Магдебургские полушария Отто фон Герике
|
|
Аппарат для эксперимента состоит из двух латунных полусфер, которые соединяются вместе, образуя герметичное уплотнение. В одной полусфере есть трубка, которую можно подсоединить к вакуумному насосу, и запорный кран. Если из полусфер откачать воздух, клапан закроется, и две половинки будут прочно удерживаться вместе давлением воздуха окружающей атмосферы. Разделить полушария с помощью рук практически невозможно. Если воздух закачать обратно, половинки легко отсоединятся друг от друга. Эта простая демонстрация воздействия атмосферного давления была впервые выполнена немецким учёным Отто фон Герике в 1654 году. После того как ободья смазали и откачали из них воздух, целостность сферы не смогли нарушить даже с помощью упряжек лошадей.
Магдебургские полушария
Отто фон Герике родился в 1602 году в патрицианской семье из Маглебурга. До пятнадцати лет его обучали частные учителя, после чего начал он решил изучать право и философию в Лейпцигском университете. После этого он учился в Академии Юлия в Хельмштедте и университетах Йены и Лейдена. В Лейдене он прошёл курсы математики, физики и военной инженерии. В 1631 году фон Герике устроился на работу инженером-строителем, его попросили помочь с восстановлением Магдебурга, разрушенного во время Тридцатилетней войны. В 1646 году он был избран бургомистром Магдебурга; он имел даже больше власти, чем мэр. Фон Герике занимал эту должность до своей отставки в 1678 году. За четыре десятилетия пребывания на этом посту он совершил множество дипломатических миссий; он встречался с влиятельными руководителями и секретарями и обращался к прославленной элите герцогов, королей и императоров.
Отто фон Герике
Несмотря на свои рабочие обязанности, фон Герике никогда не отказывался от науки, и одним из его самых страстных увлечений был вакуум. Во времена фон Герике работа водяных насосов основывалась на всасывании, однако они могли поднимать воду только до определённой высоты. Экспериментальным путём было установлено, что эта высота составляла примерно 105 метров. Этот предел представлял собой проблему для реализации проектов герцога Тосканского по ирригации, дренажу шахт и строительству декоративных фонтанов, поэтому он поручил Галилео Галилею заняться этим вопросом. Галилей ошибочно предположил, что водный столб не выдерживает собственного веса, когда вода достигает высоты 105 метров. Гаспаро Берти также принял вызов; ему удалось создать вакуум над водной толщей, но он не смог дать этому научного объяснения. Именно ученик Галилея, Эванджелиста Торричелли, первым написал убедительный аргумент в пользу того, что пространство наверху было вакуумом. Получалось, что высота столба была ограничена максимальным весом, который могло выдержать атмосферное давление. Это называется предельной высотой всасывающего насоса.
Фон Герике совершил прорыв в 1640 году, построив первый вакуумный насос. Он был оснащён поршнем и был способен полностью осушать сосуды. Фон Герике продемонстрировал, что звенящий колокол не слышно в вакууме, что свечи не горят, а птицы и рыбы не могут выжить при очень низком давлении воздуха. Проводя эксперименты с ртутным барометром (изобретённым Эванджелистой Торричелли) на горных вершинах, фон Герике продемонстрировал, что Земля удерживает лишь ограниченное количество воздуха. Таким образом, он пришёл к выводу, что за пределами нашей атмосферы, должно быть, существует вакуум.
Гравюра, изображающая эксперимент Отто фон Герике «Магдебургские полушария»
В 1654 году фон Герике пригласили в Регенсбург, чтобы провести эксперименты с вакуумом перед высшими сановниками Священной Римской империи. Фон Герике взял две плотно прилегающие медные полусферы и с помощью вакуумного насоса выкачал из них воздух. Затем он с помощью двух упряжек из шестнадцати лошадей (по восемь с каждой стороны) попытался отделить полусферы друг от друга, но у него ничего не получилось. Фон Герике повторил эксперимент два года спустя в своём родном городе Магдебурге, который он тогда возглавлял. Та же демонстрация была снова проведена в Берлине в 1661 (или 1663) году перед Фридрихом Вильгельмом, курфюрстом Бранденбургским, на этот раз при участии двадцати четырёх лошадей.
Эксперименты фон Герике с вакуумом вдохновили Роберта Бойля на проведение собственных исследований, которые в конечном итоге привели к формулировке закона Бойля, который гласит, что объём тела идеального газа обратно пропорционален его давлению.
Эксперимент «Магдебургские полушария» стал популярным способом проиллюстрировать принципы давления воздуха. Уменьшенные копии полушарий по сей день используются на уроках естествознания.
Магдебургские полушария на Международной и Всемирной выставке 1967 года в Монреале, Канада
Специально для читателей моего блога Muz4in.Net – по материалам сайта amusingplanet.com
Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"
Вам понравилась статья? Просто перейди по рекламе после статьи. Там ты найдешь то, что ты искал, а нам бонус...
|
|
Почитать ещё: