物理史話之那兩個分不開的銅碗居里克

我們每個人在初中物理書上都學過一個著名實驗--馬德堡半球實驗,它證明了大氣壓不但存在,而且很強大。那麼這個實驗是誰第一個做的呢?又是在哪裡,在什麼時候做的呢?科普君今天就來帶你認識這位以實驗證明大氣壓存在的物理學家--居里克(不是居里,多了個克,早了兩百多年)。

物理史話之那兩個分不開的銅碗居里克

奧托·馮·居里克於1602年出生在普魯士馬德堡的一個貴族家庭,在15歲之前,居里克一直接受的是家庭教師的單獨輔導。1617年,居里克開始在萊比錫大學學習法律和哲學,但是到了1620年,隨著他父親的去世,他的大學生涯被中斷了,他只能匆匆回到家鄉。不過後來,他又去了海姆斯泰特的茱莉亞學院和耶拿還有萊登的大學。在萊登,他第一次接觸到了數學、物理和築壘工程,最後,他的受教育生涯結束於一場九個月的在法國和英國的遊學。1626年,居里克回到了馬德堡,並且結婚了。由於他的父親和祖父都曾經是馬德堡的市長,他們家在當地非常有名,所以居里克從1626年開始就擔任馬德堡市的參議員。不久之後,在馬德堡發生了戰事,城市被洗劫一空。後來居里克還參加了城市重建的工作,並且擔任了工程師。1646年,居里克跟隨他的祖輩,也當上了馬德堡的市長,並且一直連任了35年,直到他80歲退休。

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因居里克而聞名的馬德堡市

在馬德堡期間,受當時流傳甚廣的哥白尼學說的啟發,以及在真空中光可以傳播,身體可以移動,但是聲音卻不能傳播的學說的影響,居里克決定在地球上重現這種現象。居里克一開始通過利用消防泵將木桶中的水抽出的方法來得到真空,但是後來他發現這種方法並不可行。到了1647年,居里克將他的目標轉向了致力於將密閉容器中的空氣抽出獲得真空的方法。1654年,居里克發明了一種由活塞和氣槍筒組成的真空泵,其設計用於將空氣從連接到的任何容器中抽出,並在許多實驗中使用它來研究真空的性質。同年,在雷根斯堡,居里克被邀請在神聖羅馬最高政體的面前展示他的真空實驗。居里克將直徑為61釐米(2英尺)的兩個空心半球(後來這兩個空心半球就以居里克的家鄉馬德堡命名,被稱為馬德堡半球)對在一起, 用經過鬆節油浸過的皮環密封后,把球內空氣抽出,在兩邊各安排 8匹馬拉這兩個半球,但卻不能將它們分開。證明人類能夠獲得真空,也是第一次演示了大氣壓力的巨大力量。在那些觀看的人中,有個人當場購買了居里克的真空泵裝置,並把它捐贈給了維爾茨堡耶穌會大學。

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真空泵原理圖

在馬德堡半球實驗中,居里克否定了"恐懼真空"假說認為的自然界憎恨真空。在古希臘,亞里士多德曾反對真空的存在,他的觀點直到十七世紀還被哲學家和科學家們普遍認可。居里克的實驗表明了物質不是由真空拉動的,而是被周圍流體的壓力推動的。

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馬德堡半球實驗

1663年,居里克又發明了第一臺起電機,這只是一臺靜電發電機,是用一個安裝在鐵棒上的硫磺球來製造的。通過用幹手揉搓球體,居里克能夠在球體表面上產生電荷不平衡,這使它能夠吸引和排斥其他物體。到了1672年,居里克又發現用這種方法產生的靜電可以使硫磺球表面發光,因此他是觀察到電致發光的第一位科學家。

居里克還研究了天文學,他認為彗星是太陽系大家庭的正式成員,並且預言彗星將有規律地從外空間返回。

1681年,居里克從市長任上退休了,並移居到了漢堡。在那裡,他平靜地生活了5年,在1686年5月11日,居里克離開了這個世界。


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