Existența aerului este cunoscută omului din cele mai vechi timpuri. Gânditorul grec Anaximenes, care a trăit în secolul al VI-lea î.Hr. a considerat aerul baza tuturor lucrurilor. În același timp, aerul este ceva evaziv, ca și cum ar fi imaterial - "spirit". Democrații, Epicur și Lucrețius, atomiștii vechi, nu se îndoiau de natura materială a aerului, ale cărui atomi, în opinia lor, au mobilitate și formă rotundă. Mai mult, ei au crezut că sufletul însuși are o natură atomică, atomii sufletului sunt deosebit de ușori, mici și mobili. Aristotel, identificarea aerului la una dintre cele patru elemente materiale, a crezut că aerul are greutate, și chiar a crezut că el a fost în măsură să confirme această experiență, cântărire „gol“ și aerul cu bule umflate. Aristotel știa deja efectul absorbit al spațiului rarificat și deduce din acest fapt principiul "natura nu tolerează goliciunea".
Un număr mare de dispozitive pneumatice au fost inventate de Reron, care credea că aerul a constat din particule separate prin goluri mici. Cu toate acestea, el a considerat existența unor goluri mari pentru a fi contrar naturii și acest lucru a explicat absorbția, acțiunea pompelor, sifoanelor și a altor fenomene acum explicate prin presiunea atmosferică.
În epoca Evului Mediu timpuriu, omul de știință egiptean Al Haisam (Algazena), care a trăit în secolul al XI-lea, a exprimat ideea atmosferei. El nu numai că știa că aerul are greutate, dar densitatea aerului scade cu altitudine, iar această scădere explică refracția atmosferică. Observând durata amurgului, Algazen a estimat altitudinea atmosferei de aproximativ 40 de kilometri. Cu toate acestea, Europa medievală a revenit la conceptul aristotelian al celor patru elemente și principiul "fricii de gol", lăsând pentru mult timp studiul proprietăților fizice ale oceanului aerian.
Primii care măsurau practic presiunea oceanului aerian, erau puțuri italiene. Iată cum se spune acest fapt în conversațiile lui Galileo:
„Am văzut, - spune unul dintre interlocutori Sagredo - o dată bine, care a fost o pompă pentru pomparea apei este plasată de cineva care a crezut în acest mod de a obține apă cu mai puțină muncă, sau în mai mult decât doar găleți. Această pompă are un piston cu clapa superioară, astfel încât apa ridicată prin aspirație în loc de presiune așa cum se face în pompe la valva inferioară. În timp ce sonda a fost umplut cu apă la o anumită înălțime, aspirația pompei și a depus-o bine, dar de îndată ce apa scade sub acest nivel - pompa a încetat să funcționeze. Observând prima oară un astfel de caz, m-am gândit că pompa a fost stricată și am sunat-o pe reparator; acesta din urmă a declarat, însă, că totul a fost bine, dar apa a coborât la adâncimea la care nu poate fi ridicată pompa de sus, în timp ce el a adăugat că nici pompe sau alte mașini pentru a ridica de absorbție a apei, este imposibil de a ridica apa și păr de peste optsprezece coți; dacă pompele sunt largi sau înguste - înălțimea maximă rămâne aceeași. "
Galileo a crezut că înălțimea maximă a coloanei de apă de 18 coți este o măsură a "fricii de gol". „Deoarece cuprul este de nouă ori mai grele decât apa, rezistența la rupere a unei tije de cupru, din cauza fricii de goluri este egal cu greutatea celor două coturi ale tijei de aceeași grosime“ - a scris Galileo „Dialoguri“.
Cu alte cuvinte, „goluri frica“ (Vol. E. forța de presiune atmosferică) este echilibrată de o greutate a coloanei de apă de 10 m sau cupru greutatea coloanei de 1,12 metri în înălțime, fiind la Galileo estimare, aproximativ 1 kilogram pe centimetru pătrat. Astfel, practica cu o precizie suficientă a estimat puterea presiunii atmosferice, iar calculele sunt corecte Galileo, deși interpretarea observațiilor sale, realizate de meșteri italieni, este încă scolastică. A fost necesar să facem un pas mai departe. A fost făcută de Torricelli.
Evangelista Torricelli (1608-1647) sa născut în Faenza, Italia, într-o familie nobilă. Pierzind devreme tatăl său, Torricelli a fost crescut de unchiul său - un călugăr învățat care la dat la o școală iezuiți.
La vârsta de optsprezece ani, Torricelli a fost trimis la Roma pentru a-și continua educația matematică. În Roma Evangelista a devenit prieten cu ucenicul și urmașul lui Galileo - Bendetto Castelli (1577-1644). Castelli era un preot dominican și profesor de matematică. El sa alăturat timpuriu învățăturilor lui Galileo și a devenit un asistent credincios și prieten al marelui om de știință.
În 1632, a fost publicat faimosul Dialog al Galileo despre cele două sisteme ale lumii, iar în 1638 a fost publicată ultima și cea mai importantă lucrare a sa, Conversație pe două științe. Această lucrare a avut o influență puternică asupra lui Torricelli și, sub impresia lui, a scris un eseu "Despre mișcarea naturală de accelerare", în care a dezvoltat ideile lui Galileo.
Manuscrisul lui Torricelli, profesorul său Castelli, plecând la Roma pentru Veneția, a luat cu el și pe drum, după ce l-au vizitat pe Galileo, l-au prezentat ei. Lucrarea lui Torricelli ia încântat pe Galileo că la invitat pe un tânăr om de știință.
Ducele de Toscana la invitat pe Torricelli să preia postul de Galileo. Torricelli a fost de acord și în această poziție a petrecut restul vieții sale scurte.
Deja în viața perioada romană Torricelli a stat la pragul de descoperire fundamentală - deschiderea presiunii aerului oceanic. Cu toate acestea, până acum atenția lui este atrasă de o nouă dinamică. În eseul „Cu privire la mișcarea de accelerație naturală“, care a fost prezentat Castelli Galileo și publicate în formă extinsă la Florența în 1641 în limba italiană intitulată „Tratat despre mișcarea corpurilor grele“ (traducerea latină a tratat în două cărți a apărut în 1644), Torricelli dezvoltă mecanica lui Galileo.
Torricelli a devenit primul om de știință care a rezolvat problema balistică a traiectoriei unui corp abandonat într-un câmp de gravitație omogen în absența rezistenței la aer.
Cel mai remarcabil rezultat al lucrării lui Torricelli pe mecanică este descoperirea legilor ieșirii de fluid dintr-o gaură în vas. Această descoperire, adiacentă studiilor profesorului său Castelli, ia creat gloria fondatorului hidraulicii.
Și, în sfârșit, Torricelli face cea mai mare descoperire. El vine cu ideea de a măsura greutatea atmosferei prin greutatea coloanei de mercur. În 1643, în direcția sa, experimentul a fost realizat de un prieten al lui Torricelli Vincenzo Viviani. Experiența a îndeplinit toate așteptările, mercurul sa oprit la o anumită altitudine, deasupra acestuia a format "goliciunea Torricella".
“. Mulți susțin că această goliciune nu există deloc; Alții spun că obținerea este posibilă doar prin depășirea rezistenței naturii și cu mare dificultate. Eu cred că, în toate cazurile în care pregătirea golurilor în mod clar opoziția relevă nu este necesar să se atribuie golul care este, evident, din cauza unui motiv complet diferit. Spun acest lucru pentru că unii oameni de știință, văzând imposibilitatea de a nega opoziția, manifestată din cauza severității aerului, cu formarea cariilor, nu atribuie această rezistență la presiunea aerului, și insistă asupra faptului că natura previne formarea de goluri. Trăim în fundul oceanului aerian, iar experimentele cu certitudine dovedesc că aerul are o greutate.
