卡文迪許的父親是英國公爵的後裔,由於他的母親喜歡法國的氣候,所以搬到法國來居住。1731年,卡文迪許生於法國的尼斯。1753年,年輕的卡文迪許去巴黎留學,主要研究物理學和數學;回國後,在倫敦的一家私人實驗室裏從事科學研究。1787年卡文迪許父親去世後,他得到了一大筆財產。不久他的一位姑母逝世,又留給他一大筆遺產。所以卡文迪許非常富有,是英國屈指可數的富翁。但他醉心於科學研究,不好交際,不善言談,終生未婚,一生都在實驗室和圖書館中度過的。
卡文迪許酷愛圖書,他把自己收藏的大量圖書,分門別類地編上號,管理得井井有條。1758年的一天,忙了一整天的卡文迪許獨自待在書房裏,拿起一本書翻閱起來。說來也巧,他正好看到關於古羅馬時代科學文化的書中,記載了2000多年前風行一時的用大黑魚治病的方法。善於思考的卡文迪許馬上想到:奇怪,為什麼當病人的腿觸到大黑魚時,會有發麻的感覺呢?
在18世紀初期,隨著電動機和電池的發明,人們已經知道了“電”。卡文迪許清楚,當人體碰到電時,就會產生發麻的感覺。這時,他心裏閃過一個念頭:難道這大黑魚身上帶電?想到這裏,卡文迪許興奮起來。可是,他轉念一想,要是大黑魚本身帶電,那它自己受得了嗎?再說,還從未聽說動物會帶電呀!
卡文迪許設法弄到了這種大黑魚,把它埋在潮濕的沙灘裏。然後,他在這條魚上麵接上一個萊頓瓶。果然,萊頓瓶冒出了火花!“大黑魚身上的確帶電”,卡文迪許大為驚訝,他給大黑魚取名為“電鱝”。就這樣,卡文迪許第一個用科學的方法證明了生物電的存在。
後來的科學家又進一步解剖電鰻、電鰩等電魚,發現所有能放電的魚類的頭部兩側的皮膚裏均有一個由纖維組織所構成並與神經組織相連接的蜂窩狀“發電器”。可別小看這種發電器,它的放電本領可不小。在世界上目前已知的500多種電魚中,放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,非洲電鰩產生的電壓高達200伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓,電鰻能產生500伏的電壓。有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上是電擊冠軍。現在,電魚已經引起了科學家的注意,如果能成功地模仿它們的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。
天才是百分之一的靈感加上百分之九十九的努力。卡文迪許為了進行科學研究,不僅把客廳改成了實驗室,並且在臥室的床邊都安裝了許多實驗儀器。人們就是通過卡文迪許留下的大量的實驗記錄了解了他在電學、化學等方麵的精辟見解,這大大促進了同代人和後代人在這些方向上取得重大的突破。
伽伐尼的蛙腿實驗
1786年,英國科學家卡文迪許在“電魚”身上發現了生物電,但是他並沒有繼續研究下去。真正對生物電進行研究,並為之命名的是與卡文迪許同時期的意大利科學家伽伐尼。
伽伐尼1737年生於意大利的波洛尼亞。他從小接受正規教育,1756年進入波洛尼亞大學學習醫學和哲學。1759年從醫,開展解剖學研究,還在大學開設醫學講座。1766年,伽伐尼任大學解剖學陳列室示教教師。此後,他開始了蛙腿肌肉運動的解剖學研究。
1786年的一天,伽伐尼指導學生解剖。有一位調皮的學生沒有認真地做實驗,反倒對旁邊的起電機發生了興趣,他趁教授不注意的時候搖起了起電機,突然啪的一聲起電機和盛蛙腿的銅盤打出一個大火花,把這個學生嚇了一跳。伽伐尼和同學們都轉過身來,但是此時一個更奇怪的現象引起了大家的注意,擺在金屬盤裏的蛙腿隨著電擊抽動了一下,教授的眼睛瞪大了,他顧不上批評這位淘氣的學生,而讓他重新搖動起電機,全體同學都注視著那個蛙腿,啪的一聲銅盤上又打出一個大火花,蛙腿隨著電擊又抽動了一下。
為了掌握青蛙抽搐的規律,伽伐尼安排了一係列實驗。起先他隻用刀尖觸青蛙神經,然後隻讓起電機打電火花,都不能使蛙腿抽搐。接著,伽伐尼把青蛙用銅鉤子掛在花園的鐵欄杆上,結果發現在閃電來臨時,青蛙也會抽搐。伽伐尼又把青蛙放在鐵桌上,用銅鉤子碰青蛙腿,隻要銅鉤子另一端觸及桌麵,即使沒有任何其他帶電體在場,蛙腿也會抽搐。這是為什麼呢?伽伐尼百思而不得其解。