Краткая биография итальянского физика Алессандро Вольта

Широко известен тот факт, что единица электродвижущей силы в системе СИ названа в честь итальянского ученого Алессандро Вольта — пионера в области электротехники. Но мало кто знает, что ученый сделал открытия не только в области электричества, но и в химии. Изучение краткой биографии Алессандро Вольты дает понимание тех трудностей, с которыми столкнулись первооткрыватели основ электричества на пути познания и овладения силами природы.

Оглавление:

• Детство и юность
• Первые открытия
• Семейная жизнь
• Интересные факты

Детство и юность

Ученый Вольта родился 18 февраля 1745 г. в итальянском городке Комо. Его полное имя — Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио. Городок, в котором рос будущий физик, располагался в герцогстве Милан, на берегу озера Комо в Северной Италии. Его отец в молодости был членом ордена иезуитов, а в возрасте 41 года тайно женился на дочери графа Маддалене, которая на 22 года была его моложе. Мальчика отдали няне, проживавшей в деревне Брунате.

Ребенок первые годы был лишен родительской ласки, замкнут и почти ничего не говорил. Первые слова давались Алессандро с большим трудом, в 4 года он все еще плохо говорил и полностью преодолел свой недуг только в 7 лет. Поэтому образование он начал получать в школе риторики в Комо. Позже он развил талант к языкам, а до окончания школы выучил латынь, французский, английский и немецкий языки.

Мальчик очень рано остался без отца, его стал воспитывать дядя Александр, который ответственно относился к образованию племянника. Сначала его отправили в иезуитский колледж. В 1761 г., чтобы ребенка не завербовали в иезуиты, дядя принял решение перевести Алессандро в семинарию святой Екатерины в Комо. Семья хотела, чтобы он был юристом, но его интересы были в области естествознания.

Юноша стал интересоваться электричеством и уже в 18 лет вел активную переписку с выдающимся французским физиком и экспериментатором аббатом Антуаном Нолле в Париже. Позже он стал переписываться с Джованни Баттистом Беккарием, профессором физики в университете Турина и выдающимся итальянским практиком по электростатике.

В 1765 г. в возрасте 20 лет он начал проводить первые эксперименты в физической лаборатории своего друга Джулио Чезаре Гаттони, состоятельного человека и увлеченного натурфилософа. В 1769 г., в возрасте 24 лет, Алессандро Вольта опубликовал свой первый научный реферат под названием «О силе притяжения электрического огня и зависимых от него явлениях».

Первые открытия

В 1774 г. Вольта был назначен профессором физики гимназии в Комо. В 30 лет, будучи уже знаменитым, он изобрел электрофор — прибор для изучения статического электричества. Сам Вольта считал, что обязан этим русскому ученому Эпинусу. В 1777 г. физик построил улучшенный эвдиометр и использовал его для анализа воспламеняемости газов.

В 1778 г. Алессандро Вольта обнаружил, что электрический потенциал (V) в конденсаторе прямо пропорционален его электрическому заряду (Q). Это явление сегодня известно, как закон емкости Вольта. В связи с этим важным открытием, спустя более 50 лет после его смерти, в 1881 г. в его честь единицу электрического потенциала назвали Volta.

Газ метан

Водород был впервые выделен в 1766 г., а через десять лет после этого, в 1776 г., Вольта обнаружил новый газ, который сегодня называют метаном. В своих исследованиях он изучал разные виды газообразных веществ, одно из которых можно было увидеть на поверхности озер и болот.

В ноябре 1776 г. он нашел метан в болотах озера Маджоре, а в 1778 г. Алессандро стал первым человеком, который смог изолировать газообразный метан. Он также обнаружил, что смесь метана и воздуха может взорваться в закрытом контейнере от электрической искры. Подобная электрохимическая реакция позже станет основой двигателя внутреннего сгорания.

Вольтова куча

В 1800 г., пытаясь разрешить разногласия в научных кругах по поводу «животного электричества», доказываемого Луиджи Гальвани, ученый Вольта пришел к созданию вольтовой кучи, ранней электрической батареи. Таким образом, он смог доказать, что электричество не происходит из тканей животных по версии Луиджи Гальвани, а процесс протекает в результате контакта различных металлов, меди и железа, во влажной среде.

Вольта изучил феномен Гальвани и пришел к выводу, что лягушка просто проводит ток, протекающий между двумя металлами, и что влажная связь между двумя металлами необязательно должна быть животного происхождения.

В 1794 г. он провел эксперименты по измерению электрического эффекта от контакта различных пар металлов. Ученый продолжил перечислять их в порядке электродных потенциалов, таким образом производя первый электрохимический ряд, Он также обнаружил, что электродвижущая сила гальванического элемента пропорциональна разности электродного потенциала двух металлов.

