อ่าน 5 นาที
กระแสไฟฟ้า
กัลวานิสม์ เป็นคำที่นักฟิสิกส์และนักเคมี อเลสซานโดร โวลตา ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 บัญญัติขึ้น เพื่ออ้างถึงการสร้างกระแสไฟฟ้าโดยปฏิกิริยาทางเคมี [ 2 ] คำนี้ยังหมายถึงการค้นพบของ...
กระแสไฟฟ้า

กัลวานิสม์เป็นคำที่นักฟิสิกส์และนักเคมีอเลสซานโดร โวลตา ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 บัญญัติขึ้น เพื่ออ้างถึงการสร้างกระแสไฟฟ้าโดยปฏิกิริยาทางเคมี[ 2 ]คำนี้ยังหมายถึงการค้นพบของลุยจิ กัลวานี ผู้เป็นที่มาของชื่อคำนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสร้างกระแสไฟฟ้าภายในสิ่งมีชีวิตและการหดตัว/ชักกระตุกของเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเมื่อสัมผัสกับกระแสไฟฟ้า[ 3 ]ในขณะที่โวลตาได้ตั้งทฤษฎีและต่อมาได้สาธิตปรากฏการณ์ "กัลวานิสม์" ของเขาให้สามารถทำซ้ำได้ด้วยวัสดุเฉื่อย กัลวานีคิดว่าการค้นพบของเขาเป็นการยืนยันการมีอยู่ของ "ไฟฟ้าของสัตว์" ซึ่ง เป็นพลังชีวิตที่ให้กำเนิดสิ่งมีชีวิต[ 4 ]
ประวัติศาสตร์
โยฮันน์ เกออร์ก ซุลเซอร์

ปรากฏการณ์กัลวานิกได้รับการอธิบายไว้ในเอกสารก่อนที่จะเข้าใจว่าเป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า ในปี ค.ศ. 1752 เมื่อโยฮันน์ เกออร์ก ซุลเซอร์ นักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวสวิส วางลิ้นของเขาไว้ระหว่างชิ้นตะกั่วและชิ้นเงินที่เชื่อมต่อกันที่ขอบ เขารับรู้รสชาติที่คล้ายกับเหล็ก(II) ซัลเฟตโลหะแต่ละชนิดเพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างรสชาตินี้ได้ เขาตระหนักว่าการสัมผัสระหว่างโลหะอาจไม่ได้ทำให้เกิดสารละลายของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่งบนลิ้น อย่างไรก็ตาม เขาไม่ได้ตระหนักว่านี่เป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า[ 5 ]เขาสรุปว่าการสัมผัสระหว่างโลหะทำให้อนุภาคของโลหะสั่นสะเทือน ทำให้เกิดรสชาตินี้โดยการกระตุ้นเส้นประสาทของลิ้น[ 6 ]
ถ้าเรานำโลหะสองชิ้นมาประกบกัน ชิ้นหนึ่งเป็นตะกั่ว อีกชิ้นเป็นเงิน โดยให้ขอบทั้งสองชนกัน แล้วลองเอาลิ้นแตะดู เราจะรู้สึกถึงรสชาติบางอย่าง ค่อนข้างคล้ายกับรสชาติของกรดซัลฟิวริก (เหล็ก(II) ซัลเฟต) ในขณะที่โลหะแต่ละชิ้นแยกกันจะไม่ให้รสชาตินี้เลย เป็นไปได้ยากที่การเชื่อมต่อของโลหะทั้งสองจะทำให้เกิดการละลายของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่ง และอนุภาคที่ละลายแล้วจะแทรกซึมเข้าไปในลิ้น ดังนั้นเราจึงต้องสรุปว่า การเชื่อมต่อของโลหะเหล่านี้ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในอนุภาคของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่ง หรือทั้งสองชนิด และการสั่นสะเทือนนี้ซึ่งต้องส่งผลต่อเส้นประสาทของลิ้นอย่างแน่นอน จะทำให้เกิดรสชาติที่กล่าวถึงขึ้นมา
