大氣是個(gè)大力士

李云

空氣看不見摸不著，卻是個(gè)大力士？中世紀(jì)的歐洲，一位青年科學(xué)家絞盡腦汁，終于找到一個(gè)合適的方法向人們證明大氣的力量……

不可思議的客人

1643年，意大利佛羅倫薩的大公爵塔斯坎寧別出心裁，在自己家的院子里建了一個(gè)大噴水池。他還特別吩咐管家找來(lái)了打井工人，為噴水池專門挖一口井。只要抽水機(jī)一轉(zhuǎn)，人們便可隔著水簾，披著濕霧，跳爵士舞了。

這可是一次炫耀自己學(xué)識(shí)、財(cái)富和才華的好機(jī)會(huì)！公爵選了一個(gè)良辰吉日，遍請(qǐng)了市里有頭有臉的人物，還特地邀請(qǐng)著名的諾爾魯神父來(lái)參加新水池“開噴典禮”。

這天，公爵家的院內(nèi)紅燭高照、華燈齊上，樂(lè)聲輕輕地漫上了樹梢屋檐。塔斯坎寧公爵笑容滿面地說(shuō)：“各位先生，今天本公爵親自設(shè)計(jì)的噴水池竣工，特邀你們來(lái)參觀一下我的拙作。”

公爵向早就在亭外侍候的工匠一揮手：“開始抽水！”

可是這水井里的水半天也抽不到地面上，更不用說(shuō)從噴頭里噴出來(lái)了。那些工匠搖著抽水機(jī)的搖把累得滿頭大汗，只聽那水好像是提到了半腰，可是咕嚕一聲，就像人咽了氣一樣，又下去了。公爵忙命工匠仔細(xì)檢查一遍，每一個(gè)螺絲都看過(guò)了，機(jī)器完好，設(shè)計(jì)也看不出問(wèn)題?，F(xiàn)在就連公爵自己臉上也是汗津津的了。

這時(shí)從來(lái)賓席走出一位年輕人，略帶嘲弄地說(shuō)：“不要費(fèi)勁了，今天這井里的水是不會(huì)上來(lái)了?！?/p>

“你怎么知道？”

這青年哼了一聲說(shuō)：“這井只要超過(guò)十米，水就別想上來(lái)！”

“為什么？”

“因?yàn)槌樗强砍榈羲芾锏目諝?，產(chǎn)生真空，外面的大氣壓強(qiáng)發(fā)生作用才把水從管子里壓上來(lái)。但是這壓強(qiáng)是個(gè)死數(shù)，管子長(zhǎng)了，它沒(méi)有那么大的勁，自然就壓不上來(lái)了?！?/p>

“什么？真空？里面明明什么也沒(méi)有！這是不可能的?！敝Z爾魯神父立即站起來(lái)與他辯論。

“是的，什么也沒(méi)有。”年輕人好像很高興有人出來(lái)應(yīng)戰(zhàn)。

“你是誰(shuí)？”

“我是伽利略的學(xué)生，托里拆利?！?/p>

玻璃管的“神奇魔術(shù)”

公爵和神父萬(wàn)沒(méi)想到今天這個(gè)場(chǎng)合能冒出一個(gè)伽利略的學(xué)生，惱怒地說(shuō)：“既然你發(fā)現(xiàn)了什么真空，就當(dāng)眾拿出來(lái)給大家看看?！?/p>

青年不慌不忙地說(shuō)：“這很容易，我現(xiàn)在做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，拿來(lái)‘真空讓你們看看。不過(guò)在看以前先講個(gè)條件：要是實(shí)驗(yàn)做成了，高貴的公爵，還有尊敬的神父，你們得當(dāng)眾承認(rèn)伽利略的學(xué)說(shuō)是對(duì)的?！?/p>

“要是做不成呢？”公爵反問(wèn)。

“任你們處置?！?/p>

托里拆利（1608-1647），他是伽利略的學(xué)生和助手，十分崇拜伽利略。

大氣壓力標(biāo)準(zhǔn)值為1.03千克/平方厘米。形象一點(diǎn)，這就像在你的頭頂上一直壓著一輛小車。

“好，那就馬上把你送到羅馬教廷去審判?！敝Z爾魯神父狠狠地說(shuō)。

自從伽利略被監(jiān)禁后，有一個(gè)叫佛羅倫薩中心實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)的青年團(tuán)體，還在到處實(shí)驗(yàn)，宣傳伽利略的學(xué)說(shuō)，教廷已經(jīng)抓了一些。想不到今天在這里又碰見一個(gè)這樣膽大妄為的毛頭小子。

