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除了著名的马德堡半球实验,他还发明了人类第一个真空泵!

2022-09-05 15:06:37      来源:   

如果说谁是第一个发现真空的科学家,我们都会想到托里拆利。1643年,意大利科学家托里拆利利用水银赶走玻璃管中的大气,证明了真空的存在。7年之后,第一个真空获得设备——活塞真空泵出现,发明它的是本期我们要介绍的科学家——奥托·格里克


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奥托·格里克是德国著名的工程师和自然哲学家。他从小就热爱科学,勤于钻研。他在大学期间分别攻读了法律、数学和力学,知识面很广,上知天文,下识地理;数学、物理、法律、哲学等等,无所不知,无所不通。所以,他既能在军旅中生活,又可以在政界中立足,更能在科学界发言。


格里克对真空和大气压强的研究,开始是出于好奇心,他根据吸取式抽水机的原理,经过精心的试验和研究,成功制造出另一种抽水机——活塞式抽水机。


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▲ 常用的活塞式抽水机工作结构


一开始,他用黄铜制成了简单的水泵,当他用这种水泵去抽木桶内的水时,由于被抽水的木桶是密封的,随着水被抽出就可以听到一些声音,桶内剩下的水似乎在剧烈地沸腾。由于木桶漏气,随着空气进入木桶,这种声音便慢慢地消失了。后来用铜制的球形容器代替木桶,又一次进行了这个实验。实验刚开始时,活塞很容易就可以被拉动,后来,容器里的水越来越少,就越来越难拉动活塞了。当水被完全抽出,里面变成了真空后,打开活塞时,空气迅猛地挤进球内,其激烈的程度几乎可以把旁边的一个人进铜球里。


后来他发明了活塞式抽气泵,做了许多关于真空和大气压强的实验。比如,他发现真空里的火焰会熄灭,鸟和鱼在真空中会死去,葡萄在真空中能保持六个月不变质等等。他又在玻璃容器中装入一只正在发出声音的钟,当将容器里的空气抽出后,就听不到声音了。由此证实,声音不能在真空里传播。


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1654年5月8日,这一天,德国的马德堡市风和日丽,一大批人围在实验场上,熙熙攘攘,热闹极了,还有的人一边往实验场跑,一边大声喊叫:“市长演马戏了,市长演马戏了”。市民口中的“马戏”就是奥托·格里克著名的马德堡半球实验。


格里克和他的助手制成了两个铜半球,直径30多厘米,并请来一大队人马,在郊区进行了这次“大型实验”。


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格里克和助手当众把这两个铜半球壳中间垫上了橡皮圈,再把两个半球壳灌满水后合在一起,把水全部抽出,使球内形成真空。最后,把气嘴上的龙头拧紧封闭,这时,周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。格里克一挥手,四个马夫牵来八匹高头大马,在球的两边各拴四匹,格里克一声令下,四个马夫扬鞭催马、背道而拉!好像在“拔河”。


实验场上人山人海,一边整齐地喊着,一边打着拍子。4个马夫,8匹大马,累得浑身是汗。但是,铜球仍是原封不动。随后左右两队人马倍增,准备着第二次的实验。格里克再一次挥手,16匹大马,使劲往前拉,八个马夫使出全身力气,挥鞭催马。突然发出了很大的一声巨响,两个铜半球分开了。


随后格里克兴奋地向大家宣布:“先生们!女士们!市民们!你们该相信了吧!大气压是有的,大气压力是这样厉害!这么惊人”。


实验结束后,仍然有很多人不理解这两个半球为什么拉不开,格里克很耐心地向市民们解释,普及科学知识,告诉市民们,这是“空气的力量”。如果把铜半球上的阀门打开,空气进入半球内,用手轻轻一拉球就被分开了。


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从此以后,马德堡半球实验逐渐成为广为人知的验证大气压存在的方法。为了纪念这次伟大的实验,德国还特意发行了纪念该实验的邮票。

来源:iVacuum真空聚焦

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