“大自然讨厌真空”—大气压发现简史

　古罗马人注意到一个现象：用来输送水的水管, 当它们跨越高度在１０米以上的山坡时, 水就输不上去了。在超过１０ 米深的井里, 抽水泵便不起作用了。人们早就知道只要把水管里的空气抽掉，水就会沿着水管往上流。他们无法解释水为什么会往上流，而不是通常那样｀水往低处流＇，就借用古希腊学者亚里士多德的名言｀大自然讨厌真空＇来解释。早期的学者普遍认为真空是不可能存在的。

最早注意到空气有重量的是意大利的物理学家伽利略．他将一个空瓶 (当然里面有正常气压的空气) 密封起来, 放在天平上与一堆砂子平衡．然后, 他设法用打气筒向那个瓶子打进更多的空气, 并再次密封．当伽利略把这只瓶子再放回到天平上时, 这时的瓶子比那堆砂要重一点, 只有再往砂堆里加添一两颗小砂子, 天平才会平衡．伽利略推断, 瓶子重量增加是由于里面的空气增多了的缘故, 因此, 空气是有重量的。伽利略的学生托里拆利把老师的思想推进了一大步．他认为, 既然空气有重量就会产生压力, 就像水有重量会产生压力和浮力一样．正是空气的压力把水从管子里往上压, 压到１０米的高度时, 水柱的重量正好等于空气的压力, 水再也压不上去了．为了证实这一点,他将一根一端封闭的长玻璃管灌满汞，并倒立于汞槽中时，发现管中汞面下降，直至与管外的汞面相差76厘米时为止。托里拆利认为，玻璃管汞面上的空间是真空，76厘米高的汞柱是因为存在大气压力的缘故。为了纪念托里拆利在科学上的重大发现和贡献，真空压力单位就是用他的名字命名。1650年，德国的盖利克制成活塞真空泵。1654年，他在马德堡进行了著名的马德堡半球试验：用真空泵将两个合在一起的、直径为14英寸(35.5厘米)的铜半球抽成真空，然后用两组各八匹马以相反方向拉拽铜球，始终未能将两半球分开。这个著名的试验又一次证明，空间有大气存在，且大气有巨大的压力。托里彻利的实验有数值，马德堡半球实验更壮观，更有传播效果。