ALESSANDRO VOLTA

☼      18.2.1745   COMO            ۞     5.3.1827   COMO

„Přístroj, o němž píši a jenž Vás nejspíše udiví, není nic jiného než uspořádání několika dobrých vodičů různého druhu, jež po sobě následují v určitém pořadí. Třicet, čtyřicet, šedesát i více kusů mědi nebo lépe stříbra, z nichž každý se položí na kus cínu nebo lépe zinku, a stejný počet vrstev vody nebo nějaké jiné kapaliny lépe vodivé než obyčejná voda, jako jsou solný roztok, louh a tak dále, nebo místo kapaliny kusy lepenky, kůže dobře napojené takovou kapalinou, každý takový kus vložen mezi pár nebo spojnici různých kovů: takovýto soubor vždy ve stejném pořadí oněch tří vodivých členů, to je všechno, v čem záleží můj přístroj, který, jak už dříve uvedeno, napodobí účinek leidenské láhve, dávaje tytéž otřesy, přičemž ovšem zůstává daleko za její silou, pokud jde o praskot výbojů, o jiskření, doskok jisker a tak dále; co do síly jest roven jen slabě nabité baterii mající však neobyčejně vysokou kapacitu; překonává však takovou baterii co do síly a schopnosti tím, že ji není třeba napřed nabíjeti elektřinou, a že je schopen vydávati rány kdykoli se ho vhodně dotkneme, ať se dotýkáme i sebečastěji.“

Takto zní nejdůležitější část dopisu odeslaného 20. března 1800 předsedovi Královské společnosti londýnské pro zdokonalení znalostí přírody (známé Royal Society), v té době jistě nejmocnější vědecké instituci světa. V jedné jediné košaté větě, dokumentující současně i styl tehdejších vědeckých pojednání, je zaklet budoucí osud elektřiny… Kolik podobných sdělení, bezvýznamných (většinou) i převratných (čas od času) už vzešlo z per objevitelů! Kolik z nich asi skončilo v koši na odpadky z předsudků a pouhopouhých bláhových nedorozumění?

Předseda, věhlasný botanik a zeměpisec Joseph Banks, čte dál. „Exaktní“ vědy nejsou jeho doménou, ale tohle… stálý zdroj proudící elektřiny… z prostých kovů uspořádaných v roztoku… Dopis však nese podpis profesora Volty z Pavie, s výjimkou Charlese Augustina de Coulomba snad nejuznávanějšího znalce elektřiny, ba co víc, člena – Královské společnosti! Předseda bez váhání zařazuje zprávu k vydání v pojednáních Společnosti.

V únoru 1745 se manželům Philippemu Voltovi a Marii Magdaléně Voltové (hraběnce Inzaghi) narodil syn. (V témže roce přichází na svět i proslulá leidenská láhev, na dlouhá léta jeden z nejvěrnějších druhů všech elektrozpytců. Že by svojí magickou „influencí“ zasáhla až do Comu? Stálo by jistě za úvahu zamyšlení nad vztahem mezi přáním rodičů ohledně ambic jejich potomků a jmény, jež jim dávají. Alessandro Giuseppe Antonio Anastazio je však z jiného molekulárního modelu než jeho brácha, který se nechal zlákat k církevnímu hodnostářství za tučné spropitné. Pravda, bystrý je, i hloubavý, jenže… až příliš. Nechce jen opakovat to, co vydumali už před ním. A také nechce poslouchat jakási nařízení… Odvrhuje nadějné vyhlídky vojenské, diplomatické i duchovní, nevoní mu ani podnikání… Volí cestu za poznáním. Přírodní vědy, fyzika, to je vono. Jako student vydává roku 1765 první vědeckou práci „O přitažlivé síle ohně elektrického a jevech s tím spojených“. V devětadvaceti se stává učitelem fyziky na gymplu v rodném Comu. Rok nato vynalézá elektrofor – přijímač, jímž lze bez tření shromáždit libovolně velký náboj. Roku 1779 přijímá profesuru na univerzitě v Pavii. Přednáší rád a nekomplikovaně srozumitelným jazykem; neholduje suchým faktorům a nezáživným faktům, vyhýbá se přílišným detailům, abstraktní principy doprovází demonstrací příslušných experimentů. Podává filozofický výklad hlavních objevů a vynálezů v oboru, vhodnými souvislostmi a příklady zpřístupňuje problémy fyziky i amatérům. Není divu, že se na jeho „čtení“ hrnou posluchači bezmála z celé Evropy! Smělému mládí imponuje i tím, že odmítá věřit v jakékoliv tajemno, alespoň dokud nejsou vyčerpány všechny možnosti přirozeného výkladu. Jak se mu právě tento názor bude za deset let hodit!

Hodně v té době také cestuje, poznává osobně Voltaira, Laplace, Priestleye, Lavoisiera, jehož podobizna s věnováním bude pro další časový prostor viset ve Voltově kabinetu… Roku 1782, kdy navštěvuje také Hornickou akademii v Banské Štiavnici, sestrojuje svůj známý elektroměr ze slaměných stébel, který ve spojení se dvěma deskami oddělenými lanem (první kondenzátor v dnešním slova smyslu) umožňuje Voltovi (nezávisle na Coulombovi, který na to šel jinak) solidní měření elektrického napětí, pro něž také navrhuje jednotku. Ano, právě teď, v polovince osmdesátých let osmnáctého století, elektrostatická bádání vrcholí. Co poskytla světu? Poznání (Coulombův zákon a spoustu empirie), užitek (ačkoli ještě v osmdesátých letech, tři desetiletí po konstrukci prvních bleskosvodů, se ve Francii najde soud, který přikáže jednomu z jejich propagátorů „tu ďábelskou věc“ okamžitě odstranit ze světa), ale především, vzato z ryze praktického hlediska, špás lepší než rochnítko s cigárkem. Vůbec kuřáky nemusím pro zakouřenou clonu úmorně zhoubnou, než vůbec nějak humornou. (Kdo nepodstoupil „elektrizaci“, platil v lepší společnosti div ne za pasáčka vepřů. Elektrické výboje, samozřejmě přísně ládované, vyhledávaly ty nejurozenější dámy a hlava z nej(po– )mazanejších, arbiter elegantiarum tehdejších mravů král francouzský, dokonce pro svůj dvůr zorganizoval tuto podívanou: nechal zelektrizovat celou svoji gardovou brigádu. Pod „palbou“ baterie leidenských lahví „cvičila“ prý neuvěřitelně unisono bass.)

Zároveň se však elektrostatika stala z teoretického hlediska a v mezích tehdejších výzkumných možností uzavřenou kapitolkou. Co dál? Ještě efektnější jiskry, ještě krapet zajímavější „leidenky“? Pochybnosti o „badatelské perspektivě“ elektrostatiky jako bychom cítili i u Volty, když ve výčtu jeho úspěchů roku 1790 nacházíme audiometr, což je kalibrovaná trubice na měření objemu plynů…

Přichází rok 1791. Alessandro Volta je zvolen členem Královské společnosti v Londýně a vyznamenán její čestnou plackou. To představuje bez nadsázky nejvyšší vědeckou poctu, jaké se v té době může pozemšťanovi přihlouple nekouřícímu tabáček dostat. V šestačtyřiceti je na vrcholu slávy. Skutečně na vrcholu? V témže roce se mu dostává do ruky obsáhlá čtyřdílná práce boloňského profesora anatomie Luigiho Galvaniho „Pojednání o elektrických silách při pohyblivosti svalstva“. Rázem je všechno jinak.

Příběh, jímž příroda přivedla člověka k elektrodynamice, začíná snad nejšťastnější (a nejužitečnější) náhodou v dějinách lidského poznání.

Začneme arabskými zvyklostmi odzadu. Napadlo by vůbec někoho (a koncem 18. století tuplem) máčet pro nic za nic dva různé kovy do roztoku elektrolytu? A co je to vlastně ten elektrolyt? Ale i kdyby, jeden takový článek dá proud pranepatrný, jak ho měřit? O fascinaci historiků vědy tímto tématem svědčí počet zaručeně pravých verzí, jimiž nás častují. Nu, ať už se ona pamětihodnost udála na pitevním či kuchyňském stole nebo na balkónovém či kuchyňském zábradlí, ať si jí povšiml Galvani, jeho ženská nebo jeho slouha, nehraje velkou roli. Podstatné je, že nějakým způsobem došlo na kratičký okamžik k uzavření obvodu ze dvou kovů, elektrolytu a velmi citlivého čidla (řekněme rovnou galvanoměru), přičemž elektrolyt a čidlo v jednom tvořilo – žabí stehýnko, přesněji řečeno jeho nerv. Výsledkem byl záškub svalu. K jeho prvnímu pozorování došlo pravděpodobně už v listopadu 1780. Tomuto zvláštnímu jevu se potom Galvani „veden neuvěřitelnou horlivostí a touhou“, věnoval plných jedenáct sezón. Co uměl uskutečnit předtím? Pokusy s drážděním nervů, samozřejmě jen mechanickým, prováděl už prve, určitě znal také účinek elektřiny na svaly a nebyla mu neznáma ani existence rejnoků elektrických. Přičteme-li k tomu, že byl lékař a nikoli fyzik, vychází nám teorie „živočišné elektřiny“ jako pro něho nejpochopitelnější. A přitom mu chybělo jen malinko: „Když jsem přenesl zvíře do uzavřené komnaty, položil je na železnou desku a přitiskl mosazný háček zaražený v jeho míše, hle, objevilo se totéž škubnutí, ty samé pohyby…“

