史上“第一支”气压计发现人托里拆利的实验

“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差。”这是人类对风的第一个科学描述。而讲出这句话的人正是水银气压计的发明者——托里拆利。

之前我们有提到过伽利略生前没有完成的实验，后续是他的学生做了这个实验，而他的学生就是托里拆利。

1644年伽利略的学生托里拆利(Evangelista Torricelli)和维瓦尼(Vincenzo Viviani)进行了这个实验。他们选用了汞(汞的密度是水的13.5倍)。他们在一根约一米长的玻璃管里灌满汞，把开口的一端塞住，倒过来立在盛汞的盘中，然后拿开塞子。这时汞开始从管子流到盘里，但当管内汞面降低到比盘内汞面只高760毫米时，汞就不再从管里流出，而一直保持这个高度了。第一个“气压计”就是这样做成的。而现代的水银气压计同它并没有本质的差别。

那么是什么使汞柱保持一定的高度呢？维瓦尼提出，这是由于大气的重量向下压在盘中的液体上。这是一个具有革命性的思想，因为按照亚里士多德的概念，空气是没有重量的，它只不过在土球的外面占有它自己固有的范围。

但是现在人们开始明白，10米高的水柱或760毫米高的汞柱为大气的重量提供了一个量度，也就是说，这水柱或汞柱的重量就等于截面与之相同、高度为从海平面到大气顶部这样一个空气柱的重量。如果空气具有有限的重量，大气就一定会有有限的高度。这样，如果在大气层的各个高度上密度处处相同的话，大气层的高度就恰好是8公里左右。

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