大气中是不是存在压力?

如题所述

17世纪间,德国的物理界一直在争论这样一个问题:气体到底有没有压力?那时,正任德国马德堡市市长的葛利克是一个非常热爱科学、喜欢探求真理的人。他本身是一个极为博学的军人,而且读过法律、力学与数学、哲学的大学专业。1631年,葛利克入伍,并在军队中担任了军械工程师一职,其工作表现极为出色。后来,葛利克投身于政界,并于1646年被推选为马德堡市市长。不管是身在军旅,还是在市政府中,葛利克从来没有停止过对科学真理的探求。

当时,意大利的物理学家托里拆利坚持认为大气中存在压力,但是很多人却不相信,并对他进行了无情的嘲笑。在1654年,葛里克听说了托里拆利的事情,并听说很多人都不相信空气中存在大气压。之后,他了解到,各个地区对此拥有不同意见的学者们关于“空气中是否存在大气压”的问题进行了激烈的争论,而且谁也无法拿出真实的证据来说服对方,而主张大气中存在气压的托里拆利便成了反对派的主要对手。听到无知者对托里拆利的嘲笑,远在德国的葛利克非常气愤。

他急急忙忙地找来了玻璃管子与水银,重新做起了托里拆利所做过的“水银气压实验”,在重复过托里拆里的实验步骤之后,他断定这个实验所得出的结论是准确无误的。然后,他又将一个呈现为完全密封状态下的木桶中的空气完全抽走,在抽到了一定程度之后,木桶便“砰”的一声被大气“压”碎了。

在确定托里拆利的结论是正确的之后,葛利克下定决心要使人们都了解“大气中存在压力”这一事实。他与自己的助手做成了两个直径为14英寸(约为30多厘米)的半球,并出钱请了一大队的人马,在市郊做起了有关于大气压的实验。

1646年5月8号当天,马德堡市到处一片风和日丽、晴空万里的爽朗模样,一大群人围绕在实验场上,熙熙攘攘地进行着讨论。有些人认为葛利克市长一向知识渊博,他所决定的事情肯定是对的。有些人却断言实验一定会失败,并等着要看葛利克丢脸。街上还有些孩子一边从城市的大街小巷往实验场中跑,一边高声地大叫道:“市长变马戏团了!快去看啊,由市长主演的马戏!”

实验开始之后,葛利克与助手当着众人的面将这个由黄铜所制成的半球壳中间垫上了一圈橡皮圈,并把两个半球壳灌满了水后合在了一起。之后他们将球体中的水全部抽了出来,使球内形成了真空。最后,将气嘴上的笼头拧紧并封闭。这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在了一起。

葛利克与助手对视了一下,他们知道,准备工作已经完全就绪了。葛利克一挥手,马个马夫牵来了八匹极为高大的马,马夫依照葛利克的命令,在球的两边各拴上了四匹。葛利克一声令下,四个马夫立即扬鞭催马,使八匹马分别背道而拉,就如同在拔河一般。

实验场上黑压压的人群极为兴奋,他们还从来没有看过这么别出生面的拔河。“加油!加油!”兴奋的人们一边整齐地喊着口号,一边打着拍子。

不一会儿,4个马夫、8匹大马都累得全身是汗。但是合在一起的铜球却依然是原封不动的样子。葛利克看着体力渐渐不支的马夫,只好摇摇手,让他们暂时休息一下。

休息好了之后,葛利克又下令新增4个马夫与8匹大马加入这场拔河比赛。再一挥手,实验场上变得更加热闹了。16匹大马在马夫的皮鞭下使劲地往两边拉,实验场上的人群更是伸长了脖子,惊异地看着纹丝不动的大铜球。

突然间,“啪”的一声巨响,铜球分开成了原来的两半,葛利克走向前去,自豪地举起这两个重重的黄铜半球,向在场的人们宣告道:“先生们!女士们!你们现在还怀疑吗?这个世界上是存在大气压的!而且这种大气压的力量是如此惊人!……”

实验结束之后,葛利克的身边围满了一些想要一探究竟的人,他们不明白,这两个半球为什么竟然会拉不开。葛利克微笑着告诉大家:“平时,我们把两个半球紧密地合拢在一起,但是它们还是会分开,这是因为球里球外都有大气压,使得相互之间的力量呈现为抵消平衡的状态,就如同没有大气压一样。但是今天我们把球体里面的气压抽成了真空状,球内没有有向外的大气压,球外的大气压紧紧地压住了这两个半球,我们自然无法轻易地将它们分开了。”

在这次实验之后,人们终于慢慢地相信,这个世界真的存在真空与大气,而且大气有着惊人的压力。但是人们不知道的是,为了完成这次实验,葛利克市长竟然花费了4千英镑!

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