Trải nghiệm Torricelli: bản chất và ý nghĩa

Trải nghiệm Torricelli: bản chất và ý nghĩa
Trải nghiệm Torricelli: bản chất và ý nghĩa
Anonim
kinh nghiệm torricelli
kinh nghiệm torricelli

Từ xa xưa khi tồn tại, tâm trí con người đã cố gắng lĩnh hội bản chất của thế giới xung quanh, quy luật tự nhiên, lịch sử nguồn gốc và vận mệnh của chính mình trong Vũ trụ này. Mong muốn này đã làm nảy sinh những bức tranh hoàn toàn đa dạng về thế giới trong các thời đại khác nhau và ở các khu vực khác nhau của hành tinh: sự nhân cách hóa các yếu tố tự nhiên với nguyên lý thần thánh, ý tưởng về cuộc đấu tranh giữa bóng tối và ánh sáng trong thuyết Hỏa giáo Ba Tư, sự sáng tạo của thế giới và ngày tận thế trong đạo Do Thái, v.v.

Tuy nhiên, bước đột phá được thực hiện bởi các nhà tư tưởng của Hy Lạp cổ đại được coi là mầm mống thực sự của tri thức khoa học-hợp lý trên thế giới. Vì vậy, một trong những khái niệm quan trọng nhất của Aristotle là sự ra đời của khái niệm "tính không", sự trống rỗng hoàn toàn - một không gian mà không có gì tồn tại. Ý tưởng về sự trống rỗng là một hiện tượng đáng sợ đối với nhà triết học, tuy nhiên, theo ý kiến của ông, về bản chất, điều đó là không thể. Rốt cuộc, dữ liệu thực nghiệm có sẵn cho con người không thể tiết lộ khái niệm chân không tuyệt đối, và tất cả không gian thông thường đều chứa đầy không khí. Ví dụ, nếu bạn cố gắng thổi không khí ra khỏi một ống rỗng, thì thành của nó sẽ co lại. Có nghĩa là, không chỉ trống rỗng sẽ tồn tại bên trong, mà còn là không gian của chính nó. Và nước trong các đường ống luôn dâng lên sau pít-tông, ngăn cản sự hình thành khoảng trống.

áp suất atm
áp suất atm

Trải nghiệm Torricelli: mô tả

Quan niệm rằng không thể có không gian nào trên thế giới không chứa đầy vật chất lỏng, rắn hoặc khí, tồn tại thành công cho đến Thời đại mới - thời đại của tư tưởng nhân loại và thành tựu khoa học. Đó là lúc mọi người lấy lại niềm tin vào khả năng tri thức thực tế và hợp lý của thế giới. Tuy nhiên, kinh nghiệm của Torricelli không chỉ là kết quả của nghiên cứu khoa học mà còn là sự tình cờ. Trong quá trình xây dựng các đài phun nước tại cung điện của một trong những công tước của triều đại Medici nổi tiếng, người ta nhận thấy rằng nước thực sự dâng lên qua các đường ống, lấp đầy khoảng trống, nhưng chỉ đến một độ cao nhất định, sau đó nó ngừng di chuyển. Thực tế này không thể không khơi dậy sự quan tâm đến quê hương của thời Phục hưng.

công thức torricelli
công thức torricelli

Để giải thích, họ chuyển sang nhà vật lý và toán học nổi tiếng vào thời điểm đó (và thậm chí còn nổi tiếng hơn ngày nay) Galileo Galilei. Tuy nhiên, anh ta không tìm thấy một câu trả lời có thể chấp nhận được về mặt logic, đã quyết định sử dụng một con đường thử nghiệm. Các thí nghiệm được giao cho hai học trò của ông - Viviani và Torricelli. Cái thứ hai đạt được kết quả thú vị. Thí nghiệm của Torricelli liên quan đến việc đặt một khối lượng thủy ngân nhất định (nó nặng hơn nước, do đó nó cho kết quả trực quan hơn với thể tích dung tích nhỏ) trong một ống thủy tinh để không khí không lọt vào bên trong. Trong trường hợp này, đầu trên được bịt kín, và đầu dưới hở được đặt trong cốc có thủy ngân. Nó chỉ ra rằng thủy ngân cũng không lấp đầy toàn bộ không gian của ống, để lại một khoảng trống nhất định trên đầu trang. Tuy nhiên, kiến thức thực nghiệm này không phải là ngay lập tứcđã nhận được sự biện minh lý thuyết của họ.

Giải thích kinh nghiệm

Kinh nghiệm của Torricelli nhanh chóng được biết đến trên khắp Châu Âu khai sáng, nơi mà các nhà khoa học đã tranh luận về bản chất của một hiện tượng như vậy. Lời giải thích về thực tế được đưa ra bởi chính Evangelista Torricelli. Vì không có không khí bên trên thủy ngân trong ống thủy tinh đóng ở phía trên, ông giải thích rằng chiều cao của cột thủy ngân được xác định theo nghĩa đen bởi áp suất không khí lên thủy ngân trong cốc, làm cho nó ngày càng đi vào thủy tinh. ống. Lần đầu tiên áp suất khí quyển được phát hiện bằng thực nghiệm. Công thức của Torricelli cho biết áp suất này tương ứng với chiều cao của cột thủy ngân: P atm=P thủy ngân. Blaise Pascal, người Pháp, đã thực hiện các nghiên cứu sâu hơn, người đã biểu thị bằng con số sự phụ thuộc của chiều cao của cột vào lực hấp dẫn của không khí tại một thời điểm cụ thể, do đó mang lại cho nhân loại cơ hội xác định atm. áp lực.

Đề xuất: