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抽氣幫浦的發明—葛裏克(OTTO VON GUERICKE)

日期:2021-01-15 09:05
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摘要:

在十七世紀的科學發展中,葛裏克發明了抽氣的幫浦(真空幫浦)具有相當大的實質貢獻,與當時其他發明的望遠鏡、顯微鏡及擺鍾等並稱為該世紀四件*偉大的技術發明。(2)早在1640年左右,葛裏克曾做一個實驗,想將一個裝滿水的木桶(抽水幫浦)把水抽掉,看是否能在桶中產生真空。(3)如圖三所示,由幾位壯漢合力抽水 時,可聽見空氣由木桶孔隙衝進的聲音,實驗結果甭說, 也失敗了。在稍晚的另一個實驗中,他製造了一個大銅球,並裝上幫浦,這回不抽水而直接抽氣,當球內的空氣快被抽掉時,球突然爆破掉而且聲音震耳欲聾,葛裏克認定大氣壓力是使球體碎裂的主因,後來這個問題在建立一個比一個堅固**的球體後終於解決了。

之後,葛裏克更進一步設計製造了一個產生真空的特製活塞式抽氣幫浦,也是**個空氣幫浦。而且經曆了一連串的變革,後來的幫浦已改進了係統密封方式與閥門,使此種活塞式幫浦中的死角減到**。然後他進行了一段長時間的實驗研究許多真空的性質;此外,他觀察到能量對應於氣壓的關係且造成〝飛沙走石〞的現象,推論風暴是起源於大氣的壓力差異所致。

葛裏克*有名的實驗,也就是膾炙人口的"馬德堡半球(Magdeburg emispheres)"實驗。如圖四所示,將一對直徑約33.6cm的厚銅製中空半球密合後抽真空,然後在二邊各以八匹馬同時向二方拉,結果無法拉開,*後費了九牛二虎之力才將這二個半球分離,而且發生如砲轟聲般的巨響,估計馬匹所施的力共約887公斤;當時震驚了現場參觀包括國*、諸侯、眾臣民,而且在座人員皆讚歎不已。此後,他又做了一個較大的銅球,直徑約49cm,這次使用了共24匹馬來拉,始終都拉不開,當然隻要把活栓打開充入空氣後,這二個半球便自己分開了。據葛裏克之計算,要將這二個大半球分開,需要36匹馬的力量才能達成。起初葛裏克的實驗於1654年時在德國之裏根斯堡(Regenshurg)進行,後來應皇室之邀請表演。

由於葛裏克的實驗很快地傳遍了整個歐洲,許多人也陸續跟進在各地重做這個實驗。一位熱衷的實驗家也是英國**科學院創立人之一的波義耳(Robert Boyle)將葛裏克所使用的抽氣幫浦加以改進,並發展出一套在定溫下氣體壓力與體積之間關係的定律——即"波義耳定律(Boyle's Law)"。密得頓將**次使用"barometer"(壓力計)字的人歸於波義耳。