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, clasând aerul într-unul din cele patru elemente materiale, credea că aerul are o greutate și chiar a crezut că a reușit să confirme acest lucru experimentând, cântărind balonul de aer "gol" și umflat. 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 constă 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 la 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 interlocutorii lui Sagredo, "într-o zi un puț în care o pompă a fost pusă să pompeze apă de cineva care gândea în acest fel de a extrage apă cu mai puțină muncă sau mai mult decât găleți. Această pompă avea un piston cu o supapă superioară, astfel încât apa a crescut prin aspirație, nu prin presiune, așa cum se procedează la pompele cu o supapă inferioară. În timp ce puțul a fost umplut cu apă la o anumită înălțime, pompa a fost aspirată și servită perfect, dar de îndată ce apa a căzut sub acest nivel - pompa a încetat să mai funcționeze. Observând prima oară un astfel de caz, m-am gândit că pompa a fost stricată și am sunat-o pe reparator; Totuși, acesta a declarat că totul este bine, dar că apa a căzut la adâncimea de unde nu a putut fi ridicată de pompă, adăugând că nici pompele, nici alte mașini care aduc apă nu pot ridica apă prin 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. Trebuia 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 fidel 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 a vizitat Galileo, la prezentat-o. Lucrarea lui Torricelli ia încântat pe Galileo că la invitat pe un tânăr om de știință.
Ducele de Toscana la invitat pe Torricelli să ia 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, la conducerea 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 acesteia este realizabilă numai prin depășirea rezistenței naturii și cu mare dificultate. Cred că în toate cazurile când există o opoziție clară în primirea goliciunii, nu este nevoie să se atribuie goliciunii ceea ce se datorează evident 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 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) , deoarece o forță mare trebuie să fie în interiorul vasului AB, în care există ceva mai puțin atractiv și trebuie să fie mult mai puternic din cauza unei rarefaceri mai complete decât într-un spațiu foarte mic B. "
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 de la locul său și formează un "gol", un "vid".
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: