第11章 托里拆利“菩萨”

意大利科学家托里拆利家里，有一根11米长的玻璃管，它的一端是封闭的，里面灌满了水，倒立在水槽里。这根玻璃管高出屋顶1米。

托里拆利为什么要搞这玩意儿？

托里拆利是意大利物理学家，他深入研究了伽利略的著作后，对伽利略的动力学定律提出了新的结论，并在1641年出版了《论自由坠落物体的运动》一书，发展了伽利略关于运动的想法。伽利略看完托里拆利的著作后，非常欣赏他的卓越见解，邀请他去当助手。后来托里拆利应邀与伽利略相见，但此时的伽利略已双目失明，终日卧在病床上。在伽利略生命的最后三个月中，托里拆利担任了伽利略口述的记录者，成了伽利略最后一名学生。

1642年伽利略逝世后，托里拆利经过长期探索，否定了亚里士多德有关“空气没有重量”的观点。伽利略虽然做过称量空气的实验，证明空气有重量，但他认为可能有一种“真空力”，它能使真空泵把水抽到高处。托里拆利认为，空气有一定重量，所以他要测量空气压力。

托里拆利在一家玻璃工厂定做了一根1.2米长的玻璃管，它的一端是封闭的，里面装有水银。他把这个装有水银的玻璃管开口一端垂直插入一个装满水银的盆子里。

1643年，托里拆利首次进行了这个实验。水银柱降到离水银面大约760毫米高处，管子上端出现真空，它被称为托里拆利真空。这个实验测出了1标准大气压的大小，即测出了1标准大气压的大小约为760毫米汞柱或10米水柱。这就是著名的托里拆利实验。

托里拆利还发现，水银柱的高度变动与大气压的变化有关，根据这个实验原理他制成了气压计，用以测量大气压。托里拆利家里的那根11米长的玻璃管就是托里拆利自制的水柱气压计。一般说来，气压高时，天气晴朗；气压低时，将有风雨天气出现。

他对气压计做了调整，气压高时，水柱刚好高出屋顶。水柱液面上会浮出一个蜡质塑像，根据这个塑像可预测天气变化：阴雨天时，气压会降低，水柱下降，塑像没入屋顶；天气晴朗时，气压会升高，水柱上升，塑像浮出屋顶。

周围的农民用它来预测天气，把它视为“菩萨”。要是久雨不晴，或久晴不雨，就对它顶礼膜拜。托里拆利实验及其制成的世界上第一个气压计使托里拆利的名望永存，而真空测量的单位“托”就是用他的名字来命名的。

做个小作业

1.是非题 托里拆利自制的水柱气压计之所以被当时的农民视为菩萨，是因为水柱上浮出一个蜡质塑像，它随气压变化而升降，可预测天气变化。（）

2.思考题 托里拆利为什么要做这个气压实验？装有水银的玻璃管垂直插入一个装满水银的盆子里后，管中的水银柱为什么下降？

微博士

气压

大气压又称气压，是大气对浸在它里面的物体产生的压强，是单位面积上空气分子运动所产生的压力，以前常用水银柱高度来表示。

迈出第一步

测量大气压

到超市购买一个吸盘吊钩，排掉吸盘中的空气，使它贴在平滑的玻璃板上，把它倒过来在下面的钩上添加重物，直到重物掉下来为止，事先根据吸盘直径算出吸盘面积，由此可以估算出大气压。