실험이 틀렸음을 보여줄 때 가장 매력적인 아이디어라도 포기할 준비가 되어 있어야 합니다.
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta는 이탈리아의 물리학자, 화학자, 전기와 전력의 선구자로서 전기 배터리의 발명자이자 메탄의 발견자로 인정받고 있습니다. 그는 1799년에 볼타 전지를 발명했으며, 1800년에 왕립학회 회장에게 보낸 두 부분으로 나뉜 편지를 통해 실험 결과를 보고했습니다. 이 발명을 통해 Volta는 전기가 화학적으로 생성될 수 있음을 증명했으며, 전기가 오직 생명체에 의해서만 생성된다는 당시의 지배적인 이론을 반박했습니다. Volta의 발명은 엄청난 과학적 흥분을 불러일으켰고 다른 과학자들이 유사한 실험을 하도록 이끌었으며, 이는 결국 전기화학 분야의 발전으로 이어졌습니다.
Volta는 또한 그의 발명으로 인해 Napoleon Bonaparte로부터 찬사를 받았으며, 프랑스 학술원에 초대받아 학술원 회원들에게 자신의 발명을 시연했습니다. Volta는 그의 인생 전체에 걸쳐 황제와 일정한 친분을 누렸으며 황제로부터 수많은 명예를 받았습니다. Volta는 Pavia 대학교의 실험 물리학 교수직을 거의 40년 동안 지냈으며 학생들에게 광범위하게 존경받았습니다.
전문적인 성공에도 불구하고 Volta는 가정 생활에 기울어진 성향을 보였으며 이는 그의 말년에 더욱 뚜렷했습니다. 이 시기에 그는 공적 생활로부터 물러나 주로 가족을 위해 살다가 1823년에 시작된 일련의 질병으로 인해 1827년에 결국 사망했습니다. 전기 전위의 SI 단위는 그의 명예를 위해 볼트(volt)라고 명명되었습니다.
초기 생활과 활동
Volta는 현재의 이탈리아 북부에 위치한 Como 마을에서 1745년 2월 18일에 태어났습니다. 1794년, Volta는 Como 출신의 귀족 여성 Teresa Peregrini와 결혼했으며, 함께 세 명의 아들을 키웠습니다: Zanino, Flaminio, Luigi. 그의 아버지 Filippo Volta는 귀족 혈통이었습니다. 그의 어머니 Donna Maddalena는 Inzaghi 가문에서 나왔습니다.
1774년, 그는 Como의 Royal School에서 물리학 교수가 되었습니다. 1년 후, 그는 정전기를 생성하는 장치인 검전기를 개선하고 대중화했습니다. 그의 홍보가 매우 광범위했기 때문에 그는 종종 그 발명자로 인정받았지만, 같은 원리로 작동하는 기계가 1762년 스웨덴의 실험자 Johan Wilcke에 의해 묘사되었습니다. 1777년, 그는 스위스를 여행했습니다. 그곳에서 그는 H. B. de Saussure와 친구가 되었습니다.
1776년과 1778년 사이의 몇 년 동안, Volta는 기체의 화학을 연구했습니다. 그는 미국의 Benjamin Franklin이 발표한 "가연성 공기"에 관한 논문을 읽은 후 메탄을 연구하고 발견했습니다. 1776년 11월, 그는 Maggiore 호수에서 메탄을 발견했으며, 1778년까지 메탄을 분리하는 데 성공했습니다. 그는 밀폐된 용기에서 전기 불꽃으로 메탄에 점화하는 것과 같은 실험을 고안했습니다.
Volta는 또한 현재 전기 용량이라고 부르는 것을 연구했으며, 전기 전위 V와 전하 Q를 연구하기 위한 별도의 수단을 개발했고, 주어진 물체에 대해 이들이 비례한다는 것을 발견했습니다. 이를 Volta의 용량 법칙이라고 하며, 이 작업으로 인해 전기 전위의 단위가 볼트(volt)라고 명명되었습니다.
1779년, 그는 Pavia 대학교의 실험 물리학 교수가 되었으며, 거의 40년 동안 이 교수직을 지냈습니다.
Volta와 Galvani
이탈리아의 물리학자 Luigi Galvani는 두 가지 서로 다른 금속이 개구리 다리와 서로 직렬로 연결되었을 때 그가 "동물 전기"라고 이름 붙인 것을 발견했습니다. Volta는 개구리 다리가 전기의 전도체(현재 우리가 전해질이라고 부르는 것)이자 전기의 감지기 역할을 한다는 것을 깨달았습니다. 그는 또한 개구리 다리가 전류와 무관하며, 전류는 두 개의 서로 다른 금속으로 인해 발생한다는 것을 이해했습니다. 그는 개구리 다리를 염수에 적신 종이로 교체했으며, 이전의 연구에서 익숙한 다른 수단으로 전기의 흐름을 감지했습니다. 이런 방식으로 그는 전기화학 계열을 발견했으며, 전해질로 분리된 한 쌍의 금속 전극으로 구성된 갈바니 전지의 기전력(emf)이 두 전극 전위의 차이라는 법칙을 발견했습니다. 따라서 동일한 두 개의 전극과 공통 전해질은 순 기전력이 0입니다. 이를 Volta의 전기화학 계열 법칙이라고 부를 수 있습니다.