— Johann Georg Sulzer “Recherches sur l'origine des sentimens agréables et désagréables: Troisième partie. Des plaisirs des sens”
ลุยจิ กัลวานี

ตามตำนานที่เป็นที่นิยม กัลวานีค้นพบผลกระทบของไฟฟ้าต่อเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเมื่อทำการตรวจสอบปรากฏการณ์ที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งต้องใช้กบที่ถูกลอกหนังในช่วงทศวรรษ 1780 และ 1790 ผู้ช่วยของเขาอ้างว่าบังเอิญเอาใบมีดไปแตะเส้นประสาทไซอาติกของกบ ทำให้เกิดประกายไฟและขาของกบกระตุก[ 7 ]นี่เป็นการต่อยอดจากทฤษฎีของGiovanni Battista Beccaria , Felice Fontana , Leopoldo Marco Antonio CaldaniและTommaso Laghi [ 3 ] กัลวานีกำลังตรวจสอบผลกระทบของไฟฟ้าในบรรยากาศที่อยู่ไกลออกไป (ฟ้าผ่า) ต่อขาของกบที่เตรียมไว้ เมื่อเขาค้นพบว่าขาของกบกระตุกไม่เพียงแต่เมื่อฟ้าผ่าเท่านั้น แต่ยังกระตุกเมื่อเขากดตะขอทองเหลืองที่ติดอยู่กับไขสันหลังของกบลงบนราวเหล็กที่แขวนกบไว้ด้วย[ 8 ]ในห้องทดลองของเขา กัลวานีค้นพบในภายหลังว่าเขาสามารถจำลองปรากฏการณ์นี้ได้โดยการแตะขั้วไฟฟ้าโลหะทองเหลืองที่เชื่อมต่อกับไขสันหลังของกบกับแผ่นเหล็ก เขาสรุปว่านี่เป็นหลักฐานของ "ไฟฟ้าของสัตว์" ซึ่งเป็นพลังงานไฟฟ้าที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิต[ 3 ]
อเลสซานโดร โวลตา

อเลสซานโดร โวลตา นักฟิสิกส์ร่วมสมัย เชื่อว่าปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เกิดจากพลังชีวิตใดๆ แต่เกิดจากการมีโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งก่อให้เกิดไฟฟ้า โวลตาได้พิสูจน์ทฤษฎีของเขาโดยการสร้างแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีตัวแรก[ 9 ]แม้จะมีความเห็นที่แตกต่างกัน โวลตาก็ได้ตั้งชื่อปรากฏการณ์การสร้างไฟฟ้าทางเคมีว่า "กัลวานิสม์" ตามชื่อของกัลวานี[ 2 ]
กัลวานีเผยแพร่ผลงานของเขา
เมื่อวันที่ 27 มีนาคม พ.ศ. 2334 กัลวานีได้ตีพิมพ์หนังสือเกี่ยวกับงานวิจัยเรื่องไฟฟ้าของสัตว์ ซึ่งมีรายละเอียดอย่างครบถ้วนเกี่ยวกับการวิจัยและการทดลองในหัวข้อนี้เป็นเวลา 11 ปี[ 10 ]
หนังสือ Grundriss der Naturlehre ของGrenฉบับปี 1797 ให้คำจำกัดความที่ชัดเจนครั้งแรกของ 'กระแสไฟฟ้าจากกระแสไฟฟ้า' ซึ่งสะท้อนความคิดเห็นของ Volta อย่างชัดเจนในข้อความต่อไปนี้:
กัลวานีจากโบโลญญาเป็นคนแรกที่สังเกตเห็นการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน หลังจากนั้น ปรากฏการณ์ประเภทนี้จึงถูกเรียกว่าและรวมไว้ภายใต้ชื่อกัลวานิสม์[ 11 ]
โจวานนี อัลดินี


โจวันนี อัลดินีหลานชายของกัลวานี สานต่องานของลุงของเขาหลังจากลุยจิ กัลวานีเสียชีวิตในปี 1798 [ 12 ]ในปี 1803 อัลดินีได้ทำการสาธิตเทคนิคการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของแขนขาของผู้เสียชีวิตบนศพของจอร์จ ฟอสเตอร์ อาชญากรที่ถูกประหารชีวิต ณเรือนจำนิวเกตในลอนดอน[ 13 ] [ 14 ] ปฏิทินนิวเกตอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อใช้กระบวนการกัลวานิกกับร่างกาย:
เมื่อนำกระบวนการนี้ไปใช้กับใบหน้าเป็นครั้งแรก ขากรรไกรของอาชญากรที่เสียชีวิตเริ่มสั่น และกล้ามเนื้อที่อยู่ติดกันก็บิดเบี้ยวอย่างน่ากลัว และตาข้างหนึ่งก็เปิดขึ้นจริง ๆ ในขั้นตอนต่อมา มือขวาถูกยกขึ้นและกำแน่น และขาและต้นขาก็เริ่มเคลื่อนไหว[ 15 ]
กัลวานีได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งสรีรวิทยาไฟฟ้าการถกเถียงระหว่างกัลวานีและโวลตา "จะส่งผลให้เกิดการสร้างสรีรวิทยาไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้า เคมีไฟฟ้า และแบตเตอรี่ไฟฟ้า" [ 16 ]
มรดกทางวิทยาศาสตร์และปัญญา
“พายุที่เกิดขึ้นจากการปรากฏตัวของคำอธิบาย [ของกัลวานี] ที่กล่าวมาข้างต้น ในหมู่นักปรัชญา นักสรีรวิทยา และแพทย์ สามารถเปรียบเทียบได้กับพายุที่ก่อให้เกิดความวุ่นวายในขอบเขตทางการเมืองของยุโรปในเวลานั้น (1791)” ( ดู บัวส์-เรย์มอนด์ ) [ 17 ]
กระแสไฟฟ้าช่วยแทรกซึมเข้าสู่วิทยาศาสตร์โรแมนติกเช่นNaturphilosophie [ 18 ]เปิดสาขาการวิจัยใหม่เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการเจาะลึกเข้าไปในความลับและพลังที่ซ่อนเร้นของชีวิต[ 19 ] [ 20 ]
วรรณกรรม

นวนิยายเรื่อง Frankensteinของ Mary Shelleyซึ่งชายคนหนึ่งสร้างร่างกายมนุษย์จากเนื้อหนังที่ไร้ชีวิตและทำให้มันมีชีวิตขึ้นมานั้น ได้รับแรงบันดาลใจส่วนหนึ่งจากทฤษฎีและการสาธิตเรื่อง Galvanism ซึ่งอาจดำเนินการโดยJames Lind [ 21 ] [ 22 ] แม้ว่าในงานเขียนในภายหลังจะอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตนี้เป็นส่วนประกอบของชิ้นส่วนร่างกายทั้งหมดที่ต่อเข้าด้วยกันจากศพและฟื้นคืนชีพโดยใช้ไฟฟ้า แต่คำอธิบายนี้ไม่สอดคล้องกับงานของ Shelley [ 23 ] ทั้งการใช้ไฟฟ้าและภาพของสัตว์ประหลาดของ Frankenstein ที่ประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนต่างๆ นั้นเป็นผลมาจาก การดัดแปลงภาพยนตร์ยอดนิยมในปี 1931 ของ James Whale จากบทละครเวทีที่อิงจากเรื่องราวนี้อย่างหลวมๆ
การกำเนิดสิ่งมีชีวิต
กัลวานิสม์มีอิทธิพลต่อความคิดเชิงอภิปรัชญาในขอบเขตของอะบิโอเจเนซิสซึ่งเป็นกระบวนการพื้นฐานของการสร้างสิ่งมีชีวิต ในปี พ.ศ. 2379 แอนดรูว์ ครอสส์ได้บันทึกสิ่งที่เขาเรียกว่า "แมลงที่สมบูรณ์แบบ ยืนตรงบนขนไม่กี่เส้นที่ก่อตัวเป็นหาง" ซึ่งปรากฏขึ้นระหว่างการทดลองที่เขาใช้ไฟฟ้าในการผลิตผลึกแร่ แม้ว่าครอสส์เองจะไม่เคยอ้างว่าได้สร้างแมลงขึ้นมา แม้แต่ในที่ส่วนตัว โลกวิทยาศาสตร์ในขณะนั้นมองว่าความเชื่อมโยงระหว่างชีวิตและไฟฟ้ามีความชัดเจนมากพอที่เขาจะได้รับการข่มขู่เอาชีวิตเนื่องจาก "การดูหมิ่นศาสนา" นี้[ 24 ]
ยา
