Кто придумал первый барометр?

Невидимое и неосязаемое «нечто» воздуха ставило в тупик мудрецов древности. Но то, что воздух имеет вес, подозревали уже древние греки. Аристотель пытался доказать это на опыте, но потерпел неудачу.

Впервые взвесить воздух удалось через 2 тысячи лет Галилео Галилею. Он установил, что сосуд со сжатым воздухом весит больше, чем такой же сосуд с воздухом обычного давления.

Раз воздух обладает массой, то он должен оказывать давление. Утверждение этой истины связано с именем ученика Галилея Торричелли.

Эванджелиста Торричелли

Великий герцог Тосканский обратился к Галилею с просьбой объяснить, почему его механикам не удается при помощи насосов подать воду в бак, из которого она должна поступать в фонтан. Вода никак не желала подниматься выше 34 футов (10 метров).

Со времен Аристотеля считалось, что вода поднимается за поршнем насоса из-за того, что «природа не терпит пустоты»: поршень при поднятии создает в трубке «пустоты», и вода идёт по трубке, чтобы заполнить эту пустоту. Галилей отшутился, что природа, вероятно, перестает бояться пустоты на высоте более 34 футов. Вскоре он умер и нерешенную задачу оставил своим ученикам - Торричелли и Вивиани.

Торричелли предположил, что действию насосов противостоит давление воздуха. Ученый понимал, что для подтверждения этого понадобилась бы стеклянная труба длиной 10 метров, то есть высотой с трехэтажный дом. Только тогда в ней можно было бы наблюдать столб воды, уравновешивающий воздушное давление. Торричелли решил вместо воды взять ртуть. Это позволило уменьшить высоту трубки во столько раз, во сколько ртуть тяжелее воды.

Сконструированный им в 1643 году прибор был предельно простым: стеклянная трубка с закрытым концом, заполненная ртутью, опрокидывалась в стеклянный сосуд, в который тоже налита ртуть. Использование ртути позволило ученому ограничиться высотой трубки в 1 метр. Когда трубку переворачивали закрытым концом вверх, то уровень ртути опускался лишь до 76 сантиметров. Всякий раз, когда ставился опыт, результат был неизменным.

Опыт Торричелли

Торричелли сделал вывод, что высота ртути в трубке удерживается силой атмосферного давления: воздух давит на ртуть в сосуде, и она выталкивается в трубку до тех пор, пока давление ртутного столбика в трубке не уравновесится давлением атмосферного воздуха. Вес столбика ртути длиной 76 сантиметров равен атмосферному давлению.

Этот нехитрый прибор для измерения давления атмосферного воздуха позднее назвали барометром, что по-гречески дословно означает «измеритель веса».

Схема опыта Торричелли

Из опытов Торричелли следовало, что воздух имеет вес. Это революционное открытие казалось настолько невероятным, что не сразу было принято учёными того времени.

Опыты с ртутным барометром продолжил в 1648 году французский ученый Блез Паскаль. Он доказал, что атмосферное давление зависит от высоты над землей. Тем самым было получено доказательство того, что природа вовсе не боится пустоты (хотя сам ученый верил, что в трубке Торричелли находится пустота, и своими опытами пытался это доказать!). В честь этого открытия единица давления называется с тех пор «паскалем» (Па).

Блез Паскаль