Doc. dr. Jonas Algirdas Martišius

Fizikas, chemikas, fiziologas A. Volta gimė 1745 m. vasario 18 d. minėtame Komo mieste, ten pat ir mirė 1827 m. kovo 5 d. Taigi buvo sulaukęs 82 metų, o žymiausią atradimą padarė būdamas 54 metų. Studijavo filosofiją jėzuitų mokykloje. Dar mokiniu būdamas susirašinėjo su fizikais. Pirmąjį mokslinį darbą “Apie elektrinės ugnies traukiamąją jėgą ir apie nuo tos ugnies priklausančius reiškinius” A. Volta paskelbė 1769 m. Jo mėgstamiausia sritis buvo elektros mokslas, tačiau domėjosi ir kitais klausimais. 1775 m. A. Volta sukūrė dervos elektroforą, 1776 m. atrado ir ištyrė degiąsias dujas (metaną), 1781 m. sukonstravo jautrų elektroskopą su šiaudeliais, 1783 m. – kondensatorių; pagerino geriausią to meto elektrometrą, rado santykį tarp izoliuoto laidininko talpos, krūvio ir įtampos, pasiūlė įtampos matavimo vienetą (apie 13,35 V), aprašė telegrafo projektą, 1787 m. nustatė liepsnos laidumą, 1790 m. stebėjo difuziją, 1795 m. atrado skirtingų metalų kontaktinę elektrą (kontaktinį potencialų skirtumą) ir 1796 m. suformulavo du dėsnius apie to potencialo savybes, kurie vadinami Voltos dėsniais. Jis atliko ir termoelektros bandymų, tyrė žmogaus skonio receptorių ir eigos elektrinį dirglumą. A. Volta taip pat tyrinėjo garus ir padarė išvadą, kad garų slėgis nepriklauso nuo to, kokią erdvę jie užima- tuščią ar užpildytą oru. Tai mažai skiriasi nuo Daltono dėsnio. Dar A. Volta nustatė, kad oro šiluminio plėtimosi koeficientas (jeigu slėgis nesikeičia) yra pastovus (nepriklauso nuo temperatūros). Tuo remiantis Tarptautinis fizikų kongresas, sukviestas Komo mieste 1927 m., minint 100 metų nuo A. Voltos mirties, paskelbė kreipimąsi, kuriame buvo siūloma pripažinti du atskirus dėsnius: Voltos dėsnį apie oro plėtimosi koeficiento pastovumą ir Gei-Liusako (Gay-Lussac) dėsnį apie visų dujų plėtimosi koeficiento vienodumą. Tas kreipimasis liko neįvykdytas.

Taigi 1860 m. sudaryta komisija A. Voltos mokslinį palikimą suskirstė net į 6 dalis:

1) bendroji fizika ir mechanika;
2) šiluma. Dujų plėtimasis nuo šilumos. Garų slėgis. Degimas. Užsidegantis oras (degiosios dujos);
3) įprastoji elektra (trynimo elektra);
4) galvanizmas ir Voltos elektra;
5) meteorologija, ypatingai elektrinė;
6) kelionių užrašai; susirašinėjimas.

Tačiau dar nekalbėjome apie žymiausią A. Voltos išradimą – Voltos stulpą. A. Volta 1792 m. pradėjo kartoti Galvanio (Galvani) bandymus su varlėmis. Paminėkime vieną iš jų – išpreparuoti varlės raumenys traukiasi, prilietus prie jų dviejų skirtingų metalų (pvz., geležies ir vario) kontakto laisvus galus. 1794 m. A. Voltai pavyko sukurti dar silpną elektros srovės šaltinį, vadinamą galvaniniu arba Voltos elementu. Jį sudarė du skirtingi metalai, atskirti drėgna medžiaga. Norėdamas padidinti efektą, jis pradėjo tyrinėti tokių elementų “grandines”. 1799 m. pabaigoje A. Voltai pavyko pasiekti tikslą. Sujungęs tokius elementus nuosekliai, gavo įtampą tarp kraštutinių metalų, proporcingą elementų skaičiui. Apie savo atradimą jis taip rašė Anglijos Karališkosios draugijos (Royal Society) prezidentui Joseph Banks’ui kitų, t. y. 1800 m. kovo 20 d.: “Trisdešimt, keturiasdešimt, šešiasdešimt arba daugiau vario, geriau sidabro, gabalų, kurių kiekvienas ant alavo, daug geriau ant cinko, yra padėtas; lygiai toks pat skaičius sluoksnių vandens arba kito skysčio, kuris yra laidesnis negu paprastas vanduo, pvz., sūdytas vanduo, šarmas ir t. t., arba toks pat skaičius tais skysčiais gerai išmirkytų kartono, odos ir t. t. gabalų. (…) Svarbiausias rezultatas – tai prietaisas, kuris savo poveikiu, t. y. rankos sukrėtimu, tolygus Leideno stiklinei, tačiau kuris veikia nepertraukiamai, t. y. jo krūvis po kiekvieno išlydžio pats atsistato; kitaip sakant, šitas prietaisas sukuria nesunaikinamą krūvį, suteikia nepertraukiamą impulsą elektriniam fluidui”.

