- 你一定愛讀的世界科學故事
- 鄭士波 魏志敏
- 1500字
- 2020-07-08 14:46:52
馬德堡半球實驗
科學總是在人們的一片驚呼聲中前進，空氣壓力的證明即是如此，它是通過著名的“半球實驗”完成的。
奧托·格里克生平
1602年11月20日，奧托·格里克出生于德國馬德堡市，15歲進入萊尼茲大學學習法律，之后又去了荷蘭的萊頓繼續深造，同時開始關注數學等自然學科。后來格里克又游歷了英法等國。1626年重回德國，并當選馬德堡市參議員。戰爭期間，他以工程師的身份為瑞典政府服務。家鄉光復后，格里克回到那里，并于1646年當選馬德堡市長。任職期間，仍不遺余力地進行科學研究，且成果很多。他發明了真空泵和摩擦發電機，并于1654年主持了著名的馬德堡半球實驗。
1681年，格里克宣布退休，然后移居漢堡安度晚年，直至1686年5月11日去世。
主持這項實驗的人名字叫奧托·馮·格里克，他于1602年出生在德國名城馬德堡的一個富裕家庭。此人天資聰明，15歲便考入著名的萊尼茲大學學習文科。但數學、物理等自然學科好像對他更有誘惑力，他熱衷于科學實驗，甚至一度赴英、法等當時被認為較先進的國家專門學習自然科學。23歲時才又回到了馬德堡。由于格里克本人知識豐富，工作勤勉，于1646年當選為該市市長。在成為市長后，他仍舊兢兢業業地工作，為當地人謀福利。
盡管格里克政務繁忙，但仍然抽空繼續在自然科學領域進行研究，尤其是在真空領域。幾經探索，他發明了抽氣機。在抽氣機的幫助下，格里克又完成了一系列的真空、大氣壓強的實驗。其中就有非常著名的馬德堡半球實驗。
為了使人們對大氣壓強有個更明確的認識，格里克決定做一次公開實驗，向公眾證明自己學說的正確性。事先，格里克做了充分的準備：他先命工匠鑄造了兩個空心的銅制半球。這兩個半球直徑超過1米，異常堅固，邊緣也非常平滑，為的是兩半扣在一起不泄漏空氣，而且禁得住拉拽。此外還有從馬車行里特地挑選的壯馬。
格里克對真空的研究
1647年，格里克制造了一個空吸泵，空吸泵由一個圓筒和活塞組成，圓筒上帶有兩個閥門蓋。格里克想用這個裝置抽出密封啤酒桶中的水，從而得到真空。可是，當他用這個裝置抽出木質啤酒桶中的水時，聽見了笛聲噪音，說明空氣進入了啤酒桶。格里克又把啤酒桶放在一個大的盛水容器中密封起來重新進行實驗。當他把啤酒桶中的水抽出時，大容器中的水又滲進了啤酒桶。為了解決滲漏問題，格里克讓人做了一個底部帶孔的空心銅球進行實驗，當他讓工人從球中抽出空氣時，銅球隨即塌癟了。
格里克在實驗過程中發現，無論抽氣口放在銅球的哪個位置，在抽氣過程中，容器中的殘留空氣都分布于銅球的整個內部空間。由這一現象他發現了空氣具有彈性。由這個重要的結果出發，他研究空氣密度隨高度的變化，并得出結論，空氣密度隨高度而減小，由此他推理大氣層以外的空間是真空的。他還通過實驗研究空氣做功等。
為了獲得真空，格里克堅持研究，他終于發明了真空泵，用真空泵做實驗，他獲得了成功。
一切就緒以后，格里克于1654年在馬德堡市市政中心廣場進行了這次實驗。他先命人將馬匹分成均勻的兩組，每一組集中拴在一個銅半球后面。然后將兩半球緊密接合在一起，嚴絲合縫。再用準備好的抽氣機將球內的空氣抽凈。最后號令員一聲令下，兩組馬匹向相反的方向奔去，將拴在馬匹與銅球之間的繩索繃緊、繃緊、再繃緊，最后只聽見繩索發出咯吱咯吱的響聲、馬蹄踏地的咚咚聲，還有馬粗重的喘氣聲，而銅球卻如同鑄死一般，兩個半球始終緊密接合，紋絲不動，直到16匹馬大汗淋漓，四腿亂顫，依然如故。看熱鬧的人們見狀吃驚不小，一個個張大了嘴巴。一聲哨響，實驗圓滿結束，其結果與格里克說的分毫不差。呼喊的人群撲向格里克，將其高高地舉過頭頂。
格里克勝利了，他向人們成功展示了科學的偉力，贏得了人們的尊敬。后來人們稱這兩個金屬半球為“馬德堡半球”。