มีการอ้างว่า Giovanni Aldini ได้นำหลักการกัลวานิก (การใช้ไฟฟ้ากับสิ่งมีชีวิต) มาใช้ในการบรรเทาอาการของ "ผู้ป่วยโรคจิตหลายราย" และ "ประสบความสำเร็จอย่างสมบูรณ์" [ 25 ]ปัจจุบันการบำบัดด้วยไฟฟ้าช็อตถูกใช้เป็นทางเลือกในการรักษาสำหรับคุณแม่ตั้งครรภ์ที่มีภาวะซึมเศร้ารุนแรง[ 26 ] (เนื่องจากเป็นวิธีที่เป็นอันตรายต่อทารกในครรภ์น้อยที่สุด) และผู้ที่ทุกข์ทรมานจากโรคซึมเศร้าชนิดรุนแรง ที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษา พบว่ามีประสิทธิภาพในครึ่งหนึ่งของผู้ที่ได้รับการรักษา ในขณะที่อีกครึ่งหนึ่งอาจกลับมาเป็นซ้ำภายใน 12 เดือน[ 27 ]
การประยุกต์ใช้ไฟฟ้ากับร่างกายมนุษย์ในยุคปัจจุบันเพื่อการวินิจฉัยและการรักษาทางการแพทย์นั้นเรียกว่าสรีรวิทยาไฟฟ้า (electrophysiology ) ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบกิจกรรมทางไฟฟ้าของหัวใจ กล้ามเนื้อ และแม้กระทั่งสมอง ซึ่งเรียกว่า การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (electrocardiography) การตรวจคลื่นไฟฟ้า กล้ามเนื้อ ( electromyography ) และ การตรวจคลื่นไฟฟ้า เปลือกสมอง (electrocorticography ) ตามลำดับ
ดูเพิ่มเติม
- ศักยภาพการกระทำ
- ไบโออิเล็กโทรแมกเนติกส์
- เคมีไฟฟ้า
- อิเล็กโทรโฮมีโอพาธี
- การรักษาด้วยไฟฟ้า
- การรักษาด้วยไฟฟ้า (เพื่อความงาม)
- สรีรวิทยาแบบฮัลเลเรียนสำหรับทฤษฎีโต้แย้งต่อทฤษฎีไฟฟ้ากระแสตรง
ลิงก์ภายนอก
- ประวัติความเป็นมาของกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้า(เก็บถาวรเมื่อ 30 พฤษภาคม 2023 ที่Wayback Machine)
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กระแสไฟฟ้า
กัลวานิสม์ เป็นคำที่นักฟิสิกส์และนักเคมี อเลสซานโดร โวลตา ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 บัญญัติขึ้น เพื่ออ้างถึงการสร้างกระแสไฟฟ้าโดยปฏิกิริยาทางเคมี [ 2 ] คำนี้ยังหมายถึงการค้นพบของ...
โยฮันน์ เกออร์ก ซุลเซอร์
ปรากฏการณ์กัลวานิกได้รับการอธิบายไว้ในเอกสารก่อนที่จะเข้าใจว่าเป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า ในปี ค.ศ.
ลุยจิ กัลวานี
ตามตำนานที่เป็นที่นิยม กัลวานีค้นพบผลกระทบของไฟฟ้าต่อเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเมื่อทำการตรวจสอบปรากฏการณ์ที่ไม่เกี่ยวข้องซึ่งต้องใช้กบที่ถูกลอกหนังในช่วงทศวรรษ 1780 และ 1790 ผู้ช่วยของเขาอ้างว่าบังเอิญเอาใบมีดไปแตะเส้นประสาทไซอาติกของกบ...
อเลสซานโดร โวลตา
อเลสซานโดร โวลตา นักฟิสิกส์ร่วมสมัย เชื่อว่าปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เกิดจากพลังชีวิตใดๆ แต่เกิดจากการมีโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งก่อให้เกิดไฟฟ้า โวลตาได้พิสูจน์ทฤษฎีของเขาโดยการสร้างแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีตัวแรก [ 9 ] แม้จะมีความเห็นที่แตกต่างกัน...