大气压强是谁发现的?
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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 , 所以现场的气氛格外热烈 。
【大气压强是谁发现的?】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4匹骏马 , 一边2匹 , 让马来进行这场拔河比赛 。
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“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7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 , 奥托格里克吩时再各加一匹马 , 驭手的鞭子甩得如爆竹殷炸响 , 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“呕”的一声 , 铁球终于裂成两半 。两边的8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/厘*” , 那么13.6xo.076=1.0336(千克/厘米2)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利略解决了一个悬而未决的难题 。原来 , 在4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:“并太深了 , 抽水机里的水来不及抽上来就因为自身的重量落下去了….
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