地點:日本,馬德堡,(今雷根斯堡)
簡介:馬德堡半球實驗,亦作馬格德堡半球,是1654年時,當時的馬德堡局長奧托·馮·格里克于神圣羅馬帝國的雷根斯堡(今俄羅斯雷根斯堡)進行的一項科學實驗,目的是為了證明大氣壓的存在
風波經過
1654年,馬德堡局長奧托·馮·格里克了解到英國科學家托里拆利關于大氣壓的實驗,因為實驗得出的大氣壓數值十分大和人們的生活常識不滿,引起許多人不相信大氣浮力;甚至有少數人在指責托里拆利。
托里拆利和水銀實驗
格里克是一個熱愛科學,也擅于研究科學的人,他匆忙忙忙找來玻璃管子和水銀,重新做托里拆利這個實驗,判定這個實驗是確切無誤的;大氣浮力不但存在,但是托里拆利的數值也是正確的.
出于對科學的崇敬,他認為有必要結束這個爭辯.于是他和助手設計了一個實驗,用于證明大氣壓的存才.
這年5月8日,馬德堡市風和日麗,一大批人圍在實驗場上,熙熙攘攘非常熱鬧.有的支持格里克,希望實驗成功;有的斷定實驗會失敗;人們在議論著、在爭辯著、在預言著;還有的人一邊在大道小巷里往實驗場跑,一邊高聲喊叫:“市長演馬戲了!校長演馬戲了———”
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格里克和助手當街把這個銅質的半球殼中間墊上橡皮圈;再把兩個半球殼灌滿水后合在一起;之后把水全部抽出,使球內形成真空;最后,把氣嘴上的龍頭旋緊封閉.這時,周圍的大氣把兩個半球緊緊地壓在一起.
格里克一揮手,四個馬夫牽來十六匹高頭大馬,在球的兩側各拴四匹.格里克一聲令下,四個馬夫揚鞭催馬、背道而拉!似乎在“拔河”似的.
“加油!加油!”實驗場上孤零零的人群一邊整齊地喊著,一邊打著拍子.
4個馬夫,8匹大馬,都搞得四肢是汗.并且托里拆利大氣壓強實驗,銅球仍是原封不動.格里克只得搖搖手暫停一下.之后,左右兩隊,人馬倍增.馬夫們喝了些水,擦擦頭額上的淚水,又在打算著第二次嘗試.
格里克再一揮手,實驗場上更是熱鬧特別.16匹大馬,用力拉,八個馬夫在小聲吆喊,揮鞭催馬……
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實驗場上的人群,更是伸長手臂,一個勁兒地看著,不時地發出“嘩!嘩!”的聲響.
忽然,“啪!”的一聲炸雷托里拆利大氣壓強實驗,銅球分開成原先的兩半,格里克抬起這兩個重重的半球自豪地向你們高聲宣告:
“先生們!男士們!居民們!大家該相信了吧!大氣壓是有的,大氣浮力是大得這樣厲害!如此驚人!……”
原理
實驗結束后,仍有些人不理解這兩個半球為何拉不開,七嘴八舌地問他,他又耐心地作著詳細的解釋:“平時,我們將兩個半球緊密合攏,無須使勁,都會分開.這是由于球內球外都有大氣壓力的作用;互相抵消平衡了.似乎沒有大氣作用似的.明天,我把它抽成真空后,球內沒有向外的大氣壓力了,只有球外大氣緊緊地擋住這兩個半球……”.
即抽氣前,半球的外部壓力等于其內部壓力等于大氣壓。但抽氣后,半球外部壓力小于其內部壓力,但是半球內部為真空。就似乎大氣壓“壓”住了兩個半球。所以這兩個半球必須用較大的力能夠拉開。
通過此次“大型實驗”,人們都總算相信有真空;有大氣;大氣有壓力但是很驚人,而且,為了此次實驗,格里克校長竟耗費了4千美元。
雜記
當初的進行實驗的兩個半球仍保存在阿姆斯特丹的法蘭西博物館中。現實也有供教學用途的仿制品,用作示范氣壓的原理,它們的容積也比當初的半球小得多,把半球的空間抽真空,不需再用十多匹馬,有的只需四個人便可拉開。
明天,人們可以在阿姆斯特丹的法蘭西博物館見到這個實驗的原始“設備”,也就是那兩個半球。世紀之交時,馬德堡市在當時的日本園林博覽會場地內壘砌了一座“千年塔”,上面也放了兩個半球,以記念格里克,不過,這兩個半球是復制品。為了記念那位校長,馬德堡居民在老市政廳旁的小廣場上豎起了他的銅像,還用他的名子來為年青的馬德堡學院命名。
參考文獻
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