Am făcut multe fiole de sticlă cu un tub lung de doi coți; le-am umplut cu mercur, ținând gaura cu degetul; Când tubul este apoi răsturnat în paharul cu mercur, ele sunt golite, dar numai parțial fiecare tub rămas umplut cu mercur la o înălțime de un cot și un deget. Din dorința de a dovedi că bula (în partea de sus a tubului) este complet gol cupa întinsă umplut cu apă, apoi, sub tubul de ridicare treptată se poate observa că imediat ce deschiderea sa a fost prevăzută în apa din tub turnat mercur și întreg flaconul pentru chiar foarte sus, umplut rapid cu apă. Deci, flaconul este gol, mercurul este ținut în tub. Până în prezent, sa presupus că forța care deține mercurul din tendința naturală de a cădea, se află în interiorul partea de sus a tubului - sub formă de goluri sau materia extrem de rarefiată. Nu spun că cauza se află în afara navei: pe suprafața lichidului din cupa presează înălțimea coloana de aer 50x3000 pași - nu este surprinzător faptul că lichidul intră în interiorul tubului de sticlă (la care nu are nici dorința, nici repulsia) și urcă până nu va fi echilibrat de aerul exterior. Apa este în creștere într-un mod similar, dar mult mai mult un tub lung în mai multe ori mai mare decât numărul de ori mercurul este mai greu decât apa. "
Pentru o persuasiune completă, Torricelli a stabilit un experiment cu două tuburi. El vrea să arate că mercurul nu este ținut de nici o simpatie sau antipatie, iar forma spațiului de deasupra mercurului nu joacă nici un rol și este numai în presiunea externă a aerului.
„Această idee - continuă el în aceeași scrisoare, - confirmate prin experimente efectuate simultan cu două tuburi A și B, în care mercurul este întotdeauna setat la același orizont AB, este destul de o indicație fiabilă a faptului că forța nu se află în interiorul (vid) precum și o forță mare trebuie să fie în interiorul navei AB, care atrage ceva mai rarefiat, și trebuie să fie mult mai puternic din cauza unui vid mai bun decât într-un spațiu foarte mic în. "
Torricelli a reușit să găsească dovezi și mai importante despre cauza externă a formării coloanei de mercur. Cercetătorul a observat că înălțimea coloanei era fluctuantă, adică presiunea atmosferei se schimba. Astfel, tubul Torricelli a fost primul barometru. Din această experiență a început observarea științifică a vremii, cele mai importante caracteristici ale cărora sunt presiunea și temperatura.
Merită menționat faptul că experimentul Torricelli nu a fost perfect. Având în vedere înălțimea coloanei de mercur, ținând cont de altitudinea Florenței deasupra nivelului mării, corespunde la 74,2 centimetri de mercur. Valoarea mică a acestei cantități, aparent, poate fi explicată prin faptul că în "Torricellium void" există încă un aer.
Lupta împotriva doctrinei fricii de gol nu sa încheiat cu experiența lui Torricelli. Ipoteza forțelor care dețin pilonul de mercur a trăit mult după moartea lui Torricelli. Experimentele lui Pascal celebre (1623-1662), care a demonstrat că modificarea înălțimii barometrului datorită înălțimii și a construit un barometru de apă, a confirmat concluziile Torricelli. Dar numai inventarea pompei de aer prin Boyle și Guericke, precum și experimente eficiente pentru a demonstra forțele de presiune atmosferică produse de acesta din urmă a rupt în cele din urmă conceptul de teama de gol. Ideea aerului a fost în sfârșit îngropată ca un început spiritual. Guericke a dovedit prin experiența directă greutatea aerului, cântărind vasul pompat și vasul cu aer. Această experiență la condus la concluzia principală: "Aerul este, fără îndoială, ceva corporal". Astfel, în știință, sa stabilit ideea că aerul este unul dintre tipurile de materie care poate fi îndepărtat din locul pe care îl ocupă și formează "goliciune", "vid".
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: