Luigi Galvani
Obsah boxu
Luigi Aloisio Galvani (* 9. září 1737, Bologna – 4. prosince 1798, Bologna) byl italský lékař, anatom a fyzik, který je považován za zakladatele elektrofyziologie. Proslul svými experimenty s žabími stehýnky, které ho vedly k objevu tzv. živočišné elektřiny, tedy myšlenky, že nervová a svalová tkáň živých organismů generuje elektrický proud. Jeho práce odstartovala vědeckou revoluci v chápání nervového systému a stála u zrodu slavného sporu s Alessandrem Voltou, který nakonec vedl k vynálezu první elektrické baterie.
📜 Život
Luigi Galvani se narodil a celý svůj život prožil v Bologni, která byla v té době součástí Papežského státu. Původně se chtěl věnovat teologii a vstoupit do kláštera, ale rodiče ho přesvědčili, aby studoval medicínu na Univerzitě v Bologni, která byla v té době jedním z nejprestižnějších evropských center lékařského vzdělání.
Studium dokončil v roce 1759 a v roce 1762 získal doktorát. Krátce poté byl jmenován stálým anatomem na univerzitě a v následujícím roce také profesorem porodnictví. Oženil se s Lucií Galeazzi, dcerou jednoho ze svých profesorů, která se stala jeho aktivní asistentkou při výzkumu.
Galvani byl známý jako zručný chirurg a vynikající anatom. Jeho raná práce se soustředila na srovnávací anatomii, například na studium sluchového ústrojí ptáků. Jeho největší sláva však přišla až s experimenty v oblasti elektřiny.
V pozdějších letech jeho život poznamenaly politické otřesy. Po Napoleonově invazi do Itálie a vytvoření Cisalpínské republiky v roce 1797 Galvani odmítl přísahat věrnost novému režimu z náboženských a politických důvodů. V důsledku toho byl zbaven všech svých akademických a veřejných funkcí, což ho finančně zruinovalo. Zemřel v chudobě a depresi v domě svého bratra o rok později.
🔬 Vědecká práce a objev bioelektřiny
Galvaniho nejvýznamnější objevy se zrodily kolem roku 1780 během jeho anatomických studií žab. Jeho práce navždy změnila pohled na vztah mezi elektřinou a životem.
🐸 Experimenty s žabími stehýnky
Podle slavné historky si Galvaniho asistent (nebo jeho žena Lucia) všiml, že svaly v čerstvě vypreparovaném žabím stehýnku se stáhly, když se jich dotkl kovovým skalpelem v okamžiku, kdy nedaleký elektrostatický generátor vytvořil jiskru. Tento jev Galvaniho zaujal a začal ho systematicky zkoumat.
Zjistil, že svalovou kontrakci lze vyvolat i bez elektrostatického generátoru. Klíčový experiment provedl tak, že zavěsil žabí stehýnko na mosazný hák, který procházel míchou, a nechal ho dotknout se železného zábradlí. Pokaždé, když se stehýnko dotklo zábradlí, svaly se prudce stáhly.
Galvani z toho vyvodil revoluční závěr: svaly a nervy žáby samy produkují elektřinu, kterou nazval živočišná elektřina (elettricità animale). Věřil, že tato elektřina je formou životní síly, která proudí z nervů do svalů a způsobuje jejich pohyb. Své poznatky publikoval v roce 1791 ve slavném spise De viribus electricitatis in motu musculari commentarius (Komentář o silách elektřiny ve svalovém pohybu).
⚡ Spor s Alessandrem Voltou
Galvaniho objev vzbudil obrovský ohlas po celé Evropě. Mezi vědci, které zaujal, byl i jeho krajan a profesor fyziky na univerzitě v Pavii, Alessandro Volta. Volta byl zpočátku Galvaniho teorií nadšen a jeho experimenty opakoval.
Postupně však dospěl k jinému vysvětlení. Volta si všiml, že klíčovým prvkem pro vyvolání kontrakce je přítomnost dvou různých kovů (v Galvaniho případě mosazi a železa), které jsou propojeny vlhkým vodičem (žabím tělem). Tvrdil, že elektřina nevzniká v živočišné tkáni, ale v místě kontaktu těchto dvou kovů. Žabí stehýnko podle něj sloužilo pouze jako citlivý detektor (elektroskop) tohoto slabého proudu.
Tím začal jeden z nejslavnějších vědeckých sporů v historii.
- Galvaniho tábor tvrdil, že život produkuje elektřinu (bioelektřina).
- Voltův tábor tvrdil, že kontakt kovů produkuje elektřinu (kontaktní elektřina).
Aby Galvani dokázal svou teorii, provedl experiment, při kterém se mu podařilo vyvolat svalový stah bez použití jakéhokoli kovu – pouze spojením poškozeného místa na svalu s nervem. Tím prokázal, že za určitých okolností může tkáň skutečně generovat elektrický potenciál.
Volta se naopak snažil dokázat, že elektřinu lze vytvořit čistě z neživých materiálů. Jeho snaha vyvrátit Galvaniho teorii ho nakonec v roce 1800 dovedla k sestrojení Voltova sloupu – první elektrické baterie. Tento vynález potvrdil jeho teorii o kontaktní elektřině a otevřel dveře zcela nové éře elektřiny a technologií.
Paradoxně se nakonec ukázalo, že pravdu měli oba. Volta správně identifikoval princip galvanického článku, zatímco Galvani správně předpověděl existenci bioelektřiny, která je základem fungování nervové soustavy a je dnes předmětem studia elektrofyziologie.
legacy Odkaz a význam
Ačkoliv Volta svým vynálezem baterie dočasně zastínil Galvaniho přínos, Galvaniho odkaz je pro moderní vědu nesmírný.
- Galvanismus: Termín "galvanismus" se začal používat pro jev vyvolání svalové kontrakce elektrickým proudem.
- Základy elektrofyziologie: Jeho práce položila základy pro studium elektrických jevů v živých organismech, což je dnes klíčová oblast biologie a medicíny.
- Vliv na technologii: Pojmy jako galvanický článek, galvanometr nebo galvanizace (pokovování) jsou pojmenovány na jeho počest.
- Kulturní dopad: Galvaniho experimenty s "oživováním" mrtvých žabích svalů silně ovlivnily veřejnou představivost. Všeobecně se věří, že inspirovaly mladou spisovatelku Mary Shelleyovou při psaní jejího slavného gotického románu Frankenstein (1818), kde je mrtvé tělo oživeno pomocí elektřiny.
💡 Pro laiky
Představte si, že naše tělo je jako složitý biologický stroj. Luigi Galvani byl jedním z prvních, kdo zjistil, že tento stroj je poháněn elektřinou. Při pitvání žáby si všiml, že její noha sebou škubne, když se jí dotkne dvěma různými kovy.
Dospěl k závěru, že v samotné žábě musí být nějaká "živočišná elektřina", podobně jako mají některé ryby (např. parejnok elektrický). Jeho kolega Alessandro Volta si ale myslel něco jiného: že elektřina nevzniká v žábě, ale v místě, kde se dotýkají dva různé kovy.
Tento spor vedl k tomu, že Volta, aby dokázal svou pravdu, sestrojil první baterii na světě. Nakonec se ukázalo, že pravdu měli svým způsobem oba. Volta objevil princip baterie, ale Galvani správně tušil, že nervy v našem těle posílají do svalů elektrické signály, aby se mohly hýbat. Galvaniho objev je tedy základem našeho dnešního chápání, jak funguje mozek a nervový systém.