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大气压力的发现 公元14世纪前后的佛罗伦萨是何等热闹的地方，它正处在意大利的南北通衢大道上，人口已达十万，手工业工厂发达，仅毛纺厂就达三百多家，而且并不是自产自销，原料来自西班牙，染料来自埃及，产品又销到英、法。世界各地的商人南来北往好不热闹。要说文化，这里又是文艺复兴的重要基地，一些有名气的代表人物都是这里的人氏。伽利略就不用说了，还有写《神曲》的诗人但丁，画《蒙娜丽莎》的达·芬奇，制作了《大卫》雕像的米开朗琪罗，建了著名的无柱圆顶教堂的建筑家伯鲁涅列斯基。这里虽是扼杀了一些如伽利略那样的新文化名人，但是就连那些上层贵族人物也不能抗拒这个新文明冲击。一些上层人物也是总想把自己打扮成有知识的样子，想把自己的庭院装修得更华丽些，好向市民们和外国商人炫耀一下自己。 ?钱是不发愁的，至于设计，他要新自动手。他安排了水池、喷头、假山，在池山之间栽种了国外引进的奇花异树，建了亭廊，亭间廊边遍设烛台，为的是夜间一样可以酣饮畅游。为了加大水量，他又特别吩咐管家找来了打井工人，为喷水池专挖一口井。那井也挖好了，抽水机也装好了，只差机器一转，就可珠滚荷叶，银落水面，人们便可隔着帘，披着湿雾，跳化装舞了。但这般光景公爵不准备一人独享，这是一次向全市炫耀自己学识、财富、才华和风度的好机会。这天，他选了一个良辰吉日，遍请了市内的头面人物，大工场场主、教授、艺术家，还有那些从波斯、西班牙等东西方来的富商大贾，还特地邀请著名的诺尔鲁神父来光临新水池“开喷典礼”。这天刚日压西山，公爵家的大门口就车塞马呜，门内廊上亭上也早美酒侍侯，佳肴等人了。不一会儿红烛高照、华灯齐放，乐声轻轻地漫上了树梢屋檐。这时塔斯坎宁公爵举起一杯红酒，笑容满面地说： 　　接着就听一阵酒杯相碰的叮当之声。然后公爵向早就在亭外侍侯的工匠一挥手：“开始抽水!” 　　可是这水井里的水半天也抽不到地面上，更不用说从喷头里喷出来了。那些工匠摇着抽水机的摇把累得满头大汗，只听那水好像是提到了半腰，可是咕噜一声，就像人咽了气一样，又下去了。公爵忙命工匠仔细检查一遍，每一个螺丝都看过了，机器完好，设计也看不出问题。现在就连公爵自己脸上也是汗津津的了。 　　这时从来宾席上走出一位年轻人来，他略带嘲弄地将公爵看了一眼说：“不要费劲了，今天这井里的水是不会上来了。” 　　“你怎么知道?”　 　　这一句话就像是有人突然在席间放了一颗炸弹，顿时大家都惊呆了。伽利略不是早就被教会监禁了吗?怎么他的幽灵今天又出现在这里。 !” 　　“为什么?” 　　“因为抽水是靠抽掉水管里的空气，产生真空，外面的大气压强发生作用才把水从管子里压上来。但是这压强是个死数，管子长了，它没有那么大的劲，自然就压不上来了。” 　　“什么?你说什么真空?里面什么也没有?这是不可能的。”这时在座的一个神父立即站起来与他辩论。 　　“你是谁?” “我是伽利略的学生。一个伽利略分子。” 这个青年叫托里拆利(1608～1647)，他崇拜伽利略，到处自称是伽利略分子，比伽利略更直率地宣传他的学说。 　　青年不慌不忙地说：“这很容易，我现在做一个实验，拿来‘真空’让你们看看。不过在看以前先讲个条件：要是实验做成了，高贵的公爵，还有尊敬的神父，你们得当众承认伽利略的学说是对的。” 　　“要是做不成呢?”公爵连想也不想他会做成，急着反问。 “好，那就马上把你送到罗马教廷去审判。”神父急忙宣布。 　　“好，一言为定!” 　　只见托里拆利从桌上拉过一个又细又扁的黑匣子，打开取出一瓶水银和一根有一米长、一头开口的细玻璃管，管上有刻度。他又随手拉过一只小碗，倒满了水银，再把玻璃管里也灌满，用拇指按紧开口，然后一下倒过来连手指浸入碗中，再抽出手指。只见那细管中的水银开始下落，但是当液面落到76厘米处时便不再动了。托里拆利指着76厘米以上的那一截管子说：“各位先生，请看，这管子里就是真空，空得连空气也没有了。” ?”客人中有人显然对此已发生兴趣，忙插话提问。 ?正是由于空气的压力。这压力就像能把井水压上来一样，它能把水银正好托在这个高度。水银的密度是136克/厘米3，因此这水银柱的压强就是136×76=10336克/厘米2，这就是空气的压强。那水的密度是1克/厘米3，如果10米深的井管，水柱就有1×1000=1000克/厘米2，差不多正是大气压力；你想，井深超过10米那水还能压上来吗?幸亏公爵打的是一口水井，要是一口水银井，怕井深不到一米就要报废了。”托里拆利说完，以嘲讽的眼神向公爵看了一眼。他就是这样年轻气盛，成心要让这帮贵人难堪。 　　诺尔鲁神父眼看着这场面竟要让这个毛头小子左右了，也顾不得体面，忽地一下站起来说：“你这是变魔术。你又怎么能证明上面那截管子里真的是空的呢?怎么能证明这水银柱真的是空气的压力托