科学家的重要特质之一，在于他们对异常现象的敏锐洞察力与不懈探索精神。1786年，意大利生物学家伽伐尼在一次偶然中，使用外科手术刀触碰了一只已解剖青蛙腿上暴露的神经，惊人的一幕发生了：蛙腿瞬间剧烈抽动。这一意外发现激发了伽伐尼的朋友、意大利物理学家伏打的灵感。受此蛙腿实验的启迪，伏打在1800年前成功研制出人类历史上首个电池——伏打电堆。
同年3月20日，伏打向伦敦皇家学会提交了一份详尽描述其发明的手稿。相较于当时的“莱顿瓶”，伏打电堆能够通过连接其两端金属导线持续供电，成为现代电池的先驱。伏打电堆的发明标志着人类首次获得相对稳定的电流源，为科学研究提供了前所未有的条件，推动了电学领域迈入量化研究的崭新阶段。
伽伐尼发现生物电流
1786年，伽伐尼在解剖青蛙的过程中，精确切开其腹部肌肉，细致分离出下肢神经进行研究。在解剖第二只青蛙时，因解剖刀意外触碰旁边工作中的起电机，他观察到青蛙腿部肌肉出现异常抽搐。
伽伐尼对此现象深感好奇，起初误以为青蛙尚未完全死亡。经进一步探究，他明确了起电机、解剖刀与青蛙神经抽搐间的关联，并着手验证空气中电流是否也能引发相同反应。他通过将蛙腿神经一端连接至绝缘金属棒置于屋顶，另一端接地，伽伐尼发现雷雨天时蛙腿同样会抽搐。
随后，他进行了更多实验，将挂有蛙腿神经的黄铜钩搭在铁棍上，无论天气如何，青蛙肌肉均会发生抽搐。最终，伽伐尼使用两种不同金属分别接触死蛙的肌肉与神经并连接，同样观察到肌肉抽搐。
尽管这些现象本该提示他抽搐源于外界电流，但专注于生物电研究的伽伐尼却认为，是青蛙自身的生物电与外界形成回路。他推断电能源自活肌肉，两种不同金属构成了青蛙神经与肌肉间的电路，并将此电命名为“生物电”。
伏打发明人类历史上首个电池
意大利物理学家亚历山德罗·伏打在得知相关实验后，深入探索并取得重大突破。1800年，他成功发明了伏打电堆，这一发明能够持续产生电流，从此改变了整个世界。
1799年，伏打在庆祝完45岁生日后，受伽伐尼研究的启发，决定深入研究“生物电”现象。他创造性地设计了一种装置：将金属锌环与铜环交替叠放，中间用浸透盐水的纸或呢绒隔开。随着环数的增加，当叠至10个、20个乃至30个时，形成了一个柱状结构，产生了显著的电流，这便是伏打电堆的雏形。
伏打发现，堆叠的层数越多，产生的电流就越强。他通过实验，提出了电位差理论：不同金属接触时，其表面会产生异性电荷，即形成电压。他还总结出了一个金属序列，即电气元素表，其中任意一种金属与序列中其后的金属接触时，前者带正电，后者带负电。这一发现揭示了电压与电流之间的本质联系，使人类对电的认识超越了静电范畴，进入了可控制、可流动的电流时代。
1800年3月20日，伏打正式提出电荷在电线中流动如同水流，由电压高处向低处流动，形成电流，即电势差。他将这一理论撰写成论文《论不同金属材料接触所激发的电》，并寄送给英国皇家学会。
同年11月20日，法国皇帝拿破仑在巴黎亲自召见了伏打，并观看了电堆实验。深受震撼的拿破仑当即下令，要求法国学者成立专门委员会，以进一步研究和推广这一革命性的发明。为推进科学研究，相关部门组织了一系列大规模实验，并授予伏打6000法郎奖金及荣誉勋章。此外，还发行了以伏打肖像为图案的纪念金币，以表彰其杰出贡献。
科学界的电池研发之路
伏打电堆的问世，标志着科学界电池研发历程的开启。作为人类历史上首个电池，伏打电堆具有里程碑意义。1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电堆进行了革新，采用稀硫酸作为电解液，成功解决了电池极化难题，并创造出了首个能维持稳定电流的锌铜蓄电池。该电池因可充电且重复使用，故得名“蓄电池”。
1887年，英国人赫勒森发明了最早的干电池，其电解液呈糊状，避免了泄漏问题，便于携带，因此迅速得到广泛应用。1890年，爱迪生进一步推动了电池技术的发展，他发明了可充电的铁镍干电池，将电池研发带入了一个新阶段。
随着科技的进步，干电池家族不断壮大，至今已发展出约100多种类型，包括但不限于锌-锰干电池、碱性锌-锰干电池、锌-氧化银电池以及锂-锰电池等。这些干电池实质上是对伏打电堆的改良，它们用氯化铵糊状物替代了原有的盐水，以石墨棒取代铜板作为正极，而负极则继续采用锌皮。
伏打在其晚年仍强调：“若无伽伐尼的青蛙实验，便无伏打电流。在使用伏打电流时，人们应首先铭记伽伐尼，是他的青蛙实验如同闪电般照亮了我的智慧之路。”
参考来源：科普中国、《少年百科知识》
主题测试文章，只做测试使用。发布者：参考消息网，转转请注明出处：https://www.cns1952.com/gov/9692.html
