Ученым, который экспериментально доказал существование атмосферного давления, был Эванджелиста Торричелли (1608–1647). Хотя его знаменитый опыт был проведен чуть более 380 лет назад (в 1643 году), именно его труды легли в основу современной метеорологии и физики газов. Суть эксперимента (Опыт Торричелли) До середины XVII века господствовало убеждение Аристотеля о том, что «природа не терпит пустоты». Торричелли опроверг это представление, используя простую, но гениальную конструкцию:
- Инструментарий: Стеклянная трубка длиной около одного метра, запаянная с одного конца, и чаша с ртутью.
- Процесс: Трубка полностью заполнялась ртутью, после чего ее переворачивали и опускали открытым концом в чашу.
- Результат: Ртуть в трубке не выливалась полностью, а останавливалась на отметке примерно 760 мм над уровнем в чаше. Над столбом ртути в трубке образовалось пустое пространство, которое позже назвали «торричеллиевой пустотой».
Научный вывод Торричелли осознал, что ртуть удерживается в трубке не некой «силой притяжения» внутри нее, а давлением воздуха, который давит на поверхность ртути в открытой чаше.
- Вес столба воздуха атмосферы уравновешивается весом столба ртути.
- Если бы плотность атмосферы изменилась (например, при подъеме в гору), высота столба ртути также бы изменилась.
Значение открытия
- Изобретение барометра: Устройство, использованное в опыте, стало первым в мире прибором для измерения атмосферного давления.
- Опровержение догм: Было доказано, что вакуум (пустота) возможен в земных условиях.
- Единицы измерения: В честь ученого была названа единица давления — торр (равная 1 мм ртутного столба).
Стоит отметить, что идеи Торричелли развил французский ученый Блез Паскаль, который в 1648 году провел эксперименты на разной высоте, окончательно подтвердив, что давление воздуха уменьшается по мере удаления от поверхности земли. Я могу подготовить для вас подробное описание того, как именно Блез Паскаль проверял теорию Торричелли на горе Пюи-де-Дом, или составить список современных единиц измерения давления с формулами их перевода. Желаете продолжить?