История барометра: от Галилея до Герике
-
2013-01-21
Многие века ученые пытались найти способ предсказывания погоды и построения метеопрогнозов на ближайшее время. Польза от таких знаний очень часто имела решающее значение в жизни людей, поэтому великие ученые пытались найти решение данной задачи. Одним из первых изобретателей, предложивших идею создания такого приспособления, как барометр, был Галилей, однако осуществить его задумку удалось только в 1643-м году его знаменитыми учениками Вивиани и Эванджелисто Торричелли.
Торичелли навсегда вошел в историю как человек, доказавший существование такого понятия как атмосферное давление. Он впервые сформировал гипотезу, что человек живет на дне воздушного океана, постоянно оказывающего на него определенное давление, и предложил одному из своих учеников измерить его величину при помощи запаянной трубки, наполненной ртутью. Когда трубка опрокидывалась в сосуд с ртутью, вещество оставалось на определенной высоте, а над ртутью в трубке появлялось пустое пространство.
Именно в ходе данного эксперимента был сконструирован первый старинный барометр. Этот опыт, проведенный Торричелли в 1643 году, положил начало научной метеорологии. Спустя два десятилетия «Трубка Торричелли» помогла Паскалю доказать существование давления атмосферы. Это открытие имело необычайную важность, ведь Паскаль сумел найти связь давления с изменением погодных условий. Практически одновременно Декарт предложил проведение измерения атмосферного давления на разной высоте.
В 1670-м году Роберт Гук, известный английский ученый, создал шкалу барометра, в которой низкое давление указывало на приближающийся шторм и дождь, а высокое – на сухую солнечную погоду. Такой старинный предмет стал прообразом современных комнатных барометров. В 1665 году ученый Роберт Бойль из Великобритании доказал, что определенная масса газа, находящегося при постоянной температуре, имеет постоянную величину.
Особенно важным стало изобретение водяного барометра, созданного Отто фон Гериком. Этот изобретатель впустил в эвакуированный сосуд воду из специального чана и начал поднимать сосуд. Эти опыты закончились появлением первого водяного барометра, состоявшего из деревянной фигурки, плававшей в верхней части эвакуированной трубки по поверхности воды. Такое приспособление указывало на уровень атмосферного давления.
Герике впервые связал атмосферное давление с метеорологическими явлениями и сумел доказать, что все изменения уровня воды и колебания ее высоты в трубке зависели от определенной внешней причины. Ранее считалось, что высота водяного столба бал связана с природной боязнью пустого пространства, однако Герике описал этот процесс как существование равновесия между атмосферным давлением и давлением водяного столба. Так, он не только преодолел заблуждение, считавшееся истинным на протяжении многих столетий, но и основал принципы научного предсказания погодных условий.