第8章 格里克和“马德堡半球实验”

为了验证大气压的存在，许多热心科学的人为大众做了各种各样的实验。其中，德国人格里克做的马德堡半球实验，用显而易见的事实让人们相信了大气有压力，这一著名的实验在当时曾轰动了欧洲。

格里克1602年生于德国马德堡市的一个富裕家庭。他15岁时进莱尼兹大学学习法律，20岁毕业，他在研究法律之余，对于实验及数学等也有浓厚的兴趣。格里克大学毕业后，曾先后赴英、法两国留学，23岁时回到故乡。当时的欧洲正卷入战争的旋涡之中，马德堡被攻占后，全市烧毁一空，格里克被敌人俘虏，经瑞典朋友的资助，始得赎身出狱。后来，在瑞典国王的帮助下，德国人收复了马德堡市。1646年，格里克被选为该市市长。格里克就任之后，兢兢业业地工作，不遗余力地架建桥梁，建造要塞。同时，格里克仍不忘研究自然科学，在真空的研究中取了可喜的成就。

当时的科学界，创造真空是一个重要课题，格里克根据吸取式抽水机的原理，经过精心设计和试验，终于制造了活塞式抽气机。此后，格里克利用抽气机又做了许多关于真空和大气压强的实验。他发现，真空里的火焰会熄灭；鸟在真空里，难过地张开嘴，拼命吸气，一会儿便死去；鱼也会在真空中死去；葡萄在真空中能保持6个月不变质；等等。格里克曾将含有空气的猪膀胱，放入抽气机的钟罩里去，然后将钟罩中的空气抽去，便见到膀胱逐渐膨胀以至破裂。他又在玻璃容器中装入一只正在发出声音的钟，当将容器里的空气抽出后，就听不到声音了。由此证实，声音不能在真空里传播。

格里克还曾在一根10米多长的管子上接一段玻璃管，玻璃管里注入水，然后顶端封闭，把它做成水式气压计，即以水柱代替托里拆利管中的水银柱。他观察到，在天气变化时，水柱的高度会发生变化，从而利用这个仪器作天气预报。他制作了一个小木人浮在这个仪器的水面，小木人的手指指出了各个位置上的空气压强。格里克告诉人们：我们平时生活在空气中，每个人身上要受到20多吨重的大气压。他的这一论点使人惊讶，连许多科学家也不相信。为了证实这一点，格里克决定当着皇帝和众多观众的面做一个证明大气压强的实验。

1654年5月8日，格里克和助手做了两个直径30多厘米的半球，当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈；再把两个半球壳灌满水后合在一起；然后把水全部抽出，使球内形成真空；最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭。这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起。格里克一挥手，4个马夫牵来8匹高头大马，在球的两边各拴4匹。格里克一声令下，4个马夫扬鞭催马、背道而拉，好像在拔河似的。“加油！加油！”实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着，一边打着拍子。4个马夫，8匹大马，都累得浑身是汗，但是，铜球仍是原封不动。格里克只好摇摇手暂停一下。然后，左右两队，人马倍增。马夫们喝了些开水，擦擦额头上的汗水，又在准备着第二次表现。格里克再一挥手，实验场上更是热闹非常。16匹大马，使劲拉，8个马夫在大声吆喝，挥鞭催马……实验场上的人群，更是伸长脖子，一个劲儿地看着，不时地发出“哗！哗！”的响声。突然，“啪！”的一声巨响，铜球分开成原来的两半，格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告：“先生们！女士们！市民们！你们该相信了吧！大气压是有的，大气压力是大得这样厉害！这么惊人！……”

实验结束后，仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开，七嘴八舌地问他，他又耐心地作着详尽的解释：“平时，我们将两个半球紧密合拢，无须用力，就会分开。这是因为球内球外都有大气压力的作用，相互抵消了。好像没有大气作用似的。今天，我把它抽成真空后，球内没有向外的大气压力了，只有球外大气紧紧地压住这两个半球……”

通过这次“大型实验”，人们都终于相信：有真空；有大气；大气有压力；大气压很惊人。

格里克研究大气压强是独立进行的，等他证明了大气压强的存在以后，才知道托里拆利在11年以前已经用实验完成了这一发现。即便如此，人们也没有忘记格里克的功劳。为了纪念他，人们把他设计的两个金属半球称为“马德堡半球”，把那次著名的实验称为“马德堡半球实验”。

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既然大气压力这么大，那我们平时怎么很轻松，丝毫没有任何感觉呢？原来，空气是从四面八方包围着一件东西的，它的压力也是均匀地从四面八方压向同一物体，我们人的身体是和外界相通的，身体内部也有空气，也有压力，这个由里向外的压力和外界的压力平衡，互相抵消了，所以我们身体就不再觉得受到压力了。