1800년, Galvani가 옹호한 갈바니 반응에 대한 전문적인 의견 불일치의 결과로, Volta는 초기 전기 배터리인 볼타 전지를 발명했으며, 이는 안정적인 전류를 생성했습니다. Volta는 전기를 생성하기 위한 가장 효과적인 비금속 금속 쌍이 아연과 구리라고 결정했습니다. 처음에 그는 직렬 배열의 개별 전지를 실험했으며, 각 전지는 두 개의 비금속 전극이 담겨 있는 포도주 잔에 염수로 가득 찬 것이었습니다. 볼타 전지는 염수에 적신 판지로 잔을 대체했습니다.
초기 배터리
Volta는 볼타 전지의 발견을 발표할 때 William Nicholson, Tiberius Cavallo, Abraham Bennet의 영향에 대해 경의를 표했습니다.
Volta가 만든 배터리는 최초의 전기화학 전지 중 하나로 인정받습니다. 두 개의 전극으로 구성되어 있습니다: 하나는 아연으로 만들어졌고, 다른 하나는 구리로 만들어졌습니다. 전해질은 물과 혼합된 황산 또는 염수 형태입니다. 전해질은 2H+ 및 SO42− 형태로 존재합니다. 구리와 수소 모두보다 전기화학 계열에서 더 높은 아연 금속은 아연 양이온 Zn2+로 산화되고 구리 전극으로 이동하는 전자를 생성합니다. 양으로 하전된 수소 이온 양성자는 구리 전극에서 전자를 포착하여 수소 가스 H2의 기포를 형성합니다. 이는 아연 막대를 음의 전극으로, 구리 막대를 양의 전극으로 만듭니다. 따라서 두 개의 단자가 있으며, 연결되면 전류가 흐를 것입니다. 이 볼타 전지의 화학 반응은 다음과 같습니다:
아연:
- Zn → Zn2+ + 2e−
황산:
- 2H+ + 2e− → H2
구리 금속은 반응하지 않지만 오히려 전류의 전극으로 작용합니다. 황산염 음이온 SO42-도 어떤 화학 반응을 겪지 않지만 아연 양극으로 이동하여 그곳에서 형성된 아연 양이온의 전하를 보상합니다. 그러나 이 전지는 또한 몇 가지 단점이 있습니다. 희석된 경우에도 황산은 위험할 수 있으므로 취급하기 위험합니다. 또한 수소 가스가 방출되지 않기 때문에 전지의 전력은 시간이 지나면서 감소합니다. 대신, 그것은 구리 전극의 표면에 축적되어 금속과 전해질 용액 사이에 장벽을 형성합니다.
마지막 해와 은퇴
1809년 Volta는 네덜란드 Royal Institute의 준회원이 되었습니다. 그의 업적을 기념하여 Volta는 1810년 Napoleon Bonaparte에 의해 백작으로 임명되었습니다.
Volta는 1819년에 이탈리아 Como의 한 지역인 Camnago의 저택으로 은퇴했으며, 현재는 그의 명예를 위해 "Camnago Volta"라고 명명되어 있습니다. 그는 1827년 3월 5일 그곳에서 사망했으며, 이는 그의 82세 생일 직후였습니다. Volta의 유해는 Camnago Volta에 매장되었습니다.
유산
Volta의 유산은 호수 옆 공원에 위치한 Tempio Voltiano 기념비에 의해 기념됩니다. 또한 그의 명예를 위해 건립된 박물관이 있으며, Volta가 실험을 수행하기 위해 사용했던 일부 장비를 전시하고 있습니다. 근처에는 과학 활동을 촉진하는 조직인 Voltian Foundation을 수용하는 Villa Olmo가 있습니다. Volta는 Como 근처에서 그의 실험 연구를 수행하고 그의 첫 발명을 만들었습니다.
그의 이미지는 그의 볼타 전지의 스케치와 함께 1990-1997년 이탈리아 10,000 리라 지폐에 묘사되었습니다.
2017년 말, Nvidia는 Pascal을 계승하고 Turing보다 앞서는 Volta라는 새로운 워크스테이션 중심의 마이크로아키텍처를 발표했습니다. Volta를 특징으로 하는 첫 번째 그래픽 카드는 2017년 12월에 출시되었으며, 2018년 동안 두 개의 추가 카드가 출시되었습니다.
종교적 신념
Volta는 카톨릭 신자로 양육되었으며 그의 인생 전체에 걸쳐 그의 신념을 계속 유지했습니다. 그의 가족이 기대했던 것처럼 성직자로 서품받지 않았기 때문에, 그는 때때로 비종교적이라는 비난을 받았으며 일부 사람들은 그의 불신앙 가능성에 대해 추측해왔으며, "그가 교회에 가입하지 않았다"거나 그가 사실상 "교회의 소명을 무시했다"는 것을 강조했습니다. 그럼에도 불구하고, 그는 다음과 같이 말한 신앙의 선언에서 의심을 불식시켰습니다:
출판물
- De vi attractiva ignis electrici 1769 전기불의 인력에 관하여
