1654年的一天,德国马德堡市全城的百姓都看到了市长居里克先生贴出的告示,他将在5月8日这天进行一项神奇的表演,邀请全体市民观看。
表演如期举行。居里克造了两个直径约50厘米的红色空心铜制半球,半球的两侧各装有一个巨型铜环,两个半球之间垫有一层浸透了油的皮革,让两个半球完全吻合。他用自制的真空泵将球内的空气抽掉,此时两个半球紧密地合二为一。为了证明这两个半球的结合多么牢固,居里克在半球两侧的巨型铜环上各套上8匹马向相反的方向拉。马夫们卖力地驱赶,马儿也努力往前走,但费了好长时间,也没有把这两个半球拉开。市民们惊叹不已,到底什么力量能够与16匹高头大马的拉力相抗衡呢?居里克又是怎样把球内的空气抽掉的呢?
居里克Ⓞ
原来,贵族出身的居里克在大学时就对与“真空”有关的争论有兴趣,如空间的本质是什么,天体如何通过空间相互作用等。居里克认为,只要能够制造出真空装置,大气压力就会创造奇迹。他设计的第一台抽气机是一只木桶,缝隙用沥青妥善填密,里面充入水,再用有两个活门的黄铜泵把水抽空。但当水抽空后,仍能听到空气穿过木桶微孔的声音。当他把该木桶完全密闭在一个更大的也盛有水的木桶里时,结果仍旧这样。随后,他采取了各种措施,如改进抽水唧筒、增加活门、改用铜球、加固密封等,终于在1650年制造出了第一台抽气机。同时,居里克还进行了一系列有关空气、真空、大气压各种性能的实验,如真空不能传声,真空中的蜡烛会熄灭,真空中的鸟和鱼会死亡等。其中最著名的是马德堡半球实验,这个实验吸引了社会对实验科学的广泛兴趣与支持。
马德堡半球实验描绘图Ⓞ
居里克的抽气机Ⓦ
在马德堡半球中,与马匹抗衡的力量到底是什么呢?答案是大气压力。球内的空气被抽出,没有了空气,而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起。马德堡半球实验不仅证明了大气压存在,从而推翻了亚里士多德提出的“自然界厌恶真空”的假说,还证明了大气压很大。
虽然该实验是在德国雷根斯堡做的,但由于居里克是马德堡市的市长,因此称这两个半球为马德堡半球,而称该实验为马德堡半球实验。现市场商店出售的塑胶挂衣钩,就是根据上述实验及其原理而制成的。当年进行实验的两个半球现在仍保存在慕尼黑的德意志博物馆中。
马德堡实验纪念雕塑Ⓞ