電池

18世紀の人々にとって、電気は見世物であり、謎だった。ガラスの球を擦って火花を飛ばし、ライデン瓶と呼ばれるガラスの瓶に電気をため、手をつないだ人の列に一度に流して皆を跳び上がらせる。アメリカのフランクリンは、凧を使って雷が電気であることを示した（フランクリンの雷の実験）。だが、ためた電気は、触れた瞬間に火花となって消えてしまう。電気を長く流し続ける方法は、誰も知らなかった。

道を開いたのは、一匹のカエルだった。イタリアのボローニャ大学の解剖学者ルイージ・ガルヴァーニは、1780年代、解剖したカエルの脚が、金属の器具に触れると痙攣することに気づいた。真鍮の鉤に刺したカエルの脚を鉄の柵に掛けると、雷も電気の機械も無いのに脚が跳ねる。ガルヴァーニは1791年に結果を発表し、生き物の体の中に電気があり、金属はそれを外へ導いているのだと考えた。彼はそれを動物電気と呼んだ。

この説に異を唱えたのが、パヴィア大学の物理学の教授アレッサンドロ・ヴォルタである。1745年に北イタリアのコモに生まれた彼は、すでに静電気を起こす装置や、わずかな電気を測る器械を工夫して名を知られていた。ヴォルタはガルヴァーニの実験をくり返し、カエルの脚が動くのは、触れている金属が二種類のときだと気づく。電気は動物の中から来るのではない。異なる二つの金属が湿ったものを挟んで触れ合うところで生まれ、カエルの脚はそれを感じ取る敏感な計器にすぎない、とヴォルタは論じた。自分の舌の上と下に違う金属を当て、酸っぱいような味を感じる実験もしている。二人の論争は、イタリアの学界を二つに割った。

ヴォルタは、カエルを使わずに電気を起こせることを示そうとした。1799年の暮れ、戦争で大学が閉じられていた間に、彼は故郷のコモで、銀か銅の円板と亜鉛の円板を、塩水に浸した布や厚紙を挟みながら、交互に何十枚も積み上げてみた。一番上と一番下に手で触れると、はっきりとしびれが走る。そのしびれは、何度触れても続いた。ライデン瓶の電気のように一度で消えてしまわない。円板の組を増やすほど、力は強くなった。液を満たした杯を金属の板でつなぎ、輪のように並べた形も考え出している。

1800年3月20日付で、ヴォルタはこの装置の説明をロンドンの王立協会の会長ジョゼフ・バンクスに書き送った。ヴォルタはこの装置を、シビレエイなどの魚が持つ発電の器官になぞらえて、人工の電気器官と呼んでいる。手紙は協会で読み上げられ、その年のうちに会報に載った。だが、その中身は正式な発表より先に伝わり、ロンドンでは数週間のうちに、ウィリアム・ニコルソンとアンソニー・カーライルがこの電池で水を分解し、水素と酸素を取り出していた。電気が物質をばらばらにする力を持つことが、初めて分かったのである。

ここから化学が一気に動き出す。ロンドンの王立研究所のハンフリー・デーヴィー（安全灯）は、巨大な電池を組み、1807年から翌年にかけて、それまで取り出せなかったカリウム、ナトリウム、カルシウムなどの元素を次々に取り出した。1820年には、デンマークのエルステッドが、電流の流れる針金のそばで方位磁針が振れることに気づき、電気と磁気が結びついていることが分かった。そこから電磁石が生まれ、マイケル・ファラデーによる電磁誘導の発見（電磁誘導の発見）を経て、発電機と電動機が生まれる。電流を遠くへ送って信号にする電信（モールスの電信）も、すべて流れ続ける電気があってはじめて可能になった。

ヴォルタの名声はヨーロッパ中に広がった。1801年、北イタリアを支配下に置いていたナポレオン・ボナパルトはヴォルタをパリに招き、学士院の前で電池を実演させて、金のメダルを与えた。のちには伯爵の位も授けている。ヴォルタは生涯の多くをコモとパヴィアで過ごし、1827年にコモで亡くなった。1881年、電気の単位を定める国際会議は、電圧の単位を彼の名にちなんでボルトと名づけた。

ガルヴァーニの説が、まったくの誤りだったわけではない。ヴォルタの電池がカエルの痙攣の一部を説明したのは確かだが、神経や筋肉が電気の信号で働いていることは、19世紀の研究でやがて確かめられる。カエルの脚の中の電気と、金属の触れ合いが生む電気と、二人はそれぞれ別の半分を正しく見ていたことになる。ガルヴァーニの甥のアルディーニは、死刑囚の遺体に電気を流して顔や手足を動かす公開実験でヨーロッパを回り、人々を驚かせた。電気で生命をよみがえらせるという想像は、のちの怪奇小説にも影を落としている。

ヴォルタの積み木は、重く、液がこぼれやすかった。その後、さまざまな改良が加えられ、19世紀の後半には液を糊状にして持ち運べる電池が作られる（持ち歩ける電池）。いま私たちのポケットの中で働いている電池も、二つの違う物質の間で生まれる電気を取り出すという点で、コモの研究室で積み上げられた円板の柱の直系の子孫である。