Опитът на Торичели: същност и значение

От древни времена човешките умове се опитват да разберат природата на околния свят, законите на природата, историята на своя произход и дестинация в тази вселена. Това стремеж създава напълно различни картини на света в различни епохи и в различни краища на планетата: олицетворяването на естествените елементи с божествено начало, идеята за борбата на тъмнината и светлината в персийския зороастризъм, създаването на света и апокалипсиса в юдаизма и много други.

Обаче истинската руда на рационалното научно познание за света е пробивът, постигнат от мислителите на древна Гърция. По този начин едно от най-важните понятия на Аристотел е въвеждането на понятието "празнота", пълна пустота - пространство, където нищо не съществува. Идеята за празнота е страшен феномен за философа, обаче, според него, и невъзможно в природата. В края на краищата емпиричните данни, достъпни за човека, не могат да разкрият идеята за абсолютен вакуум и цялото пространство е запълнено с въздух. Например, ако се опитате да издухате въздух от куха тръба, стените му ще се свиват. Това означава, че не само празнотата, но и самото пространство ще остане. И водата в тръбите винаги се издига зад буталото, без да позволява празнотата да се образува.

Торрицели опит: описание

Идеята, че не може да има пространство в света, което не е изпълнено с течност, твърдо или газообразно вещество, успешно е дошло до Новото време - ерата на човешкото мислене и научните постижения. Тогава хората отново възвърнаха вярата си в възможността за практическо и рационално познаване на света. Опитът на Торичели обаче не е само резултат от научни изследвания, но и от случайност. По време на построяването на фонтаните в двореца на един от херцозите на известната династия Медичи се забелязва, че водата в тръбите наистина се издига, запълвайки празнотата, но само до определена височина, след което престава да се движи. Този факт може само да предизвика интерес към родината на Ренесанса.

Обясненията бяха насочени към физик и математик Галилей Галилей, известен по онова време (и още по-известен днес). Въпреки това, без да намери приемлив отговор в логиката, той реши да прибегне до експерименталния път. Експериментите бяха поръчани да поставят двама от неговите ученици - Вивиани и Торицели. Интересни резултати достигнаха второто. Опитът на Торрикели предложи да се постави определен обем живак в стъклена тръба (тя е по-тежка от водата, затова показва по-ясни резултати при малки обеми на капацитет), така че въздухът да не стигне до там. В същото време горният край е запечатан, а отворената долна част е поставена в чаша живак. Оказа се, че живакът също не запълва цялото пространство на епруветката, оставяйки известно количество пустота на върха. Тези емпирични знания обаче не получиха веднага теоретичната си обосновка.

Обяснение на опита

Опитът на Торичели скоро стана известен на цялата просветена Европа, учените от които спореха за естеството на това явление. Обяснението на факта беше даден на самия Евангелиста Торрицели. Тъй като в затворената стъклена тръба нямаше въздух над живака, той обясни, че височината на живачната колона се определя буквално от налягането на въздуха върху живака в чашата, принуждавайки го да отива все повече и повече в стъклената тръба. За пръв път експериментално се откри атмосферното налягане. Формулата на Torricelli заяви, че това налягане съответства на височината на живачната колона: P atm = P живак. Допълнителни проучвания са получени от французина Blaise Pascal, който изразява в числа зависимостта на височината на колоната от тежестта на въздуха в определен момент, като по този начин позволява на човечеството да определя атмосферата. налягане.