Кто изобрел барометр
- Первый водный барометр: изобретение Гаспаро Берти
- Эксперимент Гаспаро Берти
- Идея вакуума и первые эксперименты
- Различные объяснения
- Идея Евангелисто Торричелли
- Решение спора
Первый водный барометр: изобретение Гаспаро Берти
История изобретения барометра в своей классической форме обычно связана с именем Евангелисто Торричелли. Однако исторические документы говорят о том, что первый водный барометр был неосознанно построен итальянским математиком и астрономом Гаспаро Берти в период между 1640 и 1643 годами.
Эксперимент Гаспаро Берти
Гаспаро Берти, который родился около 1600 года, провел большую часть своей жизни в Риме. Он стал знаменитым благодаря эксперименту, который, не подозревая о его последствиях, привел к созданию первого рабочего барометра. Кроме того, у Берти было множество работ в области математики и физики.
Идея вакуума и первые эксперименты
В 1630 году Джовани Батиста Балиани направил письмо Галилео Галилею, в котором рассказывал о том, что его насос сифонного типа не способен поднять воду на высоту больше 10 метров. В ответ на это письмо Галилей предположил, что воду поднимает вакуум, и сила вакуума не в состоянии удержать больше воды, так же как и веревка не может выдержать большой вес. В то время господствовали представления, что вакуума не может существовать.
Затем идеи Галилея достигли Рима, где Гаспаро Берти и Рафаэль Маджотти разработали эксперимент, чтобы проверить существование вакуума. Берти построил 11-метровую трубу, заполнил ее водой и запечатал с обеих сторон. Затем один конец трубы был погружен в емкость с водой и открыт. Часть воды вытекла, но примерно десять метров трубы остались заполненными, как и предсказывал Балиани. Возникло необходимость объяснить пространство над водой.
Различные объяснения
В рамках господствовавшей теории, отвергающей вакуум, было предложено два объяснения. По первому объяснению, вода создает так называемых "духов", которые заполняют пространство и вытесняют воду. По второму объяснению, предложенному Декартом, пространство над водой заполняется эфиром. Эфир был настолько тонким веществом, что мог проникать через поры трубы и вытеснять воду.
Идея Евангелисто Торричелли
Евангелисто Торричелли, ученик и друг Галилея, решил взглянуть на эту проблему с другой стороны. Он предположил, что воздух имеет вес, и именно вес воздуха удерживает воду в трубе на уровне около десяти метров. До этого момента считалось, что воздух невесом и его толща не оказывает никакого давления. Даже сам Галилей считал это утверждение непогрешимой истиной. Если предположение Торричелли о весе воздуха верно, то жидкость, которая тяжелее воды, должна опускаться в трубе ниже, чем вода.
Торричелли поделился своими предсказаниями со своим близким другом Винченцо Вивиани и предложил использовать ртуть в качестве жидкости в барометре. В начале 1644 года Вивиани провел эксперимент, в котором показал, что ртуть, весящая в 14 раз больше воды, опускается в трубке до отметки, которая в 14 раз меньше, чем уровень опускания воды. Казалось бы, идеи Торричелли были подтверждены.
Решение спора
Однако философы старой школы утверждали, что ртуть, как и вода, создает "духов". И "духи" ртути сильнее, чем "духи" воды, поэтому ртуть опускается ниже уровня воды. Точку в этом споре поставили Блез Паскаль и его ученики Пьер Пети и Флорин Перье. Последний провел измерения высоты столбика ртути в горах и у их подножия. Результаты измерений оказались различными, что подтвердило сторонников идеи атмосферного давления.
Итак, хотя Гаспаро Берти не осознавал значение своего эксперимента, его работы и идеи Торричелли привели к созданию первого барометра и открытию понятия атмосферного давления.
