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沙发

楼主 |
发表于 2010-5-19 07:37:33
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当时人们对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清,主要是受亚里士多德思想的影响,亚里士多德认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量”,并坚持自然界“害怕真空”的说法。伽利略对此说法表示怀疑,他说:“我们不能相信亚里士多德所说的那样,仅仅认为某物是轻的,某物是重的,而应当认识到所有的物体都有其各自的重量,只不过有重量大小不同和质地疏密之分而已。”“如果人们凭感觉和理解都还不能认识到真空的存在,那么凭感觉和理解又如何能否认真空的存在呢?”伽利略曾发现,抽水机在工作时,不能把水抽到10米以上的高度,他把这一现象归结为水柱承受不了它本身的重量,但找不到合理的解释。
托里拆利赞同伽利略关于空气有重量和真空存在的说法,并在总结前人理论和实验的基础上,进行了大量的实验,证明了真空存在,也验证了空气有重量的事实。
大约在1641年,著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10多米长的铅管做了一个真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发,想到用密度较大的海水、蜂蜜、水银等做实验。他用水银所做的实验取得了成功。在这个实验中,他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银,然后用手指顶住管口,将其倒插进装有水银的水银槽里,松开手指后,可见管内最上端的水银下降,留出了一段空间,而下面的部分则仍充满水银。为了进一步证明管中水银柱上面确实是真空,托里拆利又改进了实验。他在水银槽中将水银面以上直到缸口注满清水,然后把玻璃管缓缓地向上提起,当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时,管中的水银便很快地泻出来了,同时水猛然窜向管中,直至管顶。由此可见,原先管内水银柱以上部分确实存在一段空间。原先的水银柱和现在的水柱都不是被什么真空力所吸引住的,而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。
托里拆利的实验是对亚里士多德力学的致命打击,于是有些人便妄图否定托里拆利的研究成果,提出玻璃管上端内充有“纯净的空气”,并非真空。大家各抒己见,引起了一场激烈的争论。直到帕斯卡的实验成功证实托里拆利的理论后,人们的观点才逐渐统一起来。
托里拆利在实验中还发现不管玻璃管长度如何,也不管玻璃管倾斜程度如何,管内水银柱的垂直高度总是76厘米,于是他提出了可以利用水银柱高度来测量大气压的方法,并于1644年同维维安尼合作,制成了世界上第一支水银气压计。 |
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