Когда в разговоре речь об атмосферном давлении, мы сразу вспоминаем о собственном здоровье. Метеозависимые люди, к которым преимущественно относятся люди среднего и старшего возраста, часто бывают подвержены изменениям атмосферного давления, которому из-за многочисленных природных факторов свойственно подниматься и опускаться, что и определяет наше физическое самочувствие.
Однако были времена, когда люди ничего не знали об атмосферном давлении, а когда узнали – это привело их в некоторое замешательство. Так в 1638 году не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами – вода отказывалась подниматься выше 10 метров. Поиски причин этого привели к опытам итальянского учёного Эванжелиста Торричелли с ртутью. С её помощью он доказал, что воздух имеет вес. Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, создав первый в мире ртутный барометр – прибор, состоящий из стеклянной трубки, в которой не было воздуха. В такой трубке ртуть, как более тяжёлое вещество, поднималось на высоту около 760 мм. С тех пор принято считать эту отметку (760 мм ртутного столба) нормальным атмосферным давлением.
Но, пожалуй, самым зрелищным доказательством того, что воздух имеет вес, и что все люди на Земле живут на дне воздушного океана, стали эксперименты немецкого учёного Отто фон Герике, осуществлённые в 1656 году в городе Магдебурге, бургомистром которого он и являлся.
Для эксперимента ему понадобились два медных полушария диаметром около 14 дюймов (35,56 см). Полушария полые внутри были прижатые друг к другу, для уплотнения использовалось специально сшитое кожаное кольцо, пропитанное смесью воска и скипидара. Из внутреннего пространства, образованного соединёнными полушариями, выкачивался весь воздух. Интересно, что для этой процедуры Отто фон Герике пришлось изобрести специальный насос – первый в мире вакуумный насос. Таким образом, внутри полушарий образовалась пустота, то есть, вакуум. Когда это было сделано, попросили физически крепкого человека разъединить полушария. Ему не удалось осуществить эту простую операцию. На помощь пришёл ещё один силач – результат тот же – полушария не поддавались. Затем были сформированы две команды из желающих, чтобы разорвать полушария. Началось состязание, подобное перетягиванию каната. Полушария ни в какую не хотели разрываться. И, наконец, кульминацией эксперимента, стало использование лошадей. С обеих сторон от полушарий были впряжены по 8 лошадей (итого 16). И даже эти самые лошади, погоняемые погонщиками, были не в состоянии разорвать полушария. Удивительно было то, что полушария между собой ничем не были скреплены. Их сдавливало атмосферное давление! Вот такой чудовищной силой оно обладает. Если представить его образно, то это сравнимо с весом в 15 тонн. Только представьте себе, что на вас наваливаются три грузовика одновременно.
Возникает закономерный вопрос – почему же нас не раздавливает эта чудовищная сила атмосферного давления? Причина в том, что «воздушный столб» давит на нас не только сверху, но и со всех сторон равномерно. Кроме того, внутри нас тоже есть воздух, то есть внутри нас существует внутреннее давление, которое уравновешено с внешним (атмосферным). Вот почему мы никогда не будем раздавлены атмосферой. Лишь некоторые её колебания приводят особо чувствительных людей к недомоганиям, о чём говорилось выше.
Эксперимент Отто фон Герике закончился тем, что полушария были разделены между собой лишь тогда, когда был открыт клапан, через который во внутреннее пространство попал воздух. После этого любой человек, независимо от физической подготовки, и даже ребёнок, спокойно мог развести в стороны эти «удивительные полушария». Поскольку научный эксперимент проводился в Магдебурге для широкой публики, оставшейся под большим впечатлением от увиденного, он так и вошёл в историю под названием «Эксперимент с Магдебургскими полушариями».
Настоящие «магдебургские полушария», ртутный барометр XIX-XX вв. и другие старинные приборы из истории научных открытий вы можете увидеть в Музее-лаборатории Е.К. Завойского, а также посетить наши мероприятия и экскурсии по истории науки и техники.
Ставцев Е.М., хранитель музейных предметов Дирекции музеев КФУ