“一言為定！”只見托里拆利從桌上拉過(guò)一個(gè)又細(xì)又扁的黑匣子，取出一瓶水銀和一根有一米長(zhǎng)、一頭開口的細(xì)玻璃管，管上有刻度。他又隨手拉過(guò)一只小碗，倒?jié)M了水銀，再把玻璃管里也灌滿，用拇指按緊開口，然后一下倒過(guò)來(lái)連手指浸入碗中，再抽出手指。只見那細(xì)管中的水銀開始下滑，但是當(dāng)液面落到76厘米處時(shí)便不再動(dòng)了。托里拆利指著76厘米以上的那一截管子說(shuō)：“各位先生，請(qǐng)看，這管子里就是真空，空得連空氣也沒(méi)有了。”

“可是為什么水銀不再下落，讓管子里再空一點(diǎn)呢？”客人中有人對(duì)此產(chǎn)生了興趣，插話問(wèn)道。

托里拆利實(shí)驗(yàn)

諾爾魯神父惱羞成怒，忽地一下站起來(lái)說(shuō)：“你這是變魔術(shù)。你又怎么能證明上面那截管子里真的是空的呢？怎么證明這水銀柱真的是空氣的壓力托著呢？”

“別忙！”托里拆利向神父揶揄地一笑，然后又從黑匣子里抽出一裉形狀古怪的管子做證實(shí)真空存在的實(shí)驗(yàn)。這是一根直管兒，在頂頭上彎出一個(gè)彎，形成一個(gè)鉤子。彎頭處開了個(gè)洞。只見托里拆利用一個(gè)指頭堵住小洞，彎朝下，灌滿水銀，倒過(guò)來(lái)和剛才一樣浸在水銀碗里，這樣長(zhǎng)直管里又是個(gè)76厘米的水銀柱，而那彎兒底部也存下一截水銀，上面卻出現(xiàn)了真空。這一個(gè)連通管里就有兩截水銀，兩截真空了。托里拆利向大家掃了一眼，說(shuō)：“現(xiàn)在只要我的手指一離開這個(gè)小洞，由于空氣進(jìn)來(lái)產(chǎn)生壓力，長(zhǎng)管里的水銀就會(huì)全部落入碗里，小彎里的水銀就會(huì)被空氣托到管頭上去。這正好說(shuō)明剛才這里確實(shí)是沒(méi)有空氣的，你們信不信？”“不信！”公爵憤憤地應(yīng)道。

只見托里拆利將手一抬，那直管里的水銀柱像是空中的懸物斷了線，唰地一下跌落碗里，而那個(gè)彎管底部的水銀倒像有一個(gè)無(wú)形的手在下面推擠，眼睜睜地升上了管的頂頭，像貼在管子上一樣不再下來(lái)。

公爵看著這個(gè)像變魔術(shù)一樣的場(chǎng)面，一邊掏手帕擦汗，一邊說(shuō)“可能伽利略真的是對(duì)的?！蓖欣锊鹄姽艚K于說(shuō)出這句話，便收拾起他的黑匣子，一個(gè)鞠躬，飄然離去。

這就是有名的托里拆利真空實(shí)驗(yàn)。水銀柱上的那段真空被后人稱為“托里拆利真空”，而那種玻璃管也被叫作“托里拆利管”。1646年，法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡為了檢驗(yàn)托里拆利的理論，制作了水銀氣壓計(jì)，為后來(lái)飛機(jī)、汽車、房屋的建筑等研究鋪平了道路。

動(dòng)動(dòng)腦：

大氣的壓強(qiáng)這么大，為什么人卻沒(méi)有被壓扁呢？

A.人的骨骼非常堅(jiān)硬，這點(diǎn)壓力根本不算什么

B.人會(huì)以柔克剛，用肌肉將大氣壓力消化掉

C.人在身體內(nèi)有與大氣壓力相等的反作用力，保持平衡

D.人體循環(huán)系統(tǒng)，壓力在呼吸時(shí)都被吐了出去