Závěrem svého elaborátu Galvani skromně uzavírá: „To vše jsem – jak už řečeno – vydumal k tomu cíli, aby bylo velkými učenci uváženo… aby to jednou mohli zužitkovati; to bylo naše přání.“ A velcí učenci uvažovali, arci pouze v intencích Galvaniho živočišné elektřiny. Všichni až na jednoho – Voltu. Sledujme nyní hlavní body jeho průzkumu: Už zanedlouho dochází k poznání, že žabí preparáty jsou k elektrickému podráždění nesrovnatelně citlivější než jeho nejlepší elektroměr, proto jich začne používat jako průkazné prostředky. Má ovšem k dispozici ještě jeden takový prostředek – vlastní jazyk a také ho náležitě využívá; dokáže podle kyselé nebo louhovité (zásadité) chuti rozeznat místo vstupu a výstupu elektřiny na jazyku a dokonce tak určuje směr jejího proudění mezi dvěma různými kovy. Takto Volta vyšetřuje řadu kovů, nerostů, ale i například uhlí; řadí je podle stupně účinnosti a nazývá vodiče 1. třídy. Kapaliny, které vykazují „průchod elektrického proudu“ pak nazývá vodiče 2. třídy (toto označení je dodnes platné). Dále přichází na to, co pravděpodobně už předpokládal, že příčinou proudu není živočišná elektřina, ale „kovy samy“, že je zde „elektřina buzena způsobem, o jakém dosud nikdo neměl ani tušení“. V práci z roku 1792 nazývá tuto elektřinu „kovovou“, čímž popudí Galvaniho, který okamžitě sestaví obvod ze samých živočišných tkání, bez jediného kovového prvku. Volta už však striktně směřuje směrem opačným – zahajuje pokusy při úplném vyloučení živočišných organizmů. Není ovšem snadné vystačit s čidlem tak necitlivým jako elektroměr s kondenzátorem a kdokoli jiný by nejspíše pohořel. Voltova předchozí „metrologická“ průprava však nakonec přeci jen slaví triumf. V srpnu 1796 měří Volta první proudy „a to lépe, nežli čekal“. Téhož roku vtrhne do Itálie Napoleon Bonaparte. Volta, už od dřívějška zřejmě obdivovatel Francie, vychází v přivítacím poselstvu vstříc dobyvateli. Naproti tomu vlastenec Galvani odmítá přísahat věrnost cisalpínské republice a je zbaven všech svých úřadů a hodností. Dožívá z milosti u bratra, kde v prosinci 1798 umírá. Volta mezitím pořádá řadu napětí pro vodiče 1. třídy podle jejich vzájemného chování v roztoku elektrolytu (základ dnešní řady elektrochemické ušlechtilosti kovů). Ví, že pouhým spojením vodičů 1. třídy nepřetržitého proudu dosáhnout nelze, jen i v přítomnosti vodiče 2. třídy. Volta jím napouští řídké dřevo, papír nebo plsť (zprvu si vodič 2. třídy nedovede představit jinak než v deskové formě) a vkládá mezi různé kovy… Odtud pak vede pouhý krůček ke zjištění, že násobením těchto jednotlivých článků lze kromě stálého proudu dosáhnout i značně vysoké napětí. Proslulý Voltův sloup je na světě.

Následuje známý dopis předsedovi Royal Society, v němž kromě sloupu popisuje i „korunu nádob“, baterii, v níž už jsou jednotlivé články tvořeny nádobkami s elektrolytem a v něm ponořenými elektrodami. Dále se zde Volta zabývá některými fyziologickými účinky proudu na sluch, čich, zrak, na prsty položené do krajních nádobek.

Práce zveřejněná v renomovaných análech Královské společnosti budí okamžitý ohlas. Už šest týdnů po jejím odeslání sestaví Voltovu baterii William Nicholson a velmi brzy potom se mu zadaří elektrolyticky rozložit vodu (čímž inspiruje Davyho k jeho klasickým experimentům). Rodí se zcela nový vědní obor – elektrochemie. Největšího uznání se však Voltovi dostane z Francie, od nejvýznamnějšího státníka té doby, prvního konzula Francouzské republiky, Napoleona Bonaparta.

