登陆注册
19944300000014

第14章 大气压强的发现

1654年春季的一天,法国勒根堡的郊外风和日丽,山坡下的平地上聚集了上千人,等着观看马德堡的市长奥托格里克表演的一个科学游戏。皇帝、皇后也兴致勃勃地赶来了,所以场里的气氛格外热烈。

只见奥托格里克一手拿着由他设计制作的两个铁制的直径20厘米的半球来见皇帝。他告诉皇帝,这两个半球,取名为马德堡半球,把它们合拢后,抽去里面的空气,两边即使各用五六匹马来拉也未必能拉开。皇帝觉得这真是不可思议,催促奥托格里克赶快把实验做起来。

奥托格里克把两个半球啪地合上,然后用一个小唧筒,三下两下抽光了里面的空气。他将两根又粗又结实的绳子系住半球两边的环,让两个彪形大汉,一人拉一头绳子使劲拔起河来。

只见那两个大汉都使出了浑身的力气,可那两个半球还是紧紧地抱在一起。两边的壮汉增加到三个,可是两个半球反倒像越拉越紧了。看的人都目瞪口呆,简直不相信自己的眼睛。那小小的两个半球,怎么会吸得这样紧?这时奥托格里克干脆让壮汉们下来,牵过四匹骏马,一边两匹,让马来进行这场拔河比赛。“啪,啪”随着鞭声,骏马扬蹄奋力向前,可是无论骏马如何用力,却是前进不了半步,那两个半球牢牢地粘合在一起,依然如故。奥托格里克吩咐将两边的马匹一匹一匹地增加,一直增加到两边各是七匹骏马,还是不见分晓。看得众人都凝神屏息,广场上竟没有一点声音。这时,奥托格里克吩咐再各加一匹马,驭手的鞭子甩得如爆竹般炸响,马嘶啸啸,尘土飞扬。人们再也按捺不住,连皇帝、皇后也忘记了自己的身份,站起来,跟着人们手舞足蹈地高喊道:“加油!加油!”只听得“嘭”的一声,铁球终于裂成两半。两边的八匹马各带着一个半球一下子冲出好几百米远。

这就是著名的马德堡半球实验。

皇帝看了实验,心里真是百思不得其解,便问奥托格里克说:“你莫不是在变什么戏法,要不,这两个半球怎么会有如此大的吸引力呢?”

奥托格里克说:“不是两个半球有什么吸力,而是空气对它的压力,也就是大气压强!”

“大气压强?”皇帝听了,越发觉得莫名其妙,这也难怪。这个现在连初中生都知道的物理学概念,在那时还是新发现的高深学问呢!

“大气压强”,是伽利略的学生托里拆利在1643年发现的,并且在一天当众演示了这个证实大气压强的实验。只见托里拆利取过一只注满水银的小碗,然后又拿出一根1米长,一头开口,外壁有刻度的细玻璃管。在玻璃管里也注满水银,用拇指把开口按住。然后一下子把玻璃管倒过来,连手一起浸入碗中,再放开拇指。这时,细管中的水银柱慢慢低落下来,当液面落到标着76厘米的刻度处就停住不动了。托里拆利指着玻璃管顶头的那一段说:“请注意,这段玻璃管里是真空,连空气也没有。至于水银为什么落到这里就停住了呢?那是由于空气的压强,正好把水银托到这个高度。水银的比重是13.6克/厘米?,那么13.6x0.076=1.0336(千克/厘米?)就是空气压强的大小。”

这个实验,后来取名为托里拆利实验,那段玻璃管中的真空,就叫“托里拆利真空”,那种玻璃管也干脆叫“托里拆利管”。

托里拆利实验是一个非常重要的发现。这一发现,使托里拆利替他的老师伽里略解决了一个悬而未决的难题。原来,在四年前的1640年,意大利佛罗伦萨城的大公爵在自家的花园里修了一个喷水池,为了让它喷水,又配备了一台强力抽水机,打算用它来抽出10米深井里的水。所有的准备工作都做好了,可是令人大失所望的是抽水机抽不出一滴水来,喷水池当然也就徒有虚名了。无论技师们怎么一遍又一遍地检查,都查不出一点毛病。一筹莫展之际,只得去请教大科学家伽利略。这时的伽利略已经76岁了,老态龙钟,耳聋目盲。躺在躺椅上听人们叙说这件怪事,然后沉思片刻,说道:“井太深了,抽水机里的水来不及抽上来就因为自身的重量落下去了……”

对伽利略的这番解释,人们似懂非懂。这以后不久,伽利略就去世了,没有人再记着这件事和这位科学老人的这番话。只有他的学生托里拆利仍在私下里根据伽利略的提示,孜孜不倦地进行着研究。他想:如果井深超过10米,水抽不出来,那末井深小于10米,水是不是就能抽出来了呢?托里拆利左思右想,觉得只有一个解释,那就是水面上的大气存在着压力。为了证明自己的猜想,托里拆利终于想出了这样一个实验。

托里拆利发现大气压强的消息渐渐传开,法国马德堡的市长奥托格里克是个科学迷。他想了很久终于想出了可以用来证明大气压强的马德堡半球实验。要算出每个半球表面所承受的大气压强是很容易的,大气压强大约是1千克/厘米?,而一个直径20厘米的半球表面积是1256厘米?,那么,每个半球表面承受的力就有1256千克,所以在实验之前,他就告诉皇帝,即使五六匹马来拉也未必能拉开。

“大气压强”是物理学中的一项重要发现,把“大气压强”和托里拆利的名字联系在一起,自然是对这位科学家最好的纪念了。

同类推荐
  • 综合生态系统管理法律制度研究(上册)

    综合生态系统管理法律制度研究(上册)

    本书内容有:综合生态系统管理概述、综合生态系统管理基本原则、综合生态系统管理实践案例、我国综合生态系统管理法律制度概况等。
  • 金字塔未解之谜(世界未解之谜精编)

    金字塔未解之谜(世界未解之谜精编)

    本书是《世界未解之谜精编》系列之一,该系列精心收集了众多千奇百怪、扑朔迷离的世界未解之谜,内容涉及宇宙、生物、地理、飞碟、人体、恐龙、宝藏、百慕大、历史、金字塔、文化等多个领域,书中令人耳目一新和不可思议的未解之谜,给予了人类新的思索。人类究竟创造了多少奇迹,又留下了多少谜团,有待我们进一步探索和研究……我们深信,通过不断的努力,未知一定会变为已知。让无数探寻声化做利刃,刺破一桩桩人类千年未解之谜。
  • 有趣的物质循环(探索神秘的大自然)

    有趣的物质循环(探索神秘的大自然)

    自然环境可分为四个圈层:生物圈、大气圈、水圈和岩石圈,总称生态圈,这是经过漫长的演化而形成的。自然界是强大而复杂的,它所包括的所有物质并不单独的存在,而是有着千丝万缕割舍不断的联系。人类就是在这些物质的相互联系和相互作用下生存着。自然界并不是恒定不变的,而是处在一种不断的运动变化中,这个运动变化就是循环。我们可以这样理解,在自然界中,存在着一个大的循环,而这个大循环要经历极其漫长的岁月。这是物质运动的一个永恒的循环,这个循环只有在我们的地球年代不足以作为量度单位的时问内才能完成它的轨道。
  • 生活新探

    生活新探

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 破解的天书(上)

    破解的天书(上)

    宇宙太广大了,以至于宇宙中的地球小得如同一粒尘埃。宇宙太神秘了,以至于地球人绞尽了脑汁、穷尽了假设,仍无法窥测其中的全貌和究竟。虽然如此,由于生于斯、长于斯的缘故,地球上的人类永远不会停止对宇宙未来的探索、对宇宙天书的破解。因为,地球只有一个,地球及其所有的生命皆属于宇宙。
热门推荐
  • 雪球专刊第022期:老股民说3

    雪球专刊第022期:老股民说3

    最近,在博客中公布了新换的手机号,收到不少读者的短信,其中有些表达了希望成为股市职业投资人的愿望:希望过自由自在,没有压力,财务自由的日子。这也是人之常情,不过这里不得不说句不中听的忠言:虽然中国股市的牛市就在眼前(也有可能从2014年的1849点就开始了,如同2005年6月的998点,是长期底部,但直到2006年牛市才得以确认一样),但希望读者不要轻易做股市赚钱的美梦,也不要轻易走股市职业投资人这条邪路。
  • 养羊法

    养羊法

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 谢谢你,忘记你

    谢谢你,忘记你

    第一次我说:“我喜欢你!”第二次我开玩笑说“不然就和我凑合了吧~”第三次我说:“我只是习惯了喜欢你…”当我终于能够将你当成一个好朋友你说:“我喜欢你。”而我发现,生活从来不是何以笙箫默
  • 勿忘安好

    勿忘安好

    安好,我想一直陪着你。
  • 站起来

    站起来

    “人哪,不管遇到多大的坎坷,最好还是靠自己站起来,最好还是自己走路。让别人推着,让别人扶着,总有些不踏实。还是让我自己站起来吧。”本书介绍了关于唐山大地震和唐山人救援汶川地震的励志故事。
  • 网游之争霸上古

    网游之争霸上古

    上古时期,仙,妖,魔三界大战,诸神陨落,元神或是直接消散,或是被封印,或是化作无数碎片散落在三界各地,诸神大战导致三界生灵涂炭,许多传承被失落,上古被分解成无数失落遗迹与秘境宝地,许多天才地宝应运而生,经过数千年的修生养息,三界渐渐的初具规模的时候,一群异族人世悄无声息的进入这个世界。最终,究竟是仙妖魔三界重上历史的轨迹,还是异族人争霸三界,成仙封神,一切且看《上古》为你演绎。
  • 护国巨将

    护国巨将

    讲述一个巨人苦难而又热血的成长经历。廖飞是个高有3米6的巨人!肌肉发达,骨骼坚硬!双手各拿一把千斤大锤,身穿铁链宝甲衣。可惜他的脑子比一般人要不好使很多!这也让他爹娘最不放心的地方。可命运如此安排,必有它的道理。战争打起,战火伤到了家人,让廖飞陷入痛苦当中,他大杀四方!不为国只为仇恨!
  • 嫡庶有别

    嫡庶有别

    当正妻变作小妾,当嫡女变作庶女,怎能心甘,如何心服?见招拆招,筹谋布局,只为本该属于自己的幸福。且看穿越女如何披荆斩棘,摆脱他人的掌控,奔向新生活。
  • 神义

    神义

    成神难,义者成神更难。.一座修仙之城,被鬼帝城、黑祖山、邪剑谷、恶龙岛,四大邪教魔道围攻屠杀,仅有一个心口刺着龙腾的少年逃了出来,进入另一座修仙之城修仙,立志复仇。然而,随着谜底的一步步解开,这龙腾少年的仇恨逐渐消散,取而代之的是遭到全天下人的复仇。.如今,天下人皆我仇,杀尽天下人乎?.【修仙等级】聚气期,结丹期,炼神期,小神通期,大神通期,神极期,未知境界。
  • 绿之梦“全国十大绿化标兵”张万钧写真

    绿之梦“全国十大绿化标兵”张万钧写真

    本书记录了绿化英雄张万钧的真实事迹,共有7章,其中包括:“千里始于足下”、“春花秋实”等。