Iš to laiško pasaulis sužinojo apie naujo prietaiso išradimą. Jį pats A. Volta vadino “dirbtiniu elektriniu organu”, vėliau pavadino “elektrovaros aparatu” arba “kolona”, kadangi jame atskiri elementai buvo sudėti vienas ant kito. Vėliau prancūzai pradėjo vadinti “Galvanio stulpu” arba “Voltos stulpu”.

Dabartine mokslo kalba Voltos stulpas aprašomas gana įvairiai. Į tai nesigilinsime. Dar kiek sustosime prie istorinių minčių ar vertinimų. Vokietis Armin Herman nurodo, kad A. Volta “padovanojo žmonijai pirmąjį naudingą šaltinį, kuris gamino ilgalaikę elektros srovę. Augusto Righi tada pastebėjo: mokslas ir technika dabar turi ne tik akimirksninę kondensatoriaus iškrovą, bet ir nepaliaujamą iškrovą. Francois Arago rašė – tai puikiausias instrumentas, kokį žmonija kada nors buvo išradusi, neišskiriant teleskopo (žiūrono) ir garo mašinos”. Autorius dar teigia, kas Voltos stulpas tuoj pat visuose kultūringuose kraštuose buvo pradėtas gaminti, kad amžiną paminklą A. Voltai pastatė Mokslas, pavadindamas įtampos vienetą “voltu”. Italas Mario Gliozzi rašo: “Žinia apie Voltos elektrinės baterijos išradimą plito, sukeldama tokį dėmesį, kokio, matyt, nesukėlė joks atradimas nuo Niutono laikų. (…) Iki elektromagnetinės indukcijos atradimo Voltos baterijos (ir termoelektrinė baterija) buvo vieninteliai srovės generatoriai (…). Žmonijai teko laukti dar 142 metus iki atominio katilo pasirodymo. Pastarojo gimimą savo pasekmėmis galima lyginti su Voltos stulpo išradimu”.

Dar prieš svarbiausią išradimą A. Volta keliavo po įvairias Europos šalis ir pranešinėjo žymiausiems fizikams apie savo atradimus bei demonstravo prietaisus. Triumfališkiausia kelionė, matyt, buvo į Paryžių 1801 m., pakvietus Napoleonui, kur A. Volta Prancūzijos institute (Institut de France), dalyvaujant ir Napoleonui, rodė savo bandymus. Napoleonui pasiūlius, nusižengiant įstatams, A. Voltai buvo nukalta auksinė moneta. Jis buvo išrinktas užsienio nariu, gavo didelę piniginę dovaną, paskirta ir pensija. Napoleonas paskelbė jį grafu ir Lombardijos kunigaikštystės senatoriumi. Lapkričio 17 d. A. Volta sužavėtas rašė savo broliui iš Paryžiaus: “Aš pats stebiuosi tuo, kad mano atradimai sužadino tiek entuziazmo (…). Jau daugiau metai visi Vokietijos, Prancūzijos ir Anglijos laikraščiai pilni pranešimų apie tai”. Beveik visos Europos akademijos išrinko A. Voltą savo nariu.

Mūsiškis prof. Juozas Algimantas Krikštopaitis, Lietuvos mokslo istorijos ir filosofijos asociacijos prezidentas, dalyvavęs minėtoje jubiliejinėje Pasaulinėje konferencijoje Kome – Pavijoje ir skaitęs ten pranešimą “Voltos iššūkio pėdomis: Teodoro Grotuso elektrolizės teorija, 1805”, pažymi, kad A. Voltos atradimas vėliau iš esmės pakeitė sampratą apie mikropasaulio struktūrą ir atliko ypatingą vaidmenį techninės civilizacijos raidoje. Iki Voltos stulpo atradimo buvo tyrinėjama tik elektrostatinė elektra. A. Voltos sukurtos baterijos galimybės buvo visai naujos: “Nuostabu buvo tai, kad šis įrenginys gamino nuolatinę elektros srovę, kuri, pavyzdžiui, skaldė vandens tirpalą. (…) Voltos atradimas tapo iššūkiu visai mokslo visuomenei. Iškilo ambicijas liečiantis klausimas: kam pavyks išsiaiškinti, kas sukelia elektros srovės atsiradimą baterijoje (…). Į varžybų sūkurį įsitraukė Teodoras Grotusas”. Taigi jubiliejinėje pasaulinėje konferencijoje skambėjo ir mūsų kraštiečio T. Grotuso vardas. T. Grotusas minimas įvairioje literatūroje, tačiau kartais pasakant tik dalį tiesos. Pvz., minėtas M. Gliozzi rašo, kad “aiškinant cheminio suskaidymo, tekant elektros srovei, mechanizmą, puikų indėlį įnešė Kristian Grotthus, dvidešimtmetis mokslininkas. Jis Romoje studijavo mokslų kursą”. Toliau dėstoma Grotuso teorija, yra jo veikalo iliustracija, teigiama, kad Grotusas parengė dirvą jonų teorijoms, tačiau nėra nė žodžio apie tai, iš kur buvo tas jaunuolis, kas jis toks. J. A. Krikštopaičio pranešimas padėjo pasakyti kitą tiesos dalį, savitai atskleisti Grotuso darbų reikšmę.