Paříž 7. listopadu 1801. Míjí osmá hodina večerní. V sále Francouzského institutu začíná přednáška profesora Volty z Pavie, jejímž vyvrcholením má být předvedení „sloupu“. Za půldruhého roku známosti ho stačily opříst hotové legendy; honem tedy uvidět ten zázrak světa, perpetuum mobile, které co nevidět rozmete filozofii zašlých věků a otevře technice zasloužený kus ráje…

Ke stolu s pomůckami přistupuje vysoký širokoplecí muž energické tváře. Vlasy má notně prošedivělé, ale kráčí zpříma a easy. V řadách honorace to zašumí. Dobyvatel kyne, objevitel spustí svůj výklad. Jakpak asi dopadne toto namlouvání s mocí? Myslíš si, Alessandro, že „slezina“ před tebou tě dokáže doopravdy ocenit? Že se ti svět mocenských intrik a zájmů naprosto odlišných od tvých zásad podaří zaujmout jen na okamžik déle, než co tě uvidí v blízkosti mrňavého velkého konzula? Vždyť jistě tušíš, co by ráčili slyšet nejraději – velebení francouzské vědy! Nuže, do toho…

Začíná historií.

„Nauku o elektřině otevřel před dvěma stoletími dvorní lékař William Gilbert, Angličan. Ten také zavedl název elektřina…“

Dvě kuličky z bezové duše, zavěšené na nitích, se po zelektrizování samy oddálí.

„Odpuzování stejně nabitých těles objevil magdeburský starosta Guericke.“

Volta bere do ruky kočičí kůži a tře jí sírovou kouli. Potom k ní pomalu přibližuje kloub ukazováčku. S lehkým prásknutím přeskočí jiskérka. Shromážděním proběhne vlna zájmu.

„Pokus s jiskrou učinil první dvorní rada Leibniz, také Němec…“

Zatočí klikou třecí elektriky, „také vynálezem Guerickovým“. Diváci reagují jásotem.

„Bez jiskry se panstvo nudí“, konstatuje věcně přednášející a pokračuje.

Po zdržení u Coulomba se konečně dostává ke Galvanimu. Zatímco obratně pitvá žábu, zdůrazňuje, že bez Galvaniho by sloup nikdy neobjevil. Sám bůh snad řídil Galvaniho činy…

Pokusy s žabími stehýnky vyvolávají veselí. Zato potom…

Posluchači, kteří se chtějí před Napoleonem blejsknout zájmem a neohrožeností, se svíjejí v křečích při doteku pólu baterie. Oči se účinkem proudu vyvracejí, jazyk se osypává kyselostí, v uších zní strašlivý rachot hromu… Veselí střídá zmatek, samolibost bázeň před tou podivnou, neznámou silou…

První konzul opouští lóži a vystupuje na pódium.

„Génius odhrnul závoj z tajemství přírody. Géniů je jako šafránu. Proto nestačí, abychom je pouze obdivovali, musíme je i odměňovat. Zakládám tímto nadaci dvě stě tisíc franků pro geniálního objevitele na poli elektřiny. Jako prvnímu odevzdávám tuto cenu profesoru Alessandru Voltovi…“

Volta však Napoleona „zklame“. Velkého už nic dalšího neobjeví. Invence se nedá koupit, pane první konzule… Přijdou však i jiní: Oersted spojí elektřinu s magnetismem, do kvantitativního výzkumu elektrodynamiky se pustí Ampère a Ohm. (Ampère také zavede pro magnetická měřidla elektrického proudu název galvanoměr, snad proto, že Volta ještě dožívá, a on chce poctít raději mrtvou duši) a především Faraday, který (4 roky po Voltově zkolabování s následky smrti) objevuje elektromagnetickou indukci…

Volta, již člen Institutu de France a nositel jeho zlaté medaile, chce roku 1804 odejít do výslužby, aby se mohl věnovat třem malým synům (ženil se teprve roku 1794), ale Napoleon o tom nechce ani slyšet („i kdybyste měl přednášet jen jednou ročně“). Naopak, jmenuje Voltu hrabětem a roku 1810 lombardským senátorem. A ještě v roce 1815 ho německý císař Franz II. dosazuje do funkce děkana filozofické fakulty univerzity, kterou vykonává 4 semestry. Teprve potom se Volta dostává na kýžený odpočinek.

Uchyluje se do Comu, kde začátkem března 1827 naposledy vdechuje a vydechuje s úlevou živé částice.