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袁农基:马德堡半球实验

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图1

奥托·冯·格里克(图11602年出生在德国马德堡的贵族家庭,1617年起先后在莱比锡大学和耶拿大学学习法律,1623年赴莱顿大学学习数学和力学,1625年回到故乡,1646年任马德堡市市长。他兢兢业业地工作,不遗余力地规划种粮食、架桥梁和建要塞,凭着对科学的热爱,格里克一面从政,一面从事自然科学的研究,特别是对于空气特性的实验研究,取得了一系列重大成果。


图2

人们很早就知道有空气,但直到17世纪40年代才发现大气压强的存在。1650年格里克根据吸取式抽水机的原理,制成了活塞式抽气机,做了许多关于真空和大气压的实验(图2,获得了许多具有重大价值的发现,如火焰在真空中会熄灭,鸟和鱼在真空中都会死亡,葡萄在真空中能保持6个月不会变质等。他还发现了在抽成真空的钟罩内的钟,所发出的声音不能传到外面,而光却不受影响地照常发出,证实了声音在真空中不能传播和光可以在真空中传播的结论。


图3


图4


图5

为了证明大气压的存在,格里克设计了一个精彩的实验,并进行公开表演。他在马德堡城市广场把两个直径为35.5厘米的空心铜质半球,中间加上密封垫圈后紧贴在一起,用他所发明的抽气机将球内的空气抽出,使其内部成为真空(图3,然后用二队马向相反的方向拉(图4,当每队的马匹增为8匹时,才将两个半球拉开(图5

从这个实验看出,大气压强确实存在,并且是很大的,因为这个实验是在马德堡市做的,人们就把这样的两个半球叫做马德堡半球,把这个实验叫做马德堡半球实验。

格里克在自然科学上很有作为,他曾设计并制造温度计,制造了摩擦起电机,并用它发现了静电感应现象,他对当时亚里士多德派的空谈很反感,认为“雄辩术、优雅的语言或争论的技巧,在自然科学的领域中,是没有用处的”。他主张用事实来说话,他用自己的行动,给世人做了最好的说明。


图6


图7

为了纪念格里克,在马德堡市政厅前建有他的雕像,身旁是两个半球(图67

马德堡半球实验是我国初中物理教材中的内容,邮票上的实验场景栩栩如生,使我们身临其境、温故知新。

            ——刊于《上海集邮》2016年第10期


 

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