1
00:00:05,616 --> 00:00:11,233
当亚里士多德发现,真空,即没有物质的空间是不存在的的时候

2
00:00:11,233 --> 00:00:16,017
他说过一句话"自然惧怕虚无"

3
00:00:16,017 --> 00:00:19,105
真空之所以不存在是因为其附近的物质会立即填补这个空间

4
00:00:19,105 --> 00:00:21,994
幸运的是,亚里士多德被证明是错的

5
00:00:21,994 --> 00:00:25,010
真空是气压计,

6
00:00:25,010 --> 00:00:27,492
一种测量空气压力的仪器的重要组成部分

7
00:00:27,492 --> 00:00:30,107
由于气压是受温度影响的

8
00:00:30,107 --> 00:00:32,032
气压的突然改变可以引起

9
00:00:32,032 --> 00:00:35,643
飓风，龙卷风和其它极端天气现象

10
00:00:35,643 --> 00:00:38,156
气压计是天气预报者和从事类似工作的科学家

11
00:00:38,156 --> 00:00:41,840
不可或缺的的工具之一.

12
00:00:41,840 --> 00:00:44,766
气压计是如何工作的,它又是怎么被发明的呢?

13
00:00:44,766 --> 00:00:46,448
这个过程可得花一些时间了,

14
00:00:46,448 --> 00:00:49,741
因为亚里士多德和其他古哲学家的学说

15
00:00:49,741 --> 00:00:54,986
认为真空在现实生活中是不可能存在的.

16
00:00:54,986 --> 00:00:59,040
所以2000年来几乎没人想过去质疑这个理论

17
00:00:59,040 --> 00:01:01,541
直到对气压计的迫切需求把这个问题再次摆在人们眼前.

18
00:01:01,541 --> 00:01:05,550
在17世纪,，意大利采矿者面临着严重的问题

19
00:01:05,550 --> 00:01:08,442
因为他们发现他们的水泵无法将水

20
00:01:08,442 --> 00:01:10,822
提升超过10.3米

21
00:01:10,822 --> 00:01:14,883
当时的的科学家们，包括伽利略

22
00:01:14,883 --> 00:01:20,310
都认为水被提上来是因为管中空气被抽掉了，需要水去填补空间

23
00:01:20,310 --> 00:01:25,606
但是这个力是有限的，只能将水提高最多10.3米.

24
00:01:25,606 --> 00:01:28,523
无论如何，真空是否存在的问题

25
00:01:28,523 --> 00:01:30,728
依然被认为是有争议的

26
00:01:30,728 --> 00:01:33,647
对于伽利略这种非传统的理论的兴奋

27
00:01:33,647 --> 00:01:38,231
盖斯帕罗伯提做了一个简单但是天才的实验

28
00:01:38,231 --> 00:01:40,213
来证明真空是可能的

29
00:01:40,213 --> 00:01:42,402
他把一根长管子装满水

30
00:01:42,402 --> 00:01:46,321
两边封住立起来置于浅水池上

31
00:01:46,321 --> 00:01:48,948
然后打开管子底部

32
00:01:48,948 --> 00:01:51,429
水则会流出来到盆子里去

33
00:01:51,429 --> 00:01:56,096
直到在管中的水只剩下10.3米

34
00:01:56,096 --> 00:02:00,017
这样在管子顶端就留下了一段没有空气进入的空间

35
00:02:00,017 --> 00:02:04,401
伯堤成功地直接制造了一个稳定的真空状态

36
00:02:04,401 --> 00:02:08,497
但即便真空的存在已经得到了展示

37
00:02:08,497 --> 00:02:11,411
也并不是所有人都赞同伽利略的观点

38
00:02:11,411 --> 00:02:14,463
因为这种真空是神秘的

39
00:02:14,463 --> 00:02:16,943
并且只以有限的力量作用于水.

40
00:02:16,943 --> 00:02:20,973
托里拆利，伽利略年轻的学生和朋友

41
00:02:20,973 --> 00:02:23,676
决定通过不同的角度来看待这个问题

42
00:02:23,676 --> 00:02:27,017
他没有专注于管子顶端的空间

43
00:02:27,017 --> 00:02:30,390
而是问自己：“还有什么可以影响水下降的高度呢?"

44
00:02:30,390 --> 00:02:34,328
因为唯一和池子里的水有所关联的就是池子附近的空气

45
00:02:34,328 --> 00:02:38,159
所以他认为空气的压力是唯一阻止

46
00:02:38,159 --> 00:02:41,247
管子里的水继续下降的东西

47
00:02:41,247 --> 00:02:45,151
他意识到这个实验不仅仅是创造真空的工具

48
00:02:45,151 --> 00:02:47,288
还可以用作一个天平

49
00:02:47,288 --> 00:02:50,681
用来平衡管子外部的大气压力

50
00:02:50,681 --> 00:02:53,895
与管子内部水柱的压力。

51
00:02:53,895 --> 00:02:58,534
管子中的水位会持续下降直到两边压力相等

52
00:02:58,534 --> 00:03:02,342
这个平衡的高度刚好是10.3米

53
00:03:02,342 --> 00:03:04,655
这个主意并不容易被接受

54
00:03:04,655 --> 00:03:07,553
因为伽利略和其他人一直以来都认为

55
00:03:07,553 --> 00:03:12,064
大气是没重量，没压力的

56
00:03:12,064 --> 00:03:14,898
托里拆利决定重复伯堤的实验

57
00:03:14,898 --> 00:03:16,851
他用的是水银而不是水

58
00:03:16,851 --> 00:03:20,168
因为水银比水密度大，它比水下降得更厉害

59
00:03:20,168 --> 00:03:23,994
水银柱最终只停在了76厘米高

60
00:03:23,994 --> 00:03:28,245
这不仅让托里拆利把实验仪器变小了

61
00:03:28,245 --> 00:03:32,341
还证明了重力是决定性因素

62
00:03:32,341 --> 00:03:37,891
在此基础上的另一个实验使用了两根管子，其中一根顶端有个大泡泡

63
00:03:37,891 --> 00:03:42,136
如果伽利略的想法是对的，第二根管子中应当存在更大的真空空间

64
00:03:42,136 --> 00:03:45,805
应该提供更多吸力，把水银抬得高一点

65
00:03:45,805 --> 00:03:48,840
但是两边的高度是一样的

66
00:03:48,840 --> 00:03:53,085
托里拆利实验最根本的支持来自于帕斯卡所做的实验

67
00:03:53,085 --> 00:03:56,308
帕斯卡在山上做出了汞柱实验

68
00:03:56,308 --> 00:03:58,278
并且发现汞柱的高度会降低

69
00:03:58,278 --> 00:04:02,031
随着海拔降低，气压降低

70
00:04:02,031 --> 00:04:05,451
建立在托里拆利原模型上的水银气压计

71
00:04:05,451 --> 00:04:10,366
一直到2007年还是测量大气压强最普遍的方法

72
00:04:10,366 --> 00:04:13,623
07年以后由于水银的毒性,它的使用受到了限制

73
00:04:13,623 --> 00:04:16,853
也不能在欧洲继续生产

74
00:04:16,853 --> 00:04:18,932
无论如何，托里拆利的发明—

75
00:04:18,932 --> 00:04:22,076
产生于他对长期以来被人接受的

76
00:04:22,076 --> 00:04:25,802
有关真空和空气重量的老教条的乐意质疑

77
00:04:25,802 --> 00:04:29,077
这是一个告诉人们:跳出条条框框去思考问题

78
00:04:29,077 --> 00:04:30,589
是非常有意义的事的很好的例子.