательный вердикт по поводу гальванизма.
В 1794 году Гальвани готовился праздновать окончательную победу. Он понимал, что для этого ему нужно доказать возможность получения мышечного сокращения без использования какого-либо металла вовсе; если бы ему удалось повторить лягушачий танец без проволоки, Вольте пришлось бы сдаться. Именно это он и сделал: после серии жутких вариаций исходного эксперимента он смог наконец избавиться от проволоки и с анатомической точностью хирургическим путем соединить мышцу лягушки напрямую с нервом. И лапа дернулась.
Наконец у него получилось: этот эксперимент окончательно доказывал, что внутреннее электричество протекало по тканям животного (причем его следы сохранялись еще какое-то время после смерти), полностью изолированного от всех возможных внешних металлических источников электричества. Долгое время он считал, что мышца была в этом отношении сродни лейденской банке, заряд от которой можно было высвободить с помощью проводника, и теперь он доказал, что нервы в животных тканях служили такими проводниками. Гальвани опубликовал статью. Его авторитетный и надежный друг Ладзаро Спалланцани укрепил его репутацию, заявив, что Гальвани “победоносно опроверг все возражения”.
Теперь все хотели быть гальванистами. Валли объявил Гальвани победителем, сообщив, что “металлы не содержат секретной магической силы”. Число союзников увеличивалось: Каррадори со своим “громом правды” переметнулся от Вольты к его сопернику, как и Брунателли, ранее объявлявший о “крушении теории Гальвани”. Вообще говоря, на волне этой третьей серии экспериментов Брунателли заявил, что он тоже видел движение лапы лягушки “без помощи металлов”[49]. В письме, которое Гальвани вскоре отправил Спалланцани с благодарностью за поддержку, живо чувствуется облегчение. “Это очень любезно и ценно, – писал он. – Данное письмо произвело необыкновенный покой в моей душе, которая, на самом деле, испытывала тревогу”.
Гальвани и его сторонники были убеждены, что новые результаты положат конец спорам. Прошел даже слух о том, что в декабре 1794 года Валли встретился с Вольтой в Павии и “обратил” его. Но слух был необоснованным: Вольта пребывал в ярости. Он немедленно написал несколько писем секретарю Туринской академии наук Антонио Марии Вассалли с разбором последней публикации Гальвани и вызванного ею ажиотажа. “Эти эксперименты впечатлили многих и стянули их под знамена Гальвани, хотя они уже полностью склонились или готовы были склониться к моему, полностью противоположному выводу”. Вольта не мог быть прав, если был прав Гальвани.
В мыслях, изложенных в письмах Вассалли, Вольта парировал удар. Возможно, предположил он, связь между мышцей и нервом не решала проблему “животного электричества”. Что, если разные типы тканей, как разные металлы, тоже позволяли проходить очень небольшим зарядам, если ткани были достаточно разнородными? Иными словами, может быть, нервы и мышцы – просто биологические версии олова и серебра и из-за различия между ними при их контакте возникает поток электричества.
Эта мысль заставила Вольту вернуться к открытию, побудившему его впервые присмотреться к разнице металлов в экспериментах Гальвани: к теории различных проводников. Он решил расширить теорию, распространив ее не только на металлы. “Каждый раз при контакте двух неодинаковых проводников возникает действие, вызывающее электрический ток”, – объявил он. В замкнутой цепи и при значительном различии материалов “постоянно имеет место некий ток”. Даже мясо может проводить электричество, если окажется соединено с мясом другого типа, достаточно сильно отличающимся от первого. И чаши весов общественного мнения вновь качнулись в пользу Вольты.
После нескольких месяцев размышлений о том, как соединять два очень тонких волокна, Гальвани внезапно понял, что ему нужно сделать: вместо того чтобы соединять мышцу с нервом, нужно соединить два нерва одной и той же лягушки. Он связал обрезанный конец левого седалищного нерва лягушки с правым седалищным нервом, а обрезанный конец правого седалищного нерва – с левым. Это была одна ткань одного и того же животного. Никакого возможного различия – металлического или биологического. И обе лапы дергались![50]
Тем самым он подрезал крылья последнему аргументу Вольты против существования в животном внутреннего электричества: если следовать его логике, два нерва, состоящие из одной и той же материи, не должны производить никакого электрического заряда. И это означает, что никакого другого объяснения для происхождения тока в нервах нет – он должен иметь физиологическую природу. В 1797 году Гальвани отослал рукопись Спалланцани, ответ которого был безоговорочным. “В связи с новизной, с важностью концепций… в связи с ясностью блестящего изложения эта работа кажется мне одной из самых красивых и ценных работ в физике восемнадцатого века, – объявил он. – В ней вы возвели здание с такими прочными основаниями, что оно простоит столетия”. Это было пророческое заявление. Данная серия опытов легла в основание формирования всей науки электрофизиологии. Ни Вольта, ни какой-либо другой противник идеи животного электричества не смог ничего этому противопоставить.
Так должен был быть положен конец всем спорам. Гальвани мог бы пожинать плоды всех долгих лет экспериментальной работы. В справедливом мире на него обрушился бы ливень наград и почестей, а его успех привел бы к бурному развитию электрофизиологических исследований, направленных на выявление специфического типа электричества, протекающего по нервам.
Но ничего подобного не произошло. Этот великолепный и неопровержимый результат Гальвани остался фактически незамеченным научным сообществом и был почти забыт. А все из-за того, что Вольта как раз в то время объявил о создании нового инструмента, изменившего мир: электрической батарейки. Вольта пытался воплотить свою расширенную общую теорию электрического контакта в конкретном физическом устройстве. В соответствии с его теорией, лягушки в первых экспериментах Гальвани играли лишь роль влажного проводящего материала, замыкавшего контакт между двумя разнородными металлами – служили “влажным проводником”. Почему бы не создать искусственную “лягушку” с соленой водой вместо мокрой лягушки?
Вольта взял два диска из разных металлов, разделил их картонным диском, смоченным в солевом растворе, и соединил их с внешних сторон проволочкой – получилась искра. И чем выше была стопка дисков, тем сильнее была искра. Это убедило Вольту в том, что Гальвани все перепутал, и позволило ему изложить свою интерпретацию истории другим ученым. По мнению Вольты, Гальвани всего лишь создал полубиологическую версию его “вольтовой батарейки”, заменив солевой раствор гораздо более “неудобной” лягушкой. Удалите эту ненужную сложность, и вы получите устройство, которое может запасать и высвобождать постоянный электрический заряд, – иными словами, простейшую батарейку.
Но последний удар по Гальвани, определивший его место в истории, был нанесен не наукой, а политикой. В период оккупации севера Италии Болонья попала под власть французов. По закону провозглашенной Наполеоном Цизальпинской республики каждый профессор должен был присягнуть на верность новой власти. К 1798 году Вольта и Спалланцани дали присягу, но Гальвани все еще уклонялся[51]. Он не мог заставить себя пойти на поклон к власти, которая находилась в таком сильном конфликте с его общественными, политическими и религиозными убеждениями. “Он считал, что не должен при таких серьезных обстоятельствах позволять себе ничего, кроме ясного и четкого выражения своих чувств”, – писал его первый биограф Джузеппе Вентуроли, который был профессором в Университете Болоньи в период “гальванической войны” и остался непоколебимым гальванистом. “Он также отказался от возможности использовать какую-либо уловку для отклонения от присяги, если это противоречило его принципам”. Цена отказа была высокой; он лишился всех академических постов и остался без дохода, без дома и без цели. После длительного размышления в 1798 году республиканское правительство решило пересмотреть свое решение и восстановить Гальвани во всех правах. Но было слишком поздно: к моменту вынесения официального постановления Гальвани уже скончался.