Išradus Voltos stulpą, gausūs moksliniai ieškojimai buvo pradėti trimis kryptimis: 1) minėtieji paties atrasto reiškinio prigimties tyrimai, 2) vis galingesnių baterijų gamyba, 3) naujų atrastų reiškinių nagrinėjimas. Dar ilgokai buvo abejojama, ar galvaninių (labiau fiziologinių) ir elektrinių reiškinių prigimtis yra vienoda, ar ne. Buvo ir kitokių vingių. Pavyzdžiui, pats A. Volta manė, kad jeigu išsišakojusioje grandinėje viena šaka yra metalinis laidininkas, o kita – skystasis, tai visa srovė turinti tekėti metaliniu laidininku. Palaipsniui buvo sukurta Voltos stulpo cheminė teorija, atsirado elektrochemija, daug naujų srovės elementų, vis įvairesnis tapo jų panaudojimas. Tuo požiūriu įdomi yra N. Lamtevo šio amžiaus pradžioje išėjusi knyga “Sausi galvaniniai elementai” (sausais čia vadinami tokie elementai, kuriuose nėra laisvo skysčio; toks buvo ir Voltos stulpas). Toje knygoje suskaičiavome net 80 srovės elementų rūšių ar tipų. Autorius nurodo, kad “elementai daugiausia naudojami motorų užvedimui ir kišeniniams žiebtuvėliams. Jie dar vartojami elektros skambučiams, elektrinėms žvakėms, žibalinėms lempoms elektra uždegti, iliuminacijoms, laikrodžiams apšviesti, šviečiančioms sagėms, segtukams. Gaminamos taip pat elektrinės nosys ir ausys maskaradams. Kišeninio žiebtuvėlio lemputė su metaliniu plauku kainuoja iki 50 kp.” Šitaip buvo beveik prieš 100 metų ir tiek pat metų praėjus po Voltos stulpo išradimo. Kaip bus dar po 100 metų?

Paminėkime dar šį tą iš A. Voltos biografijos. Jis 1774-1779 m. dėstė fiziką Komo gimnazijoje. 1779 m. buvo pakviestas eiti profesoriaus pareigas į specialiai jam įkurtą Eksperimentinės fizikos katedrą Pavijos universitete. Jo paskaitos buvo taip gausiai lankomos, kad netrukus teko pastatyti naują auditoriją. Nuo 1815 iki 1819 m. A. Volta buvo Paduvos (Padujos) universiteto Filosofijos fakulteto direktorius. J. A. Krikštopaitis pabrėžia, kad Italijoje gerbiamas A. Voltos atminimas. Pavijos universitete yra Voltos muziejus ir puiki biblioteka, išsaugoti jo naudoti baldai, reikmenys ir prietaisai. Gimtajame Kome ant to paties vardo ežero kranto 1927 m. minint mokslininko mirties šimtmetį buvo atidarytas A. Voltos memorialinis muziejus. Įdomu ir tai, kad ten pat tai pačiai sukakčiai skirtame tarptautiniame fizikų kongrese Nilsas Boras (Niels Bohr) pirmą kartą išdėstė garsųjį papildomumo principą. Be to, tame pačiame Kome, Olmo rūmuose, kur vyko šių metų pasaulinė konferencija, įsikūręs Alesandro Voltos mokslo kultūros centras. Norime pabrėžti sąvoką “mokslo kultūra”. Tam buvo skirta antroji konferencijos dalis “Mokslas kaip kultūra”. Mūsų šalyje mokslas šitaip labai retai suprantamas, o, pavyzdžiui, Kaune buvusį įdomų privatų žymaus mokslininko Vinco Čepinskio muziejų giminės turėjo sukrauti į lagaminus, nes jis niekam nerūpėjo.

Neseniai minėjome elektrono, rentgeno spindulių, radioaktyvumo atradimo šimtąsias metines. Tuoj pat bus žymiosios kvantų hipotezės 100-metis. Ne mažiau reikšminga ir Voltos stulpo 200 metų sukaktis.