很久以前,人們就利用活塞式抽水機(jī)抽水了。當(dāng)時是用“自然害怕真空”來解釋水在抽水機(jī)中隨活塞上升的原理的。
1640年意大利佛羅倫薩郊外礦井需要抽水,工程師們研制了一臺礦井用抽水機(jī)。但發(fā)現(xiàn)水只能上升到lOm左右,再也上不去了。托里拆利帶了這個問題去請教他的年過八旬的老師伽利略。伽利略雖然沒有精力仔細(xì)研究這個問題,但指出水能提升到10m,其他液體未必也能升那么高。1643年托里拆利進(jìn)行了著名的托里拆利實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了自然界中可以產(chǎn)生真空。“自然害怕真空”的說法是不科學(xué)的。他還觀測到倒置的玻璃管內(nèi)水銀柱高度始終在76cm附近,他一下子領(lǐng)悟了老師的指點(diǎn)。大氣存在壓強(qiáng),其大小相當(dāng)于76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),也相當(dāng)于1Om左右水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),抽水機(jī)正是依靠大氣壓強(qiáng)將水壓上來的,因此一次只能壓到1Om高左右。托里拆利還設(shè)想,高山與平地上的大氣壓強(qiáng)應(yīng)該有所不同。1648年,也就是托里拆利死后第二年,帕斯卡和佩里埃比較了海拔高度相差1000m的兩地大氣壓強(qiáng)的水銀柱高度,證明了托里拆利的設(shè)想。人們對大氣壓的認(rèn)識又前進(jìn)了一步。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2005年6期