Подстегиваемый желанием понять суть того, что он считал божественным “дыханием жизни”, Гальвани провел бессчетное количество часов в лаборатории, окруженный телами мертвых лягушек. Он пережил трагедию смерти жены и мучительные нападки общества на его научные открытия. Но у любого человека есть предел. Луиджи Гальвани умер 4 декабря 1798 года в доме своего брата в Болонье в бедности и страданиях, лишенный всех титулов.
К тому моменту, когда в 1800 году Вольта формально закрепил за собой победу, публично продемонстрировав свою батарейку президенту Королевского общества в Лондоне, слух о его удивительном новом изобретении уже широко разлетелся: статью он писал постепенно еще с 1797 года и, очевидно, рассказывал об этом коллегам. Батарейка обесценила идею Гальвани о существовании животного электричества – не потому, что Вольта доказал, что его нет, а потому что он так сказал.
За исключением нескольких упрямо преданных Гальвани людей, таких как Спалланцани, батарейка склонила научное сообщество к поддержке Вольты. Каррадори со своим “громом правды” в последний раз переметнулся на сторону Вольты, и то же самое сделал Брунателли с его “крушением теории Гальвани”[52].
Из-за отсутствия лидера серьезные исследования животного электричества прекратились. Ни Гальвани, ни его сторонники так и не смогли измерить животное электричество с помощью какого-либо прибора. Этот ток был слишком слабым, чтобы его можно было зарегистрировать инструментами той эпохи. В результате многочисленных исследований ни во Франции, ни где-либо еще так и не было создано метода, доказывающего теорию животного электричества, тогда как безусловно полезная электрическая батарейка незамедлительно подтвердила идею о проводимости металлических контактов. Вольта мог доказать свою теорию при помощи реального приспособления со множеством вариантов прикладного использования. А Гальвани не мог.
Один принципиальный недостаток экспериментов Гальвани заключался в том, что ученый не смог отделить источник животного электричества от измерительного устройства: обе роли играла сама лягушка. В экспериментах Вольты такой неоднозначности не было. И это ставило Гальвани в невыгодное положение, поскольку вносило путаницу в терминологию.
Таким образом, хотя изобретение батарейки Вольтой не обесценило ни одну из теорий Гальвани о животном электричестве, в результате этого изобретения прекратились все дальнейшие исследования. Вольта изменил условия дискуссии, и его современники, ослепленные новым устройством и его возможностями, забыли, из-за чего спор возник изначально. Идеи Гальвани не были опровергнуты – они были попросту забыты.
Длинный след
На протяжении почти половины столетия наука на волне очевидной победы Вольты обходила теории Гальвани стороной. Гальванизм был быстро взят на вооружение мошенниками, распространявшими ужасные псевдомедицинские практики. А тем временем батарейки и “искусственное” электричество, которое с их помощью впервые удавалось получать на протяжении длительного времени, способствовали многим важнейшим успехам в развитии физических наук. Они позволили Майклу Фарадею сформулировать законы электромагнетизма, а результатом их практического применения стали телеграф, электрическое освещение, дверные звонки и в конечном итоге линии электропередачи. С помощью искусственного электричества физики преобразили нашу цивилизацию.
Битва между Гальвани и Вольтой установила границы между физикой и биологией в нашем современном понимании, но это было только начало. Позднее появились более точные приборы, позволившие обнаруживать очень слабые электрические токи в теле лягушки, но было слишком поздно. В массовом сознании уже утвердилось представление о том, что электричество не имеет отношения к биологии. Что оно имеет отношение к машинам, к телеграфу, к химическим реакциям. И вплоть до следующего столетия исследования биологического электричества приравнивались к лженауке, и даже потом они вернулись в науку в весьма ограниченном контексте.
Историки Марко Брезадола и Марко Пикколино отмечают, что за пределами Болоньи даже спустя два столетия после смерти Гальвани его вклад в науку считают случайной находкой анатома-недоучки, лишь способствовавшей рождению батарейки Вольты. Но укреплению такой репутации Гальвани сразу после его смерти способствовал совсем не Вольта; это был человек, которого можно было бы заподозрить в этом в последнюю очередь.