Большой спор между сторонниками электричества животных Гальвани и контактного электричества Вольты прекратился в 1800 году с изобретением Volta of Voltaic Pill — первой батареи, которая могла непрерывно вырабатывать электрический ток. Аккумулятор Вольта состоял из чередующихся дисков из цинка и меди, разделенных бумагой или тканью, пропитанных гидроксидом натрия. Изобретение Вольта вызвало большой научный интерес и привело к невиданному росту экспериментов в области электротехники. Батарея Вольты была отправной точкой для дальнейших технологических достижений:

1. Английские ученые Уильям Николсон и Энтони Карлайл использовали вольтовую кучу для разложения воды на водород и кислород, открыв таким образом электролиз и создав новую область науки — электрохимию.
2. Корнуэльский химик Хамфри Дэви использовал открытие для того, чтобы обнаружить множество новых элементов.
3. На базе открытия Вольты стало развивать новое медицинское направление — электротерапия. Электрическая стимуляция мышц, используемая в физиотерапии, принесла облегчение многим пациентам.

Вольта сообщил о своем открытии в письме сэру Джозефу Бэнксу президенту Лондонского королевского общества. Письмо от 20 марта 1800 г. стало мировой сенсацией. Впервые появилась технология, способная производить постоянный непрерывный поток электроэнергии. Все предыдущие электрические машины, включая электрофорус Вольты, производили только короткие вспышки статического электричества. Аккумулятор Volta считается первым электрохимическим элементом. Он состоял из двух электродов: один из цинка, другой из меди. Электролитом выступал раствор серной кислоты или соленый раствор.

Вольта был вызван в Париж Наполеоном. В 1801 г. он прочитал серию лекций о своих открытиях перед Национальным институтом, так тогда называли Академию Наук Франции. В честь этого события ему была вручена специальная золотая медаль и в следующем году Вольту избрали на должность в качестве одного из восьми иностранных сотрудников института. Многие ученые всего мира использовали изобретение Вольты, чтобы сделать собственные открытия.

Известные номинанты премии Alessandro Volta:

1. Хэмфри Дэви, который обнаружил несколько новых химических элементов.
2. Генрих Даниэль Румкорф, который изобрел индукционную катушку.
3. Зеноб Теофил Грамм — изобретатель динамо-машины Gramme.
4. Александр Грэм Белл — изобретатель телефона.

Семейная жизнь

Алессандро женился в 1794 г., когда ему исполнилось почти 50 лет. Его женой стала младшая дочь графа Людовика Перегрини, синьорина Тереза Перегрини, которая была намного его моложе. У пары родилось трое сыновей, но к их великому горю средний сын умер в возрасте 18 лет. Он был очень многообещающим математиком, и Вольта тяжело переживал утрату. Позже он писал другу, что не думает больше о том, что у него когда-нибудь в жизни будет еще один счастливый день.

После этого Алессандро всю отцовскую любовь отдал своим двум сыновьям, больше времени проводил с ними и следил за их образованием. Они оба поступили в Павийский университет, а когда закончили учебу в 1819 г., семья переехала в родовой дом в Комо. Сыновья не пошли по пути отца, они стали юристами. А старшин сын был избран мэром Комо. В дальнейшем он написал много статей об отце, которые были опубликованы после смерти Вольты.

Слава Вольты принесла ему огромное богатство, он смог наслаждаться высоким уровнем жизни. Алессандро прожил свои последние годы в родовом поместье в Комо, где умер 5 мая 1827 г. в возрасте 82 лет.

Интересные факты

Вольта был одним из пионеров ранней электротехники. Есть много важных малоизвестных фактов о жизни великого ученого, которые обобщены в Википедии:

1. Энергия с детских пор переполняла мальчика, один раз это чуть не привело к страшным последствиям. В 12 лет он хотел понять «тайну золотого блеска» в ставке рядом с Монтеверди, как оказалось позже, это была слюда. Алессандро так увлекся, что упал в воду. Рядом не было никого, кто бы мог оказать помощь. К счастью, какой-то крестьян смог вовремя спустить воду и мальчика спасли.
2. После того как Алессандро Вольта показал работу батареи Наполеону в 1801 году, Бонапарт не только наградил его золотой медалью, но также учредил премию Вольта за научные достижения.
3. Наполеон в 1801 г. присвоил Вольте титул графа.
4. Папа Римский за исключительные заслуги назначил ученому пожизненную пенсию.
5. Франция наградила известного физика орденом Почетного легиона.
6. Все личные вещи, приборы и 11 громадных папок его трудов сгорели во время пожара, на выставке, посвященной его памяти. По стечению рока пожар случился из-за неисправной проводки.
7. Его портрет изображен на итальянской банкноте в 10 000 лир.
8. В память об ученом Вольте Toyota в 2003 г. назвала свой автомобиль — Toyota Volta.

Сегодня, наследие Алессандро Вольты хранится в мемориальном музее, выстроенного в его честь в Темпио Вольтиано, расположенного в сквере у озера. Музей был открыт в 1927 г. Этот неоклассический храм в настоящее время демонстрирует оборудование, которое физик Вольта использовал для проведения экспериментов. Рядом находится Вилла Олмо, где размещается Фонд Вольтиана — организация, занимающаяся научной деятельностью выдающегося ученого.